Coupling upland watershed and downstream waterbody hydrodynamic and water quality models (SWAT and CE-QUAL-W2) for better water resources management in complex river basins

Effective water resources management programs have always incorporated detailed analyses of hydrological and water quality processes in the upland watershed and downstream waterbody. We have integrated two powerful hydrological and water quality models (SWAT and CE-QUAL-W2) to simulate the combined processes of water quantity and quality both in the upland watershed and downstream waterbody. Whereas the SWAT model outputs water quality variables in its entirety, the CE-QUAL-W2 model requires inputs in various pools of organic matter contents. An intermediate program was developed to extract outputs from SWAT at required subbasin and reach outlets and converts them into acceptable CE-QUAL-W2 inputs. The CE-QUAL-W2 model was later calibrated for various hydrodynamic and water quality simulations in the Cedar Creek Reservoir, TX, USA. The results indicate that the two models are compatible and can be used to assess and manage water resources in complex watersheds comprised of upland watershed and downstream waterbodies.     

太湖水体光学特征及其对水中初级生产力的影响

对太湖梅梁湾水体实测结果表明 :在水体表面 ,UV -C的强度较小 ,只有 10 -5μE·m-2 ·s-1数量级 ;UV -B的强度随着波长的增加而呈现递增的趋势 ;UV -A的强度较强 ,达 10 -2 μE·m-2 ·s-1数量级 ,并且在水体中衰减较快 ,衰减系数 (Kd)可以达到 12 .5m-1。可见光在水体中Kd 可达 8.2m-1。在水下 0 .5m处 ,紫外线不足表面光强的 1% ,可见光是表面光强的 2 0 %左右。初级生产力在表面相对较小 ,在水下 0 .2m处最大 ,且随水深的增加而减少 ;在水体中直接测定发现 ,0 .2m处溶解氧值较高。初级生产力的这种分布是水体中紫外光与可见光共同作用的结果。     

曝气复氧对富营养化水体底泥氮磷释放的影响

采用实验室模拟，研究了曝气复氧对富营养化水体底泥氮磷释放的影响，结果表明，①溶解氧是影响底泥氮磷释放的重要因素，厌氧状态会加速底泥氮磷的释放。②正常条件下曝气复氧可以有效的控制底泥总磷的释放；曝气条件下高pH值无法控制底泥总磷的释放，搅动会对底泥总磷的释放产生轻微的影响，上覆水总磷浓度较高时底泥会发生吸磷现象，而温度则影响较小。③正常条件下曝气复氧可以控制比较封闭水体底泥氨氮的释放；曝气条件下温度对底泥氨氮和总氮的释放影响较大，即温度越高，抑制氨氮和总氮的释放效果越好，且低温会导致底泥氨氮和总氮的大量释放；曝气条件下搅动导致底泥释放更多的氨氮和总氮。     

天然水体环境温度对生物修复工艺除NH+4-N效果影响分析

采用弹性填料微孔曝气生物修复方法净化受污染的某饮用水源，探讨了天然水体环境温度变化对生物除NH4^ -N作用效果的影响。结果表明，水体环境温度对生物修复工艺除NH4^ －N作用影响很大，水温越高，生物修复工艺除NH4^ -N效果越好，在较低的水体环境温度下，水温变化对生物修复工艺除NH4^ －N作用效果影响最大；在日常水体环境温度下，水温变化对生物修复工艺除NH4^ -N作用效果影响最小；在水体环境温度较高条件下，水温变化对生物修复工艺除NH4^ －N作用效果影响较小。     

工业复合源大气污染长期扩散浓度模拟计算

在工业复合源大气扩散模式研究的基础上，改造传统大气污染物长期扩散模型，引入了平滑函数，使相邻扇区的交界处具有连续性，提出了计算精度。对于复合源采用坐标变换的方法，解决不同种类，多源污染物季平均浓度值叠加的难题。     

鄱阳湖水体颗粒物对3种典型藻类的生长及絮凝作用

研究了鄱阳湖水体颗粒物对3种典型藻类的生长及絮凝作用.以铜绿微囊藻(蓝藻)、四尾栅藻(绿藻)和菱形藻(硅藻)为研究对象,鄱阳湖采集沉积物为悬浮颗粒物,利用500 m L玻璃锥形瓶作为小型、光照均一体系,于此体系中研究了颗粒物对藻类生长的影响,使用混凝试验搅拌仪分别研究了颗粒物粒径、浓度和体系p H对颗粒物絮凝沉降藻细胞的影响.在小型光照均一体系中,20 mg·L-1(鄱阳湖悬浮颗粒物低浓度)和80 mg·L-1(鄱阳湖悬浮颗粒物高浓度)颗粒物对3种藻类的生长影响均较小.在颗粒物投加量为0.02 g·L-1时,60~300目颗粒物均促进藻类的絮凝沉降,并且随着颗粒物粒径(D50)的增大,藻细胞的絮凝沉降效率逐渐减小,而且粒径在1~25μm部分的颗粒在此过程中占主导地位.当颗粒物投加量由0.02 g·L-1升至1.28 g·L-1时,3种藻的絮凝沉降效率随之提高.在颗粒物投加量为0.02 g·L-1时,铜绿微囊藻、四尾栅藻和菱形藻的絮凝沉降效率仅为11.08%、15.87%和7.50%,当颗粒物浓度升至1.28 g·L-1时,3种藻的絮凝沉降效率分别达42.33%、41.72%、28.98%.在p H值6~10范围内,随着p H升高,颗粒物对蓝藻、绿藻的絮凝沉降作用逐渐减小,絮凝沉降效率分别从p H为6时的36.10%、35.07%降到p H为10时的16.25%、12.59%;而对硅藻的絮凝沉降作用不明显.由此可见,鄱阳湖水体颗粒物影响藻类的絮凝沉降过程,使藻类的群落结构发生变化.     

重庆渝北双龙湖综合治理与工程实践

城市水景水体的修复和保持是水资源保护与可持续利用研究中的热点之一，重庆市双龙湖是典型的城市水景水体，治理前富营养化状况严重。双龙湖治理采取了综合整治的方案，包括污水截流工程、雨水截流及净化工程、湖水复氧循环工程、湖水的生态治理工程和污泥固化工程等。截断外源污染，抑制内源污染，有效的控制了水体的富营养化。经过治理，双龙湖水体水质明显提高，由治理前的劣Ⅴ类水质恢复到Ⅳ类水质，满足景观水要求。双龙湖水环境综合整治为我国，特别是三峡库区众多的城市水体的修复和保持积累经验，为城市水景水体富营养化的防治提供技术和方法上的借鉴。     

白洋淀水体铁含量与其他水质因子的关系

于2009年5月—2010年3月,选择代表性月份对白洋淀水体水质进行监测,探讨水体中铁含量、形态及其与其他水质因子的相互关系。结果表明,白洋淀水体总铁含量范围为0.03～2.90 mg.L-1,各监测点位平均超标率为61.11%。从时间上来看,水体铁含量表现为夏季>秋季>春季>冬季;从空间上来看,清洁对照点总铁含量最低,污水排放口、养鱼区次之,养鸭区和垃圾堆放点含量均较高。相关分析表明,水体总铁含量与总磷含量、叶绿素a含量、水体富营养化指数之间均呈显著相关性,与总氮含量未表现出显著相关性。     

底泥营养释放对城市景观水质影响的模拟研究

通过对天津市卫津河夏末底泥开展室内模拟,探讨重度富营养化河道底泥的氮、磷释放以及与上覆水浮游藻类种群变动的相互关联。结果表明:(1)以富营养湖水为上覆水较之蒸馏水能更快促进底泥氮、磷的释放。以湖水、蒸馏水为上覆水的处理组氨氮极大值分别为4.36、3.61mg/L;溶解性正磷酸盐极大值分别为110.3、81.9μg/L。(2)湖水样品室内培养后,优势蓝、绿藻门的细胞密度与生物量都成倍增长。添加底泥开展培养,蓝藻门和硅藻门快速增殖,绿藻门的生长因溶解性正磷酸盐的竞争与消耗而受到抑制。底泥营养释放导致上覆水层富营养化程度加剧,硅藻门的梅尼小环藻(Cyclotella meneghiniana)被大量检出且增殖迅速。(3)上覆水为蒸馏水时,氮、磷营养自底泥的持续释放,促使绿藻门的土生绿球藻(Chlorococcum humicola)成为绝对优势种,藻类总生物量最高。     

海水中CO的光致生成和生物氧化的研究进展

综述了海水中CO的光致生成和生物氧化的研究进展.介绍了海水中的有色溶解有机物(CDOM)的成分、光学性质、光化学性质、海水中CO光致生成的产量和影响因素、海水中CO生物氧化的机理、影响因素及其动力学反应的一级速率常数KCO.指出了当前研究的问题点所在,进而对未来的研究提出了展望.