WATER QUALITY IMPROVEMENT PROGRAM EFFECTIVENESS FOR CARBONATE AQUIFERS IN GRAZED LAND WATERSHEDS1

ABSTRACT: Water quality indicators of two agriculturally impacted karst areas in southeastern West Virginia were studied to determine the water quality effects of grazing agriculture and water quality trends following initiation of water quality improvement programs. Both areas are tributaries of the Greenbrier River and received funding for best management practices under the President's Initiative for Water Quality and then under the Environmental Quality Incentives Program (EQIP). After 11 years of study there was little evidence to suggest that water quality improved in one area. Three and a half years of study in the other area showed little evidence of consistent water quality improvement under EQIP. Lack of consistent water quality improvement at the catchment scale does not imply that the voluntary programs were failures. Increased livestock numbers as a result of successful changes in forage management practices may have overridden water quality improvements achieved through best management practices. Practices that target well defined contributing areas significantly impacting aquifer water quality might be one way to improve water quality at catchment scales in karst basins. For example, a significant decrease in fecal coliform concentrations was observed in subterranean drainage from one targeted sinkhole after dairy cattle were permanently excluded from the sinkhole.     

BASE FLOW RECESSION RATES,LOW FLOWS,AND HYDROLOGIC FEATURES OF SMALL WATERSHEDS IN PENNSYLVANIA,USA1

This paper examines the relationships between measurable watershed hydrologic features, base flow recession rates, and the Q_7,10 low flow statistic (the annual minimum seven‐day average streamflow occurring once every 10 years on average). Base flow recession constants were determined by analyzing hydrograph recession data from 24 small (>130 km²), unregulated watersheds across five major physiographic provinces of Pennsylvania, providing a highly variable dataset. Geomorphic, hydrogeologic, and land use parameters were determined for each watershed. The base flow recession constant was found to be most strongly correlated to drainage density, geologic index, and ruggedness number (watershed slope); however, these three parameters are intercorrelated. Multiple regression models were developed for predicting the recession rate, and it was found that only two parameters, drainage density and hydrologic soil group, were required to obtain good estimates of the recession constant. Equations were also developed to relate the recession rates to Q_7,10 per unit area, and to the Q_7,10/Q₅₀ ratio. Using these equations, estimates of base flow recession rates, Q_7,10, and streamflow reduction under drought conditions can be made for small, ungaged basins across a wide range of physiography.     

成都地区污染天气分型及其污染气象特征研究

污染天气分型研究对空气质量预报、污染源总量控制等具有重要的意义。基于2013年1月~2014年12月高空及地面天气形势划分了成都市的天气类型并探讨各天气类型下的空气质量状况及其污染天气特征,以期为空气质量预报和预警提供依据。结果表明,空气污染过程中,500 hpa环流形势主要有两槽一脊型、一槽一脊型、纬向型、槽脊同位相型等,其中两槽一脊型和槽脊同位相型控制下的空气质量最差。发生空气污染时,地面环流形势可分为高压型、高压后部型、高压底部型、低压型、低压顶部型、低压前部型、低压底部型、鞍型场型、冷锋前部型和均压场型,其中高压型、高压底部型、高压后部型控制下的空气质量最差。     

高压输电系统对通信局(站)危险影响中地电流系数的确定

高压输电系统发生接地短路故障时,会产生一个地电位升,对通信局(站)会危险影响,为了计算这个危险影响的大小,首先能够准确的计算出高压输电系统的地电流系数。本文论述了高压输电系统对通信局(站)危险影响中地电流系数的确定,介绍了地电流系数的定义,并分析了不同危险情况下地电流系数的计算。     

大型碳化硅生产园区面源源强及减排指标核算

以某年产25万吨大型碳化硅园区无组织排放面源为例,提出基于多个地面站气象数据的CALPUFF模型地面浓度反推方法,优化流场模拟,使得无组织面源源强核算结果更加准确,并以环境保护目标空气质量达标为原则,核算其大气污染物减排指标,得出具体结论:园区大气污染物SO2、NOX、CO、PM10年排放量分别为449.06t、86.98t、5158.58t、115.06t;无组织排放SO2、CO及PM10的减排比例分别为63.5%、19.2%、42.44%,对应减排量分别为285.16 t/a、990.45 t/a、48.83 t/a。     

基于地面监测数据的2013~2015年长三角地区PM2.5时空特征

近年来,长三角地区灰霾天气持续增多,空气细颗粒物污染问题日益突出。基于2013年1月至2015年5月长三角地区及周边缓冲区内共214个空气质量监测站点PM_2.5逐时监测数据,运用普通克里金插值方法,从年、季、月尺度上分析了PM_2.5的空间分布格局和时间动态变化。结果表明:(1)2 a来,长三角地区PM_2.5浓度空间分布明显呈现整体北部高南部低,局部地区略有突出的分布特征;长三角地区PM_2.5浓度年均值为57.08μg/m³;其中,江苏省PM_2.5的年均值为三省市最高,为65.84μg/m³;其次为上海市,年均值为53.87μg/m³;浙江省PM_2.5的年均值较小,为51.53μg/m³。(2)从季节尺度分析,长三角地区PM_2.5浓度变化表现出冬春季高,夏秋季低的变化趋势;这与区域内冬季风向来源、降水稀少、气象扩散条件差有着密切的关系; (3)长三角地区月浓度变化大致呈U形分布; 12月份PM_2.5浓度最高; 3月份以后, PM_2.5浓度开始呈逐步下降趋势;在5~9月份,区域PM_2.5处于"U"字的谷底,其中6月份夏收时期秸秆焚烧、气象等因素导致PM_2.5浓度有略微升高;进入10月份后迅速攀升,且11、12月份呈现持续升高态势。     

城市生态系统复合下垫面碳通量特征——以上海市奉贤大学城为例

随着城市化进程的加速和城市人口规模的增加,城市已成为最大的碳源,研究城市生态系统对大气二氧化碳的贡献成为碳循环研究的焦点问题之一。基于研究区域内土地利用现状和一年的涡动观测系统观测数据,结合地理信息技术(Arc GIS)和通量计算工具(Eddypro及ART Footprint Tool)以及碳通量足迹模型分析了上海奉贤大学城碳通量足迹特征,基于此探讨不同下垫面类型,包括以草本和木本等透水层为主的下垫面(称为自然系统),以建筑物、道路等不透水层为主的下垫面(称为社会系统)碳通量的变化特征。研究结果表明:1)在不同风向上,碳通量贡献区范围随着大气稳定度的增加而扩大。大气处于稳定条件下,非主风向上的碳通量贡献区范围(最大范围1 100 m)比主风向上的碳通量贡献区范围(最大范围780m)要大;当大气处于不稳定条件下时主风向和非主风向下的碳通量贡献区范围相差不大(最大范围分别为321和351m)。2)不同下垫面其源汇特征不同,以绿色植物为主的自然系统年碳通量均值为–4.1μmol/m~2/s,表现为碳汇;社会系统的年碳通量均值为8.6μmol/m~2/s,表现为碳源。3)自然系统的碳通量日变化具有较明显的季节分异,变化特征大致呈"U"型;社会系统的碳通量日变化没有明显的季节分异,变化特征大致呈"M"型。绿色植物对城市生态系统的大气二氧化碳有降低作用,结合自然和社会系统的碳通量变化特征可以为以后合理规划城市布局,建立低碳城市提供服务。     

SCREEN3模型在大气环境管理中的应用研究

基于高斯扩散的单源估算模式SCREEN3计算佛山市环境统计企业的SO2排放最大落地浓度距离,发现全市工业企业SO2排放最大落地浓度距离为0.4~13.5 km.其中水泥和火电等高架源的最大落地浓度的距离最远.佛山市及五区纳入环境统计的重点废气排放企业平均的SO2排放最大落地浓度距离为2.9~4.9 km,能直接影响国控监测点位的企业合计37家,其中40%为高明区的企业.该结果证明加强空气质量国控监测点位周边至少5 km内废气排放企业的督查有利于空气质量的改善.     

超市塑料袋使用行为的环境实验研究

塑料购物袋一直是社会关注的热点环境问题。文章以上海某超市为对象,采用现场观察实验方法记录了5 086份超市顾客塑料袋使用行为的样本,初步揭示了超市塑料袋使用情况和塑料袋使用的顾客行为特征,尝试为超市塑料袋的环境管理政策提供基础性的科学依据。结果表明:(1)超市中主要有3种塑料袋使用方式,依次为购买塑料袋、自带购物袋、使用免费手撕袋,其比例为15%、29%、9%,说明目前塑料袋使用行为具有一定的多样性;(2)影响顾客购买塑料袋的因素为是否有会员卡、是否徒手购物、购物金额,其偏相关系数依次为0.114、0.085、0.042。占总样本63.4%的单人购物情境中,购买塑料袋的影响因素为是否徒手购物、是否有会员卡、年龄、购物金额、性别,偏相关系数依次为0.849、0.486、0.329、0.291、0.180;说明影响塑料袋使用的因素具有综合性和复杂性。(3)顾客购物金额、购物件数、结账时间与塑料袋购买比例有密切的正相关关系;(4)按照购买塑料袋的倾向程度,可将顾客分为高、中、低3类特征群体。其中,购买倾向最高的顾客特征为无会员卡的男性中青年、非徒手购物,购物金额较高。文章研究为解决环境管理问题提供了一种基于现场观察实验方法的案例参考,建议将定量、可重复、可检验、以现场观察记录主的实验方法应用于各类环境问题研究和解决方案中,为环境管理提供更扎实的科学依据。     

一种新的海洋生物地球化学自主观测平台:Bio-Argo浮标

借助于强大的全球海洋观测网络——Argo计划,生物光学浮标Bio-Argo将成为一种全新的海洋生物地球化学自主观测平台,对未来的海洋观测与海洋研究将产生巨大的影响。本文以法国的PROVBIO为例,详细介绍了Bio-Argo浮标的结构设计、观测数据、工作模式、传输与通讯、以及数据质量控制等方面的问题,为我国的Argo计划和海洋观测方法提供有益的借鉴。