程海水质变动特征与水安全预警因素识别

采用GPS定位,在程海湖设置了3个断面9个采样点,对程海水质进行了为期1 a的研究,分析了水质时间变化特征和空间变化特征,辨识出影响程海水质时空变动的主要因素,提出水质安全预警级别与阈值判定建议.结果表明:2009年10月-2010年9月程海水质综合评价为Ⅲ类,其中有半年(1月、4月、5月、8月、9月、12月)水质类别为Ⅳ类,不能达到水环境保护目标要求;另半年水质类别为Ⅲ类,达到水环境保护目标要求.超标项目有总磷(TP)、高锰酸盐指数(CODMn)、总氮(TN)、溶解氧(DO),超标率分别为35.2％、14.8％、10.2％和9 3％,最大超标倍数分别为2.10倍、0.95倍、1.83倍和0.03倍,年平均质量浓度分别为0.046 mg/L、5.15 mg/L、0.773 mg/L和7.51mg/L.水平变化特征为:湖南部—湖中部—湖北部水质逐渐下降;湖东部—湖中部—湖西部水质逐渐变差,湖东南角水质最好,湖西北角水质最差,湖中心水质并不明显优于湖周水质,其差异性多因TP、TN的差异引起.垂向分布上则比较均匀,但CODMn、TN、TP在湖底层明显升高,其原因相对复杂.辨识出影响程海水质变动的主要因素是叶绿素a(Chl.a)、总氮(TN)、总磷(TP)、高锰酸盐指数(CODMn)、透明度(SD).提出了水环境安全预警体系中5项指标的水质安全预警级别与判定阈值,建议三级黄色预警值分别是0.020 mg/L、0.60 mg/L、0.030 mg/L、3.5 mg/L和3.0 m.     

韩桥煤矿-330m水平泵房水泵水垢产生成因研究

2003年4月,徐州矿务集团韩桥煤矿-330m水平泵房出现严重的结垢.首先用X-衍射分析仪对水垢成分进行测试,然后对矿井水的水化学和微生物特征分3个不同时段(2003年4月、2003年10月、2004年4月)采样、测试,并利用水质模拟软件PHREEQC计算方解石、文石、白云石的饱和指数.通过综合对比分析,对水泵结垢原因进行了追踪研究.结果表明,水垢主要成分以碳酸盐水垢为主,微生物主要为球菌和杆菌,水泵结垢与微生物无直接关系;矿井停采前,-330m水平水质类型为SO4-Ca-Mg,SO24-质量浓度高达1613·90mg/L,pH=6.71,矿井停采后,2003年4-10月,-330m东巷水质类型变化为SO4-HCO3-Ca-Mg,其中HCO-3、(K Na )质量浓度明显上升,pH值明显上升,尤其在2003年4月达到最高,为8·36.2003年10月-2004年4月,水质类型又变化为SO4-Ca-Mg,pH值下降为6.35～7.02.综合分析认为,矿井地面某造纸厂碱性污水渗漏引起pH值升高是结垢的主要原因.     

小型人工湖泊水环境变化特征分析及驱动因子识别

小型人工湖泊能够改善城市水生态环境,但其易受外界环境的影响而使水体发生污染。为了探析小型人工湖泊水质和底泥中污染物的变化特征及引起水质污染的主要驱动因子,以郑州大学新校区的眉湖为例,结合现场监测与实验室检测数据,分析了水质和底泥中污染物的变化特征及作用机制;在分析水质影响因子间相关关系的基础上,通过主成分和主因子分析识别了影响小型人工湖泊水质的主要驱动因子,即透明度、水温、p H值、电导率、氧化还原电位、叶绿素a、藻类、流速、总磷和总氮。     

棘洪滩水库近10年水质变化及评价

报道了2004-2006年棘洪滩水库的TN、TP、CODMn和浮游藻类的调查结果,对该水库近10年(1997-2006年)的水质进行了综合评价.数据显示,在年度之间,TN质量浓度冬春季较高,夏秋季逐渐降低,TP质量浓度和CODMn变化不大; 浮游藻类细胞密度则表现出与TN相反的趋势,冬春季较低,夏秋季最高; 浮游藻类种群结构冬春季以硅藻和隐藻为主,夏秋季绿藻和蓝藻占优势,但2006年的夏秋季绿藻取代蓝藻占明显优势.对1997-2006年TN、TP、CODMn和浮游藻类年际变化分析发现,TN质量浓度年均值2003和2004年偏高,其余年份变化不大,TP质量浓度、CODMn年均值变化不明显; 浮游藻类细胞密度在2003-2006年偏高,但2006较2005年有所下降,其余年份年均值较低; 浮游藻类种群结构1997-2002年以硅藻和隐藻为主,2003-2005年以蓝藻为主,2006年绿藻取代蓝藻,与硅藻同占优势.用内梅罗指数法对水库的水质进行评价,结果表明,近10年来该水库的水质均为二级--良好级.用相关加权综合营养状态指数法进行富营养化评价,得出的结论是,近10年来该水库的营养程度均为中营养.尽管2002-2005年有向中-富营养发展的趋势,但因及时采取了控制入库源水质量的措施,2006年的水质又有所改善.总体而言,该水库的水质状况良好,属中营养型,可确保饮用安全.     

多泥沙河流水质模型研究

针对黄河泥沙含量大、泥沙对河流CODMn浓度影响大的突出特点,运用模拟实验方法,探讨了泥沙对CODMn浓度的影响,揭示了浑水、清水中CODMn浓度与含沙量间的关系.研究表明,黄河浑水中CODMn浓度随含沙量增大呈显著上升趋势,而去除泥沙后清水CODMn浓度测定值随其原含沙量增大呈微上升趋势.依据质量平衡原理,建立了充分考虑泥沙影响的CODMn衰减经验模型.清水中CODMn浓度的变化采用完全混合反应器概念来模拟,浑水中CODMn浓度通过清水中CODMn浓度与泥沙中CODMn浓度之和来量化.模型基本方程的求解采用稳态解析解.模型中的参数通过利用实际监测数据及室内实验结果与优化结合的方法确定.同时,利用实际监测数据对参数和模型进行检验.结果表明,模型结构合理,参数取值可靠,模型精度较好.模型既能揭示汇流区间人为污染对河段水质的影响,又可以反映作为面污染源的黄河泥沙对污染的影响,可作为水质预测的实用工具及规划管理的依据.     

武夷山风景名胜区流域水质季节变化特征及评价

为了解武夷山风景名胜区流域内水质状况及其影响因素,在2008-2009年间对武夷山国家风景名胜区流域8个采样点水质污染物指标进行了逐月监测,研究该流域地表水质的季节变化特征并进行评价.结果表明,该流域水体中的pH值在6.45～7.80,冬、春季较高,夏、秋季较低;NH3-N、NO-3-N、TN、TP质量浓度从大到小依次为冬季、春季、夏季、秋季,CODMn从大到小依次为夏季、冬季、春季、秋季;相对而言,水质随季节的变化以秋季较好,冬季较差.流域内水文特征、生态环境和人类、农业活动对溪流水质有一定的影响,尤其水体中TP、TN质量浓度较高,说明农业面源污染的影响明显.     

北京市城市街区PM10浓度日变化特征及其影响因子

为了解北京城市街区PM10浓度日变化特征及其影响因素,利用2003年10月BECAPEX(Beijing City Air Pollution Experiment)街道、街区及周边小区4个测点PM10浓度的对比观测试验资料和同期街道机动车流量、采样点附近自动气象站风速及探空资料进行了综合对比分析.通过天气诊断和统计学分析相结合,初步分析了北京市城区街道大气污染物PM10浓度日变化特征及机动车排放污染、气象条件对PM10浓度日变化的影响.结果表明,试验期间北京市城区街道PM10浓度日变化特征存在明显差异,交通源污染物PM10浓度日变化具有单峰与双峰型差异的特殊性.工作日PM10浓度日变化出现双峰,周末PM10浓度日变化仅有单峰出现; 交通污染源和气象条件对城市街区PM10浓度日变化特征的影响程度存在空间差异.离交通污染源较近的街区PM10浓度日变化受机动车排放污染的影响程度较大,而离交通源较远的小区PM10浓度受机动车排放污染的影响相对较小; 不稳定天气条件下交通污染源影响范围较小,在特定天气条件下,气象条件的影响强度可显著超过交通污染源的影响.     

基于时间序列法的滇池流域新宝象河污染风险预测

入湖河流是滇池流域主要污染物的输送途径,为减少入湖污染负荷,需保证入湖断面水质达标。以新宝象河入湖河口2005—2017年的水质数据为基础,使用描述统计方法分析年度水质波动,采用单因素方差分析法对水温、降雨、污染物浓度进行季节性差异分析,并应用时间序列法对多年水质情况建立模型。结果表明,入湖污染最严重的时间是2007年,之后除总氮外其他污染物浓度迅速下降,直至2014年入湖河口水质达到地表水Ⅳ类标准,满足了规划的要求。河流的水温和区域降雨量具有显著的季节差异性,污染物浓度受降雨、回补水等各种因素的影响,总体呈现春季较高、秋季较低的现象。时间序列模型预测结果显示CODCr超标风险最大,为了预防超标的情况出现,提出了相应的防控措施,包括提升旁路治理能力、优化湿地调蓄、启动面源拦截等。     

春节期间燃放烟花爆竹对西安市大气主要污染物质量浓度的影响

使用2002-2007年西安市环境监测站监测的5个功能区PM10、SO2和NO2污染物日平均质量浓度和2006年、2007年时平均质量浓度资料,分析了春节期间西安城区及郊区主要污染物近地面质量浓度的时空变化特征.结果显示: 6年的PM10、SO2和NO2的春节期全市日平均质量浓度的平均值分别为0.217 2 mg/m3、0.067 8 mg/m3和0.041 7 mg/m3,比春节前偏高54.3%、35.8%和14.5%,比春节后偏高73.6%、21.6%和37.8%; 城区小寨PM10和SO2日平均质量浓度最大值分别达0.375 mg/m3和0.303 mg/m3; PM10时平均质量浓度最大值出现在郊区的草滩,高达0.759 mg/m3,SO2时平均质量浓度最大值出现在城区人口稠密的聚居区小寨,高达0.343 mg/m3.表明烟花爆竹燃放可导致近地面空气中PM10、SO2和NO2质量浓度上升,郊区的PM10上升最为显著,而城区PM10和SO2质量浓度上升均较为明显; 且烟花爆竹燃放对近地面污染物质量浓度的短时贡献可大大超出现有污染源的贡献,造成严重的大气污染.因此,春节期间有必要限制西安市烟花爆竹的燃放.     

高含沙体系中影响硝基氯苯迁移转化因素的研究

通过静态吸附实验,研究了去除腐殖质的黄河泥沙对硝基氯苯的吸附规律及机理.实验结果表明,灼烧后的泥沙对硝基氯苯的吸附量随着平衡质量浓度的增加而增高,随粒径的减少而降低.含沙量100 g/L条件下,泥沙中的矿物成分的吸附占总吸附量的71%～82%;腐殖质吸附量占总吸附量的18%～29%.灼烧后的泥沙对硝基氯苯的吸附量随pH值变化较大,pH在6.66左右时吸附量最高.金属离子的存在使吸附量增加,不同金属离子的存在引起吸附量变化的程度不同.     

城市地表径流面源污染分析研究——以武汉市典型下垫面为例

城市地表径流面源污染已经成为阻碍河湖水质达标的重要因素。选取道路、绿地和屋面3种下垫面,在武汉市开展地表径流面源污染特征研究。结果显示：降雨初期,道路下垫面COD可达115.3 mg/L,NH₃—N最高为4.12 mg/L,TP为0.55 mg/L,峰值都出现在降雨开始后的20 min。屋面径流污染物浓度与道路相似,绿地径流污染物浓度变化速率远低于道路和屋面,说明绿地对污染物浓度同样具有削峰的作用。汛期污染物浓度均值高于非汛期,是因为汛期具有小时内降雨量大的特点。南湖流域内地表径流污染高于墨水湖,主要是受建设强度和人口分布的影响。     

太湖草型区与藻型区沉积物中聚磷菌富集试验研究

采用序批式反应器(SBR)小型反应装置,以葡萄糖和丙酸为碳源,在厌氧/好氧条件下,对太湖草型区和藻型区的沉积物进行聚磷菌富集培养。探讨了太湖草型区和藻型区沉积物中聚磷菌的存在性和差异性。试验结果表明,通过实验室模拟条件培养,发现太湖沉积物存在聚磷细菌。两种碳源培养的草型区沉积物厌氧释磷量高于藻型区。以葡萄糖为碳源培养的草型区和藻型区沉积物厌氧释磷现象微弱,好氧磷的超量吸收现象比活性污泥弱,对PO34--P的平均去除率分别为34.95%、38.17%。而在以丙酸为碳源的系统中,有着明显的厌氧释磷和好氧摄磷现象,对PO34--P的平均去除率分别为41.27%、51.35%。     

广西山口红树林生态自然保护区海域沉积物重金属污染状况及潜在生态风险评价

为了解山口红树林生态自然保护区海域沉积物重金属的污染特征,于2018年1-8月采集表层沉积物,分析了沉积物中Cu、Zn、Pb、Cd、Cr、Hg、As的含量。采用单因子污染指数评价法和潜在生态风险指数法进行重金属污染现状和生态风险评价。根据《海洋沉积物质量》GB18668-2002一类标准评价结果,干季、湿季超标的环境因子均为油类、有机碳、硫化物,其余环境因子均小于1,有较大的环境容量。根据潜在生态风险评价结果,干季、湿季各站位重金属综合潜在生态风险指数均小于150,沉积物重金属的潜在生态风险程度较轻,属于低风险范畴。     

青海湖氮素分布特征及其对藻类生长的影响

以青海湖水体的11个样点为研究对象,测定不同形态氮素(总氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、氨氮)质量浓度、藻类数量及叶绿素质量浓度,同时测定其他相关因子,并对氮素对藻类生长的影响进行分析。结果表明:青海湖水体中总氮、硝酸盐氮及氨氮质量浓度分别为0.80mg/L、0.28 mg/L和0.20mg/L,且湖心区(深水区)样点质量浓度大于岸边区(浅水区)样点,浅水区植物生长及沙柳河等外源输入均对氮素质量浓度有一定程度的影响;亚硝酸盐氮质量浓度为9.70μg.L-1,浅水区质量浓度高于深水区;浅水区氨氮的氧化作用可能是亚硝酸盐氮质量浓度在浅水区高于深水区的主要原因,同时溶解氧是此过程的限制因子;水体氮素与藻类数量为显著的负相关性,但与叶绿素质量浓度为显著正相关性。青海湖水体不同形态氮素分布具有不同特征,且氮素对藻类的生长和繁殖具有不同的影响。     

重金属在淀山湖沉积物上的吸附研究

本文以淀山湖沉积物作为研究对象 ,研究了 Cu、Zn、Pb和 Cd在淀山湖沉积物上的等温吸附和沉积物对重金属吸附的影响因素。结果表明 ,重金属 Cu、Zn、Pb和 Cd在淀山湖沉积物上的等温吸附符合 L angmuir模型 ,淀山湖沉积物对重金属饱和吸附量的大小顺序为 Zn>Cu>Pb>Cd。淀山湖沉积物的组成对重金属吸附有较大的影响 ,其中沉积物中粘粒对 Cu、Zn、Pb和 Cd的吸附最强。沉积物中有机质对 4种重金属也有较强的吸附 ,特别对 Zn的吸附最强。碳酸盐对 Zn的吸附较弱 ,而对 Cu、Pb和 Cd有较强的吸附。 p H值对重金属吸附也有较大的影响 ,吸附量随着 p H值的升高而增大。温度对吸附的影响则较小     

城市再生水回用于浮选的健康风险评价及应急处置

为研究城市再生水回用于浮选的健康风险,以我国某铜钼矿为例,结合矿区职业人群暴露情况,采用定量微生物风险评价的方法(QMRA),评价了城市再生水中粪大肠菌回用于浮选的健康风险,以及臭氧氧化应急处置措施的消毒效果。结果表明:雨季再生水中粪大肠菌浓度明显高于旱季,矿物颗粒中粪大肠菌浓度高于浮选用水;暴露剂量为1 m L,矿物颗粒中粪大肠菌的年感染概率为0.08~0.33,远高于人体最大接受风险(1.7×10~(-2)),所有工位均处于不可接受水平,暴露于浮选用水中粪大肠菌的年感染概率为0~0.35,处于可接受水平的概率为83%,随暴露剂量增加,矿物颗粒和浮选用水中粪大肠菌的年感染概率增加;臭氧氧化应急处理工艺对粪大肠菌的去除率高达99%,有效降低了浮选用水和矿物颗粒中粪大肠菌的健康风险,其年健康风险均处于可接受水平,臭氧氧化应急处置措施能同时兼顾安全卫生指标和浮选指标,可作为城市再生水回用于浮选时应对粪大肠菌健康风险的应急处理技术。     

长三角地区汛期暴雨时空特征分析

为揭示长三角地区汛期暴雨时空特征,利用该地区20个气象测站1959—2005年逐日降水数据,统计不同测站年汛期(5月—9月)暴雨量、暴雨日数,采用数据场、线性趋势法、Mann-Ken-dall非参数检验法及Morlet小波方法对其进行分析。结果表明,长三角地区可分为南区、中区、北区3个空间区域。47 a来各分区汛期暴雨量呈先减少再增加的趋势,整体上呈增加趋势,但均不显著,只有中区在1998—2003年间出现超过α=0.05显著性水平的变化特征。各分区均存在25 a左右的准周期震荡,且具有全域性;从20世纪80年代开始短时间尺度周期(小于20 a)有延长趋势,但不稳定。     

三峡工程泥沙淤积对重庆港区航运安全的影响与治理措施的探讨

川江为大型山区河流,水量充沛、坡陡流急,较细泥沙不易淤积,河床主要为岩石与卵石所构成,浅滩泥沙冲淤规律为“洪淤枯冲”,年内冲、淤基本平衡。由于水流能量大,浅区短,往往以较少的工程量即可取得良好的整治效果,满足航运发展的需要。三峡工程建成后,库区水流、泥沙运动发生很大变化。在较大范围的常年库区,水深增大,水流减缓,航行条件显著改善。但在变动回水区,天然河道与水库状态交替出现,将对重庆港区航运产生严重的不利影响。本文根据三峡工程泥沙模型的试验,阐述了库尾泥沙淤积发展及其分布规律。并针对存在的问题,从泥沙治理、岸坡整治、炸礁清库等方面进行综合分析探讨,为确保重庆港区航运安全畅通提供了科学对策。     

汛期尾矿坝溃坝事故树分析

根据汛期尾矿坝溃坝的一些典型事例,概括出了导致尾矿坝溃坝的基本事件,应用事故树分析中的最小割集、最小径集及结构重要度,对汛期尾矿坝溃坝事故进行了研究,结果表明,可以选择由滑坡量大、超出正常设计的降雨、未采取有效的排洪措施、大于设计烈度的地震4个事件构成的最小径集作为控制汛期尾矿坝溃坝事故发生的途径,未采取有效的排洪措施是这一途径中的控制重点,可以通过修复或增设排洪设施,汛前降低库水位等措施来实现,这对指导尾矿坝防洪渡汛有重要意义。     

太湖水体中藻蓝蛋白提取的影响因素分析

以室内培养的铜绿微囊藻样品为参照,基于反复冻融法,探讨了滤膜类型、磷酸盐缓冲液加入体积、冻融次数对太湖水体中藻蓝蛋白提取的影响。结果表明:1)GF/C玻璃纤维滤膜(孔径1.2μm)和CN-CA混合纤维素酯微孔滤膜(孔径0.45μm)提取的叶绿素a结果差异不显著(p分别为0.95和0.97),说明二者的生物截留量基本一致;2)在生物截留量相当的情况下,GF/C滤膜和CN-CA滤膜提取的藻蓝蛋白结果差异显著(p均为0.04),GF/C滤膜的提取效率高于CN-CA滤膜;3)加入的缓冲液体积和藻蓝蛋白质量浓度呈良好的负线性关系(r均大于0.85),受藻体包裹效应的影响,太湖水体对比组中的相关系数略低于人工培养的铜绿微囊藻;4)太湖水样和铜绿微囊藻在冻融次数上存在差异,太湖水样冻融9~11次的提取效果较佳,室内培养的铜绿微囊藻冻融次数以5~7次为宜。