无人机遥感技术在环境保护领域中的应用进展

从建设项目环境保护管理、环境监测、环境应急、生态保护以及环境监察等方面阐述无人机遥感技术在环境保护领域中的应用现状,并对无人机影像的后期处理常用方法及最新发展动向进行了阐述。总结了目前无人机遥感技术在环境保护领域中存在的问题,对数据后处理技术研究方向作出展望。     

潜流人工湿地水动力学研究方法进展

人工湿地污染物去除的物理、化学和生物学机制是随水流在多孔介质中的迁移过程中发生的,水动力过程决定了废水(包括其中的污染物)和介质表面的接触程度及反应时间,并由此影响到水质净化效果。人工湿地水动力学的研究对于其优化设计、运行管理具有重要意义。综述了目前人工湿地水动力学研究的相关方法,包括:盐分示踪获得停留时间分布(residence time distribution,RTD)曲线的方法、染料示踪获得水流运移图像的方法,由RTD曲线进行水力效率评价的方法,以及水动力过程模拟的数学方法等。并对人工湿地水动力学的研究及其应用前景进行了展望。     

基于EFDC模型的水乡城镇水网水动力优化调控研究

河流的水动力状态与整体水环境状况息息相关.本研究以同里古镇区水系为例,在数据稀缺,尤其是缺乏水质数据的基础上,通过研究区域实地考察、现场监测、文献调研等方式,确定了研究区域合理的生态流速范围.同时,建立了同里古镇区水系的EFDC水动力模型,并采用情景分析法,对古镇区水系8种不同的调水优化情景进行分析评价.结果表明,当进水泵站以0.42 m3·s~(-1),饮马桥同时以0.5 m3·s~(-1)的流量进水,大东溪桥和会川桥出流口各出流10%,外河闸口出流口出流80%,其余出流口不出流的情况下,同里古镇区水系整体水动力改善条件较好,且大部分河段流速维持在0.05~0.10 m·s~(-1)之间,在同里古镇水系合理的生态流速范围内.这一方案不仅能有效改善同里古镇水系整体水动力状态,且对水质状况的改善,对整体水环境的提升具有良好的促进作用.     

基于水动力过程的城市小微湿地生态补水量与补水路径评估：以北京汉石桥湿地为例

汉石桥湿地自然保护区在北京市涵养水源、调节气候以及保护生物多样性等方面发挥着重要作用。随着近年来华北地区气候暖干化、城市化,汉石桥湿地缺水问题严重,导致其生态严重退化。南水北调等输水工程缓解了北京地区的水资源紧张,为汉石桥湿地生态补水奠定了基础条件。然而,根据汉石桥湿地生态水系网络特征与生物多样性需求,制定科学、高效、可持续的生态补水方案,依然是亟待解决的问题。基于多年观测数据和实地测量结果,从水域面积、芦苇适宜生境、水文连通性3个角度探究确定湿地最适水位及对应生态补水量。研究表明,维持汉石桥正常生态功能的水位在25.7 m以上,最适水位为26.2 m。当超过最适水位后,生态补水的效用逐渐递减并趋于稳定。基于此,研究利用水动力模型对湿地的水动力过程进行模拟,发现单路补水使湿地北部水动力得到显著改善,但整体效果不佳;双路补水既能改善入水口区域水动力情况,又能提升总体水动力条件;而三入水口补水,则可以使水动力改善空间分布更均衡。该研究结果可为提升汉石桥湿地保护区生态补水效率、推进湿地生态系统的可持续发展提供理论支撑。     

扎龙湿地芦苇生长与水因子关系的研究

基于扎龙自然保护区核心区、缓冲区和边缘区芦苇长势不同,研究了三区水的物理、化学综合指标,特别是有机物污染综合指标的差异及其对芦苇生长的影响.实验表明,三区的水硬度非常相近且对芦苇的生长影响不大;三区溶解氧差异显著,溶解氧越高,越有利于芦苇生长;生化需氧量和高锰酸盐指数差异显著,生化需氧量和高锰酸盐指数越低,对芦苇生长越有利.     

长江口、杭州湾整体水动力和水质数学模型的建立与应用

应用正交曲线网格数学模型(TRISULA)建立了长江口、杭州湾整体二维水动力与水质数学模型.利用模型模拟计算并分析了不同季节水文条件下长江口冲淡水、上海城市污水在研究水域的扩散规律.     

湖泊水动力对蓝藻生长的影响

对铜绿微囊藻的水动力模拟实验研究表明,流速和温度以及营养盐浓度对藻类生长有着密切影响,且可能存在一定的临界流速.不同营养状态,临界值不同,在N:P为4.5:1情况下推测临界流速为0.50m/s;在N:P为2.7:1情况下推测临界流速为0.30m/s.经太湖湖泊水动力过程的野外实地观测,风速在2.0～4.0m/s时,与水中叶绿素a浓度呈负相关;当风速≥5.0m/s时,叶绿素a浓度降幅最大,并一直维持在该水平.风力导致的水动力条件变化,影响藻类的生长和聚集状态.水动力因素对蓝藻的生长及聚集有着较大影响.     

水动力条件对藻类生理生态学影响的研究进展

湖泊和水库等水体富营养化通常会引起藻类水华暴发. 已有较多研究总结了光照、温度、营养盐等环境因素对藻类水华发生的影响方面的进展,但缺乏对水动力因素影响藻类生理生态学乃至水华发生等方面的研究总结. 本文通过梳理水动力条件对藻类生长、种群结构的影响及其作用机制,以及临界流速和人工混合对藻类的影响等方面的研究发现:在藻类生理学方面,水动力条件主要影响藻类的生长、细胞形态、营养盐吸收、光合作用活性和酶活性的变化;在藻类生态学方面,不同藻类对应的临界流速有所差异,水动力条件的变化会导致优势种之间的转变;人工混合使局部水体藻细胞密度降低进而改善水质. 对今后的研究热点进行展望:后续仍需进一步研究水动力条件对藻类生理的影响,不仅是酶活性和相关物质的吸收,还应包含胶被、产毒特性和基因序列等方面;应用于实际湖库的临界流速、水体扰动方式、扰动时间、扰动频率和最佳深度的探究,旨在推进藻类水华控制、保障水质安全等方面的相关研究.      

虚拟水研究与应用进展

虚拟水是解决水资源短缺和粮食安全问题的新途径,是目前国际新兴的研究热点。文中系统地阐述了虚拟水的概念和内涵,归纳总结了关于产品的虚拟水含量的计算方法,包括基于不同产品类型区别计算的方法和产品生产树的方法。并且介绍了虚拟水的应用情况,还对今后的研究方向进行了探讨。     

人工湿地技术在污水处理与水环境保护中的应用及展望

湿地是一种地球上的重要生态系统,被誉为地球之肾。湿地通常是指由天然形成或者人工造成的常年积水、土壤湿润的土地。湿地中存在着数量巨大、种类繁多的动物和植物,与森林和海洋并列为地球上的三大生态系统。本文将介绍人工湿地的含义,阐述人工湿地的去污原理,并列举几种人工湿地技术的实际应用。     

RS技术在矿区地表沉陷监测中的研究进展

该文综合分析了国内外矿区地表沉陷监测技术的发展历程及现状,并结合遥感(RS)监测技术在矿区地表沉陷监测中的应用成果,指出:相比传统监测技术,利用合成孔径雷达干涉测量(InSAR)技术和差分干涉测量(D-InSAR)技术能够对矿区地表沉陷进行高覆盖、高分辨率、高精度、实时动态的监测,但在实际应用中,D-InSAR技术会受系统本身因素、大气条件、地面植被、时间和空间等因素的影响。随后发展起来的PS-InSAR、CR-InSAR及SBAS技术克服了D-InSAR技术的不足,却仍存在缺陷。随着RS技术不断发展,在实际应用中将传统监测手段与遥测技术进行优势互补,同时把具有强大空间分析能力和表达优势的GIS技术与RS技术相互融合,可对矿区地表沉陷做出全新、快速、有效的监测和预测。     

纳米零价铁的制备技术及其应用研究进展

纳米零价铁(nZVI)因具有还原性强、粒径小、比表面积大等特性,对重金属及含卤有机污染物等具有良好的吸附特性和反应活性,在环境修复方面表现出较好的应用前景。但nZVI易氧化、团聚和机械强度低等不利因素限制了其大规模应用。系统比较了机械法、气体冷凝法及还原法制备nZVI技术的特点,重点总结表面改性、金属改性、载体负载和基质封装等手段制备改性nZVI的研究进展,及其在水体及土壤环境修复方面的应用。     

湿法烟气脱硫技术研究进展

SO2的污染影响了环境生态及人类的生活,已经引起了世界各国的广泛关注。介绍了国内外湿法烟气脱硫技术的工艺研究现状,讨论了相关技术存在的问题,并总结了湿法烟气脱硫技术的新进展和发展趋势,为该方法的进一步研究及工业化应用提供了参考。     

卫星遥感技术在违法开工项目监测识别系统中的应用实例

建设项目从审批到验收,时间跨度比较长,各级环境保护部门每年审批的项目数量众多,靠传统管理手段跟踪项目建设情况比较困难,建设项目全过程监管工作还未有效开展起来,有些建设项目的重大变更到验收时才被发现,严重影响环境影响评价制度的执行效果。通过应用遥感技术,并以环评基础数据库中的相关辅助评估系统和大量数据为支撑,建立建设项目动态监管系统,达到建设项目动态监测和管理的效果。实现从单一行政手段到综合应用行政、技术手段转变来进行建设项目环评管理。     

地下水除铁除锰技术研究进展

对地下水铁锰污染现状及危害进行了介绍,概述了地下水铁锰去除技术方法:主要包括自然氧化法、接触氧化法、生物氧化法等。重点综述了生物法除铁锰的研究进展,从滤料、微生物筛选及驯化、运行条件等方面进行强化以提高除铁除锰效率,是该研究方向的重点。     

矿区重金属植被修复研究进展和趋势

植物修复是实现采矿区重金属修复以及综合治理的有效途径之一。国外常用的矿区土壤重金属植物修复技术包括植物固定、植物提取、植物挥发、植物过滤,以上技术理论和应用方面均起步较早。相比之下,我国在相关研究领域的研究均远落后于国外。迄今为止,国内外针对稀土矿区的生态修复研究比较缺乏,需在今后重点加强。     

固定化微生物技术处理石油石化废水研究进展

固定化微生物技术作为一种新兴的生物处理技术,具有生物活性较高、固液易于分离、处理效率高等优点,已经在各种有机废水领域得到广泛应用,近年来其在处理石油石化废水的研究也不断深入。综述了不同载体材料的特点、结构与固定化性能,载体材料固定细菌的作用机制,固定化微生物技术处理石油石化废水进展及去除石油污染物的微观机制,并对其在实际应用中存在问题和今后研究方向进行了探讨,为固定化微生物技术的工业化应用提供指导。     

矿区(城市)热污染的遥感监测研究

本文着重介绍了利用遥感进行热污染监测的方法,并给合实例加以说明。通过对晋城市热污染的研究,得出了一些有益的结论。     

基于水动力过程的湿地生态补水优化机制：以北京汉石桥湿地为例

湿地具有涵养水源等重要生态服务功能,但在人类活动与气候变化的多重胁迫下出现萎缩与退化,其中湿地补给水量不足是其主要生态问题之一。随着跨区域、跨流域调水工程的实施运行,生态补水目前已成为湿地修复与水资源配置的关键技术组成。因此,关注多水源补给湿地的补水路径优化,基于湿地补水水动力过程提出了生态补水方式的优化方案。2021年在潮白河流域全线通水的背景下,以北京市仅存的大型芦苇沼泽湿地——汉石桥湿地为案例区,构建了潮白河流域SWAT模型模拟径流变化规律,利用MIKE21模型模拟湿地补水水量-水动力耦合过程,比较了6种湿地补水情景的水动力变化特征。结果表明：汉石桥湿地内部水系连通受阻造成的湿地南部与北部分隔是限制生态补水效率的主要瓶颈,湿地南北区多流路同时补水,以及改造湿地水文连通结构是改善补水水动力条件,提升生态补水效应的优化方案。该研究结论可为湿地的长期管理和生态修复提供参考,有利于首都城市生态水系建设。     

地表水中全氟有机化合物污染现状及其危害研究进展

全氟有机化合物(PFCs)是一类人为产生的污染物,被广泛应用于化工生产领域,目前已有大量的PFCs进入地表水环境,在国内外各大河流、湖泊、海洋均有检出。人体对PFCs的暴露途径主要通过饮用水、饮食和空气/灰尘等方式摄入。综述了地表水中PFCs的来源、污染现状、人体暴露途径及潜在危害,以期为我国地表水环境中PFCs的环境监测和生物安全性研究工作提供参考。