污泥处理的固化/稳定化技术研究进展

固化/稳定化（S/S）是目前比较有效的一种污泥处置技术,是通过向污泥中添加固化剂材料,与污泥发生一系列的物理化学反应,提高污泥的力学强度和稳定污泥中的重金属污染物,从而达到污泥安全处置和资源化利用的目的,因此,探索高效、低廉和低碳的S/S技术一直是该领域的重点。根据近些年来国内外学者对该领域研究所取得的成果,着重从污泥的种类、固化剂种类、主要技术指标、关键影响因素及固化/稳定化机理等几个方面总结了该课题的研究现状及进展。得到以下主要认识:污泥按来源可分为河湖污泥、市政污泥和工业污泥3大类,由于不同来源污泥成分差别很大,处置方式也不尽相同;对于污泥的S/S处理,常用的固化剂可分为无机和有机两大类,且无机固化剂占主导,目前最流行的是水泥和石灰,还包括一些工业矿渣、黏土等作为辅助材料;S/S的优劣主要通过两个关键技术指标进行评价:固化体的无侧限抗压强度及浸出毒性;污泥的固化/稳定化效果主要受初始含水率、养护时间、固化剂种类、掺入量、pH值和Eh值等因素的影响;固化剂及其产物在污泥中形成骨架,并通过物理化学作用与污泥颗粒胶结和填充大的孔隙,从而起到固化增强作用;固化剂及其产物主要通过物理包裹、沉淀和吸附作用,将污泥中的有害物质封闭在固化体内,从而达到无害化、稳定化目的。最后,针对目前污泥S/S技术研究的不足,提出了今后该课题的研究重点及方向,主要包括:改善污泥的前期脱水效率、进一步掌握固化体的变形特性、开发针对多种重金属离子的综合S/S技术、建立重金属离子固定/溶出模型和迁移模型、研发新型固化剂等。     

高分辨率遥感影像海岸线半自动提取方法

海岸线快速准确提取具有十分重要的意义。利用遥感技术提取海岸线具有宏观、快速、综合、高频、动态和低成本等突出优势。然而,利用人工解译费时费力,而计算机自动解译精度低。对此,提出一种半自动的面向对象海岸线提取方法。首先利用eCognition进行图像分割,通过人机交互的方式进行海、陆标记,然后利用光谱直方图测度对象之间的相似性,最后通过两阶段对象合并的方式实现海岸线提取。使用高分2号数据分别提取人工和潮滩海岸。实验表明,本文方法具有快速、通用性强、精度高的优势。     

加油站地下水甲基叔丁基醚(MTBE)的迁移模拟研究

本文以北京市某加油站为例,在水文地质调查、地下水水质评价的基础上,采用Visual MODFLOW模型进行地下水流场及溶质运移模拟,预测MTBE在地下水中的迁移及污染趋势。结果表明:监测井水质污染现状为VI级极重污染,主要贡献指标是锰和MTBE;所建立的模型基本达到精度要求,符合工作区水文地质条件,能基本反映该区地下水系统动态特征;利用模型对地下水中MTBE的运移模拟可知,运移100天后,加油站下游约500m处潜水中MTBE将检出,运移800天后,距离加油站最近的水源井一级保护区内潜水将能检出MTBE,1500天后,距离加油站最近的水源井处潜水中的MTBE浓度将远超过0.5μg/L,另外运移2550天后,MTBE将影响至承压水,4015天后,距离加油站最近的承压水水源井中MTBE的浓度将达到0.5μg/L。     

面向3DGIS渲染逼真度的方法研究

为了提高3DGIS中的仿真逼真度,引入目前最流行的延迟渲染技术,并结合基于物理的双向反射分布函数（BRDF）光照模型、屏幕环境光遮蔽（SSAO）和高动态范围光照（HDR）技术,提出了一种新的3DGIS渲染方法-BSHRF。该方法中,基于物理渲染的BRDF光照模型提高了3DGIS中的材质效果;SSAO技术利用较少的计算量,大大提高了场景真实度的光照细节;HDR技术将图像的逼真度再次提升一个层次。最后,为了验该方法的可行性与先进性,在3DGIS软件平台Gaea Explorer上,应用BSHRF方法对植被场景和三维建筑场景分别进行渲染,并从渲染效果与效率两个方面,与当前流行的3DGIS软件Google Earth和ArcScene进行对比。实验结果表明,BSHRF方法在不损失渲染效率的情况下,能够得到更好的渲染逼真度。     

“物探+遥感”技术在矿山生态修复中的应用——以邢台园博园为例

矿山经过多年开采,地下形成采空区,造成地面沉降,开展绿色发展、生态修复工作刻不容缓. 冀中邢东煤矿由于长期开采,造成不同程度地面塌陷,不适于人类长期居住和农业耕作,邢台市经研究决定在采煤塌陷区建设中央生态公园——邢台园博园. 基于此,通过收集分析研究区内的地震、电法等物探资料,确定煤矿煤层赋存形态、采空区范围及富水情况,指导地面进行生态公园选址;利用遥感技术监测矿山生态修复进度. 研究表明:在矿区开展地震、电法工作查明煤矿开采生产情况,对科学规划地面矿区生态修复工作具有指导意义;利用遥感技术实时动态监测矿山生态修复进程,可为生态环境修复提供数据基础,对治理前后生态环境变化对比分析及效果评价提供影像资料.     

新疆北山坡一镍矿床中钴的赋存状态、地球化学特征及其对钴成矿的启示

钴作为当今社会必需的一种关键矿产资源,岩浆铜镍矿床是我国钴资源供应的重要矿床种类之一,该类矿床中钴元素通常赋存于镁铁质硅酸盐矿物、硫化物、类硫化物和铁氧化物中,然而镁铁质硅酸盐和铁氧化物中的钴难以分选利用,因此钴赋存状态的厘定是铜镍矿床中钴资源评价和利用的重要前提。新疆东天山-北山地区发育大量晚古生代、普遍伴生钴的岩浆铜镍矿床,其中位于北山地区的坡一镍矿床以赋含高镍硫化物为特色,是研究岩浆铜镍矿床中钴元素的赋存状态、分布特征以及钴与镍相互关系的理想对象。坡一镍矿的含矿岩相主要为单辉橄榄岩、纯橄岩和橄长岩,以稀疏浸染状矿化为主,钴主要以类质同象形式赋存于镍黄铁矿,其次为铬尖晶石、橄榄石和磁黄铁矿,少见独立钴矿物。矿物微区原位分析结果显示原生矿物中钴含量由高到低依次为镍黄铁矿(～8404×10^-6)>>铬尖晶石(～475×10^-6)>磁黄铁矿(高Ni含量)(～299×10^-6)>橄榄石(～137×10^-6)>黄铜矿(～13.0×10^-6)>磁黄铁...     

钱家店铀矿田草莓状黄铁矿特征及其地质意义

钱家店铀矿田主要赋矿层位为青山口组、姚家组原生红杂色岩系,目前关于其内部灰色砂体沉积期的原生氧化还原性仍存在较大分歧,直接影响了区内找矿部署,而草莓状黄铁矿对沉积岩形成的古环境具有重要指示作用。文章通过系统研究青山口组和姚家组灰色砂体内草莓状黄铁矿的赋存、硫同位素、粒径等特征,首次利用其粒径特征反演目标层位沉积-成岩期水体的古氧化还原条件,进而探讨其对铀成矿的意义。结果表明,钱家店铀矿田灰色砂体中草莓状黄铁矿主要形成于沉积-成岩期,全岩δ34S值为-37.5‰～-23.4‰,为低温微生物还原作用成因。姚家组、青山口组的草莓状黄铁矿粒径分布范围分别为1.6～28.0μm、0.8～52.0μm,平均粒径分别为8.0μm、9.3μm,最大粒径分别为28.0μm、52.0μm,粒径大于10μm的颗粒分别占21.8%、28.3%,表现出姚家组草莓状黄铁矿粒径整体较青山口组小,青山口组具较广的分布范围,但两者具有相似的粒径统计学分布规律。综合草莓状黄铁矿平均粒径对标准偏差和偏态系数二元图解表明,含矿目标层沉积时古水体为次氧化环境,这是目前含矿层不发育翼部矿体和具有“两红夹一灰”纵向氧化还原分带的主...     

动态时空视角下黄河流域城市土地利用效率的集聚演化特征

【研究目的】测度并分析黄河流域城市土地利用效率的时空格局特征是全面实现黄河流域生态保护与高质量发展的内在需求。【研究方法】本文以黄河流域83个地级市为研究对象,基于2004—2017年的市级投入产出数据,构建随机前沿模型和空间关联模型,测度并分析城市土地利用效率的时空集聚演化特征。【研究结果】2004—2017年黄河流域城市土地利用效率呈现明显的增长趋势,上游增长快,中、下游增长慢,整体仍处于中低水平;黄河流域城市土地利用效率的空间分布差异较大,但城市群中心城市的引领作用逐渐凸显,高效率区域（一、二类）逐渐由“斑点”状扩张为“斑块”状,中、低效率区域逐渐缩小,城市群间、上中下游间的土地利用效率空间分布差异逐步收敛;黄河流域城市土地利用效率存在空间正相关,且集聚特征逐年增强。LISA（局部空间自相关）空间形态呈现两极分化的特征,高效率均质区域（H-H类型）主要分布在山东半岛,且逐渐聚集成片,中原城市群首次出现H-H集聚区;低-高关联（L-H类型）由山东潍坊市转变为内蒙古巴彦淖尔市;高-低关联（H-L类型）分布在兰州市;低效率均质区域（L-L类型）分布在六盘山区、秦巴山区等国家级集中连片贫...     

A PREDICTION SCHEME FOR THE PRECIPITATION OF SPR BASED ON THE DATA MINING ALGORITHM AND CIRCULATION ANALYSIS

Based on the 74 circulation indexes provided by National Climate Center of China (hereinafter referred to as NCC) and the 24 indexes compiled by NOAA, the study used the C4.5 algorithm in data mining to establish a decision tree prediction model to predict whether the Spring Persistent Rains (hereinafter referred to as SPR) of 55 years (from 1961 to 2015) is more than the normal, and obtained 5 rules to determine whether the SPR is more than the normal. The accuracy rate of the test set, namely “whether the SPR is more than the normal”, is 98.18%. After evaluating the model by conducting ten 10-fold cross validations to take the average value, the test accuracy rate gained is 84%. There are differences between the three types of years with a SPR more than the normal when it comes to intensity and distribution. In spring, they have respective anomalous 850hPa monthly mean wind fields and water-vapor flux distribution, and 700hPa forms the zone where the vertical speed is anomalously negative. As indicated by the results, the SPR prediction model based on the C4.5 algorithm has a high prediction accuracy rate, the model is reasonably and effectively constructed, and the decision rules take comprehensive factors into consideration. The anomalous rainfall and circulation distribution characteristics obtained based on the decision classification results provide new ideas and methods for the climatic prediction of SPR.