Parameter Uncertainty Reduction for SWAT Using Grace,Streamflow, and Groundwater Table Data for Lower Missouri River Basin1

Abstract: This study incorporates the newly available Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE) water storage data and water table data from well logs to reduce parameter uncertainty in Soil and Water Assessment Tool (SWAT) calibration using a SUFI2 (sequential uncertainty fitting) framework for the Lower Missouri River Basin. Model evaluations are performed in multiple stages using a multiobjective function consisting of multisite streamflow and GRACE water storage data as well as a groundwater component. Results show that (1) a model calibrated with both streamflow and GRACE data simultaneously can maintain the water balance for the whole basin, but may improperly partition surface flow and base flow. Additional inclusion of the groundwater constraint can significantly improve the model performance in groundwater hydrological processes. In our case, the estimation of specific yield of shallow aquifers has been increased to 10^?2 from previous much underestimated level (<10^?3). (2) The daily streamflow data are needed to confine the parameters related to water flow in channels such as the Manning’s coefficient, which are less sensitive to the monthly simulations. (3) Parameters are nonuniformly sensitive for different goal variables, and thus, proper specification of a prior distribution of parameters may be the key factor for global optimization algorithms to obtain stable and realistic model performance.     

南岭箭竹生物源挥发性有机物排放特征

本研究于2018年9～11月采用动态顶空套袋法采样与热脱附-气相色谱质谱联用(TD-GC-MS)分析技术,获得了南岭箭竹排放的20种生物源挥发性有机物(BVOCs)的排放组成特征与排放速率.结果表明,异戊二烯是南岭箭竹排放的最主要的BVOCs,其排放速率((1.36±0.99)x104μgC/(m2·h))远高于单萜烯...     

宝鸡高新区黑碳气溶胶浓度特征及其影响因素研究

为研究宝鸡高新区黑碳(BC)气溶胶浓度的变化特征及其影响因素,利用2017年3月1日至2018年2月28日的BC气溶胶浓度、PM_(2.5)质量浓度以及风速风向数据,对该地区BC气溶胶质量浓度特征变化及其影响因子进行分析。结果表明,宝鸡高新区BC和PM_(2.5)质量浓度范围分别为0.35~6.18μg/m~3和8.01~192.20μg/m~3,平均值分别为(1.67±1.22)μg/m~3和(46.96±33.18)μg/m~3。BC气溶胶的背景质量浓度为(0.81±0.76)μg/m~3。BC与PM_(2.5)的相关系数为0.673,呈正相关。观测期间10—12月BC质量浓度较其他月份相对较高,其季节变化由大到小依次为冬季秋季春季夏季,这可能与采暖季用煤及气象条件不同有关。BC气溶胶的日变化有峰谷值,峰值出现在07:00—09:00和20:00—22:00,谷值出现在14:00—16:00。BC和PM_(2.5)质量浓度均随污染等级加重而增加。宝鸡高新区BC污染在西北风向下较为严重,且此时风速较小,BC质量浓度与风速的相关系数分别为-0.438,呈负相关,静风和非静风条件下BC平均质量浓度分别为2.50μg/m~3和1.53μg/m~3,表明静风条件下,污染物容易累积,导致BC质量浓度升高。     

过敏症状儿童室内PM_(2.5)对小鼠巨噬细胞的氧化损伤及VE的抗氧化保护作用研究

越来越多的研究提示,主要空气污染物PM_(2.5)暴露浓度的升高与儿童过敏性疾病的发病率有着密切的关系,然而PM_(2.5)暴露与过敏性疾病之间的关联尚未完全阐明。为探究患有过敏症状儿童的室内PM_(2.5)对小鼠巨噬细胞的氧化损伤作用以及维生素E(vitamin E,VE)的抗氧化保护作用,从5户患有1种或1种以上的过敏性症状(如过敏性鼻炎、哮喘)儿童的室内采集PM_(2.5),分别考察了不同剂量PM_(2.5)暴露24 h后如何影响小鼠巨噬细胞的氧化应激水平,指标包括活性氧(ROS),还原型谷胱甘肽(GSH),丙二醛(MDA),8-羟基脱氧鸟苷(8-OH-dG),以及炎症因子水平,指标包括肿瘤坏死因子ɑ(TNF-ɑ),白介素8β(IL-8β)的影响。结果表明,200μg·mL~(-1)PM_(2.5)暴露组与对照组比较,细胞内ROS积累,出现脂质过氧化以及DNA损伤,并伴有炎症反应的发生,差异均有统计学意义(P0.05或P0.01);VE(50 mg·mL~(-1))+200μg·mL~(-1)PM_(2.5)组的ROS、MDA、8-OHdG、TNF-ɑ、IL-8β含量低于200μg·mL~(-1)PM_(2.5)组,GSH含量高于200μg·mL~(-1)PM_(2.5)组。较高剂量(200μg·mL~(-1))PM_(2.5)可诱导小鼠腹腔巨噬细胞出现氧化损伤,VE在该应激过程中起着一定的保护作用。     

农田土壤中汞的吸附分配行为研究

汞是环境中毒性最强的重金属之一,由于具有持久性、长距离迁移性和生物累积性被列为全球性污染物。土壤是汞重要的源和汇,在汞的生物地球化学循环中发挥关键作用,其理化性质可以显著影响汞的吸附分配行为。本文基于采自全国各地的131份农业土壤样品考察了汞(Hg2+)在土壤中的吸附分配行为,测定了Hg2+的固液分配系数(Kd),并探讨其与p H、有机质(OM)、粒度组成、溶解性有机质(DOM)和总硫等土壤理化性质的关系。利用逐步多元线性回归的方法分析发现旱地土壤对汞Kd的主要影响因素是DOM和土壤粒度,而水田的主要影响因素是总硫。通过淹水实验,进一步探究了土壤氧化还原对Hg2+分配的影响。研究发现,旱地土壤中,大部分土壤在淹水30 d后Kd呈明显增大趋势,继续淹水至60 d的Kd表现为稳定或下降的趋势;大部分水田土壤在淹水条件下Kd未表现出增大的趋势,且随淹水时间呈稳定或下降的趋势。     

岷江上游水电开发对环境的影响

岷江上游水力资源十分丰富，随着西部大开发的进行，它已成为水电开发的重点区域，干流及支流的电站建设加速进行。自源头至汶川上游河段，实行六级梯级开发方案。但由于岷江水电工程主要是涵洞引水式，原来奔腾的河流变成了地下暗流，使得岷江的多处河段变得干涸，河谷的自然生境和景观发生了很大的变化，原来的干旱河谷气候变得更加干旱。也使河流生物系统受到严重影响。作者在对长江上游考察的基础上对岷江上游水电开发现状及其对环境的影响进行了分析，提出应该进行流域统一规划，强化执法监督，水电开发与环境保护建设并重；加强上中下游统一管理，注重流域综合开发等建议。     

水污染源在线设备比对监测问题与解决方案——以长沙市在线监测系统为例

总结了长沙市7年来水污染源在线监测系统开展比对监测工作的情况,对氨氮、p H、重金属比对监测存在的问题进行了剖析,分析了在线监测仪器比对不合格的原因以及目前在线监测仪器部分项目缺乏误差标准等亟待解决的问题,研究出各因子误差的合理区间,提出了切实可行的解决方案:氨氮应该按照检测浓度高低确定误差范围;p H质控样不应使用相对误差,建议采用±0.3 p H的绝对误差;重金属实际水样浓度小于一定量时,用接近水样浓度的低浓度质控样替代。     

纳米SiO2在含阴离子表面活性剂低浊水处理中的应用

在含有阴离子表面活性剂-十二烷基硫酸钠（SDS）的6NTU高岭土悬浊液中,改变SDS的浓度,投加纳米SiO2与聚合铝PAC进行动态混凝实验与静沉实验,借助图像分析技术与分形理论,探讨了纳米SiO2与PAC处理含SDS低浊水的作用机理、絮凝效果与形态学特征。结果表明：①纳米SiO2与SDS使高岭土粒子表面负电性增强。纳米SiO2的絮凝机理以吸附架桥为主。②纳米SiO2对SDS的去除效果优于PAC。SDS浓度越高,去除效果越显著。但纳米SiO2对无机高岭土粒子的处理能力不如PAC,PAC絮凝后的上清液浊度低。当SDS浓度增至10mg／L时,纳米SiO2对SDS的去除率高,而PAC对SDS的絮凝能力弱,PAC对无机颗粒的去除效果也下降。③助凝剂纳米SiO2较强的吸附活性能加快PAC絮体成长为结构密实的RLCA构型,分维值高,絮凝效果好。     

森林土壤退化及其防治研究综述

介绍了土壤退化的概念；从树种生物学特性、人工林植物群落结构和栽培措施方面探讨了森林土壤退化的机理；提出了防治森林土壤退化的对策。文章最后指出，应从多学科的角度深入系统地研究地力衰退的机理，利用遥感、地理信息系统等高新技术手段构建包括计算机模拟模型、林地指南、关键决策系统、专家系统等在内的不同的预测和决策工具，同时加强天然林的进一步研究。     

土壤中残留对硫磷和甲基对硫磷的高效液相色谱分析

本文介绍一种简介、快速的前处理和反相高效液相色谱法对土壤样品中残留的对硫磷和甲基对硫磷进行定量分析，样品添加回收率分别为８２％和８６％，最小检测浓度为０．１ｍｇ．ｋｇ＾－１。