水动力作用对潮滩表层沉积物重金属时空分布的影响

选取上海滨岸滩具有代表性的4个采样断面，分析了重金属在潮滩表层沉积物中的季节含性量变化。结果表明，在水动力作用较弱的地貌部位，表层沉积物中重金属元素明显趋于富集。在崇明东旺沙、白龙港排污口附近和奉新边滩表层沉积物中，Cu、Pb、Fe、Mn、Zn的最低值出现于夏季，而在东海农场表层沉积物中，这几中重金属元素的最低值出现于秋季，夏季值反而较高。Cd与此不同。这说明在长江冲淡水作用下，重金属污染物能沿岸发生迁移与扩散，Cd受长江冲淡水影响较小。     

反硝化滤池的数值模拟与模型校正

建立了反硝化滤池中试系统,在滤速8m/h,进水C/N分别为4和5两种工况条件下运行,考察其反硝化处理效果,结果表明在进水C/N=5条件下,出水TN浓度由14.52mg/L下降为7.14mg/L.应用BioWin软件,构建了反硝化滤池中试系统的模型,基于滤速8m/h,进水C/N=5条件下的运行数据,应用常规灵敏度分析法(Si,j)和均方根灵敏度分析法( ),对BioWin软件中的412个参数进行了灵敏度分析,结果表明,对反硝化滤池中试系统模拟结果影响最为显著的两类参数为:与甲基营养菌有关的计量学参数及与生物膜有关的参数.根据灵敏度分析结果,选取5个灵敏度最高的参数,通过调整参数值对所构建的反硝化滤池模型进行了校正,应用于滤速8m/h,进水C/N=5条件下的运行模拟取得了较好的效果.最后应用校正模型对滤速8m/h,进水C/N=4条件下的运行结果进行模拟,结果表明模拟值与实测值同样能够较好地吻合.由此得出结论,本研究所构建的反硝化滤池中试系统模型及基于灵敏度分析的模型校正方法是有效的,可用于实际反硝化滤池工艺的模拟.     

苏州河水系水动力模型建立及应用

应用MIKE11模型系统建立了以苏州河以及其支流为重点的全市感潮河网水动力数学模型。模型在天然河网的基础上，以骨干河道为基础，进行合理的河道和湖泊概化，并将上海市河网水系划分为14个水利片，分片考虑区域降雨径流对河网水量的影响。模型可应用于水系水量调度分析及非点源污染分析，并对对苏州河沿岸泵站雨天溢流进行模拟计算。结果表明，建立的苏州河水系水动力模型可为苏州河整治工程提供科学决策工具。     

海州湾及毗邻海域水交换数值研究

基于Environment Fluid Dynamic Code（EFDC）模型,利用水龄概念,研究潮和风对海州湾及毗邻海域水交换的影响。结果表明,全年统计风场下,海州湾的平均水龄相对纯潮流作用下变化幅度为-48.5%~18.4%;夏季风场有利于海州湾的水体交换,水交换时间比纯潮流作用下减小36.3%;冬季风场会减缓海州湾的水体交换,水交换时间比纯潮流作用下增加40.8%,研究表明在开阔海域,季风对水交换影响显著,水交换的季节变化很好地解释了海州湾近岸冬季污染物浓度高、夏季污染物浓度低的动力机制。     

电磁兼容领域的数值分析方法及其有效性验证

阐述了电磁兼容领域内的数值分析方法所能够解决的主要问题,介绍了几种重要的数值分析方法的核心思想,并说明了各种方法的适用范围和发展方向。对如何验证数值模型的有效性进行了分析,提出了灵活、有效的验证方法。对数值分析方法在建立系统,设备或器件的数学模型方面进行了有益地探索。     

填海造地对胶州湾水动力环境影响的数值研究

以胶州湾为全不杂交方法建立了胶州湾变边界潮流数值模型，并对其进行了模拟计算，重现了该海域的潮流分布规律，另外，根据几个填海方案，分别进行了预测计算，从而得以了各方案实施时对潮流、一、流通量等水动力因素带来的影响，结果表明，填海面积越大，影响也越大，截流填海比顺流填在，强流区填海比弱流区填海影响大。     

基于三维水动力水质数值模型的象山港排污策略研究

本文以象山港（半封闭港湾）为研究对象,采用Delft 3D软件建立三维水动力数值模型,对其潮位、潮流、温度、盐度的时空变化进行验证分析,计算结果与实测结果基本吻合,表明该模型能够较好地模拟象山港海域的水动力特征。为进一步研究象山港内污染物的迁移转化过程,在上述水动力模型的基础上构建三维水质模型,水质模拟结果与实测数据吻合良好,可以反映水质的变化趋势。利用验证后的水质模型,针对排污口的落潮排放、排放量减少和排污口整合3种排污策略进行模拟计算,分析排污口对象山港水质变量的影响程度。模拟结果表明,象山港水质环境受排污口影响明显,3种排污策略均可以直接降低港内DIN浓度,但不同的工况表现出不同的影响特征。     

完整物理过程下南黄海浮游生态动力学数值研究I.模型建立

为了对南黄海进行生态动力学模型研究,不但需要选取合理的生态变量和生化过程及过程参数,而且还需要模型能够客观地再现该海域关键的物理过程.在建立波浪-环流-潮流共同作用的中国近海水动力模型的基础上,建立完整物理过程下的南黄海三维浮游生态动力学模型,旨在通过数值模拟认识南黄海的生态动力特征,并探讨关键的物理过程对生态的影响,特别是潮流和波浪混合对浮游植物时空分布的作用机制.本文先给出理论模型及模型配置.     

横门围垦对邻近海域水环境影响的数值模拟

用二维水动力数值模型,模拟了横门围垦工程对邻近海域水环境的影响。计算结果表明,工程后流速的改变幅度在-10.15～ 10.03cm/s之间,平均为-3.39cm/s。水位的改变幅度在-5.24～ 8.85cm之间,平均为-0.16cm,大潮期间落潮最大流速时水位的变化幅度,稍大于涨潮最大流速时的变化幅度。围垦工程完成后,邻近海域浅滩处的流速进一步降低,有利于促进淤积,加快浅滩成围速度,而深槽处的流速则略有提高,对河道泄洪没有太大影响。邻近海区水位低潮时将略有下降,高潮时将略有上升,但变化不大,最大不超过10cm,平均不到1cm。     

二维高阶Boussinesq数值模型及其实验验证

基于近似到O(μ2)阶完全非线性的Boussinesq方程,在非交错网格下,建立了有限差分的波浪数学模型.针对该数学模型,利用混合四阶Adams-Bashforth-Moulton预报-校正格式对该方程进行了数值求解.计算了几组地形下的波浪传播变形,数值计算结果与实验结果吻合较好,验证了该波浪数值模型.同时给出了弱非线性方程数值模型的计算结果,讨论了非线性的影响.     

基于GPU加速的潮流模型及其在岛群二维水动力数值模拟中的应用

本文基于GPU（Graphic processor unit）并行算法建立了非结构网格有限体积法海洋模型（GPU-OM）,并实现了对长山群岛的潮流数值模拟。计算结果表明,该模型可以对岛群复杂岸线及地形条件下的潮流运动进行精细准确的计算。此外,通过对比GPU-OM、FVCOM和MIKE 21的并行加速能力,本文模型在Tesla K20X上的计算效率明显优于32线程的FVCOM模型和48线程的MIKE 21并行计算模式。     

滨海滩涂翅碱蓬生长生境适宜性分析——以兴城曹庄海域为例

翅碱蓬在污染物去除、生态修复方面有着巨大的潜能,是我国北方退化滩涂湿地修复的重要物种。在翅碱蓬景观生态修复工程前,对其生长生境适宜性进行分析,有助于提高种植成活率,达到预期生态修复效果。本文运用GIS空间分析方法和SPSS统计学方法对兴城曹庄海域潮滩沉积物质量因子和重金属污染因子进行空间差值及统计分析,并据此进行了生境适宜性等级划分,结果表明:研究区翅碱蓬中度适宜以上面积高达194.6 ha,其中,中适宜性170.9 ha,高适宜性23.7 ha。利用无人机、GPS方式等开展修复面积、植被生长状况的现场验证,结果表明,翅碱蓬的生长状况与本文翅碱蓬生长适宜性评价结果重合度较好,各区域植被群落结构较稳定,植被生长状况良好。     

辽宁省兴城市海水入侵程度的熵权属性识别评价

本文根据兴城地区野外调查与测试结果,选取了Cl−、TDS、SO42−、A和SAR 五项地下水化学因子作为评价指标,运用熵权属性识别法对兴城市海水入侵程度进行了评价。结果表明：研究区内42%的采样点为轻度入侵,4%的采样点为严重入侵;轻度入侵区主要分布于黑泥坑−中兴−庙后头村一带、狐狸套−王家河子村一带以及烟台河、东沙河...     

鄂尔多斯市创模过程中大气污染防治

本文对创建国家环保模范城市工作过程中空气质量指标的调整进行了总结,并针对鄂尔多斯市中心城区空气质量状况进行分析,提出优化城市布局、重点污染整治、清洁能源使用、尾气污染防治、控制扬尘污染、完善监管体系等对策措施,为鄂尔多斯市创建国家环保模范城市奠定了基础。     

上海南汇淤泥质潮滩表层沉积物中多环芳烃

运用GC/MS对上海南汇淤泥质潮滩夏秋两个季节表层沉积物中的有机污染物多环芳烃作定性和定量分析。结果表明,该区多环芳烃总浓度最高达0.829μg/g;个别组分已超出检测限达3～7倍,它们在秋季潮滩以及夏季中潮滩其浓度值及在PAHs总量中所占的百分比比重较大,已成为PAHs有机污染物高浓度区。     

基于FHWA的兰州市道路交通噪声预测模型的建立

结合美国道路交通噪声污染预测模型(FHWA)和国内学者在该方面的大量研究成果,选择兰州市主、次干道共计52条、142个监测点的建模采样数据,并应用统计学原理分析了影响道路交通噪声的各个因子与道路交通噪声的相关性,最终得出了符合兰州市道路交通特征的噪声污染统计预测模型.随后通过兰州市15个监测点的预测与实测对比验证后发现二者具有较高的一致性,此模型可应用在兰州市道路交通噪声污染的预测评价中.     

曝气方式对MBR平板膜组件流体力学特征的影响

以实际平板膜生物反应器为研究对象,以自由曝气为对照,考察了在不同曝气强度(0.625,1.25,2.5,5L/min)和不同曝气频率(0.17,0.33,0.42,0.56,0.83Hz)下,活塞流曝气对膜表面压力及其变化系数的影响.结果表明,在试验所设范围内,当曝气频率一定时,活塞流曝气引起的平板膜表面压力变化与强度有关;在相同曝气强度下,存在一个最佳的曝气频率范围,使活塞流曝气引起的膜表面压力最大.在相同曝气强度下,可控制的活塞流曝气可以获得比自由曝气更佳的压力变化效果.当曝气量为2.5L/min时,曝气频率0.33Hz的活塞流曝气所带来的压力系数变化高于曝气量为5.0L/min的自由曝气.     

Historical trends in the anthropogenic heavy metal levels in the tidal flat sediments of Lianyungang, China

The sedimentation of metals can preserve the historical record of contaminant input from local and regional sources and provide information on the historical changes in regional water and sediment quality. We report the ²¹⁰Pb activities and the heavy metal (Cd, Cr, Cu, Mn, Pb and Zn) depth profiles from sediment cores retrieved in 2010. The mean sedimentation rates of 0.85-1.5 cm/yr are determined by ²¹⁰Pb dating. The sediments in the tidal flat have recorded heavy metal deposition and thus allow the establishment of a connection between the temporal evolution of the heavy metal pollution and the historical changes in the economic development of Lianyungang. The enrichment factors (EF) are calculated to estimate the level of contamination stored in these sediments. The results show that in the studied sites, Cr and Cu display low EF values and are mainly from lithogenic origin. For the other studied trace metals, a great variability in the sedimentary record is observed. Significant anthropogenic enrichment over the last 50 years is revealed at the tidal flat that receives fluvial inputs. Zinc is the element with the highest EF values, followed by the order of Pb > Cd > Mn > Cu and Cr. The temporal variations of the heavy metals peak during the late 1980s to the early 2000s and show a decreasing trend afterward. The pollution intensity of the tidal flat is determined by using EF and the geo-accumulation index (I_geo), which show that, based on the I_geo scale, the tidal flat of Haizhou Bay is unpolluted to moderately polluted.     

底栖穴居动物对潮滩N迁移转化的影响

以软体动物河蚬(Corbiculafluminea)为例,运用实验模拟的方法,通过对上覆水、孔隙水和沉积物的对比分析,研究了底栖动物对潮滩N迁移转化的影响。实验结果发现,河蚬主要通过排泄和生物扰动影响N在沉积物-水界面间的迁移转化。在富氧的环境下,底栖动物的活动结果使NO3 N在上覆水中有明显的持续累积效应,NH4 N在较深层孔隙水中积累,而NO2 N易在沉积物中累积。     

崇明东滩不同高程潮间带沉积物中210Po和210Pb的时空特征

210Po和210Pb在海洋环境过程和放射生态学研究中有重要的意义。基于2010年每月采集崇明东滩潮间带表层沉积物,分析其210Po和210Pb活度,结合大气沉降和长江河流输入的210Po和210Pb通量,研究了210Po和210Pb的时、空变化规律及其影响因素。结果表明:表层沉积物平均粒径春夏季接近,且明显低于秋冬季;由北到南,由陆向海,平均粒径均逐渐增大。崇明东滩表层沉积物中210Po和210Pb的比活度介于20.9~124 Bq/kg和26.1~101 Bq/kg,均高于同期徐六泾(长江河流入海节点)悬浮颗粒物中210Po和210Pb相应的值。北、中、南三个断面210Po/210Pb比值的平均值分别为:1.05,1.06和0.97,崇明东滩表层沉积物的主要来源为陆源的河流输送。从空间分布来看,210Po和210Pb的比活度随潮滩高程的降低而逐渐减小的特征,季节特征为在夏季最高,而冬季相对较低。