湖南省自然科学基金(12JJ8007)
- 作品数：8 被引量：34H指数：4
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- 基于SWAT模型的金属矿区雨水径流中锰污染负荷分析被引量：4
- 2014年
- 通过改进林玉环的汞迁移转化一维模型,并在一定的基本假设下,得到了锰的一维迁移转化动力学模型,利用Fortran语言编程嵌入SWAT模型源程序,在参数敏感性分析后进行改进模型的率定与校正以及敏感性参数的调节分析后,得到金属矿区雨水径流中锰污染负荷分析的SWAT改进模型。运行结果表明,SWAT改进模型能够对雨水径流中锰污染负荷进行较高精度的模拟,其中回归系数(r2)、Nash-Sutcliffe效率系数(Ens)分别为0.88、0.91,符合回归系数和Nash-Sutcliffe系数的评价标准(r2≥0.6,Ens≥0.5),获得锰矿区的污染关键区,与实际矿区污染相符合,为锰矿区及其他金属矿区雨水径流中重金属污染的评测和控制、治理与修复等提供科学依据。
- 任伯帜刘科家马宏璞周红涛郑谐
- 关键词：SWAT模型锰矿区雨水径流污染负荷
- 锰矿区土-水界面污染流中重金属来源分析被引量：7
- 2014年
- 基于对湘潭锰矿红旗矿区土-水界面重金属污染流的采样分析,通过相关性和主成分分析法,研究了锰矿区土-水界面重金属污染流中的锰、镍、铜、锌、镉、铅重金属的来源以及同源性。结果表明:6种重金属的差异性、离散程度、变异性较大;锰—镍、锰—锌、锰—镉、锰—铅、镍—锌、铜—锌、铜—铅、锌—镉、锌—铅、铅—镉呈极显著正相关,镍与锰以外的其他重金属相关性都较低;3个主成分的贡献率分别为58.300%、16.628%、11.115%,累积贡献率达到了81.543%,并且6种重金属在主成分1的载荷非常高。结合矿区的周边环境和自身特点,表明6种重金属的主要共同来源为矿区内的矿业活动,并且工业活动、交通运输、农业活动等也对矿区造成了一定程度的重金属污染。
- 任伯帜刘斌全郑谐周义
- 关键词：重金属主成分分析
- 加速混合遗传算法及其在暴雨强度公式参数优化中的应用被引量：2
- 2012年
- 根据重现期P～降雨历时t～暴雨强度i的关系表,推求暴雨强度公式参数,是一个已知关系式的非线性模型参数优化求解问题.在理论分析及前人研究的基础上,把求解无约束最优化问题的变尺度DFP算法嵌入到改进浮点编码遗传算法中,得到一种基于变尺度DFP算法和改进浮点编码遗传算法的加速混合遗传算法.该方法兼顾了改进浮点编码遗传算法和DFP算法的优点,既有较快速的收敛速度,又能求得最优化问题全局精确解.经求解暴雨强度公式参数的实例表明,该法是有效的和可行的,且求解结果优于其它方法.
- 任伯帜吴学莉周义周红涛张学
- 关键词：城市排水暴雨强度公式混合遗传算法参数优化
- 微波辐射对污水处理厂动态流活性污泥性能的影响研究被引量：4
- 2013年
- 通过微波辐射对污水处理厂动态流活性污泥性能进行实验研究,考察了微波辐射3min内污泥沉降性能、脱水性能的变化,探讨了微波辐射对污泥挥发性悬浮固体(VSS)溶解率、上清液中COD和污泥微观形态的影响.结果表明,低强度的微波辐射对活性污泥相关性质的影响不显著,没有从根本上改善活性污泥的结构.适宜的微波辐射能显著改善活性污泥的沉降性能和脱水性能,500、700和900W微波辐射的适宜辐射时间分别为180、150和60s,此时,活性污泥的比阻为0.3×109S2·g-1左右,较原活性污泥减小了88%,泥饼含水率由原活性污泥直接抽滤的85.2%降低到70.0%.VSS溶解率和上清液COD都随着辐射功率及辐射时间的增加而升高.适宜的微波辐射能促进污泥的团聚絮凝,过度的辐射会破坏活性污泥结构,使活性污泥颗粒细小化,混合液黏度增大,导致脱水性能变差.通过动态流动下微波辐射对活性污泥性能影响的研究,可为微波辐射在活性污泥处理的实际应用提供理论依据.
- 任伯帜侯保林陈文文周义卢镜丞
- 关键词：微波辐射活性污泥
- 不同流态下微波辐射对污水污泥性质的影响研究被引量：1
- 2013年
- 通过对不同流态下微波辐射对污水污泥性质的影响进行研究,考察了不同流态下微波辐射作用处理后污泥沉降性能、脱水性能的变化,以及微波辐射作用下流态对污泥挥发性悬浮固体(VSS)溶解率、上清液中COD和污泥微观形态的影响.结果表明,流态对污泥的沉降性能和脱水性能有一定影响,微波辐射功率越高,流态对污泥沉降性能和脱水性能的影响越显著.微波辐射功率较低时,雷诺数Re越大,污泥的沉降比(SV)、比阻和泥饼含水率越小;微波辐射功率较高时,Re为2300的临界流态下污泥的沉降性能和脱水性能最好.随着Re的增大,VSS溶解率和上清液中COD升高,微波辐射功率分别为300、500、700和900W时,Re为3000的紊流流态下上清液中COD分别达到1.1、2.1、3.6和6.7g·L-1.SEM观察结果表明,微波辐射及流态产生的协同剪切应时适宜时,有利于污泥颗粒的絮凝反应,高强度的微波辐射和紊流产生的较大剪切应力导致污泥絮体被打碎.
- 任伯帜侯保林陈文文张伶俐
- 关键词：流态污水污泥微波辐射
- 城市工业园区土壤重金属含量的空间结构特征及分布规律被引量：3
- 2013年
- 城市工业园区不断发展,园区内工、农业生产等人为活动造成园区内土壤环境质量不断下降,地表土壤重金属污染环境日益突出,揭示园区内地表土壤重金属分布规律及其主要影响因素,是城市工业园区土壤污染防治和修复的重要基础保障.以湖南省湘潭市工业园区为例,利用地统计学和GIS空间分析技术结合的方法,对工业园区地表土壤中6种重金属Cr,Cu,Ni,Zn,As,Cd的空间结构特征和分布规律进行了研究,研究结果表明:6种重金属中元素Cr,Cu,Ni,Zn符合正态分布,As,Cd符合对数正态分布.研究区内6种重金属元素的实验半变异函数理论模型拟合效果较好.Cr的变程最大,其空间相关距离达到了93.3 km.Cu,Zn,Ni,As的空间相关性较强,元素的空间相关性受人为因素的影响较小;Cr,Cd具有中等程度的相关性,其空间相关性受自然因素和人为因素的综合影响.城市土壤中As,Ni,Zn,Cd,Cu的含量分布与研究区内工业企业的分布有密切关系.
- 周义任伯帜张雪周红涛
- 关键词：城市地表重金属地统计学
- 锰矿区雨水径流中重金属含量及污染水平的空间结构特征被引量：11
- 2014年
- 运用地统计学方法对湘潭市锰矿红旗矿区雨水径流中重金属含量及污染水平的空间结构特征进行了分析研究.结果表明,锰矿区雨水径流中Mn、Ni、Cu、Zn、Cd、Pb含量的最大值与最小值之间差异较大,Ni、Cu、Cd、Pb的变异系数在0.7~1.0之间,表现出中等变异性,Mn和Zn的变异系数大于1.0,表现出强变异性.空间结构分析表明,除Cd外,Mn、Ni、Cu、Zn、Pb的拟合效果均比较理想,6种元素的拟合模型的决定系数R2介于0.540~0.895之间,块金值与基台值的比值C0/（C0＋C）均小于0.4,具有较强的空间相关性.空间分布图表明,元素Mn、Ni、Cd、Pb的分布较相似,元素Cu和Zn的分布很相似且以某块区域为中心向四周逐步递减.污染指数及其空间分析表明,矿区内大部分区域的雨水径流中存在中度重金属污染,东部沿线区域的存在着严重的重金属污染,仅少量地方不存在重金属污染,重金属污染从低到高的顺序为Zn、Ni、Cu、Pb、Mn、Cd.从环境风险和人体健康的角度来看,应将Cd元素作为需要优先治理和控制的重金属.
- 任伯帜马宏璞郑谐刘斌全周义
- 关键词：锰矿区雨水径流重金属污染指数
- 锰矿区土-水界面污染流中重金属含量相关分析及主成分解析被引量：4
- 2014年
- 以湘潭锰矿红旗矿区为研究区,对锰矿区土-水界面重金属污染流中Mn、Ni、Cu、Zn、Cd、Pb重金属相关性和主成分进行分析。结果表明:各元素的最大值与最小值之间差异较大,离散程度较大,表现出中到强的变异性;重金属Mn、Zn、Cd、Pb、Cu、Ni在第一主成分上都有很高荷载,且在第一主成分上的载荷远大于在其他两个主成分上的载荷。6种重金属主要来源于矿区内的矿石开采、矿料运输、尾矿库废渣、渗滤液及冶炼厂、随意堆放的废石废渣及废弃私采矿洞,元素Ni在第一、二、三主成分上均有较高的荷载,说明Ni的来源广泛,与矿区农业耕作中污水灌溉、矿石矿渣运输中的洒落等人为活动相关。
- 任伯帜郑谐刘斌全周义
- 关键词：重金属主成分分析
