流域水资源标准体系风险分析与对策

为实施流域水资源有效保护,从技术管理层面分析流域水资源共享过程中标准体系的构成与作用。对现阶段实施的生活饮用水卫生标准、地表水环境质量标准和排水标准中涵盖的有机污染物进行对称性分析,指出标准体系中存在的技术风险以及生活污水和工业废水混排存在的管理风险。以松花江流域中某化工厂排水为实例进行有机污染物成份检测,发现了标准体系对污染物监控存在的疏漏。提出从人体健康角度完善排水和水环境质量标准,从流域水资源共享角度对排水和给水设施进行整体规划和布局,从水资源安全保障角度建立流域有机污染物优先控制名单。     

基于“人工智能”驱动的农村生活污水系统治理专栏序言

伴随流域水污染控制与治理工作的深入,农村分散生活污水治理逐渐成为制约流域水环境改善的关键.同时,农村生活污水治理是人居环境提升、美丽乡村建设以及乡村振兴战略实施的集中体现,事关广大农村居民的切身利益.本专栏是国家水专项“分散污水治理课题”团队近年来科研成果的总结,从污水治理的全生命周期角度出发,尝试通过人工智能赋能治理模式决策、“菜单式”工艺组合、设施运维与监管、长效管理等4个方面对研究和实践进行了梳理总结,构建基于人工智能驱动的农村生活污水治理决策支持系统,以期为北运河流域以及其他区域农村生活污水治理提供科技支撑.     

湘江流域水环境问题及其综合应对策略

基于历史长系列水文资料统计与水质评价方法,对湘江流域水环境质量时空尺度变化规律进行了分析,并一步明晰了造成水环境问题的主要成因,最后提出了相应的综合应对策略。结果表明,在时间上,湘江流域水质呈不断恶化态势;在空间上,湘江上游水质好于中下游,中游水质污染最为严重。区域气候与江湖关系变化、社会经济发展、水土资源开发等都对湘江流域水环境产生显著影响。为解决湘江水环境问题,在优化调整流域生态水文格局的基础上,进行生态环境友好型水利工程群的布置、建设和联合调度,并制定适合流域水环境特征的政策法规体系。     

黄孝河、机场河水环境综合治理数字孪生平台的设计与开发

随着新一代信息化技术的蓬勃发展，数字孪生技术在各行业的应用也愈发深入。面对流域水环境治理在管理部门多、空间尺度大、外部环境多变、联合调度难等问题，以黄孝河、机场河水环境综合治理项目为研究对象，以数字孪生五维模型为理论基础，基于模型模拟预测、BIM、Unreal Engine等新一代信息化技术，建立黄孝河、机场河水环境综合治理数字孪生平台，融合流域内的天气状态、水质状态、异常事件、调度指令等关键信息，构建“流域-区域-厂站”三级仿真体系，实现了“源、厂、网、河、湖”的一体化管理，为管理者提供智能运维、预测预警、动态调度等应用价值，实现了水务治理的实时有效监管和科学辅助决策，以期为未来智慧水务建设提供经验参考。     

中小城市污水排水问题及对策研究

为解决中小城市污水排水问题,进一步加强城市排水管理,改善城市水环境,杜绝雨污混排,提高污水处理率,分析和探讨了中小城市在污水排水系统建设、管理、维护中存在的问题,针对排水法规不健全、污水管网不完善、雨污分流难、管理不到位等问题进行原因分析,提出加强排水制度建设、加快排水设施的建设、加强排水管理、加强宣传教育等措施.     

安徽省淮河流域水环境承载力动态评价研究

该文以安徽省淮河流域为研究对象,从社会、经济、资源、环境等方面,构建了该流域的水环境承载力指标体系及其评价模型。考虑到各评价指标之间的非线性关系,该文引入BP神经网络模型,建立了安徽省淮河流域的水环境承载力评价模型,计算环境承载能力指数。在此基础上对流域各年份的水环境承载力指标进行主成分分析,定性地描述各年份承载力的差异度,并与神经网络得到的结果相互比较验证。结果表明:影响安徽省淮河流域水环境承载力的主要指标因子优先顺序是城镇居民恩格尔系数、水资源利用率、污水厂污水集中处理率、城镇化率、人均GDP;在2001-2007年期间,水环境承载力处于一级水平;在2008-2010年期间,水环境承载力处于二级水平;在2011-2013年期间,水环境承载力处于三级水平。水环境承载力指数可用于验证过去所制定的发展和战略规划是否合理,还可对流域的未来发展方向以及发展规模提供科学的建议。     

宜昌市沮漳河流域当阳段水环境现状调查与评价

对宜昌市沮漳河流域当阳段的水环境进行了调查和评价。通过区域自然环境、社会经济发展、水体功能区、水环境容量等分析以及多个断面数据的监测,表明沮漳河流域当阳段水环境质量不能满足Ⅲ类水体功能区要求,主要超标因子为高锰酸盐指数、NHrN、BOD5、TP、石油类,主要受沿岸工业废水、生活污水及农业面源污染所致。     

流域水环境安全预警预测方法研究

本文分析了流域水环境安全预警的必要性及目前方法存在的不足,介绍了一种新型流域水环境安全预警方法,能够适应不同的场景、环境和要求,全面综合的生成水环境安全预警,提高水环境安全预警的稳定性和准确性,可以为水环境管理提供重要理论指导,应用前景良好。     

基于流域的深圳市现状及未来污染负荷分析

文章研究采用时间序列分析法、最小二乘法、综合方法等分析了深圳市各流域现状污染和水环境容量,并预测了各流域未来污染和水环境容量。结果表明深圳市9个流域中,废污水排放量密度和污染负荷密度呈现出西部流域高、东部流域低的趋势,深圳河流域最大、大亚湾流域最小。深圳河流域现状年和2035年污水排放量密度分别为212.32和282.85万t/(km~2·a),大亚湾流域分别为7.68和10.46万t/(km~2·a);深圳河流域现状年和2035年COD污染负荷密度分别为141.83和79.34 t/(km~2·a),氨氮分别为14.93和1.40 t/(km~2·a),总磷分别为1.96和1.10 t/(km~2·a),总氮分别为24.88和2.33 t/(km~2·a);大亚湾流域现状年和2035年COD污染负荷密度分别为8.93和4.86 t/(km~2·a),氨氮分别为0.93和0.06 t/(km~2·a),总磷分别为0.13和0.07 t/(km~2·a),总氮分别为1.55和0.14 t/(km~2·a)。现状年按照各流域需要达到地表水Ⅴ类水计算,雨季1个流域和旱季6个流域即使不排放污水,COD、氨氮、总磷仍超过水环境容量;2035年按照各流域需要达到地表水Ⅳ类水计算,雨季1个流域和旱季7个流域即使不排放污水,COD、氨氮、总磷仍超过水环境容量。未来污水排放量密度增加的情况下,通过雨污100%分流和污水排放标准达到地表水Ⅳ类水等能使污染负荷密度大幅降低,但是旱季污染负荷仍大于水环境容量,未来需要继续提高污水排放标准或者实施河流补水。研究可为深圳市打造高品质的水环境提供科学依据和战略预判。     

1980—2010年温榆河的水环境质量时空演变特征

以温榆河流域的主要超标污染物 COD 和氨氮为研究对象,通过历史数据和现场调查,系统研究了1980—2010年间温榆河的水环境质量时空演变特征.结果表明,温榆河流域水环境质量经历了清洁-污染-重度污染-污染遏制的过程,但水质现状均不达标;温榆河流域水环境质量好坏依次是上段>下段,温榆河>坝河>清河,并且Pearson相关分析表明,温榆河下段COD和NH+4-N浓度主要受清河影响;温榆河流域COD污染逐步遏制(超标倍数<1)、NH+4-N污染凸显(超标倍数8～20),耗氧物质处于从COD为主向NH+4-N为主转换的阶段;支流清河和坝河不仅是温榆河干流入河污染负荷的首要输入途径,而且支流上污水集中处理设施的排水是温榆河干流的首要补给来源(70.1%),其运行状况与升级改造对改善温榆河水环境质量至关重要.     

常州市排水基础设施安全运行监测平台建设与研究

排水系统是城市重要的基础设施之一，监测其运行状态意义重大。为解决排水系统数据管理、在线监测、业务管理、内涝预警等方面的问题，以常州市为研究对象，深入分析了排水系统现状及问题，并给出了解决方案。基于GIS、物联网、人工智能、数字孪生等技术，提出了排水基础设施安全运行监测技术架构，研发并建成排水基础设施安全运行监测平台。系统上线后，管网养护成本平均降低12%,污水全年低水位运行时间提升10%,一体化调度效率提升50%,实现了设施全生命周期管理、管网全方位监测、内涝高效预警与处置、厂网一体化调度，并有效提高了常州市排水基础设施数字化、智能化监管水平，可为同类城市相关工作提供参考。     

北湖流域水质改善系统动力学研究

利用系统动力学擅长研究动态、非线性复杂系统的特点,将其应用于北湖水质改善分析,构建了系统动力学-水质耦合模型,可实现长时间序列的连续模拟和水环境管理的情景分析。文章定量分析了三产比例调整、城镇化率提高与污水集中处理等因素对流域纳污控制及水质改善的影响,推演出可协调经济发展-水环境保护-污水治理资金三方矛盾的合理方案,为类似小城镇的发展提供可借鉴的思路和方法。     

基于污染物受纳量的城镇生活污水处理率指标研究

我国通过污水处理率来评价生活污水处理水平,但污水处理率仅考虑了污水处理设施进水处理的水量,忽略了雨污合流、地下水混入、抽取河水处理等原因导致的污染物收集水平不足.以成都市岷江外江流域为研究区域,开展了城镇生活污水收集和评价指标优化研究,提出了基于污染物受纳量的城镇生活污水污染物处理率概念和核算方法体系,在划分控制单元基础上,核算生活污水污染物的产生量和处理量.研究发现,该流域污水处理厂进水浓度普遍偏低,进水水质存在季节性波动,说明可能存在丰水期雨水、河水或地下水混入稀释的情况,枯水期的进水数据更能反映区域生活污水排放情况;传统污水处理率计算显示该流域污水处理率高于100%,但全流域的COD_Cr、氨氮和总磷污染物处理率分别为37.50%、36.25%和30.14%,与该流域的水环境质量特征和污水管网建设水平相符;在污水管网未完善的地区,采用污染物处理率更能有效评价和反映区域污水收集和处理程度.     

对构建城市河道长效运维标准体系的探讨

水环境运维管理是河道水质长治久清的保障,文章在梳理目前城市水体长效运维存在主要问题的基础上,提出了包含明晰排水权责、多专业协同全生命周期运维、排水设施和受纳水体一体运维三方面的城市水体长效运维模式,构建了以城市水体水质稳定达标为目标的“源头、过程和末端”三位一体的运维标准体系,并介绍了包括污染溯源技术、管道智能检测技术、智能监测及预警技术等城市水体运维相关的最新技术,以期为城市水环境运维管理工作提供科学指导和有益借鉴。     

矿山疏干水排放对流域水环境影响分析

矿山疏干水的排放势必对流域水环境系统形成一定的影响。胜利煤矿地处海拉尔河流域,设计疏干排水量为5 810.26 m3/d,拟排入海拉尔河的一个支流中,矿山疏干排水作为流域人工"源"项,其水质、水量的控制和排放口、排放时间的选择是水环境影响的主控因素。在检测疏干水水质的基础上,对拟排入河段的河势、流量、水质和水生动植物等水文水环境条件进行勘查,利用河道水文测站资料和不同河道断面的流域控制面积,引入SWAT水文模型,测算断面的流量过程,分析了在不同断面设置排入口时,矿山疏干水对流域水文、水环境、地下水以及第三者的影响,结果表明,最终确定的排入口不仅对海拉尔河流域水文和水环境影响甚微,而且在一定程度上会改善排入口所在支流水资源利用条件。     

巢湖流域农田生态系统磷代谢分析

采用物质流分析方法,建立巢湖流域农业种植系统的静态磷代谢分析模型,结合统计数据和文献参数,估算了2008年巢湖流域农田生态系统排水含磷来源分配以及流域各县(市)农田生态系统排水的磷含量.结果表明,巢湖流域整个农田生态系统的排向水体的含磷总量为14125.1158t,其中化肥和还田畜禽粪便是巢湖流域农田生态系统磷输入的主要来源,其排入水体的含磷总量分别为37172.0944t和26230.2336t;而肥西县与合肥市辖区是农田种植对水环境影响最大的区域,其农田生态系统排水含磷总量分别为4077.6575t和2849.133t.     

鄱阳湖流域农村生活污水处理现状及技术模式

对鄱阳湖流域农村生活排水进行调查表明, 90%以上的农村生活污水直接排放于自然环境中,严重影响了鄱阳湖水质安全。针对目前农村生活污水处理存在的问题,结合鄱阳湖流域丘陵山区的地形地貌条件,通过工程案例分析,探索出适用于鄱阳湖流域农村生活污水处理技术模式以及发展趋势。     

应用FCM-qPCR方法定量检测水中常见病原体

以往对水体病原体的研究主要是通过监测粪大肠杆菌作为指示,然而研究表明粪大肠杆菌与水中病毒和细菌病原体呈现出较差的相关性.因此,选取水中典型病原体并对其进行定量检测是当前需要解决的技术问题.为此本研究建立了流式细胞术和定量PCR联合使用方法,用于快速获取水环境中总病毒、细菌以及几种典型病原体(大肠杆菌、军团菌、腺病毒、贾第虫和隐孢子虫等)的浓度水平,并将该方法应用到污水处理厂进出水及受纳河流上下游的病原体检测中.结果表明,该污水处理厂对总细菌和总病毒以及几种典型病原体都具有较高的去除率(93%);污水处理厂排水对受纳水体病原体浓度水平基本没有负面影响.研究为评估污水处理厂处理效果及排水对受纳水体的生态影响提供了技术支持.     

饮用水源地污染物监控与应急预警机制

为实施流域饮用水资源有效保护,从技术管理层面分析流域水资源共享过程中标准体系的构成与作用。对现阶段实施的生活饮用水卫生标准、地表水环境质量标准和排水标准中涵盖的有机污染物进行对称性分析,指出标准体系中存在的技术风险以及生活污水和工业废水混排存在的管理风险,并针对管理风险提出应急预警对策。     

汉江流域水污染防治规划GIS系统

本文介绍利用 GIS技术开发汉江流域水污染防治规划信息系统 ,本系统可以实现对全流域用水状况、排污现状、水环境质量进行综合分析、评价、预测、查询。为有效控制汉江流域水污染 ,促进全流域的社会经济可持续发展提供决策支持