不同营养级生物毒性监测预警比较研究

生物毒性监测作为水质安全评价预警的重要手段,能更直观地反映污染物对生态系统和人类健康的潜在风险,可以和理化监测一并深入反映水质污染现状。为进一步推动生物毒性监测技术发展与应用,研究了4种不同营养级生物(鱼类、溞类、藻类及发光菌)对不同污染物的响应。研究结果表明：(1)斑马鱼对污染物响应范围相对较广,响应阈值相对较高;大型溞对污染物敏感度最强,响应阈值相对较低,响应时间相对较长,预警灵敏度较鱼类好;蛋白核小球藻对污染物响应范围比较窄,对除草剂外的其他污染物敏感性较弱;费氏弧菌对污染物响应比较广谱且迅速,对部分污染物的响应阈值较高。(2)不同指示生物对污染物的响应范围、响应时间及响应阈值均不一,单一指示生物难以全面、高效地预警污染物,需不同级别指示生物联合预警,进而提高监测预警效率。     

蛋白核小球藻对4种重金属胁迫的响应研究

为了利用藻类对水体重金属进行监测预警,以蛋白核小球藻为指示生物,研究了重金属Cd~(2+)、Cr~(6+)、Mn~(2+)、Pb~(2+)对藻类的抑制作用。实验结果表明:重金属对蛋白核小球藻的抑制作用总体表现为随着重金属浓度的增加和胁迫时间的延长而增加,抑制率一般在0~48 h内迅速增加,随后增长速率有所减缓,至96 h抑制率达到最大。蛋白核小球藻的抑制率与重金属浓度呈现明显的剂量-效应关系;与吸光度、叶绿素相对含量的变化相比,F_v/F_m对重金属胁迫的响应变化最为稳定和敏感,因此更适合作为检测指标监测重金属。从EC_(50)值的比较看,Cd~(2+)对蛋白核小球藻的毒性最大,其次是Cr~(6+)和Pb~(2+),Mn~(2+)的毒性最小。     

容积法则辅助的交互式多模型滤波算法

交互式多模型滤波(IMM) 的交互环节使得系统状态量不再服从单纯的高斯分布, 用现有方法对其概率分布的估计存在较大的误差. 对此, 考虑到模型的混合概率是时变的, IMM的交互过程可以用非线性方程来描述, 因而采用容积卡尔曼滤波(CKF) 中的容积法则对高斯随机变量经非线性函数传播后的概率分布进行估计, 并从理论上证明了容积法则的近似精度. 仿真实验表明, 由于提高了对交互后随机变量概率分布的估计精度, 所提出的方法能够有效改善IMM在量测噪声较大时的滤波效果.

     

郓城南湖雨水径流悬浮物削减方案研究

雨水径流对城市湖泊水体环境质量有显著影响。针对雨水径流中泥沙含量过高的问题,为设计山东省郓城县南湖入湖雨水径流悬浮物削减方案,开展了水力旋流器对雨水径流中悬浮物去除效果及影响因素的实验研究。实验结果显示：水力旋流器对于悬浮物的分离效率随着进料浓度的增大而降低;随着进料流量的增大而提高,且进料流量可以更显著地影响水力旋流器的分离效率。基于实验结果,拟合得到相应型号的水力旋流器分离效率、进料浓度和进料流量之间的回归关系,并预估了在郓城南湖的实际应用中,该型号水力旋流器对雨水径流中悬浮物的分离效率约为26.63%,需通过多级水力旋流器的串联或结合其他处理措施才能使入湖径流达到预设标准。