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.     

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。     

黄浦江二维曲线网格水动力与物质输运数学模型及其应用

建立了适应黄浦江弯曲地形边界的二维曲线网格水动力和物质输运模型,克服了传统的有限差分矩形网格计算模型模拟不规则区域的缺点.利用模型模拟分析了规划中的某污水处理厂尾水排放对黄浦江水环境质量的影响.结果表明,排放水上溯基本不会影响到上游取水口水质,但对排放口附近水域(混合区)水质的影响应引起重视.     

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。     

利用AQUATOX模型评价淀山湖二氯甲烷生态风险

淀山湖地处上海的饮用水源地,水体中有机污染物的生态风险逐渐引起人们的重视。淀山湖水质监测结果显示,淀山湖中的挥发性有机物以二氯甲烷为主。应用美国环境保护署的AQUATOX模型对淀山湖水体中二氯甲烷进行模拟,并进行生态风险评价,旨在构建基于AQUATOX模型的水环境中有机物浓度模拟方法及风险评价的研究体系。结果显示,淀山湖中的二氯甲烷尚处于安全范围,但是需要加强观测,避免高风险的发生。     

活性污泥数学模型在污水处理中的研究进展

综述了活性污泥数学模型研究和发展过程。着重介绍了目前城市污水处理过程中运用的几种有代表性的模型的特点及国内外模型的研究和应用现状．提出其发展方向。     

底泥需氧量模型的研究进展

介绍了水体底泥的作用和性质,概述了各底泥需氧量(SOD)模型的适用条件及其数学表达式,并对各底泥需氧量模型作了评价.着重论述了甲烷和氨氧化的底泥需氧量模型的有关情况,并对底泥需氧量模型的发展作了展望.     

长江口南支重金属分布研究

对长江口南支采集的水样、悬沙和表层沉积物中的重金属含量进行了分析。结果表明，悬浮物中重金属含量高于表层沉积物，且2者远高于水相中重金属含量。大多数重金属元素间都有良好的相关性。水相中重金属含量由内向外呈轻微的浓度变化；悬浮物中重金属含量逐渐降低；表层沉积物中重金属含量向长江口外有降低趋势，介在长江口门处出现高浓度。河口重金属的分布受到离子交换、吸附、解吸、释释以及水动力等诸多因素的影响。     

苏州河底泥的耗氧量

对苏州河底泥耗氧量(SOD)的实验测定结果表明,苏州河底泥(北新泾下游)的夏季耗氧强度是冬季的6倍,最大强度发生在武宁路河段,达7500mg/m2