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期刊信息/Journal information
安全与环境学报
安全与环境学报

冯长根

双月刊

1009-6094

aqyhjxb@263.net；aqyhjxb@bit.edu.cn

010-68913997

100081

北京市海淀区中关村南大街5号

安全与环境学报/Journal Journal of Safety and EnvironmentCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊是安全与环境学科的学术性双月刊，主要刊载石油、化工、生态、环境、矿业、信息、网络、冶金、建筑、交通、勘探、国防等领域的相关论文。本刊的办刊宗旨：交流安全与环境方面研究的最新成果，发展安全与环境科学技术，培育安全与环境科研队伍，为中国和全球的工业安全和环境保护服务。本刊主要读者对象：相关科研院所科技工作者，大中专院校相关师生，政府部门管理及决策者，厂矿企业技术人员及管理人员。本刊特别注重为博士生、硕士生科研服务。
正式出版
收录年代

    模糊赋权-TOPSIS在流域盆地洪泛区洪水风险测度中的应用

    孙海于祺伟王小华张孝伟...
    4001-4013页
    查看更多>>摘要：沿海沿河流低洼地区洪涝频发、损失严重，严重影响流域公共安全，有效识别流域盆地洪泛区内的洪水风险分布至关重要。传统基于单一多准则决策方法的风险测度模型无法兼顾决策者的有效经验和决策的客观合理性，同时计算所得的绝对洪水风险值无法准确识别潜在洪水风险。为解决这一问题，提出了一种优化的集成模型，以澳大利亚乔治河流域洪泛区为例开展洪水风险测度研究。从危险性、暴露度和脆弱性三个维度选取12个风险指标，采用模糊逻辑改进的三角模糊层次分析法优化权重计算过程、集成接近理想点法中相对邻近度的概念完成相对洪水风险测度，最后可视化分析了洪水风险的空间分布状况。结果表明，集成模型识别出的中等及以上风险区比单一三角模糊层次分析法多17。1％，比接近理想点法多15。7％，在识别洪泛区潜在风险上表现更优。利用历史灾情验证集证明了模型的优越性。该研究框架可为流域洪泛区的防灾策略制定提供决策支持。

    公共安全潜在洪水风险多准则决策三角模糊层次分析法(TFAHP)接近理想点法(TOPSIS)

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    考虑辐射风险的核污染废物回收系统优化

    赵佳虹柯紫琪吴文俊陈鸿...
    4014-4021页
    查看更多>>摘要：核污染是当前威胁生态环境和公共健康的主要安全问题，为保障核污染废物的回收安全性和经济性，基于辐射风险模型，研究了一类回收系统的多目标优化建模与求解方法，以协同解决核污染废物的多类设施选址和运输路线选择决策。以总风险和总成本最小化为目标，建立0-1混合整数线性规划模型，通过设计"多目标优化-选址优化-选线优化"的三阶段求解步骤，利用多个算例验证模型和算法的有效性。结果显示:新模型和算法能够提供有效的选址-选线优化方案;相较于传统风险模型，新辐射风险模型可求得总成本更低的优化方案;新算法可缩短56。02％的求解时间，使优化方案的最优值平均差异率降低2。87百分点，且在求解不同规模优化问题时，保有较强的稳定性。

    公共安全核污染物回收风险选址路径多目标优化

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    氧化石墨烯改性固废混凝土的制备及性能研究

    刘京红石文发王伟陈培奇...
    4022-4030页
    查看更多>>摘要：氧化石墨烯(Graphene Oxide，GO)可以改善水泥基材料力学性能的良好特性可用来改性固废(铁尾矿砂、再生粗骨料)混凝土。研究对再生粗骨料取代率、铁尾矿砂取代率和GO掺量3个因素设计了正交试验。引入考虑固废利用率的权重指标对GO改性固废混凝土的强度指标进行修正并得出加权评价指标，通过极差分析得到GO改性固废混凝土的较佳配合比，研究较佳配合比下GO改性固废混凝土的抗压强度与抗折强度、坍落度与吸水率和微观形貌。结果显示:当再生粗骨料取代率为100％、铁尾矿砂取代率为50％、GO质量分数为0。05％时，为GO改性固废混凝土的较佳配合比，对GO改性固废混凝土的评价指标影响显著性从大到小依次为再生粗骨料取代率、氧化石墨烯掺量、铁尾矿砂取代率。通过扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscope，SEM)微观形貌分析发现，GO能优化水化产物堆叠形态，在尺度上细化水化产物，能够填充改性固废混凝土的孔隙结构，有效改善其致密度;较优配合比下的GO改性固废混凝土的力学性能优于普通混凝土的力学性能，验证了GO改性固废混凝土替代普通混凝土的可行性。

    环境工程学氧化石墨烯铁尾矿砂再生骨料正交试验

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    未释磷及释磷污泥生物炭内源磷释放特征及影响因素研究

    黄殿男姜金余张黎李锐...
    4031-4041页
    查看更多>>摘要：在市政污泥制备生物炭并作为水处理吸附剂的过程中，富含磷(P)的污泥释放出的磷有可能引发环境二次污染，这是亟须关注的环境问题。研究以污泥生物炭(Biochar，BC)和低温热处理(Low Temperature Phosphate Release Biochar，RC)、酸碱(Acid and Alkali Phosphate Release Biochar，AB)、热酸解(Thermal Acid Phosphate Release Biochar，PBC)释磷污泥生物炭为研究对象，考察不同释磷技术对污泥中磷释放的影响，通过对比释磷和未释磷污泥生物炭在水中的释放行为，揭示了影响内源磷释放的环境因子。研究结果显示:热酸解技术对污泥释磷效果最好，最佳释磷率达55。40％;污泥中磷主要以无机磷(Inorganic Phosphorus，IP)的形态存在;经过预释磷处理的污泥生物炭在水体中的累积释放质量比显著低于未释磷污泥生物炭;不同处理污泥生物炭磷的累积释放质量比由大到小依次为PBC、RC、AB、BC;生物炭内源磷释放符合拟二级动力学模型，表明生物炭的磷释放是化学过程。环境条件对污泥生物炭的释磷影响为:在酸性条件、较高固液比(g︰mL)、部分阴离子(Cl-、SO42-、NO3-)和阳离子(Na+、K+)可促进BC、RC和AB中磷的释放，Ca2+抑制磷释放，但是环境条件对PBC中磷的释放影响不大，表明PBC在不同环境条件下的应用更具有安全性和稳定性。研究将对污泥生物炭的安全性应用提供理论和技术支撑。

    环境工程学污泥生物炭磷释放磷形态

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    UV-LED表面消毒辐射场的数学模拟体系的建立及试验验证

    童张法姚森江怡清张连峰...
    4042-4051页
    查看更多>>摘要：为了实现紫外发光二极管(Ultraviolet Light-Emitting Diodes，UV-LED)表面消毒器设计的优化、高效、智能化目的，研究建立了UV-LED表面消毒辐射场的数学模型，并进行了试验验证。根据该数学模型，编写了VBA(Visual Basic for Applications)程序，对辐射场进行了模拟和分析。结果显示，辐射模型的计算值与实测值接近，试验验证了辐射模型的可行性。试验进行了应用举例，当照射距离与灯间距的比值为0。4时，选择最大发光角90°的UV-LED可使辐射场最优化;当照射距离与灯间距的比值为0。8和1。6时，对应的最优选择分别是45°和30°的UV-LED。数学模型和相关计算方法为优化设计紫外线表面消毒设施提供了模拟、优化的有效工具。

    环境工程学紫外发光二极管(UV-LED)表面消毒辐射场数学模拟试验验证

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    多金属掺杂尖晶石型催化剂制备及催化臭氧降解苯酚

    刘艳芳张妙雨刘文佳杨梦鑫...
    4052-4061页
    查看更多>>摘要：采用水热合成法制备尖晶石型铁氧体，并对其M位掺杂多种金属离子以改性得到一系列催化剂，筛选后用于催化臭氧氧化降解苯酚。结果显示:与其他催化剂相比，Mn0。5Co0。5Fe2O4催化剂催化性能最佳，在苯酚质量浓度为30 mg/L，催化剂投加质量浓度为1 g/L，臭氧质量浓度为6 mg/L，流速为1 L/min并反应75 min时，化学需氧量(Chemical Oxygen Demand，COD)和苯酚的去除率分别可以达到90。11％和89。36％，较相同条件下单独臭氧氧化对COD和苯酚的去除率分别提高了31。16百分点和30。51百分点。利用X射线衍射(X-ray Diffraction，XRD)、X射线光电子能谱(X-ray Photoelectron Spectroscopy，XPS)、电子顺磁共振(Electron Paramagnetic Resonance，EPR)等多种手段对该催化剂进行了表征，发现催化剂纯度较高，晶化程度好。此外，通过猝灭和自由基捕获试验表明体系中·OH和1O2参与了苯酚降解反应。催化剂循环试验表明，Mn0。5Co0。5Fe2O4催化剂具有优异的催化稳定性和重复利用性。

    环境工程学催化臭氧氧化苯酚羟基自由基单线态氧

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    一株新型Lysinibacillus fusiformis菌株G5M11b对Cr(Ⅵ)的还原性能研究

    潘俊董欣王兴作
    4062-4070页
    查看更多>>摘要：为了筛选对Cr(Ⅵ)有强耐性的菌株，并确定其最佳还原条件，通过驯化、筛选后得到耐铬菌株，利用形态特征、16S rDNA序列测定对其进行鉴定，进而建立响应曲面模型分析温度、pH值、质量分数对菌株还原效果的影响。结果显示，菌株与纺缍形赖氨酸芽孢杆菌(Lysinibacillus fusiformis)G5M11b型系统发育关系接近，将其命名为LfCr6，菌株的最佳还原条件温度为27。42 ℃，pH值为6。78，菌株质量分数为4％。通过响应曲面模型预测出该菌对100 mg/L Cr(Ⅵ)的还原率可达80。2％。这表明LfCr6菌株可以耐受高质量浓度Cr(Ⅵ)且具有良好的Cr(Ⅵ)还原能力。该菌株为微生物修复Cr(Ⅵ)污染环境提供了可能的菌种资源。

    环境工程学六价铬菌株生物学特征还原条件

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    农业氮素投入与农业面源污染风险的响应关系——以河南省为例

    李栋浩蔡文沛李玲吴用...
    4071-4078页
    查看更多>>摘要：研究以减少面源污染风险、提高氮肥利用效率为目的，根据土壤氮素平衡原理，使用清单分析法和排污系数法解析了河南省17个地级市氮肥施用现状并对各地市农田土壤氮盈余、理论施氮量以及监控施氮量进行了量化分析。结果显示:除漯河市外，河南省剩余16个地级市的农田土壤氮素含量普遍处于盈余状态，氮盈余平均值达到255 kg/hm2，氮肥生产效率较低且大量施肥，是导致河南省农业面源污染和制约粮食增产增效的主要原因;河南省16个地级市存在过量施氮的情况，对作物施氮量进行调整后，在保证土壤养分和作物生产的前提下，河南省年总施氮量由原来的3。793 ×106 t减少到2。553 × 106 t，平均施氮量负荷由455 kg/hm2降低到319 kg/hm2，河南省平均氮肥生产效率也将从14。3 kg/kg提升到22。3 kg/kg，有效提高了氮肥生产效率并减少了农业面源污染发生的风险;在农田土壤氮素平衡模型中，濮阳市、焦作市等部分施氮水平较高的地区由于土地利用率高、农作物消耗较大和种植结构等原因，农田土壤氮素的过剩量较小，农业面源污染风险也较小;济源、三门峡等部分施氮水平较低的地区由于地形、土壤和熟制等因素影响，农田土壤氮素的过剩量反而较大，农业面源污染风险也较大。因此，施氮量越大并不意味着农业面源污染风险越大，在农业生产中不能一味地追求"减氮"，而是要使氮肥施用量能够满足实际农业生产和增产的需求。

    环境学氮肥农业面源污染氮素平衡

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    改进白鲸优化卷积网络在银川市空气质量预测中的应用

    雷冰冰牟云飞王晓峰韩镏...
    4079-4093页
    查看更多>>摘要：空气质量指数(Air Quality Index，AQI)的精准预测对环境治理具有重要意义。研究针对影响银川市空气质量的PM2。5、PM10等6项污染物指标，提出基于因子分析法-改进白鲸优化算法-卷积神经网络(Factor Analysis-Improved Beluga Whale Optimization-Convolutional Neural Network，FA-IB WO-CNN)的复合AQI预测模型。该模型利用FA法对影响空气质量的6项污染物指标进行相关性分析，并通过计算因子载荷矩阵将新的因子映射到旧的污染物指标上，从而提出一种新的空气污染指标因子表示方式。在此基础上，采用IBWO算法与动态阈值策略和白鲸患病策略，计算训练深度神经网络所需的超参数，改善超参数寻优能力并提高模型收敛速率。研究以CNN作为基线模型，通过IBWO算法优化CNN的全连接层神经数和学习率，实现对银川市AQI预测。利用银川市历史空气质量数据进行试验，结果显示:FA-IBWO-CNN模型与未经优化的CNN模型相比，平均绝对误差(NMAE)、均方根误差(NRMSE)和平均百分比绝对误差(NMAPE)分别提升了56。15％、50。28％和13。943百分点，在预测方面表现出良好的性能。

    环境工程学空气质量指数预测因子分析法改进白鲸优化算法卷积神经网络

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    安徽省"水-土-能"系统安全评价及联合风险概率测算

    何刚张世玉杨霞鲍珂宇...
    4094-4106页
    查看更多>>摘要：水、土、能是人类生存和发展的重要自然资源。基于稳定性(S)、协调性(H)、可持续性(F)构建安徽省"水-土-能"系统安全评价指标体系，利用"单指标量化-多指标综合-多准则集成"(Single index quantification-multi-index comprehensive-multi-criteria integration，SMI-P)法测算各子系统指数及其系统安全水平，引入Copula函数分别探究S-H、S-F、H-F和S-H-F等不同组合的联合概率分布，测算其联合风险概率。结果显示:2012-2021年，安徽省"水-土-能"("Water-Land-Energy"，WLE)系统安全水平波动上升，均值为0。568 5，其中稳定性对系统安全水平影响最大;S-H、S-F、H-F分别呈弱正相关、强正相关、较强负相关关系，S-F联合风险概率最大，为0。280 7;S-H-F系统联合风险概率为0。071 2。当S、H、F其中一个固定时，另外两个的值越大，相应的联合风险概率越大。探究"水-土-能"系统安全水平及风险发生频率，有利于保障区域可持续发展，提高风险分析精度，为决策部门提供有效信息。

    环境工程学"水-土-能"系统安全评价Copula函数联合风险

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