数字滤波法在点源和非点源污染负荷分割中的应用

以分辨流域点源和非点源污染负荷为研究目标,在傅立叶分析的基础上,提出了从污染负荷时间序列中分辨点源和非点源污染负荷的新方法——数字滤波法,探讨了数字滤波方程的参数与滤波次数的关系,并将该方法应用到东江流域COD_Mn负荷的分割上. 应用实例表明,分割的点源和非点源负荷系列曲线符合点源和非点源负荷的产生特点,使用者能够在污染负荷分割过程中通过滤波参数的选取比较方便地加入自己的经验. 一般取较大滤波参数时,只需要3次滤波就能得出较满意的结果.      

连续点源烟气空间扩散的模拟

空气质量模式一直是处理大气环境监测问题的关键之一。以连续点源烟气的高斯扩散模式为例,实现其空间分布特性的模拟,比较了不同大气稳定状况、不同风速以及不同点源高度对扩散模式的影响,并在此基础上进行多点源叠加污染模拟,从而有助于空气质量的监测与评价。     

美国水质交易政策及其在上海的应用分析

水质交易政策被认为是美国在改善水质方面既经济又可靠的方法。介绍了美国水质交易政策的概念和实施。分析了水质交易所必备的环境，经济和技术要素，及其可获得的经济，环境和社会效益。对排污交易政策在上海市的应用进行了分析。指出上海在排污交易方面具有多年的积累，可以借鉴美国在水质交易方面的实践经验，全面实施点源和非点源交易，采用以市场为基础的经济刺激政策来解决由城市和农田径流产生的水污染问题。     

对虚点源模式的一种改进

用虚点源模式可以将面源转化为点源来处理,它是一种常用的面源扩散计算模式,其缺点是在靠近污染源的地方计算所得浓度值偏高。针对虚点源模式的这一严重缺陷,文章提出了一个对面源自身网格污染浓度计算的改进方案:采用位于上风方向的一个源强为原来面源源强的1/4的等效面源来代替原来的面源,同时考虑该等效面源相对于原来面源的后退距离,仍然使用虚点源模式进行计算,就可以得到比较准确的污染物浓度场。这一改进措施的实际效果通过计算实例得到了验证。     

应用照相法估算高架点源的污染物浓度

应用流体力学基本原理，导出了烟流扩散新模式，讨论了利用照相法估算烟流污染物浓度的方法及步骤，以高架点源烟流扩散为例，应用新模式结合照相法估算烟流污染物浓度，并与利用高斯模式计算的烟流污染物浓度进行比较，结果表明两者吻合较好．     

美国非点源水质交易制度解析

问题的提出 2007年嘉兴市制定了《嘉兴市主要污染物排污权交易办法（试行）》,并成立了“嘉兴市排污权储备交易中心”。在2009年嘉兴市环境保护局与环境保护部规划院签订技术合同中明确指出“开展非点源参与排污权交易试点,促进点源、非点源协调治理体系的逐步完善,探寻点源协助非点源治理的经济模式、融资渠道和实施途径。”嘉兴在进行试点实践的过程中,     

Matlab在高架点源大气污染扩散模式中的应用

本文基于Matlab,以某企业高架点源Pb污染扩散为例,采用高斯扩散地面浓度模式计算了下风向区域的地面浓度,并绘制了浓度等值线分布图,识别出了下风向区域内受影响的村庄,为Matlab在高架点源大气污染扩散模式中的应用提供了范例。     

点源扩散计算程序框图

气相污染物在大气中的扩散可分为点源、面源及复台源若干类型。其中点源扩散是常见和基本的情况。根据污染源的排放数据计算气相污染物在大气中的浓度,这是环境保护工作者在日常工作中经常遇到的问题。有关大气扩散规律以及大气中污染物浓度的计算方法著述甚多。但是这些著述侧重于演绎推导,所以篇幅很长。而且罗列大量公式,初学者往往不得要领,视为畏途。为了便于初学的同志掌握,本文列出点源扩散的计算程序框图(图1～图3),只要“按图索骥”,就能得出计算结果。点源扩散的基本规律可以用高斯模式来描述。式(2)、式(3)、式(4)及式(11)都是在特定条件下根据式(1)派生而来。为了     

工业点源环境影响预测系统研发

采用Visual C#为开发工具,以Microsoft Office Access2003建立污染源数据库,开发了基于高斯模式的工业多点源污染扩散环境影响预测系统,实现了对工业点源下风向敏感点污染物浓度的快速、准确计算。通过加载Surfer9 Type Library COM组件,绘制污染物浓度分布云图,结合电子地图上,直观地显示了污染源对敏感区域的环境影响程度,为城市空气环境问题的管理和决策提供了科学的依据。     

我国工业点源水污染物排放标准体系设计

本文借鉴美国国家污染物排放削减制度(NPDES)的经验,提出了我国工业点源水污染物排放标准体系框架,点源排放标准需要包括排放限值和描述性要求,还要包括生产和排放控制环节的相关监测、记录和报告要求;国家按照行业制定基于技术的排放标准,应用统计方法和成本效益分析技术,确保排放标准的合适性;基于技术的排放标准是全国最低标准,任何点源都必须执行,与排入水体的水质无关,确保排放控制技术的进步;排放限值的形式必须包括日最大和月平均,对应地表水质急性中毒和慢性中毒的两个限值;由排污许可证确定每个点源的排放限值(日最大和月平均),包括基于技术的排放限值和基于地表水水质的排放限值两个层面,在基于技术的排放限值不能保障地表水水质达标的情况下,执行基于地表水水质的排放限值。排污许可证制度是确保点源排放标准得以高质量制定和修订的前提,因此需要加快点源排污许可证制度的实施。     

农田面源污染团队式治理方法初探

我国农田面源污染的环境经济治理方式还不健全,急需适应我国农业特征的面源污染治理手段。现阶段环境税费政策通过对农业投入的控制,容易影响农户农业生产的积极性,而且还存在一定的技术难度和设备成本约束。团队式治理方法是一种更直接的面源污染监管手段,通过将农户组成团队,比管理单个农户节约成本;通过一定的奖惩措施激励农户主动调整污染排放水平;给定的合约条件约束了农户在重复博弈下的"搭便车"行为,保证了团队的存续。     

Scenario analysis of water pollution control in the typical peri-urban river using a coupled hydrodynamic-water quality model

The water quality pollution and ecological deterioration in peri-urban rivers are usually serious under rapid urbanization and economic growth. In the study, a typical peri-urban river, Nansha River, was selected as a case study to discuss the scheme of peri-urban river rehabilitation. Located in the north part of the Beijing central region, the Nansha River watershed has been designated as an ecologically friendly garden-style area with high-tech industry parks and upscale residential zones. However, the Nansha River is currently seriously contaminated by urban and rural pollutants from both nonpoint sources (NPS) and point sources (PS). In this study, the pollutant loads from point sources and nonpoint sources in the Nansha River watershed were first assessed. A coupled model, derived from the Environmental Fluid Dynamics Code and Water Quality Analysis Simulation Program, was developed to simulate the hydrodynamics and water quality in the Nansha River. According to the characteristics of the typical peri-urban river, three different PS and NPS control scenarios were designed and examined by modeling analyses. Based on the results of the scenario analysis, a river rehabilitation scheme was recommended for implementation.     

Predicting the impacts of climate change on nonpoint source pollutant loads from agricultural small watershed using artificial neural network

This study described the development and validation of an artificial neural network (ANN) for the purpose of analyzing the e ects of climate change on nonpoint source (NPS) pollutant loads from agricultural small watershed. The runo discharge was estimated using ANN algorithm. The performance of ANN model was examined using observed data from study watershed. The simulation results agreed well with observed values during calibration and validation periods. NPS pollutant loads were calculated from load-discharge relationship driven by long-term monitoring data. LARS-WG (Long Ashton Research Station-Weather Generator) model was used to generate rainfall data. The calibrated ANN model and load-discharge relationship with the generated data from LARS-WG were applied to analyze the e ects of climate change on NPS pollutant loads from the agricultural small watershed. The results showed that the ANN model provided valuable approach in estimating future runo discharge, and the NPS pollutant loads.     

城市非点源污染模型研究进展

回顾了城市非点源污染模型的发展历史,分析了能够模拟城市非点源污染的7个国外模型(SWMM、STORM、SLAMM、HSPF、DR3M-QUAL、MOUSE和HydroWorks)的特点、适用性和局限性,介绍了国外城市非点源污染模型不确定性研究方法和成果以及城市非点源污染分析概率模型,总结了国内城市非点源污染模型的研究成果.指出国外城市非点源污染模型在污染物累积和冲刷、泥沙和污染物运移、污染物的生化反应等方面模拟能力不足,而国内城市非点源污染模型多是经验模型,模拟面积较小,模拟精度较差.提出未来城市非点源污染模型研究应提高泥沙和污染物的模拟能力,探索无资料和不完全信息下城市非点源污染的模拟和预测,加强城市非点源污染随机性模型的研究,发展城市非点源污染模型与GIS的耦合应用.     

国外城市非点源径流水质模型简介

随着人们环保意识的提高。城市中的点源污染已大部分得到了控制，于是非点源污染变得越来越突出,越来越严重．并引起了城市环保者的关注。借此。本文介绍了国外四种最主要的城市非点源污染的管理模型,以供我国城市环保人员在对非点源污染进行管理时作为参考。     

湿地在面源污染治理中的应用回顾与展望

面源污染是导致水环境污染的主要因素之一,具有分布面广、排放量大、随机性强等特征,因此治理难度非常大。湿地通常指位于陆地和水域生态系统之间的过渡带,被认为是治理面源污染最有效的方式之一。湿地主要通过微生物反硝化、土壤吸附、沉淀以及植物吸收等途径来实现对面源污染物的截留和降解。国内对湿地在面源污染防治中的作用关注较晚,始于上世纪80年代初期。运用于面源污染防治的湿地类型主要有人工湿地、湖滨带、河岸带湿地、氧化塘、生态沟渠等。面源污染的治理应当同点源污染的治理紧密结合,高效发挥湿地的净化功能和景观效应。在构建人工湿地时应保护好天然湿地并慎用外来物种,此外人工湿地的后续管理也需要进一步加强。     

Spatial and temporal variations of water quality in Cao-E River of eastern China

Evaluation and analysis of water quality variations were performed with integrated consideration of water quality parameters, hydrological-meteorologic and anthropogenic factors in Cao-E River, Zhejiang Province of China. Cao-E River system has been polluted and the water quality of some reaches are inferior to Grade V according to National Surface Water Quality Standard of China （GB2002）. However, mainly polluted indices of each tributary and mainstream are different. Total nitrogen （TN） and total phosphorus （TP） in the water are the main polluted indices for mainstream that varies from 1.52 to 45.85 mg/L and 0.02 to 4.02 mg/L, respectively. TN is the main polluted indices for Sub-watershed Ⅰ, Ⅱ, Ⅳ and Ⅴ（0.76 to 18.27 mg/L）. BOD5 （0.36 to 289.5 mg/L）, CODMn （0.47 to 78.86 mg/L）, TN （0.74 to 31.09 mg/L） and TP （0 to 3.75 mg/L） are the main polluted indices for Sub-watershed Ⅲ. There are tow pollution types along the river including nonpoint source pollution and point source pollution types. Remarkably temporal variations with a few spatial variations occur in nonpoint pollution type reaches （including mainstream, Sub-watershed Ⅰ and Ⅱ） that mainly drained by arable field and/or dispersive rural dwelling district, and the maximum pollutant concentration appears in flooding seasons. It implied that the runoff increases the pollutant concentration of the water in the nonpoint pollution type reaches. On the other hand, remarkably spatial variations occur in the point pollution type reaches （include Sub-watershed Ⅲ, Ⅳ and Ⅴ） and the maximum pollutant concentration appears in urban reaches. The runoff always decreases the pollutant concentration of the river water in the seriously polluted reaches that drained by industrial point sewage. But for the point pollution reaches resulted from centralized town domestic sewage pipeline and from frequent shipping and digging sands, rainfall always increased the concentration of pollutant （TN） in the river water too. Pollution controls were respectively suggested for these tow types according to different pollution causes.     

水环境非点源污染模型研究

随着工业污染源的有效控制,非点源污染已经成为我国重要污染类型之一,如何科学地认识并有效控制非点源污染已成为研究课题.在此介绍了非点源的基础工具--非点源模型的主要类型、结构和特点,并对目前主要的非点源模型进行了比较分析,探讨了非点源模型发展的趋势.     

基于降雨事件监测的非点源污染对灞河水质的影响

在对灞河马渡王水文站断面5次降雨事件过程和2次非洪水过程监测的基础上,分析了灞河流域非点源污染对灞河水质的影响.结果表明:降雨过程期间,COD、总氮、氨氮、硝氮、亚硝氮、总磷指标监测平均值均小于非洪水期监测平均值.各指标负荷输移速率随时间的变化趋势和径流量变化趋势大体相同,即先逐渐增大达到峰值,再逐渐变小;各指标浓度随时间的变化规律大致为:COD、硝氮、总氮浓度先增大后减小;亚硝氮为先减小后增大,总磷的变化规律不明显.总氮、硝氮的浓度峰和负荷输移速率峰均接近或滞后于流量峰;COD的浓度峰接近或滞后于流量峰,而负荷输移速率峰接近或超前于流量峰;总磷、氨氮的浓度峰和负荷输移速率峰均接近或超前于流量峰;而亚硝氮的浓度峰变化规律不明显,负荷输移速率峰接近或超前于流量峰.采用平均浓度法计算了各指标的非点源污染平均浓度及负荷:2009年灞河流域马渡王断面COD、总氮、氨氮、总磷的非点源污染负荷分别为8707.28,723.63,245.52,43.07t.2009年灞河流域马渡王断面NSP负荷COD、总氮、氨氮、总磷所占总负荷相应的比例分别为31.86%、32.69%、42.21%、34.42%.由此可见,非点源污染在灞河水污染中占有较大比重,其对于灞河水质的影响不容忽视.     

区域点源和非点源磷入河量计算的二元统计模型

基于流域或区域点源和非点源磷入河过程的水文学差异,以及影响河流持留作用的主要机制,建立了描述河流段末磷负荷量与流量和水温之间定量关系的二元统计模型;通过逐月的河流水文水质监测数据对模型中4个系数的有效校正和验证,实现了对点源和非点源磷入河过程的准确定量.与现行的水文估算法相比,该模型既考虑了河流磷的持留能力及其时间变异性,也考虑了上游水体输入的磷负荷量,推进了对磷污染过程的定量认识,满足了我国以行政区为主要水污染控制管理单元的现实需要.应用该模型,计算了浙江长乐江集水区2004～2009年的总磷(TP)入河量.结果表明,TP年入河总量为(54.6±11.9)t.a-1,其上游水体输入、点源和非点源的入河量贡献率分别为5%±1%、12%±3%和83%±3%.夏季5～6月和8～9月的非点源TP累计入河量占其全年的50%±9%,增加了引起下游水体藻类暴发的风险.河流TP持留量为(4.5±0.1)t.a-1,占年入河总量的9%±2%;5～9月的TP累计持留量占全年的55%±2%,表明河流持留能力对流域或区域磷素迁移转化过程的调控作用不容忽视.本研究建立的二元统计模型仅需常规的河流水文水质监测数据,无需专业软件知识,且计算结果直接来源于实际的河流水文水质测算值,为实施流域或区域磷污染总量控制策略提供了一种简便、实用、可靠的定量工具.