丹江口水库湖北库区水质分区及长期变化趋势

丹江口水库是南水北调中线工程水源地,准确地掌握丹江口水库水环境质量状况变化情况,对保障调水工程顺利进行有着极其重要的意义。基于水质理化指标将丹江口水库湖北库区水域划分为4个区,各分区的主要物理指标存在显著差异,化学指标较为均一;近10年水质历史监测数据显示,湖北库区除总氮指标外,其余监测指标水质类别均达到或优于Ⅱ类,总体水质保持优良;氨氮、总磷、总氮3项指标年均浓度从2007年起呈增加趋势,在2011年后均有所降低并趋于稳定。农业面源污染对丹江口水库水质影响较大。目前采取的各项环保措施对丹江口水库的水质产生了积极的影响,需继续加大各项治理措施的实施力度,完善水质监测系统,保障丹江口水库水质安全。     

基于QUAL2K模型的鹤壁卫河水质模拟预警研究

水质预报预警对于防范水污染、降低水污染风险及其带来的损失、保障用水安全及水环境质量等具有重大意义。提出了一种基于QUAL2K模型的水质模拟预警方法,包括水质模拟预测、预警指数计算和警情确定,以海河流域鹤壁市卫河为例进行实证研究。研究结果表明:基于QUAL2K模型模拟精度分别为COD 97.7%、NH_3-N 98.5%,水质模拟效果较好;所选河段预警时段内COD基本处于无警和轻警2个级别,氨氮大多是巨警,浓度严重超标,是导致监测断面预警指数高的主要原因。     

集中式饮用水水源地水质预警指标体系构建

饮用水水源地水质预警是建立健全饮用水安全保障体系的关键环节,构建水源地水质预警指标体系是水源地监控预警工作的重要基础。系统分析了常规水质在线、生物毒性在线、卫星遥感、人工巡视等水质预警监测技术手段,并分析比较了各方法的优缺点。以此为基础,遵循水源地预警指标体系构建原则与实际需求,统筹兼顾,提出了建立以常规理化-生物毒性在线监测相结合,遥感监测与人工巡查相统筹的一体化水源地水质预警指标体系,为水源地水质预警监控工作提供合理的、科学的技术支撑。     

三维荧光指纹谱在水体污染溯源中的应用进展

三维荧光指纹谱技术是一种新型水污染溯源技术,通过不同水体所表现出的荧光特征差异,进行水体污染监测、来源识别与追溯。文章基于三维荧光指纹谱技术的发展历程,介绍了当前常用的三维荧光指纹谱的解析方法;总结了三维荧光指纹谱技术在污废水中的应用,以及基于荧光峰及荧光指纹谱开展污染源解析的研究进展;提出了荧光指纹图谱库构建技术框架。研究可为流域水环境污染监测预警提供必要的技术参考。     

松花江流域氮时空分布特征及源解析研究

松花江流域是我国氮污染较为严重的流域之一,为了研究松花江流域氮时空变化特征和主要来源,结合松花江流域2003-2018年国控断面NH₄+-N、TN及相关指标的监测数据和典型断面采样检测数据,采用季节性Kendall检验法分析了松花江流域ρ（NH₄+-N）、ρ（TN）和ρ（COD_Mn）的历史变化趋势,利用Origin 8.0软件绘制了ρ（NH₄+-N）、ρ（TN）和ρ（COD_Mn）的沿程分布图及水期规律图,并采用氮氧稳定同位素技术解析了水体中氮的主要来源.结果表明:①松花江流域城市污染排放对水体氮浓度具有较大影响,城市下游断面氮浓度远高于城市上游断面,并且松花江流域支流氮浓度高于干流.②时间维度上,松花江流域水体中不同水文期ρ（NH₄+-N）和ρ（TN）变化规律为枯水期>平水期>丰水期,ρ（COD_Mn）变化规律为枯水期 < 平水期 < 丰水期.③季节性Kendall检验法分析结果显示,松花江流域90.0%的断面ρ（NH₄+-N）呈下降趋势,62.5%的断面ρ（TN）呈上升趋势,且上升趋势断面主要集中在支流伊通河、阿什河上.④13个典型采样断面δ15N-NO₃（硝酸盐氮同位素）和δ18O-NO₃（硝酸盐氧同位素）值域范围分别为1.52‰~11.15‰、-13.82‰~1.32‰,水体氮主要来源于含氮肥料、土壤侵蚀造成的有机氮输入以及人畜排泄物和城市生活污水输入.研究显示,近15年来松花江流域干流水体氮污染情况呈好转趋势,但重要支流水体氮污染仍严重,城市污染排放是流域水体氮污染的重要影响因素之一,需要加强对城市生活污水及化肥和粪肥等农业面源输入的管控.      

Treatment of phenol wastewater by microwave-induced CIO_2-CuO_x/Al_2O_3 catalytic oxidation process

The catalyst of CuO_x/Al_2O_3 was prepared by the dipping-sedimentation method usingγ-Al_2O_3 as a supporter.CuO and Cu_2O were loaded on the surface of Al_2O_3,characterized by X-ray diffraction (XRD) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS).In the presence of CuO_x/Al_2O_3,the microwave-induced chlorine dioxide(ClO_2) catalytic oxidation process was conducted for the treatment of synthetic wastewater containing 100 mg/L phenol.The factors influencing phenol removal were investigated and the results showed that microwave-induced ClO_2-CuO_x/Al_2O_3 process could effectively degrade contaminants in a short reaction time with a low oxidant dosage,extensive pH range.Under a given condition(ClO_2 concentration 80 mg/L,microwave power 50 W,contact time 5 min,catalyst dosage 50 g/L,pH 9),phenol removal percentage approached 92.24%,corresponding to 79.13% of COD_(Cr) removal.The removal of phenol by microwave-induced ClO_2-CuO_x/Al_2O_3 catalytic oxidation process was a complicated non-homogeneous solid/water reaction, which fitted pseudo-first-order by kinetics.Compared with traditional ClO_2 oxidation,ClO_2 catalytic oxidation and microwave-induced ClO_2 oxidation,microwave-induced ClO_2 catalytic oxidation system could significantly enhance the degradation efficiency.It provides an effective technology for the removal of phenol wastewater.     

地表水自动与常规监测评价结果一致性对比分析

选择分布在不同流域的15个与自动监测站位置一致性较好的断面,对其进行为期1年的“同时同点位”对比监测。分析数据发现:由于采样时间和位置的偏差,自动监测月均值与常规手工监测数据的可比性并不理想。采用以下4种方法评价水质:自动5项、手动5项、手动21项、自动5项+手动16项。比较第1和第2种方法,水质评价类别相同与变化一类(发生一个水质类别变化)的占比之和在85%左右;比较第1和第3种方法,类别相同与变化一类的占比之和在80%左右;比较第3和第4种方法,类别相同与变化一类的占比之和接近90%,因此该组合是更合理的地表水水质评价方法。     

不同施氮水平对玉米产量、氮素利用效率及土壤无机氮含量的影响

通过研究不同施氮水平对玉米产量、氮素利用率及土壤硝态氮(NO3--N)和铵态氮(NH4+-N)残留量的影响,为氮肥的合理利用提供依据.在黑龙江省农业科学院科技园区布置田间小区试验,结果显示:玉米产量随施氮量增加而增加,施氮量为165 kg·hm-2时,氮肥利用率最高,当施氮量高于165 kg·hm-2,产量反而有降低的趋势,过量施氮也并不能增加玉米对氮素的吸收,因而氮素利用率也随施氮量的增加而降低.玉米收获后土壤剖面无机态氮质量分数的变化因施氮量的不同而表现出差异,0~80 cm土层硝态氮积累量随氮肥输入量的增加而显著增加,以表层(0~40 cm)硝态氮质量分数最高,中间层(60~80 cm)质量分数最低,100 cm以下土层以施氮量为165 kg·hm-2的处理土壤硝态氮积累量最低,降低了硝态氮淋溶风险;铵态氮的质量分数相对较低,不同的施氮量对土壤铵态氮质量分数的影响主要在0~20 cm土层,铵态氮质量分数与施氮量并无显著的相关关系.综合考虑玉米产量、氮素利用率与生态环境效益,以165 kg·hm-2(优化施氮量)为最佳氮肥施用量.