通波塘水量水质一维动态模拟及水环境容量

本文在研究通波塘水文特征和水质特征的基础上,推导出通用性较好的一维动态水量水质数学模型。该模型基本反映了通波塘水量水质的时变情况。文章对通波塘水环境容量作了计算,并提出了改善水质的建议。     

北方河流动态水环境容量分析与计算

由于自然条件的季节变化,水环境容量具有明显的时间动态特性,在单一的设计水文条件下计算的水环境容量并不能反映这一变化.在阐明水环境容量时间动态特性的基础上,提出一种动态水环境容量的计算方法,主要是利用合适的水质模型,在动态水文设计条件下,计算河流功能区的水环境容量.以哈尔滨市阿什河为例,利用丹麦DHI MIKE11软件,构建哈尔滨阿什河西泉眼水库以下河段水量水质模型,采用一维水环境容量模型计算功能区水环境容量.结果表明,阿什河各功能区冰封期水环境容量要远远小于非冰封期.此外,通过比较各月不同水文设计条件下水环境容量的大小,得到各功能区每个月水环境容量的上下控制线,可为阿什河污染物排放总量控制提供可行的参考.     

基于EFDC模型的重庆库区水环境容量研究

基于水环境数学模型EFDC(environment fluid dynamics code),建立了重庆库区长江干流的水动力水质模型,通过2017年监测水文、水质资料对模型进行了率定和验证,模拟结果与监测资料吻合度较好,表明水动力水质模型计算结果较为合理可靠。根据该模型量化各个排污口对水质控制断面的响应系数,以地表水Ⅱ类水标准为规划目标,用线性规划法求解水环境容量。计算结果表明,重庆库区化学需氧量(COD)、氨氮(NH3-N)、总磷(TP)的水环境容量分别为77 664 t/a,11 038 t/a和922 t/a。重庆库区干流水动力水质模型的建立与水环境容量的计算,为三峡库区的水环境保护工作提供了一个重要的管理和分析平台,对于三峡库区的污染物总量控制具有重要的意义。     

晋江感潮河段沉积物重金属的赋存形态与生物有效性

用稀硝酸单级提取法和BCR连续提取法对晋江感潮河段沉积物中重金属生物有效性进行研究.单级提取法表明,Cu、Pb、Cr、Zn、Cd、Sb、V、Ni、Co、Fe和Mn的酸提相含量在中游河段普遍较高.除V和Fe外,表层和柱状沉积物中其他9种重金属的生物有效性均相对较高.除在个别深度外,L43柱状沉积物中多数重金属元素生物有效性变化较平稳.采用改进的BCR四步连续提取法对表层沉积物中11种重金属进行形态分析,结果表明,Mn、Ni、Pb、Cu、Cd和Cr都具有较高的生物有效性;Zn在下游河段主要分布在残渣态中,但在中上游河段弱酸溶态含量的比例普遍较高;Sb在河段下游地区非残渣态含量要明显高于中上游地区.次生相与原生相分布比值法评价结果表明,除V和Fe处于无污染水平,其他9种重金属在不同的采样点均有不同程度的污染.     

基于MIKESHE模型的潮河流域土地利用与降水变化对水文的影响评价

运用多测站校正检验机制率定方法,应用MIKESHE模型量化评价土地利用与降水变化对流域水文的影响。结果表明,尽管MIKESHE模型在流域上游大阁站的模拟性能稍逊于下会站和戴营站,3个测站校正和验证阶段的Nash-sutchliffe系数值分别为0.56和0.49、0.65和0.69、0.57和0.68,但模型对于各测站平均径流的模拟效果较好,说明该模型在潮河流域等华北土石山区具有一定的适用性和应用潜力。与基准期(1963—1979年)相比,1980—1989年潮河流域年径流量减少约22 mm,土地利用与降水变化对流域水文变化的贡献相当,两者分别占总径流变化的59%和41%;1990—1999年年径流量较基准期基本没有变化,这主要是由于降水变化与土地利用变化对流域水文的影响作用相反;2000—2008年,流域年径流量较基准期减少35 mm,降水变化对径流减少的影响作用占80%,土地利用变化则占20%。     

晋江感潮河段表层沉积物中磷的分布、赋存形态及环境意义

通过晋江感潮河段表层沉积物中磷的总量测定、形态分级提取,探讨了该区域磷的分布、赋存形态特征以及环境意义.14个采样点表层沉积物中总磷的含量范围为459.6—986.2μg.g-1.该地区与国内典型的河口感潮河段比较,总磷处于相对较高水平.空间分布特征总体表现为晋江感潮河段的中游〉下游〉上游.总磷中87.4%以无机磷形式...     

基于合作博弈论的感潮河网区污染物排放总量削减分配模型研究

在给定污染物削减目标的情况下,如何确定各排污区域的分配比例一直是污染物总量分配技术的核心问题,博弈论是解决这一问题的有效尝试。采用合作博弈论方法,以感潮河网区各排污区域为研究对象,充分考虑各区域的污染治理成本、排污策略与环境质量的相互影响,建立了在给定污染物总削减比例条件下各区域环境合作的博弈模型,计算了各种可能联盟的特征函数值,利用Shapley值法进行合作收益的公平分配。结合珠江三角洲西江-石岐河河网区3个区域的环境合作案例说明削减合作的可行性,在总削减比例为15%的约束下,3区域合作削减比例是20.77%、12.82%和12.99%,与合作前相比,3个区域合作后环境成本分别减少了11.83%、2.13%和2%。     

珠江口深圳海域总氮陆源入海污染负荷与水环境容量分析

总氮是珠江口近岸海域总量控制的主要污染物,通过实测法评估了珠江口海域深圳侧总氮入海排放总量,结合珠江口近岸海域水质目标,运用分区达标控制法对总氮环境容量进行计算,基于陆海统筹考虑,分配了研究范围内各行政区域总氮削减量。结果表明,2019年珠江口海域深圳侧总氮入海排放总量为18 064.43 t/a,其中,入海河流排放量为15 442.06 t/a,输入占比为85.5%,入海排污口排放量为2 622.37 t/a,输入占比为14.5%。总氮需要削减9 858.56 t/a,削减比例为49%,其中福永街道需要削减3 720.65 t/a,西乡街道需要削减2 491.14 t/a,沙井街道需要削减2 224.49 t/a,茅洲河需要削减685.50 t/a。研究结果对有效改善珠江口近岸海域环境质量具有重要参考价值。     

几种化感物质对杉木幼苗生长的影响

采用培养皿滤纸法 ,研究了不同浓度的肉桂酸、苯甲酸、对羟基苯甲酸对杉木 (Cunninghamialanceolata)幼苗生长的影响 .结果表明肉桂酸、苯甲酸、对羟基苯甲酸分别在 1× 10 -5molL-1、1× 10 -3molL-1、1× 10 -4 molL-1浓度时降低了叶绿素含量 (P =0 .0 5 ) ,而在 1× 10 -6molL-1、1× 10 -4 molL-1、1× 10 -5molL-1浓度时抑制了杉木幼苗胚根和胚芽的生长 (P =0 .0 1) .3种酚类物质对胚根生长的抑制作用明显高于对胚芽生长的抑制作用 .在 3种酚类物质中 ,肉桂酸对杉木幼苗生长的抑制作用最强 ,对羟基苯甲酸次之 ,苯甲酸最弱 .这表明酚类物质能在不同程度上抑制杉木幼苗的生长 ,降低其生产力 ,可能是连栽杉木人工林生产力降低的因素之一 .图 2表 1参 14     

畜禽养殖区磷流失对水环境的影响及其防治措施

概述了畜禽养殖废物中磷的流失对水环境的影响,分析养殖废物中磷的来源和流失途径,并从保护水资源的角度提出减少畜禽粪便中磷流失的管理和控制措施。     

TMDL计划在河湖环境容量管理中的应用方法

环境容量管理(ECM)已在世界范围内应用于管理地表水质量和控制污染,最大日污染负荷(TMDL)方案已被应用于ECM系统中.在调研相关文献的基础上,对TMDL在水环境容量管理中的研究现状进行了分析,探讨不同模型的特点、应用方向及优缺点,认为水动力和水质模型可构建流域内基于水环境容量的水动态调控机制,将水质监测与污染负荷总...     

Dynamic simulation of urban water metabolism under water environmental carrying capacity restrictions

A revised concept for urban water metabolism (UWM) is presented in this study to address the inadequacies in current research on UWM and the problems associated with the traditional urban water metabolic process. Feedback loops can be analyzed to increase the water environmental carrying capacity (WECC) of the new urban water metabolism system (UWMS) over that of a traditional UWMS. An analysis of the feedback loops of an UWMS was used to construct a system dynamics (SD) model for the system under a WECC restriction. Water metabolic processes were simulated for different scenarios using the Tongzhou District in Beijing as an example. The results for the newly developed UWM case showed that a water environment of Tongzhou District could support a population of 1.1926 × 10⁶, an irrigation area of 375.521 km², a livestock of 0.7732 × 10⁶, and an industrial value added of ¥193.14 × 10⁹ (i.e. about US$28.285× 10⁹) in 2020. A sensitivity analysis showed that the WECC could be improved to some extent by constructing new sewage treatment facilities or by expanding the current sewage treatment facilities, using reclaimed water and improving the water circulation system.     

Impact of environmental pollutants on vertebrate thyroid systems

甲状腺激素在脊椎动物新陈代谢、生长发育与繁殖等生理过程中起着重要的调节作用.环境污染物种类和数量不断增加,其中有很多污染物具有环境内分泌干扰的作用.甲状腺对环境污染物具有极敏感的反应,污染物不仅会引起滤泡及滤泡细胞大小、滤泡细胞数量和滤泡腔中胶质含量的改变,影响到甲状腺激素合成、分泌、转运以及代谢中多种酶的表达和活性变化,还参与和甲状腺激素的竞争性结合,进而影响到机体中由甲状腺激素调节的各项生理功能,甚至会导致机体趋于死亡.由于两栖类幼体——蝌蚪的变态发育阶段直接受到甲状腺激素的调控,现已被确认为筛选和研究环境内分泌干扰物的首选生物检测指示动物.     

Nano-capillary electrophoresis for environmental analysis

Many analytical techniques have been used to monitor environmental pollutants. But most techniques are not capable to detect pollutants at nanogram levels. Hence, under such conditions, absence of pollutants is often assumed, whereas pollutants are in fact present at low but undetectable concentrations. Detection at low levels may be done by nano-capillary electrophoresis, also named microchip electrophoresis. Here, we review the analysis of pollutants by nano-capillary electrophoresis. We present instrumentations, applications, optimizations and separation mechanisms. We discuss the analysis of metal ions, pesticides, polycyclic aromatic hydrocarbons, explosives, viruses, bacteria and other contaminants. Detectors include ultraviolet–visible, fluorescent, conductivity, atomic absorption spectroscopy, refractive index, atomic fluorescence spectrometry, atomic emission spectroscopy, inductively coupled plasma, inductively coupled plasma–mass spectrometry, mass spectrometry, time-of-flight mass spectrometry and nuclear magnetic resonance. Detection limits ranged from nanogram to picogram levels.     

东江水源林不同混交组合林地枯落物和土壤持水能力研究

东江是广东省重要的河流,东江水源林的质量直接关系到流域内的社会和经济的发展,关系到深圳和香港的生活用水。作者针对现有水源林生态功能较差的情况,在广东省东源县设计和营造了8种不同混交类型的水源林,并对其林地枯落物和土壤持水能力进行了调查研究。结果表明,与对照的马尾松纯林相比,红锥×枫香混交组合、楠木×锥栗混交组合以及格木×海南红豆混交组合林地枯落物持水能力有较大提高;枫香×樟树混交组合、楠木×锥栗混交组合、红苞木×枫香混交组合以及红锥×枫香混交组合土壤持水能力明显提高。综合枯落物和土壤持水特性对各混交类型进行聚类分析,将8个混交组合进行分类,其中椆木×红锥混交组合、马尾松纯林、火力楠×红锥混交组合以及木荷×椆木混交组合林地持水能力较差；格木×海南红豆混交组合和红锥×枫香混交组合林地持水能力一般;红苞木×枫香混交组合和枫香×樟树混交组合林地持水能力较好;楠木×锥栗混交组合林地持水能力最好。总体上,造林初期,水源涵养试验林在提高原有林地持水能力方面已取得了一定的效果。     

水热条件对不同坡位兴安落叶松林土壤CH4通量的影响

兴安落叶松林是我国北方最大的针叶林,在我国具有重要的碳汇地位,对我国以及全球的气候变化具有重要影响。由于独特的高寒高湿和多年冻土的特殊生态环境,兴安落叶松林土壤中 CH4的吸收与释放的规律与众不同。因此,开展对土壤 CH4动态及其与环境关系的研究,对揭示兴安落叶松林碳汇能力的形成、碳释放动态以及兴安落叶松林对气候变化的作用具有重要的理论和实践意义。作者于2011年5月到9月间在内蒙古根河国家生态站,在不同坡位的4种典型兴安落叶松林群落中布设样地,采用静态箱-红外气体分析仪收集气体并分析CH4通量的变化,同时测定不同深度的土壤温度,测定土壤含水率。借助SAS方差分析、相关性分析等统计方法,对兴安落叶松林土壤CH4通量的季节变化进行研究,同时分析土壤温度及含水率对 CH4通量的影响。结果表明,CH4的季节动态变化规律：坡顶 CH4通量为春季释放,夏季吸收,秋季释放,吸收大于释放,通量的平均值为-68.12μg·m^-2·h^-1;坡上部CH4通量为春夏秋3季均吸收,通量的平均值为-342.49μg·m^-2·h^-1;坡下部CH4通量为春季释放,夏季吸收,秋季释放,释放大于吸收,通量的平均值为67.8μg·m^-2·h^-1;坡脚CH4通量为春夏秋3季均释放,通量的平均值为263μg·m^-2·h^-1。总的来说,在生长季兴安落叶松林土壤甲烷通量吸收大于释放,说明地处寒温带的大兴安岭是CH4的汇。观测期间CH4通量与温度及土壤含水率均有一定的相关性,二者从不同角度影响CH4通量的变化,而随着坡位的变化土壤水热条件也随之改变,这同样是影响CH4通量的一个重要因素。     

Influence of environmental parameters on intraspecific variation in Fucus vesiculosus

The vesiculation and branching of Fucus vesiculosus L. were examined on plants from three different locations on the Maine Coast, USA. These localities varied in exposure to wave action and salinity. Statistical analysis of population differences was computed for 10 morphometric characteristics. It was found that decreased salinity correlated with increased vesiculation and branching. Increased wave action correlated with decreased vesiculation. Position within vertical range was not a factor in either vesiculation or branching.     

Effect of sewage water on the growth and yield parameters of wheat and blackgram with different fertilizer levels

Impact of biologically treated domestic sewage water was studied on the growth and yield attributing characters of wheat and blackgram under different fertilizer levels in the field condition. There was no significant difference on the yield and yield attributing characters of wheat. However, yield attributing characters like number of tillers/plant, panicle length (cm), number of grains/panicle and 1,000 grain weight showed increasing trend to the tune of 13.29, 1.59. 5.49 and 3.79 per cent respectively over the tubewell irrigated crop. Yield was also increased to the tune of 3.63 per cent when the crop was irrigated with sewage water. Interactions between irrigation and fertilizer levels were also insignificant. However, sewage water with N60P45K45 responded better on tillering, panicle length, number of grains/panicle and yield of wheat. In case of blackgram, treated sewage water had no significant effect on the grwoth and yield attributing characters, rather sewage water had some negative effect on these parameters. Interactions between irrigation and fertilizer levels were insignificant. But tubewell irrigation with N10P10K10 was more responsive on growth parameters. When the crop was grown with tubewell irrigation and without fertilizer, yield attributing characters were more positively responded.     

基于生态足迹法的区域水资源生态承载力计算与评价——以珠海市为例

研究了人类社会对水资源的消耗、对自然生态环境的影响以及该影响的量化方法和量化指标,将生态足迹法引入区域水资源承载力系统,构建珠海市水资源生态承载力计算模型,分析计算水资源供给对区域经济社会发展的生态承载力,并对该地区的水资源生态承载力进行生态盈亏和敏感性评价.结果表明,总体上珠海市水资源系统呈现生态亏损,亏损率为37%,水资源生态承载呈现超载现象,珠海市城市化进程中流动人口增长对区域水资源的生态承载压力较大.研究结果还表明,将生态足迹模型运用到地区水资源承载力中具有较高的可信度,对地方尺度具有适用性.     

A simulation framework for water allocation to meet the environmental requirements of urban rivers: model development and a case study for the Liming River in Daqing City,China

In this paper, we describe the development of a simulation framework for allocating water from different sources to meet the environmental flows of an urban river. The model permits the development of a rational balance in the utilization of storm water, reclaimed water from wastewater treatment plants, and freshwater from reservoirs with consideration of the limited capacities of different water resources. It is designed to permit the full utilization of unconventional water sources for the restoration of river water quality by increasing river flow and improving water quality. To demonstrate practical use of the model, a case study is presented in which the model was used to simulate the environmental water allocation for the Liming River in Daqing City, China, based on the three water sources mentioned above. The results demonstrate that the model provides an effective approach for helping managers allocate water to satisfy the river’s environmental water requirements.