基于Hydrus-1D模型的太湖流域农田系统水分渗漏和氮磷淋失特征分析

在土壤水分长期定位观测基础上,应用Hydrus-1D模型对太湖流域典型稻麦轮作农田土壤水分渗漏进行动态模拟,并结合深层土壤溶液取样及氮磷浓度测定,分析了当前耕作方式下农田水分渗漏和氮磷淋失特征。结果表明,土壤水渗漏与降雨、灌溉及前期土壤含水率有关;麦季深层渗漏量小但持续时间长,而稻季单次渗漏量大却持续时间短。模拟时段内铵态氮和可溶解性总磷的淋失主要发生在稻季,淋失量分别为2.62、0.49 kg/hm²,分别占稻麦轮作期总淋失量的96.0%、96.0%,而硝态氮淋失主要发生在麦季,淋失量为57.97 kg/hm²,占总淋失量的80.2%;无机氮淋失的主要形态为硝态氮,其淋失量占总淋失量的96.4%。综合看来,硝态氮应作为主要阻控对象,以减少农田面源污染对地下水及太湖水体的污染风险。此外,氮磷淋失在6、7月份即休耕期和水稻生长早期容易达到峰值,应得到重视。     

小球藻高效净化猪场废水厌氧发酵沼液研究

为了净化脱除养猪场废水厌氧发酵沼液中的主要污染物,本文利用臭氧氧化对沼液灭菌并且降解其中的大分子有机物(效果优于高压蒸汽灭菌法),然后高效培养小球藻转化为生物质变废为宝.研究了通入不同体积浓度CO_2以及在沼液中补充部分营养盐对微藻生长净化沼液的影响.当CO_2体积浓度从2%逐渐增加到30%时,微藻生物质产量和脱除污染物效率先升后降,并在体积浓度为15%时达到峰值.当沼液中补充添加营养盐10 mg·L~(-1)磷和1 mg·L~(-1)铁时,微藻生物质产量相对未添加条件进一步提高了29.1%,达到了5.81 g·L~(-1),相应的COD、TN、NH_3-N、TP和抗生素替米考星等污染物脱除效率分别提高到88.5%、91.2%、93.6%、98.9%和90.7%.因此,小球藻可高效净化猪场厌氧发酵沼液同时生产高值生物质,具有良好的应用前景.     

海南岛近岸海域溶解无机磷时空分布及富营养化

根据2016年枯水季、丰水季和平水季海南岛近岸海域表层海水现场调查资料,对该海域表层海水中溶解无机磷（DIP）的时空分布特征进行研究,评价其污染水平和营养盐结构,分析该海域富营养化程度,并探讨了研究区域DIP的主要来源及与环境因子之间的关系.结果表明,海南岛近岸海域表层海水DIP的平均浓度为（0.008±0.006）mg/L,浓度范围为0.000~0.062mg/L,万宁小海海域是3个水季的主要污染区域;平水季研究海域DIP污染水平高于枯水季与丰水季;富营养化指数变化范围为0.00~3.94,平均为（0.21±0.46）,总体上海南岛近岸表层海水富营养化程度较低,但局部海域富营养化问题依然突出.     

南阳盆地东部山区土壤重金属分布特征及生态风险评价

通过分析南阳盆地东部山区表层土壤（0~20 cm）样品的As、Hg、Cd、Cr、Pb、Zn、Ni和Cu等8种重金属含量和pH值,对土壤重金属的空间分布特征、污染程度和生态风险进行研究,并对重金属的来源进行分析.结果表明,研究区内土壤Cd、Cu、Cr、Ni、Pb、Zn和As含量相比于土壤污染风险筛选值存在不同程度的超标.土壤重金属空间分布呈面状和岛状分布.含量高值区主要分布在研究区南部,且与矿区分布相吻合.除了少数样点的土壤以外,大部分样点未受到污染,Cd的污染最为严重.As、Cr、Pb、Zn、Ni和Cu在几乎全部地区的潜在生态风险系数为轻微风险等级,Cd和Hg的潜在生态风险系数为中等风险等级占比最高.研究区综合土壤重金属潜在很强和强生态风险指数占比较高,分别为58.93%和37.66%.土壤Hg、Cd和Pb主要受到矿产开采等人类活动的影响,As主要受到研究区地质背景的影响,Zn、Ni、Cr和Cu同时受到人类活动和地质背景的影响.研究区矿产资源的开采是造成土壤污染及生态风险的主要原因.     

成都市地表水天然水化学变化特征及影响因素

为揭示大型城市对地表水天然水化学的影响,于2019年春开始对长江上游岷、沱江流域成都段河流进行了每月采样监测,同时采集成都市57个污水处理厂进出口水样,测试所有样品的主要离子等水化学参数,并与搜集的历史岷、沱江数据对比.结果表明,成都地表水天然水化学目前仍是中-低矿化度水,水化学类型为重碳酸盐钙组水,是流域碳酸盐岩风化作用决定的天然水化学特征,同时受硅酸盐和蒸发岩风化的影响.成都地表水天然水化学表现出明显的月变化特征,即枯水期主要离子和矿化度质量浓度高而丰水期质量浓度低,反映出点源影响特征;空间上城市下游主要离子和矿化度高于城市上游,而且支流流域高于干流流域,反映出明显的城市影响.模拟计算等进一步分析显示,城市活动是成都地表水天然水化学变化的主要驱动因素,表现在污水排放对水体Cl^-和Na⁺升高的显著贡献,和人为酸性气体排放导致的水体总硬度/碱度>1.对比岷、沱江20世纪60年代天然水化学数据说明,目前水体Cl^-/Na⁺比已显著升高,尽管水体尚未出现天然水化学性质的根本变化,但已表现出一定的盐渍化趋势.作为距长江源头最近的特大型城市,成都市对长江水系天然水化学的影响及其环境效应值得进一步关注.     

盾构近接立交桥基础安全影响三维数值分析

为了提高盾构近距离穿越立交桥群桩基础施工中的安全性,采用有限元方法建立三维数值模型对盾构穿越群桩基础过程进行动态模拟,分析了群桩基础水平位移的变化规律以及地表受盾构影响的变形规律。结果表明:盾构掘进对桩基础水平位移影响最大,且水平位移增长过程分为盾构到达前、穿越时以及注浆阶段3个阶段,3个阶段水平位移值比例为6∶3∶1;盾构在竖直方向对桩基础水平位移的影响范围为1D（盾构直径）,水平方向为3D;此外,处于盾构左右双线之间的桥梁结构由于受到土层和桩基础沉降的双重影响,会产生较大的位移,实际施工中建议加强该区域桥梁结构的监测。     

以DO作为MSBR污水处理系统模糊控制参数的研究

改良序批式活性污泥法（Modified Sequencing Batch Reactor,MSBR）处理污水主要是一个好氧过程,需氧量与有机物的降解有关。反应池内溶解氧（DO）的变化取决于进水的浓度、曝气量、污泥浓度等因素。试验研究表明,进水浓度高,需氧量大,反应时间长;供气量大,有机物降解快,反应时间短。而以上污水处理过程的特征都可以由反应池中DO的变化来反映,采用DO的在线检测来作为MSBR的污水处理过程和终点控制参数是可行的。     

空间溢出视角下的环境规制与绿色发展——困境还是协调？

绿色发展是未来经济发展的必然趋势,提升绿色全要素生产率是实现绿色发展的重要途径,环境规制是解决环境问题的有效保障。本文采用2004—2019年30个省级面板数据,构建动态空间杜宾模型,实证研究了环境总体规制、工业废气规制、工业废水规制、工业固体废物规制和光污染规制对绿色全要素生产率的空间溢出影响。研究发现,环境总体规制对本地绿色全要素生产率的影响呈U形,工业废气规制、工业废水规制和工业固体废物规制的研究结果存在同一规律,而光污染规制起抑制作用。总体规制对邻地绿色全要素生产率的影响呈倒U形,具体规制的影响各不相同,工业废气规制与总体规制的结果类似,而工业废水规制的空间溢出效应表现为负,工业固体废物规制和光污染规制的空间溢出效应不显著。本文从实证角度验证了“绿水青山”和“金山银山”的兼容性,环境规制和效率提升并不矛盾。在制定环境政策时,需考虑区域间的相互协调和实际产业情况。     

风沙土成土演变过程中土壤微生物生物学特性研究进展与展望

对风沙土成土演变过程中的土壤微生物分布及组成、微生物生理群、微生物活性及固沙植物的根际微生物特性等微生物学特性研究成果进行了归纳和总结,得出了在风沙土成土演变过程中,随着生境的不断变化,各类微生物的数量显著增加,其分布随着土层深度、种植年限和季节的不同而不同、微生物活性也明显增加。流沙上种植固沙植物后,根系产生的各种代谢物改变了根际的理化环境,促进了根际微生物的发展,同时微生物的旺盛繁殖,也促进了风沙土向良性方向演变。     

区域COD、SO2及TSP排放的空间自相关分析：以江苏省为例

空间自相关分析是空间统计学的一个重要组成部分,是认识空间格局的有效手段.针对研究的空间范围不同,常采用全局空间自相关和局部空间自相关来衡量区域空间自相关程度.利用江苏省1990～2006年13个省辖市COD、SO₂和TSP排放量数据,采用空间自相关分析方法对江苏省环境污染排放区域异质性进行了研究.结果表明,江苏省COD和TSP排放总量分别从1990年的596?353　t和1?101?404　t显著下降到2006年的291?762　t和704?734　t, SO₂排放量基本保持稳定;江苏省COD、SO₂和TSP排放的空间自相关性随时间推移正在发生着变化,到2006年COD、SO₂和TSP排放的Global Moran's I分别达到0.465?7、　0.214?2和0.510?1,呈现较显著的正空间自相关趋势,空间上的集聚分布格局业已形成,且COD排放先于SO₂和TSP排放在空间呈现集聚格局,空间集聚的程度也较大;苏南与苏北的污染排放格局差异较大,苏南COD、SO₂和TSP排放的Global Moran's I值至2006年分别增加到0.499?7、　0.320?2和0.298?3,集聚格局明显,而苏北COD、SO₂和TSP排放的Global Moran's I值大部分都低于-0.2,没有表现集聚状态.COD排放的集聚区域变为苏州、无锡和常州,SO₂排放的集聚区域变为苏州和无锡,TSP排放的空间格局变化不大,苏南五市一直是TSP排放的集聚区域.空间自相关关系的探讨对于认识江苏省区域环境异质性及环境宏观战略研究具有重要意义,也对江苏省生态省建设和和谐社会构建提供重要参考.