中国水资源承载力评价及变化研究

为探讨中国水资源承载力的现状与未来变化趋势,综合考虑社会、经济、自然等因素,从承压、压力、协调、管理4个方面构建指标体系,通过基于熵权法的综合评价方法探讨2000～2015年中国水资源承载力,使用M-K趋势法分析其时空变化特征,并通过R/S分析法预测其未来趋势。结果表明:空间分布上,中国水资源承载力整体较差,其中北纬35°～40°之间水资源承载力普遍较差,南北两侧地区较好。时空变化上,中国水资源承载力整体呈恶化状态,其中东北及西南大部分地区呈恶化状态,东南大部分地区呈改善状态,西北地区变化不显著。未来趋势上,水资源承载力在全国大部分地区将呈现持续恶化趋势,持续恶化区域主要集中于内蒙古高原、青藏高原、云贵高原、华北平原、长江中下游平原及东南沿海地区;青海和湖南可能有恶化趋势;其他地区将呈现改善或可能改善趋势。研究结果对未来水资源承载力调控具有一定指导意义:东南沿海地区承载潜力较大,山西、山东、北京等地几乎枯竭,东北及青藏高原地区水资源优势在逐渐丧失,应针对不同地区水资源承载潜力特点采取相应的措施;协调系统、管理系统以及承压系统中的生态环境、压力系统中的污染物排放可控性较大,对水资源承载力的调控可从这些方面入手。     

楼梯间电动车火灾数值模拟研究

楼梯井电动车火灾呈典型的烟囱效应现象,短暂燃烧,浓烟迅猛,往往危害很大。模拟结合全尺寸实验结果,基于FDS软件对电动车在楼梯井内燃烧进行动态仿真,相关数据进行对比分析。研究结果表明:物理实验数据与数值模拟数据比较吻合,楼梯间平均温度370℃左右,最高温度超过1 000℃,楼梯间浓烟毒性很大;火焰卷吸处上方的无量纲温度随楼梯井竖直高度的增加而减小,同一区域的近墙处温度较高;火灾后期在喷淋作用下,CO浓度在火灾熄灭阶段有所增加。     

循环载荷下煤样不同方向渗透特性试验研究

针对循环采动过程中煤层不同方向渗透特征的演化规律问题,以平顶山十二矿己15煤层煤样为研究对象,利用自行研制的应力-渗流-解吸煤体变形试验装置,开展了循环围压加载下煤样不同方向渗透试验。研究结果表明:在相同的轴压、围压和平均孔隙压力下,试样平行层理面方向的渗透率大于垂直层理,平行层理面内的渗透率相差不大。在围压恒定的情况下,通过试样的流量随着渗透压差的增大而增大,且二者之间的关系可以用二次函数描述;围压增加,导致裂隙闭合,渗透率减小,当循环围压大于煤屈服强度和抗压强度时,裂隙扩展,渗透率增加;循环围压加载可以改变煤样原有不同方向渗透率大小顺序,渗透率与原初始渗透率比值随循环加载次数的增加而增大。     

中国工业废水排放格局及其驱动因素

基于2005~2015年中国31个省（市、自治区）的环境统计数据,运用GIS空间分析方法和SARAR计量模型系统刻画了工业废水排放的时空格局演变与空间集聚特征,并进一步揭示其驱动因素及区域差异性。结果表明：（1）研究时段内,工业废水排放逐年减少,但废水排放总量不断上升,表明中国废水排放主导源已经发生替变;（2）中国工业废水排放量总体呈现“东南高、西北低”的省际格局特征,胡焕庸线可看作工业废水排放“热区”与“冷区”的分界线;（3）中国工业废水排放表现出明显的空间集聚特征,集聚趋势逐年加强;（4）SARAR模型估计结果显示,城镇化推进、第二产业发展、人口增长依次是中国工业废水排放的主要驱动因素。与全国相比,热区的SARAR模型估计结果与上述结论基本一致,但各驱动因素的影响效应略有不同     

岷江汤坝航电枢纽工程对水环境的影响研究

为研究长江上游岷江航电的开发对水环境带来的影响,选取岷江航电梯级水库中的第二级汤坝航电枢纽工程为研究对象.利用2016年的监测数据,分析了现状年库区渠化河段来流负荷,通过构造MIKE21水动力水质数学模型,对汤坝建成前、汤坝建成后和Ⅲ类来水情况下渠化河段的水质变化进行了数值模拟,分析了支流汇入后的污染带变化,并计算了3种情景下的水环境容量.结果 表明,现状年库区渠化河段来流污染源负荷主要来源于岷江干流.汤坝建成后,坝前CODcr和NH3-N浓度均满足Ⅲ类水质标准,TP浓度属劣Ⅴ类;在Ⅲ类来水情况下,坝前CODcr、NH3-N浓度满足Ⅲ类水质标准,TP浓度属Ⅴ类.支流汇入渠化河段形成的污染带面积较天然状态下发生变化:除镇江河和筒车河NH3-N不形成污染带以及太和河NH3-N的污染带面积减小外,其余支流水质因子污染带面积均较建设前增加.汤坝建成后,坝址处CODcr的水环境容量减少3280 t/a,NH3-N水环境容减少368t/a,TP无剩余水环境容量;Ⅲ类来水情况下,CODcr和NH3-N的水环境相比建设前减少,TP无剩余水环境容量.筒车河三类水质因子水环境容量增加,而镇江河水环境容量减小,建坝前后太和河均无剩余水环境容量.研究可为岷江航电污染源削减及应对措施的指定提供科学依据.     

鄂西长江喀斯特小流域氮磷输出特征

以鄂西长江中上游分界处的喀斯特小流域下牢溪为研究对象,于2019年对河道内15个观测点进行了间隔半月的现场水环境因子监测、水样采集和室内营养盐分析,以探讨河流氮磷浓度及输出负荷的时空变化特征.结果表明:下牢溪总氮和总磷浓度分别为1.46±0.05和0.02±0.04 mg/L,普遍低于长江流域内其他河流.氮素浓度呈现春夏高、秋冬低的年内变化特征,磷素浓度总体表现为丰水期高于枯水期,与降雨密切相关.河流上游氮磷浓度均较高,受控制流域内农业活动影响较大.流域氮素浓度空间分布差异性较为明显,磷素浓度对河流附近人为活动及生活污染的响应敏感.流域中全年氮磷输出负荷分别为26.57和0.25 t,主要集中在春、夏季,贡献了全年氮负荷的82.0％、磷负荷的83.9％.硝氮和溶解态总磷分别为最主要的氮磷流失形态.夏季受降雨冲刷影响,颗粒态磷流失负荷占总磷负荷的比重显著高于其他季节.     

我国年平均流场的分布特征与污染物输送分析

通过对1986年我国主要低空各层平面流场?经纬圈垂直剖面图以及国内各测站的年?月平均风场资料的特征分析,得到各站的边界层内普遍存在一个最大风速区的结论,并归纳出低空风随高度分布的6种典型廓线?初步得出:我国污染物输送在水平方向及垂直方向上均以国内输送为主,但在东部?南部沿海与周边国家和地区亦存在互有输入?输出的输送      

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。      

铁同位素方法在环境地球化学研究中的应用与进展

由于同位素分析方法的改进和多接收电感耦合等离子体质谱仪的使用,近年来Fe同位素地球化学研究有了很大进展,成为国际地学领域的一个热点研究方向。Fe在自然界广泛存在,分布于各类矿物、岩石、流体和生物体中,并广泛参与成岩成矿作用、热液活动和生命活动过程。自然界中各类无机过程(从高温到低温)、生物及有机过程均能使Fe同位素发生分馏,δ56Fe值约为-1.62‰～+0.91‰。文章系统介绍了Fe同位素研究的最新进展,包括Fe同位素测试方法简介、样品前处理、质谱测定、Fe同位素分馏机理和应用前景展望等,着重对该技术在环境地球化学、生物示踪、古海洋学研究等领域中的应用及前景做了阐述。     

石墨炉原子吸收光谱法测定水中微量钡

通过一系列条件试验,研究了石墨炉原子吸收光谱法测定水中微量钡的石墨管类型、最佳加热程序和最佳基体改进剂等。本方法降低了背景吸收干扰,提高了灵敏度,改善了精密度,与其他方法比较,具有操作简便、快速、自动化程度高的特点,可用于水中微量钡的检测。