人工神经网络模型在黄河水质预测中的应用

采用画匠营子断面2004-2009年逐周水质指标资料作为神经网络模型的训练样本,对BP神经网络进行训练,分别建立了pH值、溶解氧、氨氮、高锰酸盐指数的预测模型.为了验证模型的正确性,利用训练好的神经网络模型,采用调整后的权值和阈值,将2010年的数据作为独立样本进行预测检验.结果表明:基于BP神经网络的水质指标预测模型收敛速度快,对训练样本具有很好的拟合能力,且对检验样本的预测精度较高.     

明清时期山东省旱灾发生特征及影响因素

通过收集整理山东省明清时期旱灾历史资料,利用灾害等级法、最小二乘法、小波分析法等方法,对明清时期山东省旱灾等级、频次、季节、周期、空间分布等特征进行综合分析,进而揭示山东省明清时期旱灾发生的影响因素。结果表明：(1)明清时期山东省共发生旱灾366次,平均每10 a中有6.73 a发生旱灾,以中度旱灾为主;(2)明清时期山东省发生旱灾的空间分布差异较大,其中聊城、德州、潍坊为旱灾的高发中心,东营、日照、威海、枣庄旱灾发生的频次较少;(3)明清时期山东省旱灾主要发生在春季和夏季,小波分析表明旱灾发生具有明显的周期波动特征;(4)气候变化、ENSO事件(厄尔尼诺与南方涛动合称)、太阳黑子是明清时期山东省旱灾发生的主要因素。     

毛乌素沙地中部不同类型沙丘土壤水分分布特征

通过对位于毛乌素沙地中部的乌审旗地区进行实地考察采样和室内试验测试分析, 研究了裸露流动沙丘、灌木覆盖沙丘及乔木覆盖沙丘在迎风坡、背风坡和丘间洼地3种微地貌类型下0~4 m深度内土壤水分的变化及分布特征。结果表明:灌木覆盖沙丘和乔木覆盖沙丘微地貌平均土壤含水量从大到小依次为丘间洼地、迎风坡、背风坡;裸露流动沙丘丘间洼地平均土壤含水量较高,但迎风坡和背风坡平均土壤含水量变化无明显规律;不同类型沙丘在各微地貌采样点不同层段土壤含水量变化差异明显,变化趋势不统一;同一沙丘微地貌条件下,植被对土壤含水量在垂向上的变化有较大影响,且灌木植被的影响大于乔木植被;迎风坡和背风坡土壤含水量表现为有植被覆盖的沙丘普遍大于裸露流动沙丘,而丘间洼地处浅层基岩的存在对土壤含水量的影响更大;有植被覆盖的沙丘土壤含水量与土壤黏粒和粉砂等细粒级组分呈明显的正相关关系,沙丘地表植被通过拦截空气中的粉尘提高了土壤黏土和粉砂体积分数,从而提高了土壤含水量。     

脂肪酸甲酯碳同位素测定值的校正方法对比研究

气相色谱-燃烧-同位素比值质谱（GC-C-IRMS）分析脂肪酸单体化合物碳同位素时,首先对脂肪酸甲酯化,但是测得的δ¹³C值为脂肪酸甲酯的δ¹³C值,因此需要对其进行数学校正,才能得到脂肪酸δ¹³C值。为了得到准确的甲酯化使用的甲醇δ¹³C值,提高校正后的脂肪酸δ¹³C值的精准度,本研究利用3种不同方法测定甲醇δ¹³C值：1）甲醇与钠反应制备甲醇钠固体,离线测定甲醇钠固体δ¹³C值;2）液氮冷却石英管注样法制备甲醇结晶体,离线测定甲醇结晶体δ¹³C值;3）GC-C-IRMS顶空进样测定甲醇δ¹³C值。并通过离线测定得到脂肪酸单体化合物及其甲酯化后的脂肪酸甲酯δ¹³C值。然后用此3种不同方法测定的甲醇δ¹³C值分别对脂肪酸甲酯δ¹³C值进行数学校正,将计算得到的脂肪酸δ¹³C值与脂肪酸单体化合物δ¹³C值进行误差分析。研究结果表明：离线测定的甲醇结晶体δ¹³C值为-50.17‰,标准偏差为0.086‰（n=5）,重现性优于其他两种方法,用其校正后的脂肪酸δ¹³C值与离线测定的脂肪酸δ¹³C值误差最小。因此,离线测定甲醇结晶体δ¹³C值是一种相对可靠的测定甲醇δ¹³C值的方法,可提高校正脂肪酸甲酯碳同位素测定值的精准度。     

环境磁学在古气候环境研究中的回顾与展望

基于磁性矿物的性质变化能敏感记录现在和地质历史时期的气候环境变化信息,环境磁学方法能鉴别环境演化过程中磁性物质在大气圈、水圈和岩石圈中运移、沉积和转化的过程,系统介绍了沉积物中磁性矿物的特征和鉴别方法以及主要的环境磁学参数和意义,着重回顾了环境磁学在以黄土、湖泊和海洋沉积物为载体的古气候环境研究中的应用及其取得的重要进展,指出了环境磁学在古气候环境研究过程中要加强多磁学参数综合应用,促进地质记录和磁学指标之间的定量研究,有利于理解不同沉积物的磁性矿物特征和环境变化过程的相关关系。同时强调沉积物还原成岩作用过程的环境磁学研究是目前以至今后发展的一个重要方向。     

青岛海滨大气PM_(2.5)与PM_(10)观测

2007年5～10月在黄海海滨青岛的观测表明大气PM_(2.5)和PM_(10)质量浓度呈同步变化,且变化范围较大.海陆风转换对海滨空气质量有重要影响:海风输送时空气较洁净,而陆风输送通常导致空气质量变差.PM_(2.5)、PM_(10)质量浓度与相对湿度(RH%)呈显著反相关,可能与RH%较高时多为海风输送有关.海风输送条件下较高的RH%和细粒子吸湿增长可能导致了此时PM_(2.5)对PM_(10)质量载荷的贡献率(64.7%)小于在海风/陆风混合输送和陆风输送条件下的贡献率(70.9%和77.5%).PM_(2.5)占PM_(10)质量载荷的72.3%,表明细粒子贡献显著.整个观测期PM_(10)未"达标"(PM_(10) 24 h均值 < 150 μg m~(-3),空气质量"良")的观测日仅占14 7%;但PM_(2.5)未达到美国EPA标准(PM_(2.5) 24 h均值 < 35 μg m~(-3)的观测日约为68.6%,表明大气细颗粒物PM_(2.5)的达标任务尚很艰巨.     

我国PM_1浓度、化学组分及来源的时空分布

总结我国京津冀、长三角和珠三角地区不同季节基于气溶胶质谱仪的外场观测研究,探讨我国非难熔性亚微米气溶胶(NR-PM_1)化学组分和来源的时空变化特征。结果表明,3个地区NR-PM_1质量浓度变化范围为15.3~90.5μg/m~3,京津冀浓度最高,珠三角最低;3个地区中有机物均为NR-PM_1的主要组分,占24%~58%;珠三角地区硫酸盐含量更高,硝酸盐含量低;各地区秋冬季NR-PM_1质量浓度高于春夏季,主要是由于燃烧排放的一次有机物(BBOA、CCOA)与无机物(氯化物)增多造成;对有机物源解析的统计发现,机动车源(HOA)与二次源(SOA)在各地区站点中广泛存在,而烹饪源(COA)则一般存在于城市站点;生物质燃烧源(BBOA)在长三角、珠三角地区更为广泛,燃煤源(CCOA)主要存在于京津冀地区。     

响应面法优化Mn-Ce/HZSM-5催化氧化三氯乙烯

三氯乙烯（TCE）是用途广泛的工业原料,其排放严重威胁着生态环境和人体健康。如何高效去除TCE成为亟待解决的关键问题。本文采用沉积-沉淀法制备了一系列不同Ce/Mn摩尔比的Mn-Ce/HZSM-5催化剂,用于催化去除TCE,并用响应面分析的方法探究不同因素对TCE催化氧化过程的影响。结果表明：Mn-Ce/HZSM-5催化剂对TCE有较好的催化活性,当Ce/Mn摩尔比为0.8时催化活性最高,主要归因于该催化剂较高的还原性和丰富的表面氧物种。另外,响应面分析结果表明：在MnCe_0.8/HZSM-5催化氧化TCE过程中,温度是影响TCE去除率和CO₂选择性的最关键因素,其次是流量和相对湿度（RH）。当气体流量为0.2L/min、温度为450℃、RH为16%时,最优TCE去除率为77.1%,CO₂选择性为70.0%,且MnCe_0.8/HZSM-5催化剂表现出较好的稳定性。研究结果为含氯挥发性有机物的去除提供了一种有效方法。     

青藏高原东北缘尖扎盆地晚中新世地层绝对天文年代标尺的建立

位于青藏高原东北缘的尖扎盆地沉积了巨厚的新生代风成沉积物,夹杂有河湖相沉积层段,已进行了高分辨率磁性地层学和环境磁学研究,是旋回地层学研究的良好剖面。以尖扎盆地加让剖面3～361 m晚中新世沉积地层为研究对象,通过系统的旋回地层学研究,旨在建立加让剖面的绝对天文年代标尺,提取尖扎盆地中蕴含影响古气候演化的地球轨道参数的主导周期,为进一步进行海陆对比和深入研究古气候环境演化提供基础数据。加让剖面古气候替代性指标频率磁化率(χ _fd)数据序列深度域频谱分析表明:3～361 m层段存在稳定的代表长偏心率周期的26 m沉积旋回,代表其他地球轨道参数周期的沉积旋回也有所体现,但并不稳定。基于识别出的沉积旋回,利用稳定的405 ka长偏心率周期对3～361 m深度域频率磁化率数据序列进行天文调谐,结合加让剖面磁性地层年代框架,建立了11.758～5.890 Ma的绝对天文年代标尺。经过天文调谐的频率磁化率数据序列时间域与古地磁年代结果吻合较好,表明建立的天文年代标尺是可靠的。加让剖面频率磁化率与深海氧同位素记录频谱分析显示,在约7.2 Ma存在明显的周期转变。这一记录表明,东亚夏季风在7.2 Ma之前由41 ka的斜率周期主导,在7.2 Ma之后受控于100 ka的短偏心率周期。     

青藏高原东北缘尖扎盆地沉积物矿物特征及其古环境意义

应用X射线衍射对青藏髙原东北缘尖扎盆地加让剖面11.8～5.8 Ma的地层沉积物进行矿物分析,结果表明加让剖面沉积物矿物组分主要包括碎屑矿物、碳酸盐矿物和黏土矿物。其中,以碎屑矿物居多,主要是石英、斜长石、云母类矿物(白云母、黑云母),及少量尖晶石、辉石类矿物(普通辉石、锰钙辉石及顽火辉石等)、金红石、刚玉、磁铁矿、钛磁铁矿、榍石、霞石,偶见锆石、石榴子石、锐钛矿; 碳酸盐矿物以方解石居为主,白云石占比较少; 黏土矿物中,绿泥石占比最高,还有少量赤铁矿、蛭石和沸石。以全岩矿物指标研究为主,结合加让剖面沉积相演化特点,并以磁化率变化为参考,进行系统的矿物学研究,获得了尖扎盆地在11.8～5.8 Ma蕴含的古气候环境演化大致可分为4个阶段:11.8～10.0 Ma,气候干冷期; 10.0～8.6 Ma,气候暖湿波动期; 8.6～6.2 Ma,气候温暖湿润期; 6.2～5.8 Ma,气候干冷期。在约10.0、8.6、7.2 Ma附近,主要矿物占比及组合特征有明显改变,当时的古环境状况发生急剧变化,可能揭示青藏高原东北缘在10～8 Ma期间广泛发生了一系列较强烈的构造运动,来源于周边山脉的剥蚀使得研究区沉积的近源物质增多,约7.2 Ma之后的古环境演化过程主要受青藏高原构造隆升以及全球气候变冷协同影响。