Scenario analysis of water pollution control in the typical peri-urban river using a coupled hydrodynamic-water quality model

The water quality pollution and ecological deterioration in peri-urban rivers are usually serious under rapid urbanization and economic growth. In the study, a typical peri-urban river, Nansha River, was selected as a case study to discuss the scheme of peri-urban river rehabilitation. Located in the north part of the Beijing central region, the Nansha River watershed has been designated as an ecologically friendly garden-style area with high-tech industry parks and upscale residential zones. However, the Nansha River is currently seriously contaminated by urban and rural pollutants from both nonpoint sources (NPS) and point sources (PS). In this study, the pollutant loads from point sources and nonpoint sources in the Nansha River watershed were first assessed. A coupled model, derived from the Environmental Fluid Dynamics Code and Water Quality Analysis Simulation Program, was developed to simulate the hydrodynamics and water quality in the Nansha River. According to the characteristics of the typical peri-urban river, three different PS and NPS control scenarios were designed and examined by modeling analyses. Based on the results of the scenario analysis, a river rehabilitation scheme was recommended for implementation.     

环太湖河流水质时空分布特征

针对太湖流域所划分的5个污染控制区,对各区共29条主要环太湖河流水质指标进行了测定,分析其时空变化特征,旨在为合理预防和治理太湖水体富营养化提供依据. 结果表明,北部重污染控制区内河流污染最为严重,并呈现出北部重污染控制区＞湖西重污染控制区＞浙西污染控制区＞东部污染控制区的趋势. 对比10年来历史数据表明,环太湖河流水质呈好转趋势,但现状仍不容乐观. 入湖河流污染问题依然严峻,而削减氮入河量是太湖入湖河流治理的重中之重.      

河湖水系连通分类体系探讨

河湖水系连通是保障国家水安全的治水新方略,科学的分类体系是开展河湖水系连通研究和生产实践的必然要求。论文结合河湖水系连通特点和内涵,提出五项分类原则:科学性、系统性、主导性、区域性和可操作性。综合考虑河湖水系连通的自然属性和经济社会属性,遵循五项分类原则,从连通性质、连通功能、连通区域、连通尺度、连通对象、连通时效、空间格局和连通方向等方面进行分类,初步构建了河湖水系连通分类体系,并对国内典型案例进行了归类;选择基于连通性质的分类、基于连通功能的分类和基于地区水资源特征的分类等三个主要分类展开分析,探讨了三种类型的连通特性、连通目标等主要问题。     

福州内河沉积物中多环芳烃的分布、来源及其风险评价

对福州市11个内河表层沉积物样品中15种多环芳烃(PAHs)含量进行了分析,结果表明,沉积物中 15种PAHs的总量在84.3~2248.1 μg/kg之间,均值为899.6μg/kg,处于中等污染水平,且呈现中部和南部高,东部、西部和北部低的地理分布特征.沉积物中15种PAHs的总量与有机碳总量(TOC)呈显著性正相关(r=0.7829, P1,具有一定的生态风险.     

东江流域土壤、植被和悬浮物的碳、氮同位素组成

碳、氮同位素值对监测流域植被组成、环境变迁是一种非常有效的指标,为中短时间尺度环境变化研究提供了一条新的途径。以亚热带山区的东江流域为例,以流域内的植被、土壤及水体悬浮物为研究对象,应用其有机质同位素组成（δ13C、δ15N）,揭示流域植被的成分和环境变化的信息。研究发现：东江流域土壤碳同位素、C/N比值差值不大;植被的氮同位素差值明显,C/N比值差异较大。对东江流域悬浮物δ13C值近20年的监测表明：其值在早期逐年升高,近10年来转趋稳定并呈明显下降趋势,变化范围在-17.8‰～-26.1‰之间,反映了该流域植被破坏和恢复的过程以及土壤侵蚀状况的变化趋势。     

重污染河道中浮游植物初级生产力特征

通过对苏州城市河道的调查研究发现,城市河道的浮游植物初级生产力与其它水体有明显不同。从2004年6月至2005年5月通过取样分析苏州苗家河水体浮游植物种类、数量和叶绿素a含量变化及采用黑白瓶法测定浮游植物产氧能力,结果表明：该河道氮、磷含量较高,浮游植物群落为绿藻一硅藻型,种类少,季节变化明显,水体中表层叶绿素a的含量低于底层。分析表层水体和底层水体叶绿素a的产氧能力发现,河道中浮游植物的光合产氧能力普遍较低。本文揭示了重污染河道中大量悬浮颗粒附着在浮游植物的体表,影响了浮游植物的光合产氧能力,是整个水体和底泥中的溶氧普遍较低的重要原因之一。探讨了重污染河道溶氧偏低产生黑臭的原因,为重污染河道的综合治理提供了参考。     

重污染河道中浮游植物初级生产力特征

通过对苏州城市河道的调查研究发现,城市河道的浮游植物初级生产力与其它水体有明显不同。从2004年6月至2005年5月通过取样分析苏州苗家河水体浮游植物种类、数量和叶绿素a含量变化及采用黑白瓶法测定浮游植物产氧能力,结果表明:该河道氮、磷含量较高,浮游植物群落为绿藻-硅藻型,种类少,季节变化明显,水体中表层叶绿素a的含量低于底层。分析表层水体和底层水体叶绿素a的产氧能力发现,河道中浮游植物的光合产氧能力普遍较低。本文揭示了重污染河道中大量悬浮颗粒附着在浮游植物的体表,影响了浮游植物的光合产氧能力,是整个水体和底泥中的溶氧普遍较低的重要原因之一。探讨了重污染河道溶氧偏低产生黑臭的原因,为重污染河道的综合治理提供了参考。     

Evaluation of aquatic rehabilitation technologies for polluted urban rivers and the case study of the Foshan Channel

An index system for evaluation of technologies for urban river rehabilitation was proposed and discussed. The index system includes indicators of cost, resources, environmental improvement, and social effects. The calculation method for an objective value of each index based on its attributes and weights was presented. The Foshan Channel, which is a seriously polluted, black and malodorous urban river in Foshan City, China, was selected as a case study. The values of the attributes and the weights of the indices for the Foshan Channel were determined. The technologies for the rehabilitation of the Foshan Channel were evaluated based on this index system. Finally, a rehabilitation scheme for the Foshan Channel was proposed.     

资源-环境双重约束下的区域生态效率的时序特征——以广西壮族自治区为例

为了探讨资源—环境双重约束下我国生态赤字地区资源环境绩效水平,利用生态脆弱指数和资源环境绩效指数（REPI）对地处珠江三角洲的广西资源环境绩效进行了系统分析和比较研究。结果表明：尽管资源环境绩效水平从2000年的72.4上升为2007年的116.1,但趋势并不明显,资源环境综合绩效水平在全国的第24—26位徘徊。综合绩效指数、SO2排放绩效指数、工业固体废弃物排放绩效指数和生物资源指数呈现＂N＂型变动,水污染指数下呈＂∧＂变动态势,大气污染指数呈现＂W＂型剧烈变动,生态承载力处于超载状态,生态脆弱性趋势没有明显改变。资源消耗和污染物排放的下降态势并不稳定。1995—2007年,广西区域环境水平呈下降趋势,区域环境水平和资源转化效率呈剧烈变动的下降趋势,抗逆水平和生态保护指数有所提高,土地资源指数呈现下降态势,排放强度指数下降明显,生态脆弱指数保持恒定,气候变异指数呈波浪状变动,环境治理指数呈剧烈变动。广西面临生态环境的整体不稳定性和对外力干预敏感性的双重压力。广西应发挥地处泛珠三角的地缘优势和辐射＂东盟＂的区位优势,加大结构调整和制度创新力度,缩短目前资源密集型的发展阶段,改善生态效率和承载力,提升广西在泛珠江三角洲地区的综合竞争力。     

基于相关系数优化法的河流突发污染源项识别

基于相关系数优化法,结合地表水环境特征和污染物水质过程特征,推导出一维河道中单点源瞬时排放的源项反演算法,得到了污染源排放特征与河流环境特征参数的反演公式.采用假想算例进行数值试验,综合分析了流速信息、污染物衰减、监测距离、监测数据误差及中间参数?T选取等因素对反演结果的影响,确定了该方法的适用条件和最优条件的寻找方式.间隔10min进行两次监测采样,若监测误差小于5%,反演结果的相关系数达到-0.97,污染源位置和排放量反演结果的相对误差均小于4%,综合相对误差在2%以内.并且方法具有监测布点简单高效,数据需求低,编程简单等优点,值得在环境应急管理中进行实际应用.