USLE模型及营养物流失方程在西湖非点源污染调查中的应用

七十年代以来,因暴雨和径流产生的非点源污染危害逐渐被人们所认识。对于湖泊富营养化,非点源的影响更为显著。例如加利福尼亚与内达华之间的塔霍湖,主要的点污染源虽已清除,但由于非点源的影响,目前水体已经恶化;又如德国格瑞宾纳湖,每年95％以上的磷负荷来自非点源。杭州西湖目前水质状况表明,随着点污染源的进一步治理,非点污染源所占的比重将越     

农业非点源污染模型研究进展及趋势

对农业非点源污染模型AGNPS作了简要的综述,重点介绍了农业非点源污染模型的结构、原理和输入输出参数,以及该模型在国内外研究现状,同时介绍了运用RS和GIS帮助获得模型参数的方法和途径,最后对模型在中国的发展前景进行了展望。     

非点源污染模型参数数字化及不确定性研究进展

非点源污染模型是非点源污染量化研究的重要内容.目前,非点源污染模型数量繁多,集总模型不考虑时空变异性,适用流域面积小;分布式模型利用网格划分流域,可以模拟时空变异性,但参数繁多、率定困难、精度达不到要求、难以收集与管理.而全球定位系统、地理信息系统和遥感(合称3S)技术的应用,可以解决参数的选择问题,减少模型中的不确定成分.因此,在未来的非点源污染模型研究中,应重点关注利用3S技术解决参数的选择问题,以及模型参数的敏感性分析和不确定性分析.概述了非点源污染模型的研究进展,重点介绍了3S技术在非点源污染模型中的应用和非点源污染模型中的不确定性分析.     

应用污染模型和地理信息系统评价和管理农业非点源污染

重视农业非点源污染是国际大趋势。美国等发达国家多年研究证实，农业非点源污染是导致水质污染最主要原因之一。研究和控制农业非点源污染已是发达国家政府农业和环保部门主要议程之一。我国大部分地区降水集中，生态破坏导致水土流失严重。近年来化肥农药等农用化学物质的用量不断增加，加上施用技术上的不合理，非点源污染问题日益突出。湖泊、水库、河流已普遍富营养化，并有加剧之势’“。水源中因农药等含量过高造成渔业损失和人类中毒事件也时有发生。随着对农业可持续发展认识的不断深入，研究和控制农业非点源污染的工作已日益受到…     

军山湖流域农业非点源污染氮、磷入湖负荷估算

参照国内外相关湖泊研究的方法,在开展流域调查的基础上,按照畜禽养殖污染、农业种植业流失、水产养殖污染和农村生活污染4类途径,结合各乡镇流域面积所占比例、污染源产生量、排放系数和流失系数等估算了军山湖流域农业非点源污染氮、磷的入湖负荷.结果表明,农业种植业流失和畜禽养殖污染是军山潮流域农业非点源污染入湖氮的主要来源,分别占入湖氮总量的37.5％和34.7％,其次为水产养殖污染,占23.2％;畜禽养殖污染是入湖磷的主要来源,占50.8％,其次为农业种植业流失和水产养殖污染,分别占24.4％和20.0％;农村生活污染对入湖氮、磷的贡献率最小.     

缓冲带在农业非点源污染防治中的应用

论述了缓冲带防治非点源污染的机理和效果，分析了影响缓冲带功能的各个因素。缓冲带能有效地控制土壤与土壤养分的流失，其建设与管理在整个生态环境建设中具有重要地位，目前国内外的研究主要集中于缓冲带对径流中营养物质氮和磷的吸收上，对较大区域环境水质影响的研究不曾多见。为达到防治非点源污染的更好效果，应对缓冲带的设计及各种缓冲带合理配置与布局作更深入的研究，并要与水土保持措施相结合。     

雨后入湖溪流磷污染对西湖的影响及其对策

入湖径流是西湖磷的最主要污染源，尤其是暴雨后径流的磷污染最严重，梅雨（2001年）和台风雨后径流的磷净输入为1.77t，约占西湖全年磷总沉积量的42.5%。西湖流域内土壤表土的磷含量约是母土的两倍。西湖流域内土壤表土富磷和暴雨的冲刷和淋溶是导致雨后径流磷浓度提高的主要原因。提出了几种减小和消除径流磷污染的几种方案，通过分析比较，建渠排暴雨后径流水到钱塘江是比较彻底的消除径流磷污染的措施。     

国外最佳管理措施在农业非点源污染防治中的应用

概述了国外最佳管理措施(BMPs)在农业非点源污染防治中的应用现状,工程措施有人工湿地、植被缓冲区和水陆交错带;管理措施有测土施肥、变量施肥、免耕-少耕法和生物篱等,以及它们所取得的成果,并展望其在国外和国内的发展趋势和前景.     

非点源污染负荷估算方法研究进展及对北京市的应用

非点源污染是目前影响北京市水环境质量的主要污染源之一,对国内外水环境非点源污染负荷估算方法的研究进展及应用情况进行了总结和分析,介绍了污染负荷当量法、径流分割法、经验相关关系法等经验统计方法,并重点对SWMM模型、输出系数模型等模型估算方法的原理、特点及对北京市的应用情况进行了概括分析。     

基于PMF和APCS-MLR模型的工业城市大气降尘金属源解析及综合污染评价

为研究邯郸市区大气降尘的污染状况,在3个功能区逐月采集了2年的大气降尘样品,分析了降尘中Al、Fe、Cd、Cr、Cu、Mn、Ni、Pb、Zn和As等10种金属元素的质量分数,使用正定矩阵因子分解模型(PMF)和绝对主成分-多元线性回归模型(APCS-MLR)解析其来源,并采用大气降尘重金属综合污染指数(IPI.dhm)模型评估8种重金属(Cd、Cr、Cu、Mn、Ni、Pb、Zn和As)的污染水平,并结合最优源解析结果定量计算各源的污染贡献。结果表明：除Al外,邯郸市大气降尘中9种金属元素质量分数均超过河北省(A层)土壤背景值,不同功能区元素含量差异明显;PMF模型解析出5个源,分别为燃煤源、冶炼排放源、自然源、道路交通源和工业排放源;APCS-MLR解析出3个源,分别是工业与冶炼排放源,燃煤和交通混合源及自然源;PMF的解析结果更优。IPI.dhm结果显示,Cd、Cr、Zn和Pb为显著污染因子。基于源贡献的污染评估结果表明,5个源的贡献率依次为工业排放源(32.81%)>燃煤源(21.73%)>冶炼排放源(16.80%)>道路交通源(15.02%)>自然源(13.63%)。以上结果表明,该地区大气降尘重金属污染主要受工业和燃煤排放影响,建议优先控制工业排放和推进清洁能源以控制区域降尘重金属污染。本研究用到的大气降尘污染的来源解析与综合污染评价方法可为其他工业城市的提供参考。     

基于SWAT模型的观澜河流域城市面源污染负荷量化及影响效应评估

随着我国城市区域污水收集、截污系统的完善与水质净化厂出水标准的提高,点源污染逐步得到控制,城市面源污染对河流水质的影响越来越凸显。针对当前城市内河流集水区域城市面源污染负荷难以量化、对水体水质影响效应难以解析等问题,以深圳市观澜河流域为研究对象,通过对流域的现场勘察调研与地表累积物采样研究,来修正流域土地利用类型数据与SWAT模型的城镇数据库,构建流域城市面源污染评价模型。结果表明：SWAT模型城镇数据库中地表沉积物最大累积量(DIRTMX)、地表沉积物中总氮含量(TNCONC)、地表灰尘累积半饱和时长(TNALF)与地表灰尘总磷含量(TPCONC)对TN与TP负荷的模拟最为敏感;建立的SWAT模型对观澜河流域径流量、TP与TN模拟验证期的纳什效率系数(E_NS)分别为0.79、0.7、0.67,决定系数(R²)分别为0.81、0.77、0.81,模型拟合结果较好。应用SWAT模型分析了2018年观澜河流域TN和TP的城市面源污染时空分布特征：TN和TP输出最高值为13.31~14.91 t·km⁻²和1.69~1.86 t·km⁻²;8月份观澜河流域降雨径流污染最为严重,TN和TP负荷分别为2.15 t·km⁻²与0.24 t·km⁻²。上述评估结果可为区域城市面源污染的负荷量化与影响效应评估提供参考。     

膜探针的制备及PVA/PEG/PVP在膜污染过程中的作用

为了进一步研究膜的抗污染性能,介绍了一种新型膜探针技术。将二氧化硅颗粒黏附在探针尖端,并将含不同添加剂的铸膜液涂覆于二氧化硅表面以制成一种改性膜探针。采用原子力显微镜测量不同改性膜-污染物和污染物-污染物之间的黏附力。实验结果表明:膜-污染物之间的黏附力远大于污染物-污染物之间的黏附力;膜对二级出水(effluent organic matter,EfOM)通量的衰减幅度与膜-污染物之间黏附力正相关,与污染物-污染物之间黏附力的相关性不明显;(3)膜通量的恢复率与膜-污染物黏附力大小负相关。     

浦阳江流域(浦江县段)面源污染模型估算及河流生态缓冲带重点区域识别

以浦阳江流域(浦江县段)为研究区,从流域面源污染空间特征入手,提出浦阳江流域岸边带建设的重点区域。采用DPeRS面源污染负荷估算模型,具体分析了2018年浦阳江流域面源污染负荷空间分布特征,并采用面向对象方法提取了岸线和河流生态缓冲带土地覆盖类型,以汇水区为单元,结合面源污染估算结果识别了浦阳江流域河流生态缓冲带重点区。结果表明：浦阳江流域中部和中北部地区面源污染排放负荷较高,面源污染入河负荷高值区主要集中于中下游地区;该流域31个汇水区中,TN和NH₄⁺-N重点汇水区有17个,主要分布在流域的中部和东北部;TP和COD重点汇水区有12个,集中分布于流域中部;浦阳江流域河流生态缓冲带范围内,植被类型和非植被类型面积占比分别为65.49%和34.51%,其中耕地面积占比29.36%,建筑用地占比11.89%;综合浦阳江流域面源污染重点汇水区和河流生态缓冲带现状遥感提取结果,筛选出的重点区包括下游地区的7号汇水区和中游地区的18~25号汇水区所在的河流生态缓冲带。今后,可针对其重点区域设计生态防护工程,也应结合源头减量、过程拦截、末端消纳与资源循环利用的防控策略,综合削减面源污染物入河量。     

土壤气监测在污染地块调查评估中的优势、局限及解决思路

目前,我国污染地块调查评估以土壤监测为主,辅以地下水监测。这套方法对于挥发性有机物(VOCs)的特殊性考虑不足,可能出现遗漏污染区域的可能性。与土壤监测相比,土壤气监测在VOCs污染地块调查评估中具有可捕捉VOCs污染区域的能力更强,能更准确反映VOCs的气态扩散迁移过程和呼吸暴露风险,以及长期监测成本较低等优势,故有必要将土壤气监测作为VOCs污染地块调查评估的常规工作内容。针对土壤气监测在国内推广应用中仍受到缺乏土壤气采样技术规范、分析检测标准方法、土壤气环境质量标准或风险筛选值及相应的数据分析方法等问题的局限,提出相应的解决思路以供参考。     

改性PES膜在MBR中膜阻力分析及膜污染机理研究

以聚醚砜(PES)、醋酸纤维素(CA)和纳米二氧化钛(TiO2)为膜材料,采用L-S相转化法制备共混改性PES膜。在24℃、0.2 MPa的操作条件下,制得的PES膜纯水通量为300 L/(m2.h)左右,CA改性PES膜为660 L/(m2.h)左右,TiO2改性PES膜为840 L/(m2.h)左右。通过膜生物反应器中膜阻力的测定,表明膜污染主要由浓差极化层及凝胶层引起的;通过活性污泥对膜污染机理的研究,判断出污泥的过滤过程基本符合沉积过滤定律。在MBR中运行时,改性PES膜稳定通量高于未改性膜,总阻力低于未改性膜;TiO2改性膜稳定通量高于CA改性膜,总阻力低于CA改性膜;通过扫描电镜分析,改性PES膜沉积层的厚度均比未改性膜薄,TiO2改性膜沉积层厚度小于CA改性膜,表明改性膜的抗污染性能提高了,TiO改性膜抗污染性能更优。     

不同措施在防治山地果园水土流失及面源污染中的应用研究

通过施用生物毯、生物带和秸秆覆盖3种措施,模拟人工降雨,测定山地果园的水土流失量,比较不同措施在防治山地果园水土流失中的效果.结果表明,在降雨强度为1.33 mm/min时,与对照相比生物毯和秸秆覆盖能减少50%以上的氮磷流失量,生物带减少氮磷流失量也达到30%以上;在降雨强度为2.33 mm/min时,秸秆覆盖防治水土流失的效果最好;在高降雨强度(2.33mm/min)时,各种措施防治效果降低,但效果仍然明显,对磷的防治效果好于对氮的防治效果,与对照相比生物毯能减少44.5%的磷流失量.山地果园水土流失相当严重,施用生物毯和秸秆覆盖能有效防治山地果园的面源污染.