河流渗滤系统中苯系物污染去除机理实验模拟研究

河流渗滤是一种自然净化过程,污染河水通过该过程在河流沉积层中发生各种物理、化学和生物作用,使得污染物浓度降低,河水水质得到净化,从而达到增加地下水开采量的目的。通过静态吸附实验和淋滤实验模拟了苯系物（BTEX）在河流渗滤系统中的吸附行为和降解行为。两种环境行为中吸附作用对于BTEX的净化效果较为有限,当吸附达到饱和之后,并存在电子受体的情况下,BTEX能够发生厌氧微生物降解,降解作用能够更有效的去除BTEX污染物。其中去除效率最高的是间二甲苯,其次是乙苯、甲苯,去除率最差的是苯。微生物降解作用相对于BTEX浓度变化存在一个滞后期。BTEX各组分的土壤 水吸附分配系数Kd越大,总的降解效率也就越低。通过河流渗滤系统这一自然净化过程,可以有效地去除浓度较高的BTEX混合污染,在两种电子受体的情况下各组分平均去除效率都超过了60%,最高去除率均超过了80%。对于持续不断入渗的污染河水,当土壤吸附达到饱和、微生物活性受到抑制情况下,去除效率会大大降低,从而使BTEX穿透包气带进入含水层,对地下水产生危害     

岸线码头密度对河道水动力和污染物输移影响分析——以武汉河段为例

为研究岸线码头密度对河流水动力变化及污染物输移的影响,以武汉河段为例,基于Mike21模型建立了适用于该河段的平面二维水动力-水质模型,计算了长为9.6 km的岸线范围内布置不同密度码头群后引起的附近区域内水位、流速变化以及突发水污染事故后的自净能力变化,从空间差异性、最大变幅等角度对比了三者的差异,并归纳了码头密度与水动力条件、污染物浓度变幅之间的关系.结果 表明:(1)随着码头密度增加,工程区上游水位变化较流速更敏感,工程区及下游局部位置水位变幅较小,而流速变化较为敏感,表现为前沿主流区流速增大,近岸区流速减小;当码头密度大于1.25～2.5座/km的临界范围后,水动力条件随码头密度的变幅逐渐减缓.(2)修建码头后,受水动力变化影响,工程区河段上游污染物浓度变化呈"峰前减、峰后增",但工程区下游呈"峰前增、峰后减"的特征;工程区间内表现为主流区浓度增大、近岸带浓度减小、高浓度滞留时间总体增加的变化特点.(3)受码头工程群影响,无论是区间整体上,还是局部范围内,污染物浓度相对水动力条件变幅更大,对河段内水源地的取水可能造成不利影响.以上认识对于河流岸线开发利用规模选取和效应评估具有参考意义.     

三峡库区悬移质泥沙对磷污染物的吸附解吸特性

就三峡库区悬移质泥沙对磷污染物的吸附解吸特性从野外同步监测和室内试验研究两个方面展开研究。选取长江干流、嘉陵江和乌江共7个监测断面于2002年和2003进行野外同步监测,测试结果表明：水中的悬移质泥沙对水中各种覆存形态的磷污染物浓度具有显著影响,单位重量泥沙对磷的吸附量与水体总泥沙含量、泥沙粒径有密切关系。采集寸滩断面泥沙对磷酸盐吸附解吸特性进行室内试验研究,并根据Langmuir吸附动力学方程对吸附解吸过程进行了拟合,发现吸附速率常数k随着泥沙粒径的增加而呈递增变化,而磷酸盐初始浓度对k值的影响并不明显,同时,磷酸盐解吸量随着泥沙浓度的增加和粒径的增加呈递减变化,k值随着泥沙粒径的增加而呈递增变化,泥沙浓度对k值的影响不明显。     

鱼类生理和生态行为对河流生态因子响应研究进展

水利工程建设不仅阻断了河流的连续性,改变了河流生态因子,而且影响着河流水生生物,尤其是鱼类的生存、摄食、洄游、繁殖等行为。河流生态因子,如温度、流速、溶解氧浓度等,对鱼类生理和生态行为有显著性的影响。通过研究分析鱼类生理和生态行为与水力因子之间的关系,量化鱼类游泳过程中的能量消耗,结合生物学、生态工程、环境污染、管理等相关学科,建立更为精确的模型描述鱼类行为对水力因子的响应。结合河流生态因子研究鱼类生理及生态行为,对水利工程建设中鱼类资源的保护具有重要的意义。概述了水利工程建设对鱼类栖息生境的影响,归纳了目前国内外鱼类生理生态行为对河流生态因子响应研究内容及方法。同时,对以后研究重点和趋势进行了展望     

香溪河梯级小水电站对河流生态系统功能的影响

香溪河是长江三峡水库湖北省最大且靠近坝首的支流,干流全长94 km,流域面积为3099 km2,其水能资源丰富,自然落差达1540 m.以香溪河流域内的18座小水电站为研究对象,于2005年10月20日至11月1日分别对河流主要理化指标及生态系统功能(以附石藻叶绿素a浓度为代表)进行测量,分析其对梯级水电站建设的响应.结果 表明:5条河流(包括香溪河干流和4条主要支流)的空间异质性较大;从全流域来看,各主要理化因子如溶解氧、水深、浊度、流速等与附石藻叶绿素a含量相关性很高,但不同支流的主要影响因子各异,证明了流域空间异质性对研究小水电的影响具有重要作用;梯级小水电站建设对河流生态系统功能已产生显著影响,特别是在取水口下游的3号样点.由于取水造成的断流现象严重(采样时期,50％的电站出现断流,最长距离达3.2 km),因此在枯水期确定河流的最低生态需水量,是一个亟待解决的问题.从流域角度出发,通过多学科交叉手段研究小水电站建设如何与其他环境胁迫因子交互作用,如何共同影响河流生物多样性、生态系统结构、功能与服务.这将是流域水电站管理的重要抓手及解决途径,也是未来河流生态学的研究重点.     

鄱阳湖典型湿地沉水植物的分布格局及其水环境影响因子

沉水植物是湖泊湿地生态系统中关键组分,调查研究沉水植物分布格局及其水环境影响因子,对于沉水植被的恢复与重建具有重要的指导意义。2013年5月初期分别对鄱阳湖典型湿地区域中有沉水植物的25个样地进行群落结构调查,采用系统取样方法对沉水植物进行调查采样并监测水环境因子,在野外调查的基础上运用GIS软件制作鄱阳湖典型区域沉水植物的生物量分布图,并采用主成分分析(PCA)和典范对应分析(CCA)方法分析其主要影响因子。结果表明:鄱阳湖湿地沉水植物以苦草(Vallisneria natans)为广布种,其中蚌湖及白沙湖以黑藻(Hydrilla verticillata)为优势种,白沙洲及乐安河龙口段以苦草为优势种,伴生种主要有金鱼藻(Ceratophyllum demersum)、马来眼子菜(Potamogeton malaianus)、菹草(P.crispus)、小茨藻(Najas minor)、大茨藻(N.marina)、刺苦草(V.spinulosa)和水车前(Ottelia alismoides)等。采用双向指示种分析法将研究区沉水植物分为6个群落;5月初大部分沉水植物尚处于生长季初期,生物量相对较低,仅菹草的生物量较大;沉水植物与浮叶植物共存现象明显。主成分分析(PCA)结果显示,第一主成分中水深、总磷和溶解氧等因子的系数值较大,第二主成分中pH值、化学需氧量和水体透明度等因子的系数值较大,是影响沉水植物分布的关键因子;典范对应分析(CCA)结果显示,水深、总磷和总氮对苦草和黑藻的影响显著,水体透明度是马来眼子菜的主要影响因子。     

河流底泥冲刷悬浮对水质影响途径的实验研究

进入天然水体的大部分污染物会在河流，湖泊底部形成富含各种污染物的沉积物层，在一定的水流流速及紊动作用下发生底泥冲刷及再悬浮。大量的污染物被重新释放出来造成河湖水体的二次污染，这种情况是外源污染得到治理后影响水质的主要因素。建立这种影响条件下的水质模型需要对沉积物的污染释放机理有充分的认识。采用富含污染物的天然河湖底泥，通过衡温静态培养等手段，在不同的水力条件。瞬彰服，连续悬浮和静止状态下，研究了污染物的释放，并对实验结果进行了分析。确定了底泥冲刷悬浮影响水质的主要途径，即在底泥间隙水污染物浓度接近平衡时，其与上层大水体的混合作用是影响水质的主要作用，其次是下部底泥的静态释放，而悬浮颗粒的污染物扩散释放作用则较小，这为底泥冲刷悬浮影响下的水质模型的建立提供了理论依据。     

汉江下游水污染协同控制探讨

以一维河流单种污染物的水污染协同控制理论为基础,以汉江武汉段水质达到国家III级为目的,探讨了河流的水污染控制量。根据各排污口的实测CODCr、BOD5、NH3-N浓度和排放流量,结合河流的流量和水质标准,得出汉江武汉段的水污染协同控制量。计算结果表明,汽配排污口BOD5排放量需削减198 t/a,汉正下河街排污口BOD5排放量需削减617 t/a,其它排污口BOD5排放量在允许值范围以内;各排污口的CODCr排放量均在允许值范围以内;国棉三厂排污口NH3-N排放量需削减57 t/a,汉正下河街排污口NH3-N排放量需削减95 t/a,其它排污口NH3-N排放量在允许值范围以内。该方法充分考虑各污染源合理利用环境的自然降解能力,比简单要求每个污染源都达标排放更合理,对各污染源也更加公平,也容易被排污企业接受,具有一定的实用价值。     

低溶解氧对苦草生长的影响

针对太湖梅梁湾生态净化示范区内重建的沉水植物存在的腐烂死亡问题及伴随的底层水体溶解氧偏低现象,在室外模拟生态系统内进行了低氧对沉水植物（苦草）生长的影响试验。结果表明：无论沉积物类型如何,一个月的低氧处理（溶解氧平均值为1.6 mg/L）对苦草株重、株高、分蘖数及叶片数等指标的影响均不明显,对块茎的影响则较显著,表现为块茎数量与重量显著下降。对岸边沉积物处理组而言,低氧对苦草根系的影响显著,表现为根须变细且数量增加,根系活力明显下降,中心沉积物处理组则不显著。同时,低氧处理使岸边沉积物处理组的沉积物氧化还原电位显著下降、水体营养盐浓度上升,尤其是磷酸盐浓度显著增加,中心沉积物处理组的环境理化因子变幅则相对较小。分析认为,低氧对苦草生长的影响虽不明显,但对其种群扩张有潜在的不利作用;梅梁湾生态净化示范区内沉水植物的腐烂死亡,低氧的作用是次要或间接的。     

北大港水库水质模拟及分析

建立水动力、水体污染物输运及底泥污染物输运数值模型,采用有限差分与有限体积相结合的方法,对北大港水库氯离子进行动态数值模拟。通过对计算值和实测值的比较分析,验证了模型的可靠性。模拟了水库5种蓄供水方案,得到各方案流场及水体和底泥氯离子浓度动态变化规律,同时分析了流速、水体氯离子浓度与底泥氯离子浓度差对底泥氯离子释放速度及释放总量的影响。揭示了北大港水库各运行方式流场及水质变化规律,为更好地发挥引黄济津及南水北调东线工程调蓄水库作用提供保证。     

江西大鄣山夏季鸟类群落多样性研究

2009年6月至2010年8月采用样线法对江西大鄣山夏季鸟类资源及其生境分布状况进行调查,并计算其物种多样性、均匀性、优势度及不同生境群落间的相似性。共记录江西大鄣山夏季鸟类13目31科78种,其中留鸟45种,夏候鸟21种,冬候鸟7种,旅鸟5种;其中国家二级保护鸟类6种,省级保护鸟类22种;结果表明：东洋种鸟类占有明显优势（500%）,古北种次之（282%）,广布种占218%。白头鹎（〖WTBX〗Pycnonotus sinensis）和白腰文鸟（Lonchura striata〖WTBZ〗）为当季优势种。6种群落类型中,Shannon Weiner指数与Simpson指数排序均为：阔叶林>农田居民区>针阔混交林>溪流水域>灌木草丛>针叶林。Pielou指数排序为:针阔混交林>溪流水域>阔叶林>农田居民区>灌木草丛>针叶林。Sorenson指数中阔叶林 针阔混交林（〖WTBX〗S〖WTBZ〗=048）为最高。研究结果可为当地森林管理和鸟类保护提供依据     

中部地区区域经济发展的极化分析

以经济增长极理论为基础,建立相应指标评价体系,采用全局主成分分析方法,对中部地区区域经济发展的极化机制和空间极化差异进行分析。研究显示：中部地区经济发展的极化机制在于经济发展成果、经济投入和城市化发展,它们对区域经济极化贡献程度依次降低,进一步的评价指标变化度揭示,不同指标对关键因子变动的贡献也不一样,由此得出10项重点控制指标;通过对前两个全局主成分投影的组合分析,发现中部省份的经济投入与经济产出效果差,着力提高投入产出效率是该地区极化系统得以完善的根本。进一步的综合变动轨迹分析显示,中部地区经济极化程度不强,但经济极化强度随时间正逐步加强,因此,加大对极化程度较强的湖北、湖南和江西的扶持有助于该区极化系统的完善。     

重庆市北碚区经济、社会和资源环境协调度分析

一个地区经济、社会和资源环境的协调发展状况直接反映区域的可持续发展能力。重庆市北碚区作为"城乡结合"型的国家可持续发展实验区，其可持续发展能力对重庆市乃至整个西部地区的可持续发展都将产生较强的示范作用。为将北碚建设成为国家可持续发展示范区，探讨有北碚特色的可持续发展模式，首先建立反映北碚区经济、社会和资源环境发展状况的指标体系；在此基础上,利用SPSS软件对数据进行因子分析，得到三大体系的综合评价指数；将综合评价指数代入eview软件选择适合的回归方程，再利用模糊数学的方法，计算出成立试验区以来北碚的经济、社会和资源环境的协调发展度；最后在综合评价指数和协调度的基础上，发现北碚区协调发展的主要问题并给出建议。     

我国城市化进程对土地资源影响程度的分析

本文根据对８０年代以来我国城市发展和土地资源及土地利用方式变化的实证分析,探讨了我国土地资源和城市化进程之间的相互关系。认为：城市化不是造成８０年代以来我国耕地数量下降较快的最主要原因;从长期趋势看,土地资源不会对我国城市化发展构成根本制约。     

全球化背景下长江三角洲巨型工程建设研究

全球化是影响城市和区域发展的重要因素。长江三角洲地区既是中国社会经济资源最密集的地区,又是中国在全球化过程中较早融入世界经济的重要区域。在全球化进程不断加速的背景下,长江三角洲地区必须通过区域整合发展提升其在全球竞争体系中的地位。巨型工程作为全球化和区域一体化的支撑体系,越来越多地出现在长江三角洲地区,已经成为城市和区域建设的重要内容。在介绍巨型工程概念的基础上,从实证分析的角度出发,总结分析长三角地区城市开发、形象塑造等巨型工程的发展以及包括机场、港口、快速轨道和高速公路的综合交通体系的建设布局,并提出了部分规划设想。最后,集中探讨了巨型工程对长江三角洲地区全球化进程的重要影响。     

滇池外海规模化控养水葫芦局部死亡原因分析

为了找出外海规模化控养水葫芦(E.crassipes)局部死亡的原因,于2013年8月对控养水域水葫芦空白对照区、健壮区、轻度枯死区以及重度枯死区的水质理化性质、蓝藻生物量及水生植物病理学等方面进行了比较研究。结果表明:轻度和重度枯死区蓝藻生物量高达(4.21±0.49)×109 cells/L和(757.00±19.00)×109 cells/L,均显著高于空白区和健壮区(0.14±0.09)×109 cells/L和(1.46±0.11)×109 cells/L(P0.05);NH+4-N浓度为11.44±0.02mg/L和369.87±15.37mg/L,均显著高于空白区和健壮区0.32±0.01mg/L和0.34±0.01mg/L(P0.05);轻度和重度枯死区溶氧仅1.40±0.13mg/L和0.30±0.04mg/L显著低于空白区和健壮区的7.70±0.83mg/L和6.80±0.97mg/L(P0.05);枯死区水体氧化还原电位(Eh)较低,重度死亡区水体Eh为-279.70±29.70mv显著低于其他3处水域。并且,通过对枯死水葫芦常规病理学检测,并未发现病变迹象。由此推断:水葫芦死亡原因可能主要由下风向种养区蓝藻过量堆积死亡,致使水质恶化,水体严重缺氧,进而引起水体NH+4-N浓度过高,最终导致水葫芦死亡。这为今后种养水葫芦进行水体生态修复理论研究与实践运用提供借鉴和参考,也为利用水葫芦作为蓝藻拦截带,在水葫芦影响下的湖泊营养物质迁移与氮、磷、碳循环动力学提出了新的研究内容。     

兴文县新华硫铁矿地质环境恢复治理

矿山地质环境建设是目前国土资源生态建设的重点,选择四川省兴文县新华硫铁矿作为重点研究对象,在全面分析区域自然背景的基础上,提出主要存在的矿山地质灾害问题,包括水环境问题、大量耕地被破坏和占用、滑坡、崩塌、大气污染等。确定矿山地质环境恢复治理内容后,相应制定了多种治理方案,通过方案比选给出了推荐治理方案。推荐治理方案由采空区工程、地表排泄工程、矿渣拦挡工程、矿渣拦於工程、崩塌危岩处理工程、土地复垦工程和植被工程等组成。对预期的经济效益、社会效益和环境效益进行分析。最后为保证项目顺利实施,建议建立一套完善的保障措施,包括行政管理、技术监督、运行管理等,使地方社会经济可持续发展。     

西南地区近50年来气温变化特征研究

通过对中国西南地区1951~2000年的平均气温、日最高气温、日最低气温随时间变化特征的分析发现：在全球气候变暖的背景下,西南地区年平均气温、年平均日最高气温、年平均日最低气温自20世纪80年代中期以来呈升温态势,在1998年达到50年来最高值;中国西南地区近50年来日最高气温呈降温态势,其年际变化大于平均气温和日最低气温;日最高气温的下降对平均气温影响大;日最低气温总体上呈升温态势,冬季1月升温比夏季7月显著;冬季气温在80年代为暖期;夏季气温在50年代为暖期。     

基于自适应网络模糊推理方法在河道洪水预报中的应用

对于易受洪灾的地区而言,快速而准确的洪水预报非常重要,能够为洪水预警消息的发布提供更长的先导时间,从而为可能受灾地区的人们提供更充足的时间以采取相应的防洪措施或安全转移。 常用的预报模型包括基于物理性模型和基于系统技术模型。尽管物理性模型能对洪水形成的物理过程提供很好的解释, 水文学家并不愿意使用它们,因为模型中参数的率定是比较复杂的。因此,一种基于纯数据集的黑箱技术已被广泛采纳。常用的黑箱模型包括线性模型(LR)、自回归移动平均模型(ARMA)和人工神经网络模型（ANN）等。 在当前的研究中,一个相对新颖的黑箱模型--基于自适应网络的模糊推理系统（ANFIS）被用来对长江某河段的洪水进行预报。与此同时,一个线性回归模型（LR）用来作为ANFIS模型的对照。在构建ANFIS中,混合学习算法 (即误差反衍（BP）耦合最小二乘法（LSE）) 用来训练模型的参数。此外,为避免出现过度训练现象,原始数据集基于统计特征值划分成3个子集：训练集、测试集和校正集。当对ANFIS模型训练时,测试集用来帮助控制训练代数。结果表明,ANFIS的预报效果优于LR模型。分析认为ANFIS能够提供预报精度是因为其采用了局部拟合技术,通常它会优于LR模型所采用的全局拟合技术。最后,对本研究而言,最适合的ANFIS模型是输入量为梯形的成员度函数。     

上海粮食中元素的含量及土壤的安全值

经对上海农村和粮食的多年调查研究，阐述小麦和水稻的质量状况，并作了评价。小麦和水稻籽粒中Ｃｄ，Ｐｈ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ｈｇ的含量差不多，但Ｚｎ，Ｃｕ含量小麦〉水稻，Ｍｎ，Ａｓ含量为小麦〈水稻。局部地区小麦和水稻中镉的污染较重。在粮食含镉较高的地区，锌肥不宜喷用。公路附近粮食中含铅量较高，与汽车排放废气有关。