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基于不同人工神经网络的水质预测方法对比

环境科学 2024年第10期45卷 5761-5767页

作者：肖明君朱逸纯高雯媛曾钰李濠陈硕夫刘萍黄红丽湖南农业大学环境与生态学院长沙410128 湖南省生态环境监测中心长沙410000

利用现有水质数据对未来水质变化进行预测是实现区域规划与流域管理的有效工具.基于2022年4月至2022年5月湘江流域衡阳段水质监测数据,构建了反向传播神经网络(BPNN)与卷积神经网络(CNN)水质指标预测模型,并对高锰酸盐指数的预测结果进... 详细信息

利用现有水质数据对未来水质变化进行预测是实现区域规划与流域管理的有效工具.基于2022年4月至2022年5月湘江流域衡阳段水质监测数据,构建了反向传播神经网络(BPNN)与卷积神经网络(CNN)水质指标预测模型,并对高锰酸盐指数的预测结果进行了比较分析.数据显示,BPNN模型的预测值与真实水质情况基本吻合,但在拟合过程中出现了过拟合现象,利用粒子群算法(PSO)改进BPNN模型的参数选择方式,能够避免这一现象.而CNN模型拥有更复杂的结构、更科学的拟合方法,从而避免了模型在拟合过程中陷入局部极值,同时提高了模型预测结果的准确性.以不同模型的均方根误差(RMSE)、决定系数(R2)与平均绝对误差(MAE)作为评价参数,与传统的BPNN模型相比,PSO-BPNN模型中测试集的RMSE从0.2782 mg·L^(-1)降低到0.2109 mg·L^(-1),MAE从0.2223 mg·L^(-1)降低到0.1537 mg·L^(-1),R^(2)从0.8640提高到0.9218,PSO-BPNN模型拥有更加稳定的拟合效果.CNN模型测试集的RMSE、MAE和R^(2)分别为0.1220 mg·L^(-1)、0.0927 mg·L^(-1)和0.9705,显示CNN模型预测效果更好.

关键词：湘江流域水质预测机器学习人工神经网络模型性能

碱液提取全基体进样-电感耦合等离子体串联质谱(ICP-MS/MS)法测定土壤中的六价铬

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中国无机分析化学 2024年第9期14卷 1242-1247页

作者：张吴徐义邦高明姜云娜秦文江西省南昌生态环境监测中心南昌330038 江西省生态环境监测中心南昌330039

针对HJ 1082—2019方法检出限高,高盐导致容易堵塞燃烧头,造成信号不稳定、结果漂移等问题。利用耐高盐全基体进样系统,通过引入稀释气降低高盐基体的影响,碱液提取后的样品可直接进样,结合ICP-MS/MS的低检出限,建立了碱液提取全基体进... 详细信息

针对HJ 1082—2019方法检出限高,高盐导致容易堵塞燃烧头,造成信号不稳定、结果漂移等问题。利用耐高盐全基体进样系统,通过引入稀释气降低高盐基体的影响,碱液提取后的样品可直接进样,结合ICP-MS/MS的低检出限,建立了碱液提取全基体进样-电感耦合等离子体串联质谱法准确测定土壤中低浓度六价铬的方法。对碱液提取条件、质谱仪器工作条件进行了优化,讨论质谱干扰对六价铬测定的影响,同时对标准样品和实际样品进行了精密度和正确度测试。方法检出限0.08 mg/kg,相对标准偏差在0.70%~4.2%、加标回收率在92.9%~107%。方法操作简便快速,检出限低,结果准确性高、重复性好。

关键词：提取液温度液固比全基体进样电感耦合等离子体串联质谱法

基于随机森林模型分析威海市PM影响因素与典型灰霾成因

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地球化学 2024年

作者：张峰张晓明许昭昭张玲丽成春雷威海市生态环境监控中心山东省威海生态环境监测中心威海市生态环境事务服务中心暨南大学环境与气候学院质谱仪器与大气环境研究所

为明确沿海城市威海的PM2.5时空分布特征与浓度增长的主要影响因素，本研究基于后向轨迹和随机森林模型分析了威海市四季气团传输及PM2.5增长的主要影响因素，并探讨了典型灰霾污染的成因。威海市5个站点年均PM2.5分布范围18～24 μg... 详细信息

为明确沿海城市威海的PM2.5时空分布特征与浓度增长的主要影响因素，本研究基于后向轨迹和随机森林模型分析了威海市四季气团传输及PM2.5增长的主要影响因素，并探讨了典型灰霾污染的成因。威海市5个站点年均PM2.5分布范围18～24 μg/m3，各站点年均PM2.5差异较小，冬春季节会出现PM2.5浓度升高的灰霾污染。后向轨迹分析表明与PM2.5升高相关的气团主要来自内陆人口密集的城市区域， PM2.5浓度较低时气团则主要来自海洋方向。随机森林分析结果发现除春季外，夏秋冬季节CO在PM2.5浓度增长过程中的重要性最高，表明燃烧源对PM2.5浓度升高有重要贡献，春季O3浓度显著高于其他三个季节导致O3浓度的重要性略高于CO。典型灰霾污染事件的随机森林模型研究发现铵盐和硝酸盐的重要性最高，其次是OC和硫酸盐，表明一次燃烧源排放的增强叠加二次液相生成的快速贡献共同导致了灰霾污染的发生。综合四季和灰霾期PM2.5的随机森林分析结果，威海市未来应该强化燃烧源管控和区域联防联控，弱化灰霾发生的前提条件，为进一步提升空气质量打下坚实基础。

关键词：威海 PM 随机森林灰霾二次生成

由石油类应急监测现状探寻水中石油类监测的突破

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中国环境监测 2024年第1期40卷 12-20页

作者：史绵红胡雅琴王鑫安徽省生态环境监测中心安徽合肥230071

突发环境事件发生后,对污染物质、污染物浓度、污染范围及其动态变化情况进行监测是环境应急监测的基本工作要求。在不能利用管理手段有效获取污染来源等信息的情况下,开展溯源应急监测成为突发环境事件处理处置的重要需求。然而通过资... 详细信息

突发环境事件发生后,对污染物质、污染物浓度、污染范围及其动态变化情况进行监测是环境应急监测的基本工作要求。在不能利用管理手段有效获取污染来源等信息的情况下,开展溯源应急监测成为突发环境事件处理处置的重要需求。然而通过资料调研及应急监测案例分析发现,石油类水体突发环境事件应急监测大多存在采样代表性不够、溯源手段不健全、特征污染物监测不全面,以及现行石油类监测方法不能完整说清污染状况等问题或不足。因此,建议通过优化整合水中石油类指标监测标准,构建与石油类污染特征相适应的技术规范及配套监测分析方法,以达到精准、全面反映石油类水体污染状况的目的。

关键词：石油类水体突发环境事件环境应急监测标准体系

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美国大气光化学监测点位布设的经验和启示

中国环境监测 2024年第5期40卷 1-8页

作者：崔虎雄柴文轩赵月张国涵上海市环境监测中心中国环境监测总站国家环境保护环境监测质量控制重点实验室云南省生态环境厅驻昆明市生态环境监测站

我国大气光化学污染问题仍然形势严峻，逐渐成为影响我国环境空气质量的重要因素之一。光化学监测点位的科学布设，有助于准确反映我国光化学污染状况，为研究光化学污染的形成机制、污染成因及控制策略提供技术支持。在总结美国光化学... 详细信息

我国大气光化学污染问题仍然形势严峻，逐渐成为影响我国环境空气质量的重要因素之一。光化学监测点位的科学布设，有助于准确反映我国光化学污染状况，为研究光化学污染的形成机制、污染成因及控制策略提供技术支持。在总结美国光化学监测点位布设技术方法步骤和要求、点位布设发展历程基础上，结合我国光化学监测点位布设现状，探讨了我国光化学监测点位布设存在的问题，并提出了若干关于我国光化学监测点位布设的建议。

关键词：大气光化学监测点位布设

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新型海洋生态环境评价体系（“蓝海”指数）的构建——以浙江省为例

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应用海洋学学报 2024年

作者：黄备邵君波王智慧王婕妤魏娜罗韩燕陈风帆浙江省海洋生态环境监测中心

目前现行的海洋环境质量评价主要以海水水质标准为基础，采用单因子评价方法，评价结果较难全面反映海洋生态环境现状和治理修复的工作成效。为了科学评估海洋生态环境现状及改善情况，推动近岸海域生态环境质量评价方法和管理考核体系... 详细信息

目前现行的海洋环境质量评价主要以海水水质标准为基础，采用单因子评价方法，评价结果较难全面反映海洋生态环境现状和治理修复的工作成效。为了科学评估海洋生态环境现状及改善情况，推动近岸海域生态环境质量评价方法和管理考核体系创新，本研究以浙江沿海为研究区域，从环境质量现状、治理成效和群众幸福感等角度，选取水环境质量、岸滩环境质量、栖息地环境质量、生物多样性等共37个指标，采用层次分析法构建了新型海洋生态环境评价体系，即“蓝海”指数。对浙江沿海5个地市2010-2021年间的海洋生态环境状况进行评价，结果表明：嘉兴得分（63.3分）为5个地市中最低，且与台州（82.9分）、宁波（82.0分）、温州（81.7分）和舟山（79.6分）有较大差距；各地市历年来治理成效得分较高；十余年来群众满意度有明显提升。评价结果还提示浙江沿海在生物多样性、栖息地环境质量等方面还有较大的提升空间。

关键词：海洋环境科学海洋生态环境评价体系层次分析法浙江沿海

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电解铝材料生产中氟化物污染特征及形态

有色金属工程 2024年第1期14卷 160-168页

作者：梅向阳卿华刘群星赵华毛玫清云南省生态环境工程评估中心昆明650032 昆明理工大学环境科学与工程学院昆明650500

云南省电解铝材料产业近年发展迅猛,其氟化物排放引起的环境污染问题一直备受关注。就某电解铝材料厂为研究对象,对电解铝材料生产各环节固废中氟化物的含量和存在形态进行检测,并对生产过程中原料、产品、固废等进行了统计,结合实际开... 详细信息

云南省电解铝材料产业近年发展迅猛,其氟化物排放引起的环境污染问题一直备受关注。就某电解铝材料厂为研究对象,对电解铝材料生产各环节固废中氟化物的含量和存在形态进行检测,并对生产过程中原料、产品、固废等进行了统计,结合实际开展了氟化物平衡计算。电解铝材料生产过程中,99.6%的氟化物由固废带出,0.4%的氟化物以有组织烟气、无组织天窗废气逸散的形式进入外环境,可通过增设高效脱硫协同脱氟设施和提高电解槽集气效率等措施,减缓氟化物对环境的污染。经检测分析,固废中氟化物以Na 5 Al 3 F 14、NaAlF 4、Na 3 AlF 6、K 2 SiF 6、CaF 2和AlF 3等难溶或微溶于水的化合物形态存在,土壤中水溶性氟化物含量占总氟化物的比例不足1%,表明氟化物排放和土壤环境污染之间存在一定的关联性。氟化物在土壤中累积效应较为明显,在第一类用地和第二类用地条件下,电解铝厂周围区域表层土壤中氟化物的总危害指数分别为0.794和0.09,周围土壤健康风险评估结果为可接受。

关键词：电解铝材料氟化物形态污染控制

基于大型底栖动物完整性指数的湘江干流水生态状况评价

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湿地科学 2024年第3期22卷 367-375页

作者：周湘婷黄佳颖易敏湖南省生态环境监测中心湖南长沙410014

为了了解湘江干流大型底栖动物群落特征,2022年春季和秋季,对湘江干流22个采样点的大型底栖动物及其环境因子进行了监测;通过参照采样点及评价指标筛选,确定总分类单元数、Shannon-Wiener多样性指数和捕食者分类单元数为核心指标,利用... 详细信息

为了了解湘江干流大型底栖动物群落特征,2022年春季和秋季,对湘江干流22个采样点的大型底栖动物及其环境因子进行了监测;通过参照采样点及评价指标筛选,确定总分类单元数、Shannon-Wiener多样性指数和捕食者分类单元数为核心指标,利用大型底栖动物完整性指数体系,评价湘江干流水生态状况。研究结果表明,共采集到大型底栖动物52种,其中节肢动物门24种,软体动物门19种,环节动物门9种,出现频次最高的为环棱螺(Bellamya sp.);优势物种有6种,其中软体动物门4种,环节动物门2种;上游段采样点大型底栖动物的物种数和密度都大于中下游的衡阳和株洲段;大型底栖动物完整性指数体系评价结果显示,在22个采样点中,有2个评价等级为优,7个评价等级为良好,8个评价等级为一般,5个评价等级为较差,无很差的采样点;上游永州段大型底栖动物完整性显著优于中下游,衡阳和株洲段大型底栖动物完整性最差;对比环境因子评价结果发现,大型底栖动物完整性指数体系相比环境指标更具综合性和敏感性,适用于湘江干流水生态状况评价。

关键词：河流大型底栖动物群落结构生物完整性指数湘江

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云南省环境风险隐患问题分析研究

环境科学导刊 2024年第3期43卷 31-34页

作者：杨翠聂晶晶云南省生态环境应急调查投诉中心云南昆明650034

基于对云南省工业企业、重点区域等的环境问题调查排查情况,根据环境风险隐患问题数据进行分类分级,分析环境风险隐患问题与行业类别的关系及环境风险源的主要集中区域。提出降低环境风险隐患的整改措施及方法,有效防范环境风险,为加快... 详细信息

基于对云南省工业企业、重点区域等的环境问题调查排查情况,根据环境风险隐患问题数据进行分类分级,分析环境风险隐患问题与行业类别的关系及环境风险源的主要集中区域。提出降低环境风险隐患的整改措施及方法,有效防范环境风险,为加快解决生态环境突出问题,降低工业企业环境风险隐患提供思路,并探索建立和完善生态环境风险管控长效机制。

关键词：环境风险隐患存在问题分析对策建议