水环境数学模型与GIS的集成研究

从地理信息系统(GIS)的功能特点、环境信息的特性和水环境数学模型软件应用时存在不足的3个方面分析了GIS和水环境数学模型软件集成的必要性.介绍了GIS和水环境数学模型的集成方式以及苏州河三期综合整治决策支持系统的主要功能结构,重点从GIS和水环境数学模型集成方面介绍了地图矢量化、模型计算结果转化为相应数据库文件、数据库文件和GIS实现绑定以及断面水位动态演示的实现方法和重要作用.     

论基于EGIS平台的放射源管理系统的开发

放射源管理系统是一种基于环境地理信息系统平台的资源管理系统,是GIS技术与环境监测技术、环境管理技术、数据库技术等各种环境信息分析和处理技术的集成。系统为环保部门提供了一个功能强大的空间信息服务和管理工具,可以直观、方便地获取放射源的监控、管理等数据信息,为环境管理部门的决策提供依据。     

基于MIKE21研究生态补水对巢湖水质时空分布的影响

选取引江济淮工程中引江济巢段的2条生态补水路线,设计3种生态补水方案：方案一为西兆线、菜巢线双线引入巢湖,经裕溪河巢湖闸流出;方案二为兆河单线引入巢湖,由白石天河的白山节制枢纽流出;方案三为生态补水经兆河单线进入巢湖,经裕溪河巢湖闸流出。利用MIKE21软件建立巢湖水动力水质耦合模型,模拟巢湖水动力和水质时空变化过程及4个敏感区域(南淝河入湖口、峔山岛、忠庙和饮用水水源地)的水质改善效果。总体看来,方案二对南淝河入湖口、峔山岛、忠庙水质改善效果最优,而方案三使饮用水水源地总磷(TP)浓度降幅最大。方案二降低了峔山岛、忠庙区域蓝藻暴发的潜在风险,使总氮(TN)/TP分别从14.7、13.4降至7.4、4.0;方案三使饮用水水源地的TN/TP从10.0降至4.8,降低了饮用水水源地蓝藻暴发的潜在风险,但3个生态补水方案中南淝河入湖口区域的TN/TP均在15～20,表明蓝藻暴发风险依然较高。引江济巢工程对巢湖水环境改善有积极的效果,可以保证巢湖市饮用水水源地的水质安全,但由于西半湖的水动力环境未得到改善,蓝藻暴发的潜在风险依然较高,因此,要优化生态补水方案,并有效控制入湖河流流域的地表径流污...     

工业园区土壤重金属时空分布信息查询分析系统

工业园区及周围土壤中的重金属富集程度较高,容易发生重金属污染事件。以宝鸡市长青工业园区为试点,通过3年分批次的土壤布点、采样和分析,建立了工业园区土壤重金属时空分布信息查询分析系统。该系统基于WebGIS,采用B/S架构、MySQL数据库及PHP5.0+JavaScript语言,开发了GIS空间分析与环境监测数据管理的集成框架软件。系统集成了空间地理信息、污染源信息及各监测专题信息,并实现了污染源信息、监测点信息的增删改查及土壤中重金属浓度的多维度查询统计、土壤中重金属环境限制预警、工业园区及周围土壤环境质量评价等多项功能。该系统为决策管理提供一个数据平台,对安全利用国土资源、保障工业园区工作人员及周边居民环境安全有重要意义。     

基于GIS城市道路交通噪声环境管理系统的构架与实现

详细介绍了基于GIS技术开发城市道路交通噪声环境管理系统的构架与实现.该系统的开发工作主要包括:噪声数据库设计、噪声数据管理、交通噪声的模拟和交通噪声影响统计.系统采用了数据库技术、GIS技术和交通噪声预测模型,综合考虑实际情况,对城市噪声环境进行管理和模拟.从实例结果分析可见,模拟结果能达到实际使用的要求.该系统能为城市规划、城市环境评价提供信息和技术支持.     

“引江济太”河段重金属在水体、悬浮颗粒物及表层沉积物中的含量特征研究及标准化分析

研究了"引江济太"河段(长江—望虞河—贡湖段)孔隙水、上覆水、悬浮颗粒物及表层沉积物中重金属的含量特征,并采用标准化分析方法推测了"引江济太"调水对太湖重金属含量及分布的影响。结果表明,"引江济太"河段的上覆水和间隙水中的重金属污染较轻,6种重金属(Cd、Pb、Zn、Cu、Cr和As)平均值大多低于《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)Ⅰ类标准,且低于美国优先污染物国家推荐水质基准持续浓度。悬浮颗粒物及表层沉积物中主要的重金属污染元素是Cd,其中Cd平均值分别为2.20、1.78μg/g,为中国水系沉积物平均值的16、13倍,且达到加拿大淡水沉积物保护准则最初影响水平的3倍左右。标准化分析结果表明,"引江济太"调水工程对太湖重金属含量的变化有一定影响,"引江济太"河段沉积物中的重金属可能经过再悬浮过程进入水体,造成水体二次污染。     

3S技术在环境影响评价中的应用

3S（GIS、GPS、RS）技术在发达国家已得到广泛应用,中国政府管理部门也已高度重视,因此在介绍了3S各项技术功能的基础上,进一步阐述了在环境影响评价中的应用,以及3S集成技术在中国当前环境影响评价中的应用前景。     

综合调水对苏州河周边水系水质影响的数值模拟

进行长期有效的水资源综合调度是实现2010年苏州河河水变清的综合整治目标的一项重要措施。为进一步论证该项措施对周边水系的水质影响,为综合调水提供科学的决策依据,利用MIKE11模型系统建立了上海市苏州河水系的水动力、水质模型,进行苏州河综合调水对黄浦江以及蕴藻浜水质的影响作用的数值模拟。分析表明,苏州河综合调水对松浦大桥取水口水质基本没有影响,并可以在一定程度上改善黄浦江干流中下游河段的水质;东引北排初期会增加蕴藻浜干流的污染负荷,持续调水6d后蕴藻浜干流河段的水质将得到改善。     

基于Web GIS的饮用水水源地水质安全监控系统的研究

基于Web GIS的饮用水水质监控系统,利用Internet/Intranet技术、GIS技术、数据库技术和环境保护技术,建立了完善的水污染监测与管理网络体系,实现了水源地污染空间信息、属性信息的综合管理.首先介绍了此系统的需求目标,进一步阐述了系统的体系结构、数据库设计和主要功能.     

GIS模糊评价模型在城市声功能区划分中的应用

为了减轻城市噪声对人们日常生活带来的影响,提高城市噪声管理的水平及科学性,对城市声环境功能区中一、二类混合区域的划分进行了研究。针对"混合区"划分过程中存在的模糊性特点,运用模糊综合评价原理,选取适当的评价指标,引入"三标度法"确定了各指标的权重,并结合GIS技术的空间数据采集、储存、管理、查询和分析能力,建立GIS模糊综合评价模型,实现了城市声功能"混合区"的批量划分及可视化,最后将模型应用于某市的声环境功能区划分中,使划分结果更科学、客观。     

小型景观湖水质模拟及应用研究

由于小型景观水体的体量和再生水补水措施的施行,其水质随环境和入水水质的变化和富营养化过程较大型水体快。由EFDC模型和WASP模型耦合建立小型浅水景观湖生态动力学模型,用实测水质数据进行参数率定与验证,可实现小型景观水体水质变化趋势的模拟,为水质管理提供决策支持。在此基础上,对民主湖在几种水质保障方案下1年的水质变化进行了模拟预测和对比,结果表明,作为富营养化程度表征的叶绿素a在空间和时间分布上均存在一定的规律性,夏季由于温度升高,叶绿素a浓度较高,说明藻类等浮游植物迅速增殖,是水质恶化水华暴发的高发期,而采取加大湖水水力循环和改善入口水质的控制方案,可使水质得到良好保障。     

模糊物元识别模型在巢湖水体富营养化评价中的应用研究

选取TN、TP、Chl-a、COD、BOD5、DO和SD等7项指标,应用模糊物元识别模型对2000~2007年巢湖的12个水质监测点的富营养化等级进行了模糊识别。通过与巢湖同期水质浓度变化及其分布区域进行对比分析,验证了模糊物元识别模型在巢湖水体富营养化评价中的适用性。巢湖富营养化评价结果表明,2000~2007年富营养化呈逐年加重的趋势,据采样点模糊物元计算结果得知西巢湖(1#~6#)的富营养化状况比东巢湖(7#~12#)更严重,西巢湖贴近度最高值为0.9974,接近极富营养状态,而东巢湖的最高值仅为0.5866。从年际变化上看,2000~2007年东巢湖富营养化状况变化不大,营养状态级处在较低的水平,而西巢湖的富营养状况变化则较大,营养状态级则处在较高水平。     

Tetrabromobisphenol A: tissue distribution in fish, and seasonal variation in water and sediment of Lake Chaohu, China

Tetrabromobisphenol A (TBBPA) is the most widely used brominated flame retardants (BFRs). It has been detected in various environment media and has been approved to be high toxic to aquatic organisms. However, the exposure levels of TBBPA in the main watersheds in China have not been investigated sufficiently. In this study TBBPA concentrations in water, sediment and tissues of four fish species from Lake Chaohu were determined. Spatial and temporal distribution patterns of TBBPA in water and sediment, and the relationship among TBBPA concentrations in fish tissues and fish size were analyzed. The results showed that the maximum TBBPA concentration in sediment was 518 ng/g in March 2008. It is almost the highest value than those ever reported anywhere in the world. In lake water, TBBPA level reached the maximum value of 4.87???g/L in July. Tissue distributions of TBBPA in four fish species were similar, and the mean concentrations in the fish were in the range of 28.5?C39.4 ng/g, much higher than those reported in Japan, Europe, and the United States. The maximum concentrations of TBBPA were found in kidneys where TBBPA concentration was positively correlated with fish size of Cyprinus carpio. Results demonstrated a widespread distribution of TBBPA in Lake Chaohu. The source was mainly inflow rivers near the cities. The distribution coefficient among water, fish, and sediment was 1:28:117. This indicated that sediment was the main repository for TBBPA within Lake Chaohu. Furthermore, TBBPA may pose a potential ecological risk in the lake during summer.     

Comparison of microbial community between two shallow freshwater lakes in middle Yangtze basin, East China

In order to investigate the role of the microbial community in aquatic ecology and nutrient transformations in the development of eutrophication in large shallow freshwater lakes along Yangtze River, the microbial community in the depth-related sediment in Lake Chaohu and Lake Longganhu were compared. Lake Chaohu is one of the three most polluted lakes in China. However, the neighboring Lake Longganhu, a mesotrophic lake, is relatively pristine. The total phosphorous (TP) and total nitrogen (TN) concentration in water was detected at 0.193 mgl(-1) and 3.035 mgl(-1) for Lake Chaohu, 0.051 mgl(-1) and 0.774 mgl(-1) for Lake Longganhu, respectively. The population of the microorganisms with various ecological nutrient transforming functions (e.g. phosphate solubilizing, denitrifying and cellulose decomposing) and a batch of environmental parameters concerning the nutrient accumulating and transforming (e.g. total organic carbon, total nitrogen, and total phosphorous concentrations) were assayed in the depth-related sediment samples from several defined points in both lakes. The sediment samples from Lake Chaohu showed higher density of actinomycetes (P<0.05) and phosphate-solubilizing bacteria (P<0.001) and less profusion of denitrifying bacteria (P<0.05) and cellulolytic microbes (P<0.001), compared with those of Lake Longganhu. The data suggested that the current microbial community in the sediment of Lake Chaohu is in favor of sustaining or further accelerating the process of the lake eutrophication. A possible positive feedback loop which consists of sustained growth of microorganisms and gradual decline of lake eutrophic status is worth further discussing.     

疏浚对巢湖双桥河水环境容量的影响

双桥河是巢湖受污染较为严重的入湖河流之一,其入湖口距巢湖市自来水厂取水口仅500 m,同时也是巢湖市的主要行洪河道,为了改善水质状况并提高河道行洪能力,于2010年3—5月对双桥河进行了疏浚。本文作者于2009年12月—2010年10月对双桥河监测断面及排污口进行了监测,在分析双桥河水质及现有污染源的基础上,选择CODMn、TP、NH3-N和TN作为水质敏感参数,对疏浚前后双桥河的不同河段污染物质的水环境容量进行了模拟计算,并调查了水生植被覆盖度及沉积物氮磷含量的变化。结果表明,疏浚后整个河道水生植被的覆盖度由40%降低到5%左右,各污染物的降解系数都有较大程度的降低,同时疏浚后短期内CODMn和TP的环境容量均有一定程度的降低,而NH3-N和TN的环境容量变化较小。分析认为,这一方面是由于疏浚后河道内水生植物覆盖度的降低导致水体的自净能力降低,另一方面是由于疏浚过程中的扰动引起大量沉积物的再悬浮及污染物的释放。所以在减少外来污染的前提下,对重富营养化水体底泥进行疏浚并开展水生植被恢复工程应是控制富营养化的有效途径。     

改进的TLI指数法及其在巢湖营养状态评价中的应用

对巢湖2000—2008年的监测数据运用SPSS做统计分析,得出叶绿素a与总氮、总磷和透明度的相关系数。通过得出的权重结果,分析出与26个湖泊的差异性,构建了改进的综合营养状态指数(TLI)评价方法,并提出评价的4个步骤。以巢湖为例,运用该方法对湖泊的营养状态进行评价,且对巢湖的富营养化程度做了年际和年内变化的综合评价,评价结果显示各营养物指标的相关关系在近30年有了较大变化,巢湖的富营养化现象已日益严重,已从轻度富营养化状态转变为中度富营养化状态。     

巢湖水质时空分布模式研究

依据2004~2006年12个采样点11个水质指标数据,应用主成分分析(PCA)、聚类分析(CA)、判别分析(DA)和基于G IS平台的克里格插值法,对巢湖水质时空分布模式进行研究。通过统计分析将巢湖11个水质指标概括为4个主成分:第一主成分COD、BOD5和Chl-a;第二主成分电导率、NH4+-N、TN和TP;第三主成分温度和DO;第四主成分pH和SD。在空间尺度上分为2组,分别对应于东西半湖。除了DO指标,空间上西半湖周边区域的水质指标浓度显著高于东半湖;东西半湖TP和COD空间分布相似;在时间尺度上,可分为1月~3月份、12月份一组和4月~11月份一组;TP、COD、DO和SD指标第一时期浓度高于第二时期,温度、电导率和Chl-a指标则相反;溶解氧和温度两者的时间差异性呈现明显的负相关。并对采样点和采样频次进行了适当优化。     

应用GIS分析太湖水质的污染现状

随着空间技术和计算机技术的日益发展，地理信息系统（GIS）作为一门技术，不但在地学方面有了较为广泛的应用，而且在环境部门也越来越显出其优势性。以水质采样监测的大量第一手资料为基础，应用GIS工具，对太湖水质的污染现状进行了分析，并对此进行解释提出了可能的解决办法。     

Estimation of bed shear stress and analysis of sediment resuspension in Lake Chaohu,China

Resuspended sediment is an important carrier of underwater material circulation, and bed shear stress is usually considered to be closely related to sediment resuspension. To analyze the resuspension dynamics in severely eutrophic Lake Chaohu, China, three fixed stations were set up to collect wave, current, and suspended sediment concentrate (SSC) data under windy weather, and two significant sediment resuspension events were recorded. Based on the Gaussian-shaped spectrum characteristics of waves in Lake Chaohu, the wave orbital velocity was estimated by using the wave parameter method. The selection of the general wave spectrum is important for the accurate estimation of wave orbital velocity. The results of the simple linear wave method were very similar to those of the wave parameter method with a Gaussian-shaped spectrum in Lake Chaohu. The total bed shear stress combining waves and currents during the observation period was calculated, and most of it was contributed by wind-driven waves. The bed material of Lake Chaohu has silt-enriched and weak cohesive features, and an examination of critical shear stress showed that the modified Shields curve method was still applicable to Lake Chaohu. When a sediment resuspension event occurred, the vertical gradient of SSC increased significantly, and the peak SSC value depended on the peak value of bed shear stress. As a predictor, bed shear stress only showed a good linear relationship during sediment resuspension events. At other times, the prediction of SSC using bed shear stress may be biased, especially at the time after a significant sediment resuspension event.