河流有机污染物环境归宿模型及程序设计

针对河流有机污染物现状及研究中遇到的问题,以稳态非平衡流动系统逸度模型概念为基础,建立有机毒物环境归宿模型.采用Turbo C2.0编程,实现了对有机污染物在大气、土壤、水、底泥、悬浮物和水生生物等环境各相的浓度分布、各种迁移转化作用的过程速率、以及积累量、滞留时间等环境化学参数的计算机模拟与预测.该模型及计算机软件对有机污染物研究与管理、评价其排放到天然水体的环境风险具有使用价值.     

河流有机污染物环境归缩模型及程序设计

针对河流有机污染物现状及研究中遇到的问题，以稳态非平衡流动系统模型概念为基础，建立有机毒物环境归缩模型。采用TurboC2．0编程，实现了对有机污染物在大气、土壤、水、底泥、悬浮物和水生生物等环境各相的浓度分布、各种迁移转化作用的过程速率、以及积累量、滞留时间等环境化学参数的计算机模拟与预测。该模型及计算机软件对有机污染物研究与管理、评价其排放到天然水体的环境风险具有使用价值。     

闸坝调度对污染河流水环境影响综合实验研究

为了研究闸坝各种调度方式下河流污染物的时空变化规律,探索了闸坝调度对污染河流水环境的作用机理,在槐店闸前期研究和实验的基础上,设计了不同闸坝调度方式对污染河流水环境影响的综合实验方案,并开展了现场实验,研究了槐店闸浅孔闸在现状调度、闸门不同开度和闸门全部关闭3种调度方式下的水体、悬浮物及底泥污染物变化规律.结果表明:闸坝调度会对河流水质产生一定的影响,其影响过程呈现出复杂的非线性关系;闸坝调度也会对水体、悬浮物和底泥中的污染物产生不同程度的影响,并促使污染物在不同介质中进行转化;流量和水深等因素会对底泥和悬浮物中污染物的释放产生影响.研究工作为构建闸坝作用下河流水环境模型、研究闸坝作用规律、实施闸坝科学调度奠定了实验基础.     

高COD浓度污水与洁净底泥作用的实验研究

通过底泥吸附和污水有机物降解实验 ,研究了高COD浓度污水与洁净底泥的相互作用。结果表明 ,洁净底泥对高COD浓度污水中的污染物具有吸附作用 ,且在起始段此作用较明显 ,但在后期的作用就下降很多。底泥固相量的增加可显著提高水相有机污染物的吸附去除率 ;但对于不同来源的污水 ,并非按照同一比例增加 ,污水性质显著影响底泥的有机污染物吸附量。污水中的有机污染物的生物降解由于其作用缓慢 ,在开始的阶段 ,对水相有机污染物的减少远没有底泥吸附所起的作用大 ;但在后期其累计的作用将明显显现出来     

长江南京段水、悬浮物及沉积物中多氯有毒有机污染物

对长江南京段水、悬浮物及沉积物中多氯有毒有机污染物进行了分析测定,由色谱/质谱测得的结果表明,水和沉积物中多氯有机污染物的浓度较低,低于欧洲主要河流中的含量水平.悬浮物中这类污染物总含量较高,为56.45～62.35μg/kg,而水中总含量仅为14.61～15.83ng/L.由于长江中污染物被充分稀释与混匀,各采样点的水和悬浮物中该类污染物的浓度变化不大,两相间具有较好的相关性.但各采样点的沉积物中多氯有机污染物含量差异甚大,表明悬浮物的沉积极不均一.沉积物中主要污染物是六氯苯（HCB）和它的代谢产物五氯苯（PeCB）以及滴滴涕（DDT）的代谢产物,其他多氯有机污染物含量很低.     

城市河流内源释放与微生物群落构效关系

底泥作为河流营养物质的主要储集层,其主导的内源污染物释放对河流上覆水及其微生物多样性有重要影响。文章以绵阳市木龙河为研究对象,对河道上覆水与底泥中污染物质分布、原核生物与真核生物生物群落结构及其与内源污染释放构效关系进行了深入研究。实验结果发现木龙河上游到下游上覆水总氮(TN)、氨氮(NH3-N)及总磷(TP)浓度均呈现逐渐提高的趋势,对应的微生物多样性和丰富度却呈明显下降趋势,且主要优势物种为浮游藻类与真菌;在木龙河底泥中,总碳、总有机碳、TN、TP从上游到下游呈现递减的趋势,与上覆水成反相关,且主要优势微生物为浮游动物,与上覆水亦明显不同。研究结果表明,木龙河水质超标主要由底泥内源污染物释放导致,底泥中TN、总硫、NH3-N对底泥中微生物多样性影响显著;此外,以内源释放为特征的河流,由于内源释放污染物与外源污染物有一定差异,导致上覆水微生物多样性与外源污染条件下呈现不同。     

洹河底泥中有机污染物调查与分析

介绍了GC/MS联用仪对河流底泥中微量有机污染物进行定性、定量分析的实验方法,探讨了底泥与地表水中有机物种类和含量间的关系。     

扰动对城市河道底泥污染物释放影响

河流外源截污与治理后,底泥污染物的释放成为河道污染的主要因素之一。基于动态模拟实验,研究不同扰动条件和不同底泥污染物浓度,对底泥中TN、NH_3-N、TP和COD释放的影响。研究结果表明:高扰动强度增加了TN和COD的释放通量,缩短了TP的吸附/解吸平衡时间,对其他指标影响较小;底泥污染物浓度与污染物平衡释放量的相关性较弱,仅TN的平衡释放量与底泥浓度的拟合关系较好(最大R~2为0. 798)。     

南水北调东线工程底泥污染物对水质的影响评价

在南水北调东线工程黄河以南区域,对河流、湖泊的底泥进行了监测,并对不牢河的底泥进行了冲刷试验,根据获得的实测资料和试验数据,对底泥污染物对水质的影响进行分析评价.结果显示,底泥中的重金属类汞和砷,有机类污染指标中的总磷,总氮,CODCr和CODMn的最大溶出浓度均较高,它们有可能成为影响水体质量的潜在污染源.从接近于实际调水情况的冲刷试验结果看,底泥中的污染物对水体水质的影响较小.      

关于重金属吸附的泥沙效应

<正> 重金属污染物进入水体后,很快地被水体中的悬浮物吸附,转入底泥,使得水中的可溶性浓度大大地下降,大量地累积到底泥之中。为此,国内外许多学者都开展了重金属的吸附试验,以探讨重金属在自然水体中悬浮物等自然胶体上的吸附和迁移规律。在室内的模拟试验中发现,同一种金属离子,在同一试验条件下,用不同浓度的悬浮物做吸附剂,吸附量差异很大,这种现象称为“重金属吸附试验中的泥沙效应”。为了探讨这一现象,本文利用实验数据,作一简略的讨论。     

长江武汉段水体悬浮物中有机氯农药的残留状况

以α-HCH,β-HCH,γ-HCH,δ-HCH,p,p′-DDE,p,p′-DDD,o,p′-DDT,p,p′-DDT和HCB等9种有机氯农药为目标污染物,采用索氏提取和气相色谱法,对长江武汉段水体悬浮物中有机氯农药的残留进行调查分析。调查发现,在长江武汉段水体悬浮物中,六氯苯(HCB)、六六六(HCHs)和滴滴涕(DDTs)类有机氯农药均被检出,其中六氯苯(HCB)在表层沉积物中的残留量(质量分数)为0 37～9 06ng g,平均为2 89ng g;六六六类农药在悬浮物中的残留量(质量分数)为0 23～1 90ng g,平均为0 76ng g;滴滴涕类在悬浮物中的残留量(质量分数)为0 18～4 67ng g,平均为1 31ng g。在长江武汉段水体悬浮物中,HCB,p,p′-DDE和γ-HCH的被检出率和残留量均最高,为主要污染物。      

太湖底泥沉积物释放规律研究

为探索浅水湖泊水动力扰动作用对底泥再悬浮影响的规律,通过矩形水槽试验模拟了太湖不同流速下的沉积物释放,并结合太湖悬浮物模型进行推算,获得了底泥沉积物再悬浮通量与风速之间的定量关系。结果表明:太湖底泥在3种起动标准下对应的起动流速分别为15、30和40 cm/s;底泥沉积物再悬浮通量与风速呈现线性正相关关系,再悬浮通量随风速增大而增大,且相关性较好。该方法为太湖内源释放量估算及富营养化治理提供参考依据。     

松花江哨口江段氯苯的多介质迁移和归趋模拟

以氯苯为研究对象,利用Ⅲ级多介质逸度模型模拟了稳态假设下第二松花江哨口至松花江村断面的归趋过程,计算了氯苯在大气、水体、悬浮物、沉积物中的分布. 结果表明,当污染源以20mol/h的速率将氯苯排放至水中,模型输出大气中ρ(氯苯)为1.448×10-2 mg/m3,水体中为9.503×10-5 mg/L,悬浮物中w(氯苯)为3.043×10-6 g/kg(以干质量计),沉积物中为1.270×10-5 g/kg. 其中大气中的氯苯占输入总量的94.931%,说明进入水体中的氯苯在环境系统达到平衡后,主要存在于大气中. 水体中氯苯的分布情况为:水相中占98.362%,悬浮物中占0.020%,沉积物中占1.618%,表明水体中的氯苯绝大部分存在于水相中,沉积物和悬浮物中的留存量很少.      

近20年大、小凌河入海径流量和输沙量变化及其驱动力分析

利用大、小凌河1988—2007年的流量和输沙量资料,阐述了这2条河流入海径流量和输沙量的年内分配特征,应用Mann-Kendall秩检验法分析了其多年变化特征,并进一步探讨了2条河流入海径流和输沙量变化的驱动力. 结果表明:大、小凌河入海径流量和输沙量的年内分配极不均衡,分别有60%和90%以上集中在汛期(6—9月);近20年来,大、小凌河入海径流量和输沙量年际变化趋势基本一致. 1999年为2条河流入海径流量和输沙量年际变化的突变年,1999年前呈增大趋势,而从1999年开始明显减少. 流域降水变化可能是促使大、小凌河入海径流量和输沙量变化的主要原因,同时人类活动的影响也起到了较大的促进作用.      

湖泊水库暴雨径流悬移质模拟研究

本文根据暴雨径流悬移质浓度变化特点，采用最小二乘法对暴雨期间污染源各监测数据进行回归分析处理，并考虑到表面风力，建立了湖泊水库暴雨径流是移质模型。对滇池湖泊某次暴雨过程的悬移质泥沙进行了模拟计算，得到了该次暴雨径流的泥沙淤积等值线分布图。计算结果表明，该模型应用于滇池湖泊是成功的，具有较强的通用性。     

流作用下泥沙悬浮释放污染物的数值分析

基于一维垂向模型(1DV模型),建立了波流共同作用下泥沙悬浮释放污染物的数学模型,模型通过验证可较好的描述床面附近紊动特性、水流结构、泥沙垂向分布及污染物解吸释放规律. 利用数学模型,通过设置不同的模拟情景,分析计算了波流共同作用下泥沙悬浮特征、污染物释放动态过程及时空分布特征. 研究表明: 波流共同作用下,吸附态污染物及总污染物垂向分布与悬浮泥沙分布一致,波浪底部边界层的周期性振荡限制了从底部悬扬的泥沙向上部水体的扩散,在近床面存在梯度较大的高浓度层,在悬浮释放的初期,溶解态污染物的垂向分布规律与吸附态污染物一致,达到平衡后,沿垂向均匀分布.水流流速和波浪强度对泥沙悬浮释放污染物有着不同程度的影响,水流对泥沙及污染物的垂向分布影响明显,波浪的影响主要体现在床面附近形成高浓度含沙层和污染物层.     

长江口北支中束窄对其泥沙浓度影响的数值研究

基于ECOMSED模型建立了长江口地区潮流和泥沙输运数值模型。模型验证情况良好,能很好地模拟长江口地区水动力环境和泥沙浓度分布。利用所建模型,对长江口北支中束窄工程实施前后,长江口地区的水动力和泥沙浓度分布进行了模拟。研究结果表明:长江口北支中束窄工程实施之后,北支河道有较大程度的缩窄,北支径口也有较大程度的缩小,导致外海潮流对北支河道的侵入动力减弱,造成潮位降低,河道缩窄也使水流流速有所增加;北支河道内的泥沙浓度也随潮水侵入动力的减弱和潮位的降低而有所降低;北支中束窄工程仅对北支影响较大,南支及口门区域的潮位、流速、泥沙浓度基本不受影响。     

基于高分1号杭州湾河口悬浮泥沙浓度遥感反演模型构建及应用

杭州湾高悬浮泥沙的实时快速遥感监测是河口沿岸水质保护的关键。本文利用杭州湾实测的高光谱及悬浮泥沙浓度数据,模拟高分1号卫星数据并分析不同波段组合的遥感反射率与悬浮物浓度之间的相关关系,开展杭州湾河口水体悬浮泥沙遥感反演模式的比较验证,得出适用于高分1号卫星的悬浮泥沙浓度的遥感反演模型,并利用该模型进行杭州湾河口跨海大桥水域悬浮泥沙浓度反演,研究发现跨海大桥对潮水稀释悬浮泥沙有一定影响,大桥两侧悬浮泥沙有明显差异。     

长江中下游悬浮物稀土元素地球化学特征及其对三峡工程的响应

通过分析枯水季(2008年1月)长江中下游干流和支流(湖泊)悬浮物的稀土元素(REE)组成,探讨三峡水库的泥沙拦截对该区域沉积物组成和干、支流输沙关系的影响。结果表明:长江干流宜昌至城陵矶段的REE变异系数显著大于城陵矶以下站位,且部分站位出现显著的Ce或Eu异常,该段沉积物的物质组成存在显著差异;洞庭湖沉积物继承了长江干流的REE组成特征;鄱阳湖和汉江等支流(湖泊),与干流的REE组成存在一定的差异,通过端元混合模型估算得,观测期间鄱阳湖和汉江对长江干流沉积物的贡献分别约为58%和23%。由此可见,三峡水库的运行,导致了长江中下游枯季的物质来源和组成发生改变:中游河床出现了显著的侵蚀,汉江和鄱阳湖等支流(湖泊)对干流的物质输送相对增加。     

水体颗粒物对有机氮转化的影响

以多泥沙河流黄河为例,采用微宇宙实验模拟研究自然水体中有机氮的转化过程和添加人工富集的黄河优势菌种条件下的有机氮转化过程.结果表明,自然水体条件下颗粒物对有机氮的转化有明显的促进作用,转化速率常数随颗粒物含量的增加而增加,用一级动力学拟合有机氮的转化过程发现,当有机氮的初始浓度为5 mg/L,颗粒物含量分别为0、5、10 　g/L时,转化速率常数分别为0.286、0.333、0.538 d^-1,用Logistic模型对硝化过程进行模拟,硝化速率常数K₄分别为0.001 8、0.003 8,0.005 0 L·(d·μmol)^-1.在添加人工富集微生物条件下,微生物初始数量一致,体系有机氮的转化速率常数和硝化速率常数K₄均随颗粒物含量的增加而增加.水体颗粒物对有机氮转化的影响机理是：①颗粒物含量不同的水体其初始微生物数量不同,颗粒物含量越高,微生物数量也越大;②颗粒物对微生物生长有促进作用,微生物亦主要存在于颗粒物表面,且颗粒物的存在使水体有机氮主要存在于颗粒相,有机氮的转化主要发生在水-颗粒物界面;③颗粒物的存在增加了微生物与有机氮的接触几率,促进了有机氮的转化.