应用生态动力学模型评价上海淀山湖富营养化控制方案

近年来,由于淀山湖入湖河流和环湖污水排放,淀山湖水质严重富营养化,夏季高温季节蓝藻水华时有发生。基于最近开展的比较系统的大规模水文、水质、生物同步监测和底质氮磷营养盐释放通量实验,进行入湖氮磷营养盐通量计算分析。通过建立淀山湖水动力一生态动力学耦合模型,利用同步实测和历史资料进行水动力模型和生态动力学模型的率定验证,模拟典型风场作用下的淀山湖三维流场特征;利用生态动力学模型系统研究淀山湖氮磷营养盐和藻类的时空变化和演替规律,初步掌握淀山湖的富营养化过程;综合评价了污染负荷削减、水力调度（水体停留时间）等措施对控制淀山湖富营养化的作用,明确磷是淀山湖藻类生长的关键营养盐限制因子。模型预测结果表明,磷负荷削减50％以上才能使淀山湖夏季蓝藻生物量开始下降;削减90％以上的营养盐负荷才能有效抑制蓝藻水华;水体停留时间的长短是藻类是否过度繁殖的重要条件,加大引水流量,减少淀山湖水体停留时间是有效控制蓝藻水华的重要途径;目前阶段,与控制营养盐负荷（50％）相比,增大引水流量可以更有效地降低蓝藻暴发时的生物量。     

长江口及毗邻海域水质和生态动力学模型与应用研究

为系统地实施污染控制和生态保护措施,国家环保总局从2005年起组织开展"长江口及毗邻海域碧海行动计划"调查与研究工作.评估行动计划实施效果,开展海域水质和生态动力学模型研究是十分必要的.在长江口及毗邻海域流场、盐度场、温度场和泥沙场模型的基础上建立了二维水质模型,主要模拟指标为高锰酸盐指数、氨氮、无机氮、无机磷,通过2005年夏季和秋季实测水质资料进行了模型的验证和率定,确定了污染物的综合降解参数,利用二维水质模型进行设计水文条件下33个概化排污口控制污染物的水质响应系数场的模拟计算,为海域容量计算和总量分配奠定了基础.建立了长江口及毗邻海域三维生态动力学模型,利用三维生态模型对应用水质模型计算得出的总量控制方案进行了校验模拟.结果表明实施全海区功能达标控制方案后,原赤潮易发区叶绿素浓度值显著降低,叶绿素高浓度区域面积基本消失,中高浓度区域的面积也由现状方案约1万km2减少了90%.     

高含盐废水排放杭州湾数值模拟与排放总量控制研究

我国现有的环境排放标准中,对排放污水中的盐度或总盐量没有进行控制,而国外早已关注高含盐废水排放对环境的影响.国际上目前通行的做法是根据受纳水域实际情况,规定总盐量排放限值.判断高含盐废水是否对环境产生影响,主要依据受纳水域总盐量是否发生明显变化(过高或过低)而定.为准确控制高含盐废水排放,采用远场数学模型与近区稀释扩散模型相结合的方法,对上海市化工区污水处理厂的高含盐废水排放杭州湾的环境影响进行了数值模拟计算研究.结果表明根据杭州湾北部海域不同水期的盐度变化规律和渔业资源现状,确定了含盐废水排放形成的潮平均盐升超过最大允许盐升(丰水期≤3‰,平水期≤2‰,枯水期≤1‰)的范围为高盐水混合区,高盐水混合区面积小于1.5km2;在90%保证率的枯季设计水文条件下,满足化工区排污口高盐水混合区要求的盐量最大允许排放量为15.5万t/d;当化工区排污口分别达到近期、中期、远期规划排放量(5、10、20万t/d)时,满足排污扩散器控制指标(COD)初始稀释能力要求的最大允许排放盐度分别应小于65‰、47‰、40‰,相应的允许总排盐量为3250、4700、8000t/d.     

苏州河综合调水的流量计算分析

建立了合理的苏州河水系计算节点网格,利用3年多的水文水质同步监测资料率定、验证了感潮河网的水动力学模型.应用该模型模拟计算了综合调水方案对苏州河水系的流量影响.结果表明,小潮汛时实施西引东排、大潮汛时实施东引北排,可以较大幅度地增加苏州河干流和支流的流量,为改善水质提供良好的水动力条件.     

黄浦江突发性化学品泄漏事故对上游水源地影响初探

黄浦江上游是上海市最主要的饮用水源地，占全市原水取水量的80％，是上海市生态环境重点保护区域，一旦江上发生突发性化学品泄漏事故，上海市的饮用水安全将受到威胁。为在黄浦江发生有毒有害化学品突发性污染事故后．能迅速预测事故后果，确定最佳的处理方案，将人员和设备配备至最合理的位置，从而在最短的时间内以最小的代价将事故的危害控制在最低的程度，确保黄浦江水生态的安全。根据对过去20a整个黄浦江流域船舶事故发生地点统计的数据，通过模拟参数的选择，应用美国ASA公司的Chemmap软件对黄浦江突发性化学品泄漏事故进行模拟，初步研究了泄漏化学品在黄浦江水体中的迁移扩散和转化规律以及对上游饮用水源地的影响。结果表明，在最不利的环境条件下，吴泾水域发生泄漏事故后，各类化学物质开始影响水源保护区的时间在15d左右。     

长江口生态环境问题及保护修复策略研究

长期以来,长江口生态环境问题凸显,成为区域高质量发展的瓶颈和短板。文章分析了长江口生态环境存在近岸海域污染严重、海洋生态系统问题突出、海洋突发事故风险仍然存在、公众亲海空间及品质有待提升等问题,提出要强化流域—海域污染协同控制、加强海洋生态保护修复、推进海洋环境风险防范与应急体系建设等对策建议。     

苏州河水环境综合整治二期工程目标的测算分析

在分析苏州河水环境综合整治一期工程的整治成果和遗留问题基础上，提出了二期工程整治的重点，应用苏州河水动力水质模型对这些问题整治的工程效益进行了分析计算，计算案例包括截污、疏浚、调水等，预测了二期工程实施后苏州河的水质，确定了二期工程定量化的目标。     

奥林匹克水上公园水质和生态数学模型应用研究

为保证奥林匹克水上公园满足相关水质标准,开展奥林匹克水上公园水环境污染防治研究非常必要.为评估污染防治方案的效果,构建了水上公园水质生态数学模型,主要模拟指标为TN,TP,BOD5,DO,叶绿素以及藻类,通过2008年实测水质资料进行了模型的验证和率定,对各污染防治方案的效果进行模拟.模拟结果表明:模型较好地模拟了水质和藻类动态变化:水处理站运行和地下水补水方案,时各污染物削减以及藻类生长的抑制作用明显.     

浅水海湾排污扩散器初始稀释度的计算

流速和水深是影响浅水型海湾扩散器初始稀释能力的主要环境因素,其长时间序列的实测资料在现实中通常很难得到,而平面二维水动力模型的引入可为初始稀释度的计算提供必要和准确的水动力要素。通过建立二维水动力模型模拟受纳海域的流场,利用实测水文资料进行模型的率定和验证,模拟设计水文条件下附近水域的流场,然后提取排污口处的水深、流速和流向的时间序列,再利用近区模型计算任一时刻的初始稀释度,最后进行累积频率分析得到设计保证率下的初始稀释度。将该方法应用于杭州湾某排污扩散器初始稀释能力的评估,研究表明,利用远区模型为扩散器近区模拟提供环境水文要素,弥补了实际工程计算中缺乏实测水文资料的不足,并大大提高了近区模拟的计算精度。     

影响底泥磷营养盐释放的因素分析及控制技术研究综述

在外部污染源得到有效削减的前提下,底泥释磷的机理研究和技术控制对根治水体富营养化问题至关重要。结合国内外相关资料的研究和分析,介绍了底泥中磷的存在形态,并对4种主要分析方法进行了比较,从环境、底泥成分、生物等方面分析了影响底泥磷释放的因素。简要介绍了原位修复技术中的帽封隔离、共沉降、生物修复等技术进展。