完整物理过程下南黄海浮游生态动力学数值研究Ⅱ.结果分析

模型表明:潮流和波浪混合对南黄海水动力及生态特征的形成起着不可忽视的作用,二者分别破坏上、下层水体的稳定,使上混合层和次表层加深,并促进水体内部的水交换;中部海域春季表层的浮游植物浓度最高,夏天次表层浓度则最高,秋季发生一次弱势水华;近岸海域夏天浓度高但不出现次表层最大化;近岸水域浮游植物生长主要受光照限制,而中部海域...     

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。     

南黄海海洋表层沉积物中重金属的分布特征及潜在生态风险评价

对南黄海海域表层沉积物中重金属含量进行了测定,分析了重金属元素的分布特征,采用地累积指数法和生态风险指数法评价了沉积物中重金属的污染水平及其对环境的潜在生态危害程度.结果显示,Cu,Pb,Cd,Zn,Hg,As的平均含量分别为17.1×10-6,19.6×10-6,0.092×10-6,77.3×10-6,0.021 ...     

潜流人工湿地氮循环生态动力学模型研究

人工湿地作为一种新型的处理技术,在水环境保护中具有重要的意义和广阔的应用前景。然而目前人工湿地的设计和运行主要是建立在统计数据和经验公式的基础上,对人工湿地去除污染物的内在机制尚缺乏定量化的认识。通过对潜流人工湿地氮循环生态动力学模型的研究,系统地分析了潜流人工湿地中氮素的去除机制,对将来完善人工湿地处理技术的设计、运行和预测方法具有一定的借鉴意义。     

滇池生态动力学模型的改进

在分析滇池生态系统的基础上,从滇池浮游植物的优势种出发,根据各种藻大的生长特性．分别给予不同的温度限制因子,以此推求其增殖速率,并根据不同时期、不同地点优势藻种的构成比,加权出该时段浮游植物总的生长率。这一改进克服了以往模拟计算中把参数取为常数的缺陷．较好地模拟了浮游植物的生长过程和ＴＮ、ＴＰ等水质指标的年内变化情况。      

生态动力学模型在太湖水质模拟中的应用

考察了西澳大利亚大学水研究中心开发的生态动力学模型CAEDYM与三维水动力模型ELCOM的耦合模型在太湖的应用效果,用该模型模拟了2005年5月~6月太湖的水温、总氮、硝氮、氨氮、总磷、磷酸盐、叶绿素a,通过实测数据进行参数率定。并用2005年8月的实测资料作为初始条件,9月的模拟资料与实测资料进行对比,对模型进行了验证。结果显示模型较好地模拟了太湖的水质变化和分布。     

基于InVEST和MCR模型的南方山地丘陵区生态保护红线优化

优化生态保护红线,是顺应新时代多规融合趋势、推进国土空间高效管理与生态文明建设的重要举措。以南方山地丘陵区典型县奉新县为例,基于InVEST模型进行生境质量评价以识别生态源地及其缓冲区,采用水土流失敏感性修正基本阻力面,运用MCR模型构建奉新县生态安全格局,定量衡量与定性分析相结合对生态安全格局进行有效性评价,继而提出奉新县生态保护红线优化方案。结果表明：（1）生态源地及生态源地缓冲区面积分别为144.42 km²、354.01 km²,分别占研究区总面积的8.76%与21.47%,并识别出19个生态节点;（2）识别出关键生态廊道76 km,一般生态廊道315 km,与生态节点、生态源地、生态源地缓冲区共同构成研究区生态安全格局,面积共498.43 km²,占奉新县总面积的30.23%,集中分布于研究区西部山地丘陵区;（3）经有效性评价证实生态安全格局较生态保护红线更具生态优化意义;（4）划定生态保护红线补划区与生态保护红线储备区,共为生态保护红线调整优化预留了199.34 km²的高质量后备资源,形成研究区生态保护红线优化方案。研究成果可为南方山地丘陵区生态保护红线的评估优化提供科学参考。     

富营养化生态模型研究探讨

文章探讨了生态模型的概念、富营养化生态模型的研究状况,并介绍了富营养化湖泊典型生态模型,包括磷与湖泊富营养化相关模型以及生态动力学模型,简要介绍了我国已的湖库生态动力学模型的应用,最后分析了富营养化生态模型的问题和展望.     

滇池富营养化生态动力学模型及其应用

在研究滇池碳、氮,磷时空分布、藻类动力学,浮游动物动力学以及沉积与营养源释放的基础上,建立了生态动力学模型,并与箱模型耦合,建立了生态动力学箱模型。模拟了浮游植物,计算了TP,TN和COD的水环境容量和削减量。所得结果较好地与实际符合,为滇池的水污染控制打下了基础。      

长江口及毗邻海域水质和生态动力学模型与应用研究

为系统地实施污染控制和生态保护措施,国家环保总局从2005年起组织开展"长江口及毗邻海域碧海行动计划"调查与研究工作.评估行动计划实施效果,开展海域水质和生态动力学模型研究是十分必要的.在长江口及毗邻海域流场、盐度场、温度场和泥沙场模型的基础上建立了二维水质模型,主要模拟指标为高锰酸盐指数、氨氮、无机氮、无机磷,通过2005年夏季和秋季实测水质资料进行了模型的验证和率定,确定了污染物的综合降解参数,利用二维水质模型进行设计水文条件下33个概化排污口控制污染物的水质响应系数场的模拟计算,为海域容量计算和总量分配奠定了基础.建立了长江口及毗邻海域三维生态动力学模型,利用三维生态模型对应用水质模型计算得出的总量控制方案进行了校验模拟.结果表明实施全海区功能达标控制方案后,原赤潮易发区叶绿素浓度值显著降低,叶绿素高浓度区域面积基本消失,中高浓度区域的面积也由现状方案约1万km2减少了90%.     

基于系统动力学的海洋生态承载力研究——以惠州市为例

本文以惠州市为例,构建了海洋生态承载力评价指标体系,分为压力类、支持力类和区域交流类3个目标层,包含人口、经济发展、环境污染与资源利用、资源供给能力、环境纳污能力、人类社会支持能力、产品交换等7个准则层。运用状态空间模型对惠州市2004~2013年10 a间的海洋生态承载力状况进行定量评价。结果显示:惠州市海洋生态承载力呈现波动变化,部分年份出现超载情况。2004~2008年,环境污染与资源利用是海洋生态系统主要的压力,2009年开始,经济发展成为主要压力。支持力水平总体平稳,且不断改善。利用系统动力学模型预测在现有发展模式下,由于经济增长过快,废水排放量和固废产生量增加,海洋生态承载力指数将逐年上升,2018~2020年将出现超载现象,为确保海洋生态承载力在可载范围内,惠州市需加快城市化进程,采用集约化增长方式,降低经济增长速度,提高污染物处理率。     

近岸海域多环芳烃生态系统动力学模型及生境影响

利用生态动力学模型Delf3D,对大连葫芦山湾海域多环芳烃(PAHs)在海洋中的理化及生态动力学过程进行耦合,并以大连葫芦山湾实际监测数据及相关文献资料为基础,确定了一套适用于该近岸海域PAHs生态动力学过程的特征参数,模拟研究了PAHs在近岸海域生态动力学过程.以浮游植物生长率作为指示近岸海域生态系统健康程度的指标,将PAHs含量的数值模拟结果与浮游植物生长率的动力学响应方程相拟合,定量的评估了PAHs对海洋生态系统的影响.结果显示:排污口选址于水深大、流速快、水动力强处,对PAHs污染物扩散、水质改善具有显著作用,反之造成PAHs大规模富集.PAHs富集作用对该湾生境影响较显著,湾顶水动力作用微弱,浮游生物生长率削减度高达18%.ArcGIS分析显示,浮游生物生长率削减程度与PAHs时空分布并不完全一致,体现海湾生态系统的动力复杂性与结构稳固性.     

应用生态动力学模型评价上海淀山湖富营养化控制方案

近年来,由于淀山湖入湖河流和环湖污水排放,淀山湖水质严重富营养化,夏季高温季节蓝藻水华时有发生。基于最近开展的比较系统的大规模水文、水质、生物同步监测和底质氮磷营养盐释放通量实验,进行入湖氮磷营养盐通量计算分析。通过建立淀山湖水动力一生态动力学耦合模型,利用同步实测和历史资料进行水动力模型和生态动力学模型的率定验证,模拟典型风场作用下的淀山湖三维流场特征;利用生态动力学模型系统研究淀山湖氮磷营养盐和藻类的时空变化和演替规律,初步掌握淀山湖的富营养化过程;综合评价了污染负荷削减、水力调度（水体停留时间）等措施对控制淀山湖富营养化的作用,明确磷是淀山湖藻类生长的关键营养盐限制因子。模型预测结果表明,磷负荷削减50％以上才能使淀山湖夏季蓝藻生物量开始下降;削减90％以上的营养盐负荷才能有效抑制蓝藻水华;水体停留时间的长短是藻类是否过度繁殖的重要条件,加大引水流量,减少淀山湖水体停留时间是有效控制蓝藻水华的重要途径;目前阶段,与控制营养盐负荷（50％）相比,增大引水流量可以更有效地降低蓝藻暴发时的生物量。     

乙酸/丙酸作为EBPR碳源的动力学模型研究(Ⅰ) ——模型的建立

以活性污泥ASM2模型为基础,采用混合短链脂肪酸(SCFAs)作为基准物质,建立了增强生物除磷系统中聚磷菌和(PAO)的厌氧/好氧动力学模型.模型的显著特点是厌氧代谢过程中的糖原水解、聚羟基烷酸合成、以及聚磷水解速率由SCFAs的速率方程表示,并考虑了厌氧维持对动力学和计量学的影响.模型建立了过程计量学系数矩阵,包括3个溶解性组分、4个颗粒性组分,同时考虑了pH对代谢动力学的影响.最后,在PAO模型的基础上,建立了GAO的动力学模型,该模型包含7个过程,磷的浓度仅对其好氧生长有影响.     

闸控强感潮河网综合生态治理的数值研究:以崇明岛陈家镇河网为例

文章利用Mike11软件对地处长江口、受强高潮的崇明岛陈家镇相关河网的断头浜疏通、排污引清以及四号河的污染水体原位修复等改善生态环境的综合治理工程措施进行了计算分析。结果表明,工程实施后,在合理的闸门调度下,排污引清5 d后,四号河水质即明显改善,COD降低33%,氨氮降低42%,TP降低21%;四号河的原位生态修复工程可以加快水体的自净。河网综合治理方案的实施可有效改善水质。     

SFIC模型视角下农村河流协同治理研究——基于南通市X镇生态河建设的个案分析

农村河流治理是一项长期性工程,因其存在公共物品属性以及治理的复杂性,需多元主体共同参与治理。依托协同治理理论,构建SFIC模型为分析框架,基于南通市X镇生态河建设项目的个案,在深度探析其在起始条件、催化领导、制度设计、协同过程及协同效果等方面治理困境的基础上,从构建激励机制、催化作用、保障体系、沟通交流平台和监督评估体系多角度提出完善之策,以期改善农村水环境,实现农村河流协同治理。