Spatial and Seasonal Response of Municipal Water Use to Weather across the Contiguous U.S.

Weather variability has the potential to influence municipal water use, particularly in dry regions such as the western United States (U.S.). Outdoor water use can account for more than half of annual household water use and may be particularly responsive to weather, but little is known about how the expected magnitude of these responses varies across the U.S. This nationwide study identified the response of municipal water use to monthly weather (i.e., temperature, precipitation, evapotranspiration [ET]) using monthly water deliveries for 229 cities in the contiguous U.S. Using city‐specific multiple regression and region‐specific models with city fixed effects, we investigated what portion of the variability in municipal water use was explained by weather across cities, and also estimated responses to weather across seasons and climate regions. Our findings indicated municipal water use was generally well‐explained by weather, with median adjusted R² ranging from 63% to 95% across climate regions. Weather was more predictive of water use in dry climates compared to wet, and temperature had more explanatory power than precipitation or ET. In response to a 1°C increase in monthly maximum temperature, municipal water use was shown to increase by 3.2% and 3.9% in dry cities in winter and summer, respectively, with smaller changes in wet cities. Quantifying these responses allows urban water managers to plan for weather‐driven variability in water use.     

滴灌沼液对茶园土壤-茶树氮磷含量影响研究

茶园滴灌沼液,不仅可以将沼液进行生态处理,避免其造成二次污染,而且可以充分利用沼液中营养成分,提高茶园效益。实验表明,适时滴灌沼液可以保持土壤中铵态氮含量,有利于提高茶叶产量;可以改善土壤结构,增强土壤微生物活性,使滴灌区土壤中有效磷含量升高,滴灌可以提高氮磷的利用率。与非滴灌区相比,滴灌系统水肥耦合较好,更利于茶树吸收利用养分。就产茶中氮磷含量作为茶树对氮磷的吸收量而言,与非滴灌区相比,滴灌区茶树对氮磷的吸收利用率分别提高了18.12%、8.33%。     

西藏地区春青稞耗水特征及适宜灌溉制度探讨

以中科院拉萨高原生态试验站为依托,通过开展春青稞生长与土壤水分定位观测实验,利用SHAW模型实现对春青稞农田蒸散发与土壤水深层渗漏与补给过程模拟,分析了春青稞的耗水特征,并对其适宜的灌溉制度进行了初步探讨:①春青稞生长期间,耗水450 mm左右,其中,分蘖—拔节、拔节—抽穗、抽穗—蜡熟这3个阶段是春青稞的耗水旺期,耗水量占整个生长期的72%。把握住该时期的水分供应,对提高作物产量十分重要。②在春青稞的需水关键期降水量仅能满足作物需水的58%,必须补充人工灌溉;但现行的灌溉制度由于灌溉量较大,不仅加大土壤蒸发,更造成较大的深层渗漏。③在播种—出苗、拔节—抽穗期分别灌溉50 mm,抽穗—蜡熟期灌溉60 mm,共减少灌溉用水125 mm后,深层渗漏减少了81%(131 mm);深层土壤水向上补给量增加了55%(44 mm)。节水灌溉不仅减少了土壤蒸发与深层渗漏也促使深层土壤水向上补给根系层,应该大力推广这一灌溉制度。     

灌溉管理改革的进展、特征及决定因素:黄河流域灌区的实证研究

论文采用两年的面板数据实证研究了我国黄河流域灌区灌溉管理改革的进展、特征及决定因素。研究结果表明,自20世纪90年代开始,黄河流域灌区灌溉管理改革取得了很大的进展,传统的集体管理已经逐步被承包管理和用水协会管理所取代,不同管理制度下农民参与的程度与管理的透明度都有所区别,政府的政策干预在促进灌溉管理改革上发挥了十分重要的作用,改革具有明显的政策导向性。在未来的灌溉管理改革中,政府部门应进一步出台相关鼓励改革政策,积极引导广大农民参与到改革的事业中,促进改革在更加广阔的农村地区的有效推进和良性发展。     

沈阳市地铁疏干水的利用探析

针对沈阳市地铁疏干水利用的现状,综合考虑沈阳市的实际情况,总结出地铁疏干水利用的几种方法,主要包括作为运河、湖泊的补换水源,用于修复、重建湿地,农业灌溉用水以及作为水源热泵的水源等。提出沈阳市地铁疏干水利用的指导思想和法律保障。     

石家庄污灌区土壤重金属污染现状评价

为揭示污水灌溉对土壤环境质量的影响,本研究以石家庄市污灌区为例,对其表层土壤重金属Pb、Hg、Cr、Cd、As、Cu、Zn的含量进行了测定分析,按照单因子污染指数法和内梅罗综合污染指数法,根据土壤环境背景值标准进行了评价,并应用克里格插值方法对研究区内表层土壤污染的空间变异特征进行了分析。结果表明,研究区表层土壤中各重金属均有超过背景值现象;其中Cd含量远高于土壤背景值,为主要污染因子,Hg为次要污染因子,Cu、Cr、Pb、Zn基本上为轻度污染,As处于清洁状态;污染综合指数均大于1,处于轻度污染以上等级;各种金属单因子污染指数和综合指数在研究区的分布特点各不相同,总体上形成以东明渠、洨河主河道为中心逐渐向两边递减的污染分布状态,中度污染及严重污染将近占研究区总面积的一半以上。     

2003-2007年广州市生态足迹动态研究

生态足迹是近年发展的用于定量研究和判断一个国家或地区可持续发展状况的新方法。本文在简要介绍生态足迹的概念与计算模型基础上,定量研究了广州市2003年-2007年五年间的生态足迹和生态承载力变化规律和特征,并分析其原因。结果表明：五年间广州市人均生态足迹分别为2003年1.701 6 ha,2004年1.930 9 ha,2005年2.039 3 ha,2006年2.095 8 ha,2007年2.247 1 ha;人均生态承载力依次为2003年0.263 2ha,2004年0.259 1 ha,2005年0.253 9 ha,2006年0.238 7 ha,2007年0.216 2 ha;生态赤字呈逐年增加的趋势,从2003年的1.438 4 ha上升到2007年的2.030 9 ha,根据计算得到的广州市生态赤字的现状值,分析了生态赤字的成因,为广州市可持续发展提供生态承载力的参考指标。     

Biofilm structure and its influence on clogging in drip irrigation emitters distributing reclaimed wastewater

Using reclaimed wastewater for crop irrigation is a practical alternative to discharge wastewater treatment plant effluents into surface waters.However,biofouling has been identified as a major contributor to emitter clogging in drip irrigation systems distributing reclaimed wastewater.Little is known about the biofilm structure and its influence on clogging in the drip emitter flow path.This study was first to investigate the microbial characteristics of mature biofilms present in the emitters and the effect of flow path structures on the biofilm microbial communities.The analysis of biofilm matrix structure using a scanning electron microscopy (SEM) revealed that particles in the matrix of the biofilm coupled extracellular polysaccharides (EPS) and formed sediment in the emitter flow path.Analysis of biofilm mass including protein,polysaccharide and phospholipid fatty acids (PLFAs) showed that emitter flow path style influenced biofilm community structure and diversity.The correlations of biofilm biomass and discharge reduction after 360 h irrigation were computed and suggest that PFLAs provide the best correlation coefficient.Comparatively,the emitter with the unsymmetrical dentate structure and shorter flow path (Emitter C) had the best anti-clogging capability.By optimizing the dentate structure,the internal flow pattern within the flow path could be enhanced as an important method to control the biofilm within emitter flow path.This study established electron microscope techniques and biochemical microbial analysis methods that may provide a framework for future emitter biofilm studies.     

生态足迹模型的修正及在天津地区的应用探讨

文章介绍了生态足迹模型,指出了存在的缺陷并从四个方面进行了相应的修正:分别计算生产足迹、输入输出足迹以进行生态足迹来源的分析;将淡水资源足迹纳入模型;计算生态承载力时结合资源产出法以克服生态足迹模型的空间互斥性;计算CO2吸收用地的生态承载力。将改进后的模型应用于天津市2003年的生态足迹分析。结果显示:天津市消费足迹大于生产足迹,依赖外部输入资源抵消部分生态赤字,这一点在淡水足迹的输入上尤其明显;另外,生态承载力的计算结果要大于传统算法的结果,一方面因为传统算法中承载力由于空间互斥性被低估,另一方面修正后的模型考虑了CO2吸收用地的承载力。最后,提出了缓解天津市生态压力实现可持续发展的若干建议。     

造纸废水灌溉对红柳体内钠离子含量的影响

文章通过实验研究,测定分析了造纸废水灌溉对红柳体内钠离子含量的影响。不同年限以及不同生长部位的进行研究,结果显示:在造纸废水灌溉条件下,红柳体内相同生长部位的钠离子含量均随着灌溉年限的增加逐渐增大,并且与土壤中钠离子含量呈显著正相关;红柳叶片中钠离子含量明显高于根系中钠离子含量,说明盐碱胁迫下红柳叶片耐钠性大于根系耐钠性,红柳叶是钠离子累积和外排的主要部位。