基于综合指数的湖北省耕地质量变化分析

在综合界定耕地质量内涵的基础上,构建了耕地质量变化的评价指标体系和评估模型,以此为基础,对1995—2005年湖北省耕地质量的动态变化进行了分析。研究表明:湖北省耕地综合质量变化总体呈现波动上升趋势,但体现耕地综合质量的耕地本底质量、经济质量与生态质量变化差异显著。耕地本底质量自20世纪90年代中期到本世纪初变化平缓,整体波动较小;耕地经济质量在1995—1999年间提升迅速,2000年后基本保持平稳,但最近几年有波动下降的趋势;耕地生态质量自20世纪90年代中期以来呈缓慢下降趋势,近几年下降趋势有所缓和;耕地综合质量在1999年之前平稳上升,之后又呈现缓慢下降趋势。影响湖北省耕地综合质量变化的主导因子是耕地的经济质量与生态质量的波动,这与不同时期湖北省社会经济与资源环境发展的侧重有关,而耕地的本底质量变化对耕地综合质量变化的影响较小。研究采用的综合指数法能较全面地体现区域耕地质量变化的综合特点,且能反映区域耕地质量变化的一般过程。     

沈阳地区水环境和生物样品中全氟化合物的污染分布特征

采用高效液相色谱/电喷雾负电离源串联质谱法对沈阳市各类水环境和生物样品中全氟化合物(PFCs)进行测定,研究了PFCs的河流分布及季节分布特征.同时,对通过饮用水及家禽和鱼摄入全氟辛烷磺酸(PFOS)和全氟辛酸(PFOA)的人体健康风险进行了评价.结果表明,沈阳市各类水环境样品中总PFCs浓度范围为nd～6.01ng·L-1,平均浓度为5.23ng·L-1.PFOS和PFOA是沈阳地区所有水环境样品中最主要的PFCs污染物,浓度范围分别为nd～2.83ng·L-1和nd～5.71ng·L-1,平均浓度分别为1.11和2.13ng·L-1.细河的PFOS含量最高,约为浑河PFOS含量的2倍,蒲河PFOS含量的3倍.一些PFCs化合物之间呈正相关关系,说明其可能具有相同的来源.PFOS与PFOA之间无相关关系,由此推断沈阳水体中二者具有不同来源.浑河流经沈阳市时,PFOS和PFOA浓度升高.流经沈阳市区后,PFOS和全氟己烷磺酸钾(PFHxS)浓度明显升高.细河中PFHxS也有检出,表明沈阳市是周边水体中PFOS及PFHxS的主要污染来源.丰水期地表水中PFOS和PFOA浓度与枯水期相比没有明显差异,但丰水期水中PFCs组成更为丰富,出现了大量全氟庚酸(PFHpA).沈阳地区自来水中PFOS和PFOA浓度平均值分别为0.39和0.85ng·L-1,最高浓度分别为1.16和2.55ng·L-1,均低于美国饮用水健康参考值.沈阳生物样品中PFOS和全氟十一酸(PFUnDA)是最普遍的化合物.总PFCs平均含量在鱼样品中为6.59ng.g-1(以干重计),鸡和鸭血清样品中分别为1.65和0.69ng·mL-1,鸡和鸭肝脏样品中分别为0.41和1.68ng.g-1(以干重计),与文献报道相比处于较低水平.     

白洋淀水质时空变化及影响因子评价与分析

作为海河流域重要湖泊湿地,白洋淀的水环境直接影响着流域生态健康和环境安全.综合运用灰色聚类法、综合污染指数和单因子污染指数法探讨白洋淀水质时空变化规律及关键影响因子.在时间序列上,白洋淀水质1973～2007年年际变化总体呈现出恶化趋势,劣于Ⅲ类水水质,由20世纪70年代的14.3%上升到2000年以后的83%,水质恶化严重;2006年内水质变化综合污染指数春(52.9)夏(11.4)冬(9.81)秋(8.88),且TP的综合污染指数最高达到14.86,BOD5综合污染指数最低为7.67.空间分布上,以南刘庄为核心的西北部区域污染最为严重,其次为白洋淀东北部区域的烧车淀、王家寨、光淀张庄、枣林庄和圈头;采蒲台和端村的东南和西南区域污染最轻.通过对自然和社会影响因素的比较分析,结果表明,影响白洋淀水质的关键自然因子是入淀水量,从1973～2007年,历年入淀水量远达不到淀区最小需水量.社会因子包括产业和产业结构两方面因子,产业因子有保定市第一产业、安新县第二产业和保定市第三产业,相关系数分别为0.771、0.708和0.624;产业结构因子有安新县工业和安新县渔业和保定市农业的发展,相关系数分别为0.746、0.734和0.661.此外,安新县和保定市人口增长与水质的相关系数也分别达到0.731和0.690.建议:①控制入淀水质、淀区面源和内源污染;②空间上分区管理,可分为污染控制区、综合改善区和生态恢复区;③加强生态的监测和预警,完善白洋淀流域环境公共政策和产业环境管理.     

地下水渗流补给-内源释放耦合作用下河流水质不确定模拟

针对河流-地下水环境系统的模糊性、不精确性及随机不确定性,采用梯形模糊数描述和表征河流水文、水质及水文地质参数,构建了集成地下水渗流补给与内源释放耦合影响的一维河流水质模糊模拟模型.在此基础上,就地下水渗流补给与内源释放的可能组合,设置5种情景,分别进行水质模拟,并对计算结果进行分析、对比.实例研究表明,对地下水渗流补给与内源释放耦合作用下的河流水质衰减变化规律,梯形模糊数有较好的模拟效果.     

纳米铁系材料与反硝化细菌复合去除地下水硝酸盐氮研究

采用不同液相还原法制备了纳米Fe、纳米Fe/Ni和油酸钠包覆型纳米Fe粒子,并将其与反硝化细菌复合应用于地下水中硝酸盐氮的去除研究中.分别考察了不同纳米铁系材料与反硝化细菌复合体系去除硝酸盐氮的反应速率及对脱氮产物生成的影响.同时,从核糖核酸(RNA)水平考察了不同纳米铁系材料对反硝化细菌的影响.结果表明,纳米Fe/Ni复合体系脱氮速率最快,6d内对硝酸盐氮的去除率可达到100%,最终产物主要为氨氮,占体系总氮的69%;而纳米Fe和油酸钠包覆型纳米Fe复合体系9d可将硝酸盐氮100%去除,氨氮的转化率分别为52%和16%.另外,从反应前后反硝化细菌总RNA浓度的变化情况看,纳米Fe/Ni复合体系、纳米Fe复合体系和油酸钠包覆型纳米Fe复合体系的反硝化细菌总RNA浓度分别降低了93%、40%和34%,可见3种纳米铁系材料对反硝化细菌毒性大小顺序为:纳米Fe/Ni纳米Fe油酸钠包覆型纳米Fe.     

Modeling the e ects of constructed wetland on nonpoint source pollution control and reservoir water quality improvement

This article describes the integrated modeling approach for planning the size and the operation of constructed wetlands for maximizing retention of nonpoint source pollutant loads and reservoir water-quality improvement at a catchment scale. The experimental field-scale wetland systems (four sets, 0.88 ha each) have been in operation since 2002, where water depth was maintained at 30–50 cm and hydraulic loading rate was at 6.3–18.8 cm/day. The wetland system was found to be adequate for treating polluted stream water with stable removal e ciency even during the winter. The integrated modeling system (modified-BASINS) was applied to the Seokmoon estuarine reservoir watershed and calibrated with monitoring data from constructed wetland, stream, and reservoir. The calibrated integrated modeling system estimated that constructing wetlands on 0.5% (about 114 ha) of the watershed area at the mouth of reservoir could reduce 11.61% and 13.49% of total external nitrogen and phosphorus loads, respectively. It also might improve the nitrogen and phosphorus concentration of the reservoir by 9.69% and 16.48%, respectively. The study suggested that about 0.1%–1.0% of the watershed area should be allocated for constructed wetland to meet specified water-quality standards for the estuarine reservoir at the polder area where land use planning is relatively less complicated.     

澳门半岛近岸海域水质时空变异分析

采用聚类分析和判别分析技术对澳门半岛近岸海域22个监测点2000~2005年期间的监测数据进行水质时空分析,旨在识别澳门半岛近岸海域水质时空变化特征,从而为澳门半岛水质监测网络的优化和近岸海域水质的控制提供支持.监测点位取样时间聚类结果可分为6~9月和1~5月、10~12月2组,与传统的4~9月和10~3月的丰、枯水期划分存在差异;按采样点位的空间聚类结果显示,第1组的监测站点都位于西侧,第2组的监测站点都位于东侧和南侧.通过后退式判别分析,表征空间差异性的显著性指标为pH、氯化物、TSS、颜色;表征时间差异性的显著指标为总磷、氯化物、颜色、氨氮、溶解氧、化学需氧量.空间与时间差异性判别的正确率分别达到84.82%和76.57%,显示后退式判别分析具有较好的指标降维能力和判别能力.     

污染减排对城市降水和环境空气质量的影响

文章以2005～2008年湖南省二氧化硫、烟尘和工业粉尘的减排情况以及城市环境空气质量监测结果为基础,分析了大气污染减排对湖南省城市降水和城市环境空气质量的影响,阐述了大气污染减排取得的环境效益,为湖南省下一步的污染减排和环境管理政策及措施的制定提供了依据。     

珠三角区域空气质量指数(RAQI)的研究

区域空气质量指数(Regional Air Quality Index,RAQI)是粤港政府联合发布、反映珠三角区域内不同地区的空气质量状况的评级系统。虽然RAQI综合考虑了空气污染的总量水平,较我国空气污染指数(Air Pollution Index,API)系统增加了O3,一定程度地考虑了大气氧化性增高的问题,但其所表征的空气质量状况与实际空气污染水平和公众感受仍存在差异。对2006年珠三角和香港监测数据的研究表明,RAQI较API能更充分地体现空气质量的分级;小时RAQI能够实时准确地反映了环境质量的变化,较每日RAQI更具有实际意义;加入PM2.5或采用不同的O3、PM10和PM2.5环境质量标准,是影响RAQI的重要因素。PM2.5/PM10为0.7,比世界卫生组织推荐的PM2.5/PM10为0.5的比例更符合珠三角的实际情况。因此,增加细粒子污染物PM2.5,适当调严某些污染物的环境质量标准,增加RAQI的发布频次,可以使RAQI更全面、准确地反映区域空气污染状况,是RAQI改进的方向。     

空气质量评价的参数化多元组合算子模型

传统的空气质量评价的参数化组合算子模型不具有可比性和普适性。在适当设定指标参照值cj0和指标规范变换式基础上,提出了一个对多项空气指标的规范值xj都适用的空气质量评价的参数化多元组合算子模型;采用混合蛙跳算法对模型中的参数进行优化,得到优化后对多项空气指标皆普遍适用的空气质量评价的参数化多元组合算子模型。该模型被应用于多个不同地区的不同组合指标的空气质量评价,其评价结果与用其它多种方法的评价结果相一致。结果表明:用指标规范值表示的参数化多元组合算子模型为空气质量评价提供了一种计算简便和普适通用的新方法。