珠江口三维水质与底泥耦合模型的验证及应用

基于一维河网与三维河口耦合水动力模型,建立了可描述珠江口水体-底泥中营养盐动态变化的三维水质-底泥模型,利用1999年和2006年夏季观测数据对模型进行了验证,在此基础上,模拟分析了珠江口主要水质因子和底泥营养盐通量的分布特征,以及底泥通量对珠江口营养盐输入的贡献.验证结果表明,模型能较好地反映出水体和底泥中的营养盐及溶解氧浓度的时空分布特征,各水质因子的模拟值与观测值的相对误差均小于38%;另外,底泥营养盐通量的模拟值与文献报道的实测结果较为接近,表明模型能合理地刻画出底泥主要生化过程及通量变化特征.模拟结果显示,夏季珠江口氨氮(NH_4~+-N)和活性磷酸盐(PO_4~(3-)-P)通量主要从底泥向水体输送,底泥是水体氮磷元素的源,而硝态氮和亚硝态氮(NO_3~-+NO_2~-,NO23)的通量输送方向则与之相反,底泥呈现“汇”的效应;底泥营养盐通量主要从河口向外海递减,伶仃洋NH_4~+-N、NO23、PO_4~(3-)-P的通量变化范围分别为0.24~8.88、-10.06~-0.14、-0.37~0.41 mmol·m~(-2)·d~(-1),珠江口近海的通量变化范围分别为-0.01~4.14、-1.45~0.68、-0.12~0.09 mmol·m~(-2)·d~(-1).整体而言,底泥营养盐通量对珠江口营养盐输入有明显贡献,夏季经底泥释放进入水体的NH_4~+-N和PO_4~(3-)-P最大相当于陆源总氮、总磷输入量的12%和22%.     

珠江口四大口门及近滩水域浮游藻类和关键水质因子的监测与分析

对珠江口四大口门虎门、蕉门、洪奇沥、横门及近滩为主的水域进行浮游藻类发生与关键水质因子 (溶解氧(DO)、活性磷 (PO3- 4-P)、硝酸盐 (NO- 3-N) )的监测与总结 ,得出二者间具有较高相关性。为珠江口水域水质、浮游藻类生态及赤潮研究做些基础工作与贡献。     

土壤中三卤甲烷(THMs)前驱物质流出的规律

通过室内模拟淋溶实验,初步探讨了以三卤甲烷生成潜能(THMFP)为指标的土壤三卤甲烷前驱物质的流出规律.结果显示:土壤淋出液中THMFP的浓度与土壤性质特别是土壤中腐殖质含量、组成与卤代活性,模拟雨水的酸度及累积淋溶量等有关.土壤中所含腐殖质的量越大、腐殖质的卤代活性越高且溶解迁移能力越强,则淋出液中THMFP的浓度越大;酸度最低(pH3.0)的模拟雨水淋洗下,淋出液中THMFP的浓度最低;模拟雨水的pH值愈低,土壤THMFP愈易流出;本实验条件下,淋出液中THMFP的浓度随累积淋溶量的增大呈下降趋势.     

基于群决策的河流允许排污量公平分配博弈模型

为解决河流水质管理中允许排污量的公平分配问题,建立一个由排污者群体决策的博弈模型.其基本原理是在现有被普遍接受的公平分配准则基础上,排污者按照一定的顺序,根据个体利益最大化原则依次选择分配准则并获得相应的允许排污量,同时考虑所有排序方式,求取平均值作为最终分配结果.案例研究结果表明,模型综合考虑了多种分配准则,无需人为给定准则的权重,保证了分配依据和分配过程的公正,由排污者群体决策而得出最终结果,是一种较为公平合理的允许排污量分配方法.模型求解与博弈论的Shapley解法类似,计算量呈随排污者个数阶乘递增趋势.     

对国家污染物排放（控制）标准体系的探讨

在介绍中国环境保护标准体系发展概况的基础上,对国家污染物排放（控制）标准的体系结构、内容设置进行了研究,探讨了新时期国家污染物排放（控制）标准的发展趋势,结合实例分析了水污染物特别排放限值、有毒污染物的监控等在新颁布的排放（控制）标准中的适用要求。     

模拟珠江河网的污染物通量及外源输入对入河口通量的贡献

基于一维河网与三维河口耦合水质模型,模拟计算了2000年珠江上游输入河网以及河网输入河口的碳质生化需氧量(CBOD)、氨氮(NH4)、硝态氮与亚硝态氮(NO3)和无机磷(IP)等污染物通量,并结合数值实验,量化了外源输入(包括入河网污染物通量与河网污染负荷)对入河口污染物通量对河网区的贡献.研究结果表明,河网区的污染物通量由入河网通量与河网污染负荷共同控制,通量分配具有显著的空间差异;上游各水系中,以西江的通量最大,约占入河网通量的71%～81%;8个入海口门中,以虎门、磨刀门的通量最大,两者共承接超过一半的入河口通量.此外,数值实验表明,入河网通量与河网污染负荷对CBOD、氨氮的入河口通量均有显著贡献,而硝态氮与亚硝态氮、IP的入河口通量则主要来自入河网通量;磨刀门、虎门分别是入河网通量、河网污染负荷最主要的输出口门.基于模型,亦针对入河口CBOD、氨氮通量对河网污染负荷的响应关系进行了探讨.     

可持续发展多目标综合评价方法的研究

针对目前可持续发展评价模型存在的不足,在详细分析可持续发展系统多维空间等概念的基础上,提出了一种新的可持续发展评价方法——多目标综合评价方法,给出了可持续发展多目标综合水平计算公式,并将该方法应用于深圳市可持续发展评价,结果证明,该方法具有一定的理论价值和实践可操作性.     

基于SDSS的水环境决策系统技术研究

空间决策支持系统(SDSS)作为地理信息系统与决策支持系统的结合体,兼有两者优点。文章将空间决策支持技术引入水环境计算中,讨论如何将水环境预测模型、决策分析方法与空间分析技术进行有机的结合,分析水环境空间决策模型的结构和建立过程,并结合应用实例——突发性水污染事故应急系统为例,阐明了其应用模型的特点,最后给出了相应的建设性结果。