基于在线监测的江河入海径流通量计算方法研究与应用——以辽河口为例

随着入海流量在线监测技术的兴起,本文从流量在线监测技术原理和步骤出发,对入海流量在线监测的主要技术环节进行了梳理,给出了综合、全面的江河入海径流通量流程化计算方案,并将其应用到了辽河入海径流通量计算实例中。本文的研究为江河污染物排海量的准确估算和入海流量在线监测技术的推广提供了支持。     

基于统计数据的滨海地区污染物入海通量计算方法研究与应用——以天津市为例

基于统计数据构建滨海地区点源（工业废水和生活污水）和非点源（农用土地径流和畜禽养殖）污染物通量计算方法,依据地理信息将污染物排放量划分至入海河流,引入入海系数表征污染物从排放到入海过程中的衰减,从而得到各河流的污染物入海通量。应用该方法计算了2000－2014年天津市总氮和总磷的入海通量,结果显示:天津市年均总氮入海量为9 940.7 t,年均总磷入海量为663.4 t;2012年总氮和总磷入海量均达到最大值,分别为12 304.1 t和830.0 t;2000年总氮和总磷入海量均为最小值,分别为7 604.1 t和494.0 t;天津市入海河流中,永定新河的污染物入海通量占比最大;总磷入海通量以农用土地径流和畜禽养殖来源较多,总氮入海通量的来源中点源和非点源各占一半;从污染来源区域分布来看,各区县污染物入海通量综合反映了人口数量、经济发展和污染治理等因素。保护天津市近岸海域环境,消减污染物入海通量,应该着重控制滨海新区的工业废水污染、海河区域的生活污水污染、永定新河区域的农用土地径流污染和畜禽养殖污染。     

2007年环胶州湾入海河流污染状况和污染物入海通量分析

根据2007年入胶州湾的7条主要河流入海断面水体污染物调查资料,分析了各条河流的水质状况,并计算了COD、氨氮、总磷和油类等污染物的入海通量。结果表明,7条河流入海断面的水质均属于劣V类,而丰水期水质较好,枯水期和平水期水质相对较差;各河流的首要污染物不同,其中,板桥坊河为COD,海泊河、李村河与楼山河为氨氮,墨水河与镰湾河为油类,大沽河为总磷。从入海通量来看,大沽河、海泊河和墨水河的COD排海通量较大,约占7条河流排海总量70％左右;李村河、海泊河与墨水河的氨氮排海通量较大,约占7条河流排海总量的70％以上,对于总磷,大沽河排放量最大,约占7条河流排海总量的70％以上,对于油类,墨水河、李村河与大沽河排放量较大,占7务河流排海总量的70％以上。最后在分析各河流污染物来源的基础上,初步提出了防治水污染的相应对策和建议。     

我省主要河流入海通量估算

陆域污染源主要是通过河流汇入海洋的，通常情况下其强度大于海域污染源，是影响沿海水质的主要因素。因此，探讨沿海河流的主要因素。因此，探讨沿海河流的污染物入海通量是进一步研究近海污染物分布的重要一环。该文通过对沿海河流入海口水质监测资料的统计和分析，估算我省八大河流的污染物入海通量、污染负荷及污染负荷比。     

九龙江污染物入海通量初步估算

河流污染物入海通量的研究是研究海水污染的内容之一。本文对目前常用的河流污染物通量估算方法进行了分析,根据九龙江的水文水质监测数据,选择高锰酸钾指数与NH3-N作为代表性水质监测项目,利用各种估算公式进行污染物入海通量估算,对估算结果进行比较发现部分公式适用性较好。估算结果表明,2003年九龙江污染物入海通量CODMn大约为21 000 t/a,NH3-N大约为2 500 t/a。根据与其他研究结果的对比,探讨了河流污染物入海通量估算的特点,对不足之处作了说明。     

平原城市区设闸河流氮磷污染物入海通量研究

利用2013~2015年海河防潮闸断面逐日流量及离散的水质数据,基于LOADEST模型构建了TN、TP入海通量多元线性回归方程,对方程进行了评估验证,TN、TP模型的判定系数（R2）分别达到0.917、0.924,表明LOADEST模型适用于平原城市区设闸河流断面污染物入海通量的评估。评估结果表明,海河防潮闸断面TN、TP入海通量及水质表现出不同的变化特征。2013~2015年,TN浓度月均值变化范围3.38~8.33 mg/L,汛期（6~10月）浓度低于非汛期,TP浓度月均值变化范围0.17~0.88 mg/L,汛期浓度高于非汛期;TN年均入海通量2200 t/a,汛期占43.7%,日均入海通量25.8 t/d,非汛期日均入海通量是汛期的2倍;TP年均入海通量216 t/a,汛期占69.3%,日均入海通量2.5 t/d,汛期日均入海通量高于非汛期,9月份最高,4月份最低。研究结果可为实施陆海统筹的最大日污染负荷（TMDL）总量控制提供科学依据。     

污染物入海通量非点源贡献率的分析方法

针对采用控制断面实测通量进行点源与非点源分割的常规方法,容易夸大非点源贡献率的情况,提出简易分割技术,在概念上明确改进的方法,从实用的角度提出以月径流量与月通量相关系数确定丰水期通量增量的非点源比例系数,建立简单的估算公式,以辽东湾主要入海河流之一的大凌河为例,利用2003年实测数据对大凌河进入辽东湾的高锰酸盐指数、总氮、总磷、石油类、氨氮等入海通量进行计算分析,得到对不同污染物不同分割比例的较为合理的结果.该方法对于闸控调节导致的入海径流反季节变化的情况不一定适用,但可以采用类似的思路进行研究.      

大连海域入海污染源中PFASs的赋存、输入通量和季节特征

本文对大连海域入海河流和入海排污口中19种PFASs和2种PFOS新型替代品Cl-PFESAs进行了分析,估算其入海通量,并分析了季节变化特征.结果表明,研究区域入海河流中总PFASs的含量范围为9. 85～757 ng·L~(-1)(浓度中位数为74. 7 ng·L~(-1)),与国内外其他河流相比,大连海域入海河流中总PFASs的含量处于中等或较低水平;入海排污口中总PFASs的含量范围为9. 19～801 ng·L~(-1)(浓度中位数为29. 5 ng·L~(-1)).入海河流和入海排污口中PFASs的主要贡献要素为PFOS和PFOA,其中入海河流、市政污水和污水处理厂出水中总PFASs含量未发现明显的季节差异特征,但工业废水中冬季含量显著高于夏季.计算结果显示,大连海域总PFASs入海通量约123 g·d~(-1)(44. 7 kg·a~(-1)),入海河流和入海排污口的贡献相当.全氟/多氟醚类磺酸化合物(Cl-PFESAs)检出率较低,其中8∶2Cl-PFESA均为检出.     

河流微塑料入海通量研究进展

目前微塑料污染已经造成全球性的环境问题,其中海洋环境的微塑料污染问题尤为突出,入海河流是陆地与海洋相互作用的重要通道,海洋的陆源物质大多经河流迁移入海,因此入海河流的水质状况及污染物输送量成为陆地对海洋影响的中心问题.该研究通过系统调研,综述了近年来全球范围内有关入海河流的微塑料入海通量与丰度的内容与方法研究;据最近研究估计,陆源的微塑料通量占海洋环境塑料碎片总量的64%~90%,全球河流每年向海洋运输的塑料碎片（微塑料和大塑料）总量为0.41×106~4×106 t,但全球模型是否适用于特定流域仍需校正和检验;从方法学角度而言,对微塑料丰度数据的采集是研究河流微塑料入海通量的基本前提,并且目前缺乏统一的监测和分析等研究方法,使得不同河流之间通量难以直观对比,加之实测数据不足,导致入海河流中微塑料的陆源分析及定量研究仍处于初步阶段;未来的研究中应注重将微塑料运输量与河流流量高度耦合的数据优化方式,以基于水动力模型阐明微塑料在河流入海过程中的迁移及转化机制.此外,应在全球范围内开展广泛密切的国际合作,建立统一的研究体系,不断完善全球微塑料研究的基础数据库信息,推动国际社会共同应对微塑料污染.      

钦州湾无机氮入海通量及其富营养化症状分析

根据对环钦州湾区域的入海河流、直排海污染源及养殖废水无机氮入海通量的估算,2011年钦州湾无机氮入海通量约为7 655 t,其中入海河流无机氮入海通量占总量的96.4%,直排海污染源次之。入海无机氮占钦州湾无机氮总量的比重为36.7%,说明钦州湾已属中等强度人为影响海域。根据对钦州湾富营养化症状——叶绿素a含量的分析,钦州湾富营养化症状不明显,钦州湾整体的富营养化程度较低。因而仅以营养盐含量评价目标海域的富营养化程度,易失之偏颇,宜结合富营养化症状来判断目标海域的富营养化程度。     

晋江流域污染负荷空间分布及关键源区识别

提出了利用水文和水质同步监测资料计算流域污染负荷空间分布的一般程序,并探讨了采用污染负荷贡献与集水区面积占比关系识别流域污染关键源区的方法,并在晋江流域进行了实例应用.结果表明:晋江下游取水口金鸡断面污染负荷主要来自东溪和西溪,枯水期CODMn、NH3-N和TP负荷分别是226.8、27.1和17.1g/s,占丰、平水期的18%~67%.丰、枯水期东溪和西溪对金鸡断面污染负荷贡献基本相当,而平水期西溪贡献显著大于东溪.晋江流域污染关键源区分别为蓬壶-长厅桥区间、长厅桥-港龙区间、横口-园美区间等5个断面区间,该关键源区识别方法不仅较好反映了污染物浓度和污染负荷在流域内的空间分布,同时还指出了主要污染物及敏感时期,可为后期的污染治理提供依据.本研究提出的污染负荷贡献计算程序以及关键源区识别方法具有较好的普适性,可为其他流域提供借鉴.     

长江干流寸滩断面污染负荷核算及来源分析

将长江干流寸滩断面以上区域划分为39个排污单元,将河道划分为63个纳污河段,建立排污单元与纳污河段之间的排污-纳污拓扑关系,并基于污染物的产生-入河-降减过程进行断面污染物通量核算. 采用输出系数法核算排污单元内各类污染源的产生量,并考虑降水作用,建立污染源入河系数公式,核算排污单元点源与非点源的入河量;考虑污染物在河道内的综合降解过程,核算各纳污节点到输出断面的流达率,分析各纳污节点各类污染源对下游断面的贡献率. 通过以上模式对长江干流寸滩断面2004与2005年的污染物通量进行核算,并进行各支流的贡献率分析. 核算结果显示:寸滩断面COD_Mn和TP月通量模拟值与实测值曲线基本吻合,TN月通量模拟值与实测值曲线拟合稍差,整体偏低,可能是忽略了大气沉降的影响所致. 从COD_Mn的贡献率核定结果可以看出,嘉陵江对寸滩断面的贡献率最小,综合贡献率为14%左右,其中点源贡献率为6%左右,非点源贡献率为8%左右,非点源与点源的比率仅为1.3;金沙江对寸滩断面的贡献率最大,综合贡献率达到49%左右,其中点源贡献率为14%左右,非点源贡献率为35%左右,非点源与点源的比率达到2.5,是流域污染控制的重点.      

用最小离差平方和法优化监测断面

本文提出了一个优化地面水监测断面的新方法－最小离差平方和法。该方法采用的基本原理是在保证水质监测的代表性和可靠性的前提下，使优化前后水质监测总均值的离差平方和最小。这样不仅使优化后的断面保证了代表性，而且使整个水体的监测数据具有一定的延续性。该方法在松花江吉林江段上应用是成功的。     

沘江兰坪段生态健康评价指标体系研究

河流是人类文明的发源地。它为人类提供了多样的生态服务,但随着工业文明的发展,大量废水和污染物的排入,河流生态健康受到了严重影响。本文以沘江兰坪段为例,根据整体性原则、层次性原则、可操作性原则和定性与定量结合的原则,参考国内外河流生态健康评价的指标体系,结合沘江具体情况对河流生态健康的评价指标体系进行了探讨。     

"十二五"期间黑龙江嘉荫段水质现状及评价研究

通过对2011年-2015年黑龙江嘉荫段地表水例行监测数据及水体污染特征、水域使用功能状况和历年水质变化趋势等情况的分析,结果表明,"十二五"期间,黑龙江嘉荫段水质污染以有机污染为主,影响河流的主要污染因子为高锰酸盐指数和化学需氧量,主要原因为有机污染物本底值高.水质变化趋势为高锰酸盐指数呈显著升高趋势,化学需氧量无显著变化,但水质类别仍为Ⅳ类水体,水体功能无明显变化.河流周边社会生活、工业生产及农业生产未对黑龙江嘉荫段水环境造成显著影响.     

我国江河入海流量实时在线监测系统规范化设计与实现

根据海洋生态文明建设的要求,大批入海流量实时在线监测系统正在或即将投入建设,为避免盲目建设,急需系统化、规范化的设计方案作为指导。针对这一问题,本文给出了我国江河入海流量实时在线监测系统规范化设计方案,该方案对江河入海流量实时在线监测系统的设计原则、组成及各部分的功能、运行流程、数据流等内容提出了规范化的设计要求。依据该方案,在辽河建设了一套入海流量实时在线监测系统并进行了长期业务化运行。     

Two-dimensional numerical algorithm for water qualitymodeling in the topographically complicated river

1　ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＡｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅＨｕｎａｎｃｏｍｐｏｎｅｎｔｏｆｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄｉｎｌａｎｄｗａｔｅｒｗａｙｓｍｕｌｔｉｐｕｒｐｏｓｅｐｒｏｊｅｃｔ,ｔｈｅＤａｙｕａｎｄｕｎａｖｉｇａｔｉｏｎａｌｋｅｙｐｒｏｊｅｃｔ,ｌｏｃａｔｅｄ 6 2ｋｍｄｏｗｎｓｔｒｅａｍｆｒｏｍｔｈｅＨｅｎｇｙａｎｇＣｉｔｙ ,ｗｉｌｌｂｅｂｕｉｌｔｗｉｔｈｔｈｅｈｅｌｐｏｆｔｈｅｗｏｒｌｄｂａｎｋｌｏａｎ .Ａｆｔｅｒｔｈｅｐｒｏｊｅｃｔｂｅｉｎｇｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ ,ｔｈｅＸｉａｎｇｊｉａｎｇ…