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环境科学与工程专业创新设计课程教学实践研究 被引量：7
1
作者 胡清 王超 +1 位作者 黄燕鹏 王宏 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2021年第5期223-227,共5页
针对现有环境科学与工程专业实践课程存在的不足,提出了基于课堂授课、校内外导师联合指导和实际应用课题培养学生的新型创新设计课程教学模式。该模式包括6个环节:学生以小组为单位直接深入社会企事业单位、联合校外导师以创新的模式... 针对现有环境科学与工程专业实践课程存在的不足,提出了基于课堂授课、校内外导师联合指导和实际应用课题培养学生的新型创新设计课程教学模式。该模式包括6个环节:学生以小组为单位直接深入社会企事业单位、联合校外导师以创新的模式解决实际问题为出发点筛选课题、参与课题、校内外教师讲授指导、与校内外导师共同开展头脑风暴、依靠团队合作进行创新设计并达成任务目标等。实践表明,该模式有效保障了学生的课堂参与度,并强化了学生的实践能力与创新能力,有利于培养独立思考、敢于创新、面向未来的高水平环保人才。 展开更多
关键词 环境科学与工程 创新设计 实践课程 学生合作 校企联合培养
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工程尺度缓冲材料热-水-力多场耦合数值模拟研究 被引量：1
2
作者 赵敬波 曹胜飞 +4 位作者 李杰彪 陈亮 COLLIN Frederic 刘月妙 张奇 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期1712-1722,共11页
缓冲材料作为填充在废物罐与地质体之间重要的人工屏障,对高放废物处置库的长期安全至关重要。以工程尺度缓冲材料热-水-力多场耦合大型模型试验系统(China-Mock-up)为研究对象,采用有限元数值模拟软件LAGAMINE,考虑试验过程中复杂的边... 缓冲材料作为填充在废物罐与地质体之间重要的人工屏障,对高放废物处置库的长期安全至关重要。以工程尺度缓冲材料热-水-力多场耦合大型模型试验系统(China-Mock-up)为研究对象,采用有限元数值模拟软件LAGAMINE,考虑试验过程中复杂的边界条件与材料属性,实现了近5 a试验数据的定量模拟。模拟结果可准确预测试验系统内部不同特征点温度随室温周期性波动及线性增长这一动态变化规律;能够较好反映不同特征点相对湿度随时间的行为演化趋势,在加热器附近区域呈现出先干燥后饱和的现象,远离加热器区域则逐渐增大;模拟的总应力与实测试验数据间表现较好地一致性,能够反映试验台架内部不同特征点的总应力随时间逐渐增大这一演化过程。揭示了多场耦合条件下缓冲材料(膨润土)温度、湿度及应力的相互作用关系,为深入认识处置库环境下缓冲材料行为演化特征提供了重要的参考依据。 展开更多
关键词 缓冲材料 China-Mock-up试验 热-水-力多场耦合模拟 高庙子膨润土
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我国大气环境模式的研究进展和未来展望 被引量：1
3
作者 王体健 李蒙蒙 +10 位作者 韩志伟 张华 周春红 谢旻 李树 庄炳亮 吴昊 曲雅微 傅宗玫 马丹阳 李亚松 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期5921-5933,共13页
本文针对我国大气环境模式的发展历史和主要特点开展系统综述,并对大气环境模式的研究进行展望,提出未来可能的发展方向.我国自20世纪60年代开始大气环境模式方面的发展和应用研究,历经输送扩散模式、酸沉降模式、空气质量模式、气候-... 本文针对我国大气环境模式的发展历史和主要特点开展系统综述,并对大气环境模式的研究进行展望,提出未来可能的发展方向.我国自20世纪60年代开始大气环境模式方面的发展和应用研究,历经输送扩散模式、酸沉降模式、空气质量模式、气候-化学耦合模式、地球系统模式等不同阶段,自主发展了具有中国特色的大气环境模式,改进完善了国际先进的大气环境模式,在大气污染防治与管控、重大活动环境保障和气候变化应对等方面发挥了重要作用.未来需要进一步加强大气污染形成机理在模式的应用研究、排放清单反演和动态源排放模式研发、多源观测资料与大气环境模式融合、集合预报技术研发、非结构网格系统研发、基于人工智能的环境大模型研发,全面提升我国大气环境模式的整体性能,积极推进我国大气环境模式的开源化和国际化. 展开更多
关键词 输送扩散模式 酸沉降模式 空气质量模式 气候-化学耦合模式 地球系统模式
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城市河流水环境治理工程污染物削减效果评估 被引量：8
4
作者 冯明军 崔志杰 +3 位作者 胡清 符鸿 孔祥虹 张敏 《环境科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第S01期253-258,共6页
该研究以深圳河流域及新洲河流域为主要研究区域,调查统计了深圳河流域和新洲河流域1995-2019年已实施的水环境治理工程并对其进行分类,估算了点源污染治理工程与河网综合治理工程对水体主要污染物(NH_(4)^(+)-N、COD、TP)的削减量,并... 该研究以深圳河流域及新洲河流域为主要研究区域,调查统计了深圳河流域和新洲河流域1995-2019年已实施的水环境治理工程并对其进行分类,估算了点源污染治理工程与河网综合治理工程对水体主要污染物(NH_(4)^(+)-N、COD、TP)的削减量,并利用空间插值法揭示了污染物削减量的空间分布特征。结果表明:(1)共调查统计到水环境治理工程256项,总投资238.8亿元,共计9大类,其中点源污染治理工程86项(投资139.15亿元),河网综合治理工程101项(投资88.58亿元),这2类工程的投资额占到总工程投资数额的95.36%。(2)流域内点源污染治理工程与河网综合治理工程对NH_(4)^(+)-N、COD和TP的削减量具有相似的空间分布特征。在布吉河中游地区与深圳水库周围的交错区域内污染物削减量在整个流域内达到峰值。点源污染治理工程对污染物削减量高于河网综合治理工程。投资数额最高的点源污染治理工程对NH_(4)^(+)-N、COD和TP的估算削减量可达1231.70、8357.96、100.30 t/a。投资数额最高的河网综合整治工程对NH_(4)^(+)-N、COD和TP的削减量分别为16.01、20.29、288.24 t/a。 展开更多
关键词 城市河流 城市化 水环境治理工程 污染物削减
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三种热点工程颗粒材料的性质与环境行为和细胞毒性的关系 被引量：2
5
作者 黄雪刚 刘洋 +4 位作者 李博文 谭聪 谭春玲 宋兰 仇浩 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期53-60,共8页
随着科技的不断发展,涌现出许多新型颗粒材料,特别是纳米颗粒(Nanoparticles,NPs)、微塑料(Microplastics,MPs)和生物炭(Biochars,BCs)等。由于独特的物理化学性质,它们被广泛应用于生物医学、包装材料和污染治理等领域,但在其应用过程... 随着科技的不断发展,涌现出许多新型颗粒材料,特别是纳米颗粒(Nanoparticles,NPs)、微塑料(Microplastics,MPs)和生物炭(Biochars,BCs)等。由于独特的物理化学性质,它们被广泛应用于生物医学、包装材料和污染治理等领域,但在其应用过程中的环境健康风险仍未得到全面理解,其表现出的细胞毒性作用及反应机制也逐渐成为国内外的研究热点。目前,研究中鲜见对这些新型颗粒材料的综合对比研究,但这几种材料均具有尺寸小、电荷密度高和溶出物质复杂等属性,这些共同属性不仅影响着它们的环境行为,且很大程度上影响着其对动植物和微生物细胞的毒性作用。因此,本文就NPs、MPs、BCs三种工程颗粒(Engineered particles,EPs)展开讨论,从EPs的粒径、表面电荷和溶出物质入手,建立EPs的自身性质与其吸附、聚集等环境行为的关系;同时,尝试探究和总结EPs的尺寸、表面电荷或溶出物质等对动植物或微生物细胞的毒性机制,并就EPs在目前细胞毒性研究中存在的问题进行分析并提出改进意见,为未来类似于EPs的颗粒型材料的风险评估提供理论基础。 展开更多
关键词 纳米颗粒 微塑料 生物炭 环境行为 细胞毒性
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黑碳在环境中的赋存、时空分布及迁移转化特征
6
作者 盛雪莹 刘景富 +3 位作者 赖余建 于素娟 陈钰杭 周庆祥 《环境化学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1980-1995,共16页
黑碳(black carbon,BC)作为典型的颗粒污染物,具有复杂的组成,能够对空气质量、生态环境甚至人体健康产生深远的影响.深入探究BC的赋存、分布特征和迁移转化过程,对深刻理解其对气候变化、大气污染控制、健康效应的影响具有重要意义.BC... 黑碳(black carbon,BC)作为典型的颗粒污染物,具有复杂的组成,能够对空气质量、生态环境甚至人体健康产生深远的影响.深入探究BC的赋存、分布特征和迁移转化过程,对深刻理解其对气候变化、大气污染控制、健康效应的影响具有重要意义.BC来源于自然和人为活动,并可在水-气-固三相间跨介质传输,增加了其溯源解析研究的难度.BC的时空分布受诸多种因素影响,包括地理、气象和排放源等,其研究极具挑战性.本综述分析了BC的源与汇,归纳了其在不同环境介质中赋存、时空分布特征及迁移转化,总结了其分布规律与关键影响因素,可为更好的理解“碳循环”及实施“双碳战略”提供基础理论支撑. 展开更多
关键词 黑碳 大气污染 生态环境 碳循环 双碳战略
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高放废物处置北山预选区地下水化学形成机制模拟研究
7
作者 李杰彪 周志超 +2 位作者 郭永海 吉子健 梁修雨 《地质科技通报》 北大核心 2025年第4期340-353,共14页
研究地下水化学特性对于高放废物处置库选址和长期性能安全评价是十分必要的。采用水文地球化学综合分析和模拟方法,探讨了我国高放废物处置库预选区甘肃北山地区基岩裂隙水的基本化学特征、水平分带性以及不同水文地质区水化学形成机... 研究地下水化学特性对于高放废物处置库选址和长期性能安全评价是十分必要的。采用水文地球化学综合分析和模拟方法,探讨了我国高放废物处置库预选区甘肃北山地区基岩裂隙水的基本化学特征、水平分带性以及不同水文地质区水化学形成机制。结果表明:区内地下水化学类型主要为Cl·SO_(4)-Na型和SO_(4)·Cl-Na型,pH值多在7.5~8.3之间。基岩裂隙水对岩盐、石膏、萤石、绿泥石以及长石类等矿物多处于未饱和状态,而对黏土类矿物则多处于过饱和状态。从补给区到排泄区,基岩裂隙水化学分布表现出较为明显的水平分带性。马鬃山一带是区域地下水主要补给区,地下水矿化度低,水化学组分形成主要受溶滤作用控制;沉积盆地是地下水主要排泄区,地下水矿化度高,水化学组分形成主要受蒸发作用控制;在径流区,地下水化学形成主要受岩盐、石膏等矿物的溶解控制,而碳酸盐类和硅酸盐类矿物的溶解或沉淀作用微弱。该区基岩裂隙水化学形成主要受蒸发浓缩作用及水−岩相互作用的影响和控制,该结果为高放废物处置库选址提供了地下水化学基础信息和数据。 展开更多
关键词 水文地球化学模拟 形成机制 地下水化学特征 高放废物处置 北山地区
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雨洪水回灌不同渗流状态下微生物迁移沉积特征
8
作者 武宇辉 杨悦锁 +3 位作者 路莹 闫子晗 王茜丹 石敏 《中国环境科学》 北大核心 2025年第1期487-499,共13页
针对雨洪水人工回灌特有的水动力和水环境条件,通过系列一维渗流模拟试验,系统分析不同饱和度、酸碱环境、离子强度和回灌速度等渗流状态下堵塞模式微生物在多孔介质内的迁移沉积特征,进而明确不同渗流状态下多孔介质内部微生物堵塞发... 针对雨洪水人工回灌特有的水动力和水环境条件,通过系列一维渗流模拟试验,系统分析不同饱和度、酸碱环境、离子强度和回灌速度等渗流状态下堵塞模式微生物在多孔介质内的迁移沉积特征,进而明确不同渗流状态下多孔介质内部微生物堵塞发展状况,同时通过DLVO理论计算揭示不同酸碱环境和离子强度下微生物运移过程中主控作用力.结果显示,当介质饱和度降低、介质内pH值下降、回灌水离子强度增加或回灌流速降低时,堵塞微生物迁移均会变慢,在介质上的沉积增加且层间沉积非均匀程度降低,导致介质内部更易形成生物堵塞.饱和度介于60%~80%、pH值介于7.5~8.5或离子强度介于1~5mmol/L范围内时,分别改变饱和度、pH值或者离子强度,对微生物迁移的影响较弱.渗流速度在0.5~1mL/min范围内,非饱和条件会削弱流速变化对菌体迁移沉积的影响.不同酸碱环境和离子强度下,饱和与非饱和介质中微生物运移主控作用力分别为静电作用力和毛细管作用力. 展开更多
关键词 堵塞微生物 迁移沉积 渗流状态 雨洪水回灌 生物堵塞
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砂质海岸地下水营养盐迁移转化过程与入海排泄 被引量：2
9
作者 王学静 郭祎钒 +3 位作者 于胜超 汪迁迁 李海龙 郑春苗 《水文地质工程地质》 北大核心 2025年第1期12-22,共11页
正确认识营养物质在地下咸淡水过渡带的行为,准确量化营养物质通过地下水的入海输入量,对近岸海域生态环境保护与治理具有重要意义。文章以广东北津湾砂质海滩为研究对象,通过对海滩地下水分层取样与测试分析,揭示海滩地下水营养盐分布... 正确认识营养物质在地下咸淡水过渡带的行为,准确量化营养物质通过地下水的入海输入量,对近岸海域生态环境保护与治理具有重要意义。文章以广东北津湾砂质海滩为研究对象,通过对海滩地下水分层取样与测试分析,揭示海滩地下水营养盐分布特征与迁移转化规律,评估海底地下水排泄(submarine groundwater discharge,SGD)及其携带营养盐入海通量,阐释潜在环境影响。研究结果表明:(1)与地表水相比,海滩地下水具有较高的营养盐含量,地下水中硝酸盐+亚硝酸盐(NO_(x)^(-))、磷酸盐(PO_(4)^(3-))和硅(Si)浓度由陆向海、从浅层到深层逐渐降低,经过咸淡水过渡带后NO_(x)^(-)和PO_(4)^(3-)发生了非保守移除;NO_(x)^(-)主要通过反硝化作用进行脱氮,从陆向海其浓度衰减了95.81%;而PO_(4)^(3-)主要是被铁的氧化物/氢氧化物终产物吸附去除;海滩中部地下水中产生了氨氮(NH_(4)~+)热区,NH_(4)~+发生了非保守增加,主要是有机物分解释放。(2)整个海湾SGD值为1.49×10^(6)m^(3)/d,与当地河流入海量相当;SGD携带输入的溶解无机氮、PO_(4)^(3-)和Si分别为983.0,37.00,4023 kg/d,是海洋营养盐的重要来源之一。(3)海滩地下水具有较高的氮磷比(平均值139.6)和硅磷比(平均值274.1),远高于Redfiled比及海水的氮磷比(21.03)和硅磷比(33.12),影响海湾营养盐组成与结构。砂质海滩广泛分布,研究结果可为该类型海域生态环境的管理提供科学依据。 展开更多
关键词 砂质海滩 咸淡水过渡带 营养盐 海底地下水排泄 北津湾
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季铵盐类化合物的淡水生物水质基准和生态风险评估研究进展
10
作者 汪梅 王琛 +2 位作者 郑国贸 白英臣 吴丰昌 《环境科学研究》 北大核心 2025年第4期907-916,共10页
季铵盐类化合物(Quaternary Ammonium Compounds,QACs)是一类含有疏水烃链的阳离子表面活性剂,作为广谱高效的消毒剂被广泛应用于消毒和清洁产品中,已在全球多种地表水体中被检出。为科学评估QACs对水生态系统的潜在危害,系统总结其水... 季铵盐类化合物(Quaternary Ammonium Compounds,QACs)是一类含有疏水烃链的阳离子表面活性剂,作为广谱高效的消毒剂被广泛应用于消毒和清洁产品中,已在全球多种地表水体中被检出。为科学评估QACs对水生态系统的潜在危害,系统总结其水质基准和生态风险评估研究现状,分析存在的问题和挑战。该研究通过文献调研,系统梳理QACs的污染特征、毒性效应及其作用机制,对比分析不同国家在基准推导与风险评估方面的研究进展和技术方法。结果表明:①目前仅有美国和加拿大针对二癸基二甲基氯化铵(Didecyl Dimethyl Ammonium Chloride,DDACs)推导了水质基准值,其他国家尚未开展相关研究。②QACs即使在环境相关浓度下也可对水生生物产生内分泌干扰、繁殖抑制和神经毒性等多重效应,其中长碳链QACs如十六烷基二甲基苄基氯化铵(Hexadecyl Dimethyl Benzyl Ammonium Chloride,BAC-C16)通常表现出更强的毒性。③QACs的水质基准研究面临着同系物种类复杂、基础毒性数据不足、推导方法选择受限等挑战。④全球范围内QACs的环境监测数据尤其是新型冠状病毒感染后的暴露数据明显缺乏,制约了其生态风险的科学评估。建议加强QACs的分子结构与毒性关系研究,完善不同同系物的分类评价体系,创新考虑结构相关性的基准推导方法,完善环境监测数据,促进国际合作与数据共享,为水环境质量的持续改善提供科学依据。 展开更多
关键词 季铵盐类化合物(QACs) 同系物 水质基准 毒性效应 生态风险评估
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大宗难消纳工业固体废物“地球宏循环”生态回归研究
11
作者 柴立元 柯勇 +12 位作者 王云燕 李金惠 李会泉 吴玉锋 罗旭彪 张作泰 刘建国 闵小波 温宗国 顾一帆 李青竹 颜旭 史美清 《中国工程科学》 北大核心 2025年第3期98-105,共8页
我国大宗工业固体废物新增及堆存量大、生态环境影响突出,因而强化大宗工业固体废物多层级循环利用并实现“去存量、减增量”,成为事关生态文明和美丽中国建设成效的重要内容。本文剖析了我国大宗工业固体废物综合利用面临的突出挑战,... 我国大宗工业固体废物新增及堆存量大、生态环境影响突出,因而强化大宗工业固体废物多层级循环利用并实现“去存量、减增量”,成为事关生态文明和美丽中国建设成效的重要内容。本文剖析了我国大宗工业固体废物综合利用面临的突出挑战,在参照国际先进理念、把握现阶段循环经济研究进展的基础上,提出了“地球宏循环”新概念并阐述了构建背景与内涵要素。着力突破大宗工业固体废物仿天然矿化重构与矿山回填、大宗工业固体废物“类土壤化”转化与生态回归利用、历史遗留大宗工业固体废物堆场“生态平衡”与风险控制、“地球宏循环”智能决策与管理系统平台等“地球宏循环”研究新范式,精准应用“地球宏循环”概念,构建循环型绿色生产模式,创建难消纳工业固体废物“地球宏循环”模式,以系统化设计驱动循环型社会创建,逐步实现大宗工业固体废物大规模处理与处置以及“从哪里来、到哪里去”的生态回归。 展开更多
关键词 工业固体废物 地球宏循环 生态回归 循环利用 大规模消纳
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沙颍河安徽段水环境容量计算及动态分析 被引量：7
12
作者 王莹 张幼宽 +1 位作者 梁修雨 谢显传 《人民黄河》 CAS 北大核心 2019年第1期79-84,共6页
基于对沙颍河安徽段污染负荷的调查以及水质和流量监测数据的分析,采用MIKE11模型建立水流与水质模型,采用线性规划法,以入淮河干流Ⅲ类水为水质目标,计算沙颍河安徽段水环境容量并分析其动态特征。结果表明:沙颍河安徽段CODMn和氨氮年... 基于对沙颍河安徽段污染负荷的调查以及水质和流量监测数据的分析,采用MIKE11模型建立水流与水质模型,采用线性规划法,以入淮河干流Ⅲ类水为水质目标,计算沙颍河安徽段水环境容量并分析其动态特征。结果表明:沙颍河安徽段CODMn和氨氮年水环境容量分别为2.39万、0.76万t/a;受流量及上游水质影响,CODMn和氨氮水环境容量月变化较大,8月水环境容量最大,分别为3 557、1 363 t,3月水环境容量最小,分别为621、181 t;上游水质对沙颍河安徽段水环境容量影响显著。 展开更多
关键词 水环境容量 水质模型 线性规划法 沙颍河
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基于角度滤波与转换量测的主动声呐跟踪研究
13
作者 杜扬凡 张文 +2 位作者 赵宣植 刘增力 刘康 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第8期1625-1634,共10页
针对主动声呐跟踪中多普勒量测与目标运动状态间非线性关系复杂、自由度不匹配的问题,本文提出一种基于角度滤波与4变量转换量测的主动声呐跟踪方法。首先,设计线性结构角度滤波器,通过最小方差准则融合角度量测与状态预测,提供高精度... 针对主动声呐跟踪中多普勒量测与目标运动状态间非线性关系复杂、自由度不匹配的问题,本文提出一种基于角度滤波与4变量转换量测的主动声呐跟踪方法。首先,设计线性结构角度滤波器,通过最小方差准则融合角度量测与状态预测,提供高精度的角速度伪量测;其次,结合声呐原始量测(距离、方位角、径向速度)与角速度伪量测,构建4维增广量测向量,提出4变量多普勒转换量测方法,将极坐标系量测无偏转换至笛卡尔坐标系,解决自由度不足问题;最后,利用线性卡尔曼滤波实现状态更新,形成角度滤波与状态滤波的双重交互结构。仿真结果表明,相比现有算法,所提方法在目标慢速机动或转弯时具有更高的估计精度和一致性,有效降低了非线性近似误差,提升了多普勒信息利用率。所提方法为同时保证量测转换的无偏性和协方差的准确性提供了思路,具有较高的实际应用潜力。 展开更多
关键词 主动声呐跟踪 多普勒量测 角度滤波 量测转换 卡尔曼滤波 双重交互滤波结构 角速度伪量测 多普勒频移
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珠江三角洲地区用水量影响要素及其关联规则
14
作者 郑炎辉 徐小迪 +2 位作者 李俊辉 林树彦 何艳虎 《中山大学学报(自然科学版)(中英文)》 北大核心 2025年第2期22-32,共11页
区域用水量影响要素及其关联规则识别对于合理预测用水需求和优化配置水资源具有重要意义。本文基于珠三角地区历年水资源开发利用数据和经济社会发展统计数据,利用随机森林(RF,random forest)和人工神经网络(ANN,artificial neural net... 区域用水量影响要素及其关联规则识别对于合理预测用水需求和优化配置水资源具有重要意义。本文基于珠三角地区历年水资源开发利用数据和经济社会发展统计数据,利用随机森林(RF,random forest)和人工神经网络(ANN,artificial neural network)两种机器学习模型,并综合采用SHAP(shapley additive explanations)和部分依赖图(PDP,partial dependence plots)方法,系统识别了珠三角地区用水量影响要素及其与用水量的关联规则,揭示了各影响要素贡献度的时空变化特征。结果表明:用水量影响要素按重要度排序依次是GDP、人口规模、耕地面积、人均水资源量、农田实灌单位面积平均用水量、城镇人均生活用水量;ANN模型和RF模型决定系数平均值分别在0.94和0.92以上;用水量影响要素空间上呈现中心城市以人口为主导、周边地区以耕地面积为主导的特点;珠三角地区用水量对于人口规模和耕地面积变化的响应最为明显。研究可为珠三角地区未来用水需求预测以及水资源空间均衡配置提供科学依据与技术支撑。 展开更多
关键词 人工神经网络 随机森林 用水量 SHAP方法 PDP
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地表水-地下水交互对典型PFAS迁移转化的影响
15
作者 郭芷琳 赵东伟 +1 位作者 彭展翔 翟许辰 《水文地质工程地质》 北大核心 2025年第3期1-13,共13页
全氟和多氟烷基物质(per-and polyfluoroalkyl substances,PFAS)作为一种广泛存在、难降解、容易对饮用水和人体造成长期影响的污染物,引起人们广泛关注。有关PFAS在土壤中的运移过程研究在近十年已取得大量进展,但复杂水动力条件下PFA... 全氟和多氟烷基物质(per-and polyfluoroalkyl substances,PFAS)作为一种广泛存在、难降解、容易对饮用水和人体造成长期影响的污染物,引起人们广泛关注。有关PFAS在土壤中的运移过程研究在近十年已取得大量进展,但复杂水动力条件下PFAS在地下水中迁移转化的定量研究还较少。基于此,从变饱和流动条件下PFAS的迁移转化规律出发,选取全氟己基磺酸(perfluorohexane sulfonate,PFHxS)为研究对象,探究地层非均质性和水位波动条件对PFHxS在地下水中迁移转化的影响。通过模拟液相、固相吸附和空气-水界面吸附的PFHxS的迁移转化过程,探究河岸带区域地表水-地下水交互条件下的PFHxS迁移转化行为规律。研究表明:(1)非均质地层的局部高渗透区域产生了流动和运输的优先通道,加快了PFHxS向河岸带迁移的过程;(2)降雨引发的地表水-地下水交互作用过程导致了PFHxS污染羽的空间重新分配,并使得PFHxS污染区的覆盖范围得到了扩展;(3)非均质优先通道的存在加快了PFHxS在地表水-地下水相互作用中的响应速度。研究成果将有助于提高在类似复杂环境中预测污染范围扩展的准确性,优化监测和提出应对措施,为污染应急响应提供科学依据。 展开更多
关键词 全氟和多氟烷基物质 水位波动 非均质性 迁移转化 数值模拟
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城市洪涝关键基础设施级联失效的建模研究——以茅洲河流域为例
16
作者 戈心雨 樊冬丽 +3 位作者 田展 刘乔丹 吕嘉杰 王燕龙 《热带地理》 北大核心 2025年第4期637-647,共11页
气候变化背景下城市洪涝灾害日益频发,城市化加剧了关键基础设施间的耦合依赖,其在极端洪涝事件中将面临更高的服务中断风险。文章构建了从洪涝灾害风险传导到社会影响的综合分析框架,包括洪涝过程模拟、关键基础设施级联建模与社会脆... 气候变化背景下城市洪涝灾害日益频发,城市化加剧了关键基础设施间的耦合依赖,其在极端洪涝事件中将面临更高的服务中断风险。文章构建了从洪涝灾害风险传导到社会影响的综合分析框架,包括洪涝过程模拟、关键基础设施级联建模与社会脆弱性评估。以深圳茅洲河流域为案例,基于网络方法构建基础设施系统网络模型,通过Delft3D模型构建多情景淹没,分析基础设施服务中断对城市居民的影响及服务稳定性,研究发现:1)变电站是洪涝引发级联故障的关键节点,模型模拟的电力中断区域与历史验证数据的吻合率达62%,具有较高可信度;2)考虑级联效应后,消防站和派出所受影响数量分别增加了10和6个,通讯和医疗服务中断对城市居民数量的影响更为显著;3)气候变化背景下,洪水对基础设施系统的扰动显著加剧,整体受影响基础设施数量平均提升38%;4)得益于相对合理的空间布局和设施的抗洪能力,茅洲河流域的电力系统、应急响应(涵盖警务和消防)和避难服务表现出一定稳定性。 展开更多
关键词 城市洪涝 气候变化 级联失效 极端洪涝 关键基础设施 社会脆弱性 茅洲河流域
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东北地区长期干旱演变特征及对主要粮食作物产量的影响
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作者 周照强 王萍 +1 位作者 石博 史海匀 《水资源保护》 北大核心 2025年第5期123-131,共9页
针对东北地区长期干旱演变对粮食安全的潜在威胁,利用标准化降水蒸散发指数,结合Savitzky-Golay平滑滤波方法,评估了1901—2021年东北地区的气象干旱特征,对比了近期(1992—2021年)与历史长期(1901—1991年)气象干旱特征,结合1995—202... 针对东北地区长期干旱演变对粮食安全的潜在威胁,利用标准化降水蒸散发指数,结合Savitzky-Golay平滑滤波方法,评估了1901—2021年东北地区的气象干旱特征,对比了近期(1992—2021年)与历史长期(1901—1991年)气象干旱特征,结合1995—2021年东北地区玉米、水稻、小麦3种主要粮食作物的产量,探究了东北地区气象干旱与粮食作物产量之间的关系。结果表明:东北地区呈现干湿交替的变化特征,近期呈现干旱化趋势的地区明显增多,气候变暖导致蒸散发的增加可能是影响东北地区干旱化趋势的主要因素;东北地区农田植被对气象干旱的响应呈现由西南向东北逐渐增强的趋势,东北地区的干湿情况对水稻单位面积产量产生了负面影响,而对玉米和小麦单位面积产量产生了积极的影响。 展开更多
关键词 气象干旱 粮食产量 干湿交替 气候变暖 东北地区
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机器学习模型在地热开发水温预测中的应用
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作者 董珮瑶 杜利 +2 位作者 赵磊 包一凡 尹茂生 《地质科技通报》 北大核心 2025年第3期388-398,共11页
地热作为一种清洁能源具有广阔的应用前景,可持续地开发和利用地热资源中地热水的温度评估是重要的研究课题。人工智能技术已成为矿产和油气资源勘探开发研究的热点和前沿方向,然而在地热资源开发方面相关研究和应用较少。剖析了油气资... 地热作为一种清洁能源具有广阔的应用前景,可持续地开发和利用地热资源中地热水的温度评估是重要的研究课题。人工智能技术已成为矿产和油气资源勘探开发研究的热点和前沿方向,然而在地热资源开发方面相关研究和应用较少。剖析了油气资源开发中大数据与人工智能应用的重要价值,对当前地热资源开发中人工智能技术的应用与探索进行了介绍。以陕西咸阳地热田为例,采用长短期记忆(long short-term memory,简称LSTM)神经网络构建了以灌定采模式下单井水温的时间序列模型;采用随机森林和XGBoost算法,建立了多个井地热水温度的预测模型。研究结果表明,建立的机器学习模型在地热水温度预测方面表现优秀,模型准确度均在95%以上,且速度快。该地区地热水温度的首要影响因素是取水段顶深,模型验证了渭北断裂带对热储的重要作用。实例应用验证了机器学习模型在解决地热资源开发复杂难题中的优越性,人工智能技术的合理应用能够为地热资源的高效开发和科学降本提质增效提供更多有效的决策依据。 展开更多
关键词 地热开发 机器学习 模拟 地下水 水温预测
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北京市水环境现状及流域综合治理措施 被引量：15
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作者 罗小林 尹长文 +3 位作者 张国新 刘毅 牛存稳 韩峰 《水资源保护》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期140-146,共7页
从流域尺度研究北京市水环境时空特征,综合分析流域水环境现状。研究结果表明:北京市流域水环境质量时空异质性显著,上游流域地表水水质显著优于下游流域,地表水体流经中心城区后,水质开始恶化,表明中心城区仍是流域污染的主要来源。201... 从流域尺度研究北京市水环境时空特征,综合分析流域水环境现状。研究结果表明:北京市流域水环境质量时空异质性显著,上游流域地表水水质显著优于下游流域,地表水体流经中心城区后,水质开始恶化,表明中心城区仍是流域污染的主要来源。2018—2019年地表水水质类别月际间波动明显,表明地表水体并未持续改善,为陆域非点源和点源污染输入、内源污染释放与河流生态环境用水严重不足等多重因素所致。提出加大流域污染源头整治力度、全面推进中心城区海绵城市建设、继续增加河流生态环境用水补给、探索水环境治理领域市场有效引入机制、强化流域水环境综合协同管理等北京市流域综合治理措施。 展开更多
关键词 水环境 水污染控制 水利环保设施 流域尺度 北京市
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雄安新区水环境中对羟基苯甲酸酯含量及风险 被引量：4
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作者 赵雪 郑一 +4 位作者 付彩霞 裘文慧 王文科 段磊 赵婷 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期1893-1899,共7页
于2019年6月对雄安新区和保定市周边地区地表水和地下水进行采样,分析水环境中7种对羟基苯甲酸酯(parabens)组分的含量水平及生态风险.结果表明:对羟基苯甲酸甲酯(MeP)和对羟基苯甲酸丙酯(PrP)的检出率为100%;地表水中的主要组分为MeP,... 于2019年6月对雄安新区和保定市周边地区地表水和地下水进行采样,分析水环境中7种对羟基苯甲酸酯(parabens)组分的含量水平及生态风险.结果表明:对羟基苯甲酸甲酯(MeP)和对羟基苯甲酸丙酯(PrP)的检出率为100%;地表水中的主要组分为MeP,占比达93.4%,地下水中的主要组分为MeP,对羟基苯甲酸乙酯(EtP)和PrP,三者占比达98.0%;地下水中parabens的含量水平高于地表水;地表水中parabens的浓度呈白洋淀下游高于上游的空间分布特征,而地下水中的parabens总量在安新县境内较高,平均浓度可达10.1ng/L;总体而言,当前雄安新区水环境中parabens的污染程度较低、生态风险较小.本文可为未来雄安新区建设中的水环境管理提供污染水平参比值和决策依据,也可为雄安新区水环境中其它药品和个人护理品(PPCPs)的污染研究提供参考. 展开更多
关键词 对羟基苯甲酸酯 药品和个人护理品 雄安新区 地表水 地下水 生态风险 白洋淀
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