基于BP人工神经网络的闽江口水厂水质模拟

近年来闽江感潮河段水厂多次发生咸潮入侵威胁城市供水安全,评估其影响机制及适应性管理策略显得尤为迫切。文章研究基于BP人工神经网络模型和情景分析方法,构建闽江感潮河段水厂盐度与氨氮模型,并定量模拟闽江感潮河段水厂咸潮入侵的影响机制与应对措施。所构建的模型总体表现良好,情景模拟结果表明,闽江上游水电开发对南港地区的盐的影响较大,特别是对城门水厂的水质的影响较大,其咸潮发生的频率出现了明显的上升。河口地区的采沙挖沙活动使得河口地区的最小潮位水平下降、河口各水厂咸潮发生的持续时间和频率有明显的增加,尤其是5、6月份发生咸潮的风险增加。进一步分析表明,当采沙挖沙活动停止时,闽江口地区的盐度开始慢慢下降,6年左右闽江口地区各水厂的盐度可维持在一个可接受的水平上。该研究增进了对闽江感潮河段水厂咸潮入侵影响机制的认识,研究结果可为流域水资源管理与区域饮用水安全提供科学依据。     

遥测技术在水处理中的应用

河流污染遥测技术 处理河水的水厂其水质易受到溢漏等事故所造成的污染。韦尔士(Welsh)水厂认为,对从工厂附近的Wye河和Monmouth河中取水来讲,早期预报每一次所发生的事故对水厂防范和处理是大有好处的。 水质监测     

模拟盐水入侵对河口湿地土壤碳矿化潜力的影响研究

河口湿地在全球陆地生态系统碳循环中具有重要作用,为了揭示盐水入侵对河口湿地土壤碳矿化潜力的影响,以闽江河口淡水湿地为研究对象,采用室内泥浆厌氧培养与气相色谱法相结合的方法,通过设置高频率盐度梯度的盐水入侵情景模式,对不同处理下的土壤碳矿化潜力（以CO₂产生潜力表征）及其环境调节因子进行连续3周的测定与分析.研究结果表明：①不同盐度处理下土壤pH值均低于对照处理（0）,氨态氮（NH₄⁺-N）含量均高于对照处理,且随盐度增加而增加,可溶性有机碳（DOC）含量在盐度25‰、30‰处理下高于对照处理,SO₄^2-含量在盐度20‰、25‰、30‰处理下高于对照处理;②随着时间的变化,厌氧培养第1周CO₂产生潜力显著高于第2周和第3周（p＜0.05）,不同盐度处理CO₂产生潜力差异较大,表现为低盐度（0.5‰~10‰）促进和高盐度（15‰~30‰）抑制作用,盐度10‰~15‰可能是影响土壤碳矿化转变的重要转折点;③不同盐度处理下CO₂产生潜力与土壤pH值呈显著正相关,与土壤电导率（EC）、NH₄⁺-N、Cl^-、SO₄^2-和DOC呈显著负相关（p＜0.05）. 盐度是影响河口湿地土壤碳矿化的的重要因素,低盐度的盐水入侵促进河口湿地土壤碳矿化,高盐度的盐水入侵抑制土壤碳矿化.     

盐度对脊尾白虾蚤状幼体Na~+/K~+-ATPase和HSP基因表达的影响

通过室内模拟实验,研究了不同梯度的盐度胁迫对脊尾白虾蚤状幼体的影响,记录了不同时间段幼体的死亡率,采用荧光定量PCR技术,分析了3个相关基因的表达情况。实验结果如下:盐度为14和28处理组中脊尾白虾蚤状幼体活动正常,过低(2,5和8)或过高(42)的盐度处理短时间内都会导致脊尾白虾蚤状幼体死亡;盐度为14和28这两组试验中脊尾白虾蚤状幼体的钠钾ATP酶(Na+/K+-ATPase)基因表达水平随着处理时间的延长略有上升,但是整体来说变化幅度不大,盐度为8处理组中前6 h Na+/K+-ATPase基因表达水平变化不大,第12 h时显著升高;盐度为8和28处理组中脊尾白虾蚤状幼体HSP70在2 h后就显著上升,盐度为28处理组中脊尾白虾上升幅度相比之下较小,盐度为14处理组中脊尾白虾HSP70在整个实验期间变化不大;脊尾白虾蚤状幼体体内热休克蛋白90(HSP90)对盐度的胁迫响应趋势跟HSP70基因类似,只是变化程度有所差异。总的来说,大型水利工程的兴建会导致河口地区盐度的异常变化,进而影响河口地区脊尾白虾蚤状幼体正常生活,这3个基因的表达水平变化可以作为河口盐度变化的生物标志物。     

海平面上升对钱塘江河口盐水入侵影响的预测研究

海平面上升会对河口地区盐水入侵和物质输运造成一定影响,尤其将对饮用水安全造成威胁,因此海平面上升问题越发受到人们的关注.为研究水源地对海平面上升的响应,防范未来可能出现的盐水入侵危害,本文基于FVCOM模式建立了钱塘江河口三维潮流盐度数值模型,并在此基础上通过一系列数值试验分析未来海平面上升(SLR)对河口盐水入侵的影响.结果表明,海平面上升使得河口盐度整体有所增大,盐水入侵距离增加,且小潮期增幅更加明显,在相对海平面分别上升0.3、0.6和1.0m情况下,大潮期盐水入侵距离分别增加1.1、2.2和6.0km,盐度最大增幅发生在七堡附近,量值分别达到0.17、0.32和0.49;小潮期入侵距离则分别增加2.8、5.9和9.8km,盐度最大增幅发生在盐官附近,量值分别达到0.38、0.80和1.22.海平面上升也会引起各取水口盐度和超标时间的增加,在相对海平面上升0.3~1.0m时,南星桥至珊瑚沙3个取水口平均盐度增值分别为0.1~0.3、0.1~0.3和0.1~0.2,最长连续超标时间增值分别为1.0~4.1、0.5~1.6和0.1~0.2d.     

各地信息

嘉定镇水厂将搬迁取水口嘉定县人民政府已决定搬迁嘉定镇现水厂取水口,全镇十万居民可望不久的将来能喝上清洁的自来水。嘉定镇水厂取水水源环城河污染由来已久,特别是近几年由于大量工业废水和生活污水直接排入使环城河水质逐渐恶化,多次发生黑臭。为改善嘉定地区自来水水质,县政府作出决定,     

典型河口主要氮转化过程对盐度响应机制的室内外实验研究

受全球盐水入侵加剧影响,河口区域水环境安全面临巨大的威胁.通过室内水槽控制实验和室外原位微生物培育实验,分别研究盐度作用的不同时间尺度下,不同形态氮（NO₃^-、NH₄⁺和溶解性N₂O）转化及转化过程硝化、反硝化和硝酸异化还原氨（DNRA）功能基因的响应机制.结果表明：①室内实验的NH₄⁺和溶解性N₂O浓度与盐度呈正相关,NO₃^-浓度随盐度上升而降低;室外原位实验的涨潮期,去菌处理组的NH₄⁺和NO₃^-浓度随盐度上升反而下降,溶解性N₂O浓度则随盐度上升呈上升趋势;未去菌处理组和原位对照组的NH₄⁺、NO₃^-和溶解性N₂O浓度均与 盐度呈负相关.②室内外实验表明,盐度在21.6以下时,硝化反应、反硝化反应和DNRA反应均得到增强,高盐度条件下（盐度为34.0）硝化反应抑制作用明显.盐度长期作用下主导功能基因为nxrA、nirK、nirS和nrfA,而短期的主导功能基因为amoA-AOA、amoA-AOB、nirK、nirS和nrfA.本研究通过对水体不同组分氮浓度-功能基因对盐度不同作用时间尺度的响应研究,为河口区域盐水入侵和氮源汇转化机制研究提供技术支撑.     

七一水厂水源水质保护初探

七一水厂日供水能力１０万吨，取水地东风桥，无锡城东，城北地区生产和生活的主要供水水源，近年来，七一水厂水质出现了严重的污染，且污染程度加剧，根据对七一水厂水源水质及水源补给河道水环境状况多次系统的水文及水质调查，通过总结分析，提出了七一水厂水源水质保护的措施和建议。     

九龙江河口湾区冬季海水二甲基硫浓度的分布特征

以九龙江河口湾区为研究区域探寻受人为干扰严重的河口湾区DMS排放规律.2001年冬季采样调查发现在九龙江河口和湾口区叶绿素、盐度和营养盐等环境因子呈现出区域差异,海水DMS也存在明显的空间分布特征,平均浓度分别为101.0和242.1 ng·L^-1.随着海水盐度从低到高,DMS浓度出现先降低后升高的现象,DMS高值出现在九龙江最大浑浊带的河口峰面处.     

亚热带河口陆基养殖塘底泥甲烷产生动力学研究

河口区陆基围垦养殖塘是重要的温室气体排放源,但其底泥甲烷产生动力学特征目前尚未厘清.本研究对我国东南沿海亚热带闽江河口、木兰溪河口和九龙江河口的6个南美白对虾（Penaeus vannamei）养殖塘底泥进行了为期60 d的室内厌氧培养,并对甲烷累积产量曲线利用一阶动力学模型及改进的岡珀茨模型进行拟合和分析.结果表明,所有河口陆基养殖塘底泥产甲烷过程是一个动态变化过程,可分为延滞、产生和稳定3个阶段.延滞期发生在培养初期1~4 d,产生期主要集中在4~25 d,在培养25 d后,所有养殖塘底泥的甲烷累积产量曲线趋于平衡.盐度和孔隙水DOC浓度均能够影响养殖塘底泥甲烷产生动力学拟合参数.随着养殖塘底泥盐度的增加,甲烷最大产生潜力由5961 ng·g^-1减少至559 ng·g^-1,甲烷最大产生速率由674 ng·g^-1·d^-1减少至84 ng·g^-1·d^-1.研究表明,一阶动力学模型更适合低盐养殖塘底泥甲烷产生动力学过程的拟合,而改进的岡珀茨模型更适合高盐养殖塘底泥甲烷产生动力学过程的拟合.选择近海养殖塘进行南美白对虾养殖及在甲烷产生期来临之前清除底泥可极大程度地减少养殖塘底泥温室气体CH₄的产生潜力.     

基于主成分分析法的黄河口及其邻近水域水质评价

于2013年6、7、10月在黄河口及邻近水域进行了3个航次的环境调查,获取了盐度、营养盐、COD及重金属等指标数据,利用主成分分析法(PCA)研究该海域的水质状况,并分析影响该海域水质的主要驱动因子.结果表明:应用主成分分析将14项调查指标转换提取为4种主成分,共解释了67.31%的结果.相关分析表明,影响该水域水质的主要驱动因子为氮营养盐、盐度、SiO32--Si和砷.主成分综合得分分析表明,黄河口及邻近水域2013年10月、7月、6月水质污染状况依次降低;空间上总体呈现出以黄河入海口为中心,向邻近海域递减,河口附近及南部水域污染较严重的格局.黄河径流污染物是主要污染源,应加强黄河口及其上游的水环境保护,从而改善黄河口及邻近水域水质状况.     

珠江口伶仃洋及磨刀门盐淡水混合特征及机制分析

基于2016年1月3日至18日的珠江口盐度分层观测资料,对比分析伶仃洋与磨刀门盐淡水混合特征及其机制,结果表明:（1）伶仃洋及磨刀门水域口门处盐度分层最明显,小潮阶段分层特征最显著;（2）磨刀门分层较伶仃洋更为显著,主要原因在于上游流量的差异;（3）大潮转小潮过程中,伶仃洋上游盐度虽向口门下落,但下落速度较慢,分层逐渐明显,而磨刀门水道中盐淡水却混合充分,这是由于盐度在河道中剧烈震荡并快速退出河口所致;（4）在伶仃洋及磨刀门口门附近,重力环流与潮汐剪切产生的抑制混合作用大于潮流紊动促进混合的作用,因此分层显著,河口上游水深较浅,潮流紊动作用较强,起到促进混合的作用。     

某滨海核电厂防污涂料对海洋环境的影响

某滨海核电厂位于珠江出海口,采用涂装防污涂料的方案防止海生物在取水构筑物中的附着。本文采用国际标准化组织推荐预测模式以及保守污染物扩散参数分析预测了工程运行后排水口以及工程周边海域Cu2+浓度,结果表明2台压水堆核电机组运行工况下Cu2+浓度为9.3 μg/L,经海水稀释后Cu2+浓度大于8.2 μg/L（对应于0.5相对浓度等值线）全潮平均包络面积为3.98 km2。工程运行后Cu2+析出不影响本海区水质达标。最后文章从海工工程方案选择、涂料选择以及运行期跟踪监测三个方面提出建议,以便完善核电厂取水工程防污涂料环境影响评价,减少工程环境影响。     

基于营养盐分布特征的长江口附近海域分区研究

基于长江口海域2005年夏季、秋季和2006年春季三期调查数据,对盐度、无机氮、活性磷酸盐、活性硅酸盐、悬浮物和溶解氧浓度进行了聚类分析,并依据聚类结果对长江口附近海域进行分区.结果表明,长江口海域可分为4个区域.受陆地径流和海洋环流的影响,4个分区的范围随着季节略有变化.各区域水体的水文、化学特征和控制因素各不相同.一区是淡水控制区,受淡水影响表现出低盐、中沙、高营养盐、氮磷比远高于Redfield比值等特征;二区处于悬沙锋控制区域,最突出的特征是悬浮物含量高.悬沙锋内外含沙量相差3倍以上;三区在羽状锋控制范围,具有明显的盐度水平梯度,表层盐度和底层盐度差异较大;四区处于长江冲淡水外缘,受外海陆架水控制,盐度较高.     

烟台夹河河口海水混合过程的地球化学特征研究

海(咸)水混入是河口河水重要的地质过程,深刻地影响河水地球化学过程。本文系统采集夹河河口水样,分析海淡水混合过程的地球化学特征。结果表明,远离河口段(J10~J14)为淡水性质,主要受水-岩作用及人类活动等影响;近河口段(J1~J8)海水混入严重,F~-、Cl~-、Br~-、SO~(2-)_4、Na~+、K~+、Mg~(2+)、Ca~(2+)、盐度等明显较高,主要受海水混入影响。近河口段存在Na-Ca离子交换过程,约占Na~+总量的0.9%~1.5%,离子交换量随海水混入比例增加而增加,Na~+离子交换量与K~+,Ca~(2+)、Mg~(2+)、Br~-、F~-、SO~(2-)_4离子交换量相关,且河水离子含量与盐度回归系数略低于与盐度、Na~+交换量回归系数,表明河口段河水离子交换影响河水地球化学特征。     

2014年秋季黄河口附近海域营养现状与评价

根据2014年10月对黄河口附近海域56个站位水质的调查结果,分析了该海域营养盐的空间分布特征,并对该海域的营养水平和有机污染状况进行了评价。结果表明,该调查海域表、底层无机氮（DIN）平面分布表现为近岸向远岸降低的趋势,特别是在黄河口附近有高值区,且与盐度有显著负相关性,表明DIN主要来自黄河等入海径流的输入。表层海水中活性磷酸盐（PO₄-P）平面分布表现为东北高西南低的趋势;底层海水中PO₄-P平面分布较为均匀;PO₄-P与海水盐度相关性不十分显著,表明调查海域PO₄-P的补充并非主要来自黄河口等河流输入,而可能与有机物的分解矿化再生、浮游植物的大量繁殖以及海底表层沉积物中PO₄-P向上输送补充等因素有关。从营养盐结构看,本次调查海域N/P均值大于Redfield比值;P与N相比显得相对缺乏。根据N/P比值与浮游植物生物密度平面分布表明,过高比值的N/P可能引起浮游植物的生长受到某一相对低含量元素的限制,从而导致浮游植物的生物密度较低。根据富营养化指数评价和有机污染综合指数计算结果,2014年秋季黄河口附近海域已处于富营养化状态,而DIN应是造成黄河口附近海域富营养化的主要因子;该海域有机污染程度属于2级,表明该海域开始受到有机污染。     

大气湿沉降对营养盐向长江口输入及水域富营养化的影响

通过对收集资料的分析,初步探讨了大气湿沉降对营养盐向长江口输入及其富营养化的影响。结果表明长江口区降水中无机氮浓度从上世纪90年代开始呈增长的趋势,到90年代后期又有所下降,但仍保持较高的水平.长江口湿沉降的营养盐年输入通量远小于河流,但短期输入通量很大.降水过程本身可形成很重要的非点源污染,加速水域短期富营养化,此外降水会改变表层的营养盐结构、盐度、pH等,进而影响到水域生物的群落结构.随着城市化的不断发展,长江三角洲地区降水增加,暴雨出现日数增多,降水对河口水域富营养化的短期效应更加突出,应引起广泛关注.     

珠江口磨刀门水体中重金属分布、分配特征及其影响因素

本文利用2018年1月盐水上溯期间在磨刀门区域所获得的现场调查资料,分析该区域的重金属污染现状及空间分布特征,探究重金属的迁移转化特点以及盐度等环境因素对重金属分配结果的影响。基于水体盐度及层化水平将研究区域分为淡水区、混合区及咸水区。结果表明,颗粒态与溶解态重金属含量在淡水区与咸水区之间存在显著差异,颗粒态重金属含量均呈现出由陆向海方向随盐度增加而降低的趋势,各元素的空间变异程度依次为Cd>Cr>Zn>Pb>Cu>As>Ni>Co;溶解态Pb、Cr、As、Co浓度沿向海方向呈逐渐升高趋势,而Cd、Cu、Ni、Zn浓度则呈现“低—高—低”的变化特征,各元素的空间变异程度依次为Zn>Cr>Cd>Pb>Cu>Co>As>Ni。重金属的固液分配系数沿向海方向呈逐渐下降趋势,主成分分析结果表明,盐度和悬浮物浓度是影响磨刀门河口重金属分配的主要环境因素。     

珠江河口区地下水盐分空间变异特征分析

珠江河口区沿海冲积平原水动力条件差,随着几次海进海退的过程,地下储藏着大量的咸水。本文以广州南部地区地下水盐分为研究对象,以物探技术为主要方法,结合地下水TDS空间分布以及14C,分析地下水盐分的变异特征,并探讨了地下水盐分的来源以及珠江河口区地下水循环过程。结果表明:地下水盐分由研究区东部和西部向内陆减少,由北部向南部逐渐增高;地下水溶解性总固体（TDS）超过1 g/L的咸水分布面积约占研究区的75%;研究区地下水流场可分为两个子系统,南部受到海水入侵影响,地下咸水水力交换较差,北部咸水受到地表淡水和浅层地下水的补给后出现淡化现象。     

模型模拟土壤性质和植被种类对再生水灌溉水盐运移的影响

为推动再生水安全灌溉,本研究运用ENVIRO-GRO模型模拟了不同土壤性质、植被条件下土壤盐分的分布规律及累积趋势,探讨了土壤性质和植被种类对再生水灌溉水盐运移的影响.研究发现,不同土壤初始含盐量下,经多年重复模拟后最终达到统一的平衡状态;而不同土壤质地下,随着灌溉年份的增加,壤土、黏壤土中的土壤ECe年均值逐渐增加直到平衡,砂壤土中的土壤ECe年均值逐渐减少直到平衡,平衡时土层中的ECe值砂壤土〈壤土〈黏壤土.3种植被下,大叶黄杨、油松的土壤ECe值增加量小于早熟禾;土壤盐分在土层中的空间、时间分布也均有所不同.此外,不同模拟情景下,土壤盐分累积都不会影响植被的生长（黏壤土除外）,但均出现轻度盐渍化（砂壤土除外）.