CSTR水力学模型数值求解方法探讨

CSTR模型是河流水质模拟的常用模型之一,其中水力学模型是影响CSTR模型数值稳定性的关键因素,但迄今为止对CSTR水力学模型数值稳定性鲜有充分的讨论. 以赣江朝阳水厂至八一桥北段为例,采用实测数据,分单箱积分和整体积分2种方式,讨论了Runge-Kutta-Felberg方法(RKF)、经典四阶Runge-Kutta方法(RK4)和二级四阶隐式Runge-Kutta方法(RK2)的数值稳定性、模拟精度和时间效率. 结果表明,与国际上目前常用的单箱积分相比,整体积分具有更好的稳定性. 3种Runge-Kutta方法的稳定性排序是RKF相似文献   

三峡库区大宁河藻细胞昼夜垂直迁移研究

旨在准确为三峡库区藻华预警提供基础数据,本研究于2011年7月底在三峡库区大宁河流域进行藻细胞昼夜垂直迁移试验.结果表明,大宁河在此期间,藻细胞主要以绿藻、蓝藻、硅藻和甲藻为主;藻细胞在水体中的分布不均匀,72.5%～76.2%的藻细胞集中在0.5～4.0 m水体之间,0～0.5 m处藻细胞较少,占垂直水体藻密度的7.5%～16.3%,白天藻细胞Morisita指数(MI)为1.41～1.97,夜晚MI指数为1.17～1.55,叶绿素a白天MI指数为1.31～1.59,而夜晚MI指数为1.17～1.39.藻细胞在水体中存在明显的昼夜垂直迁移现象,该现象主要发生在0.5～4.0 m水体之间.水体中的藻密度受营养盐的影响较小,与可溶解性总磷显著相关(r=0.89),藻密度主要受温度、pH值和导电率影响,藻密度与温度、pH值和导电率呈极显著相关,相关系数分别为0.96、0.97和-0.99.     

三峡水库大宁河支流浮游植物演变过程及其驱动因素

基于大宁河不同水文期(2012-04-27~2013-01-19)的监测数据,运用数理统计分析手段,探索三峡水库支流浮游植物不同水文期演替模式及其影响因素.结果表明:1研究期间表层叶绿素浓度和藻类细胞密度最大值均出现在汛限期,依次是蓄水期、泄水期和高水位运行期.基于生态功能组原理,不同水文期大宁河的浮游植物演替模式为:CR-R(高水位运行期)-CS(泄水期)-CR/CS(汛限期)-R-CR(蓄水期).2丰富度指数最大值出现在蓄水期,最小值出现在高水位运行期和泄水期;均匀度指数最大值出现在汛限期,最小值出现在高水位运行期和泄水期;多样性指数最大值出现在汛限期,最小值出现在蓄水期和泄水期;演替速率最高值出现在蓄水期,最低值出现在泄水期.3利用数理统计分析方法,高水位运行期,浮游植物生物量与生境参数并不存在显著的相关关系,水动力参数(RSCW)和光热参数(Et和Ef*)是影响浮游植物群落结构的关键要素;泄水期,Et和Ef*均与浮游植物生物量呈显著正相关,营养盐参数(TP)与浮游植物生物量呈显著负相关关系,营养盐参数(TP)和光热参数[Deu(λPAR)/Dmix]是影响浮游植物群落结构的关键要素;汛限期,光热参数(Ef*)与浮游植物生物量呈显著正相关,营养盐参数(TP)与浮游植物生物量呈显著负相关关系,光热参数([Deu(λPAR)/Dmix]、Et和Ef*)和营养盐参数(TP)是影响浮游植物群落结构的关键要素;在蓄水期,TP与Chl-a浓度呈极显著正相关关系,光热参数[Deu(λPAR)/Dmix]是影响浮游植物群落结构的关键要素.     

天津新港区潮间带沉积物细菌群落结构

利用PCR-DGGE技术对天津新港潮间带(东经117°45′11.4"～45′12.4",北纬39°2′42.8"～3′14.6")沉积物中的细菌群落组成和优势菌群进行了调查,通过Quantity One软件分析不同样品的DGGE图谱,发现9个站位的细菌种类、数量和多样性都存在明显差别,表明该潮间带细菌群落的空间异质性...     

一株高效多环芳烃芘降解菌株的筛选鉴定及其特性研究

从天津新港区渤海潮间带筛选出一株以芘为唯一碳源和能源且生长良好的菌株,命名为P2,并对其菌体特征、生长条件及降解效能等进行了系统研究。结果发现该菌株为革兰氏阴性菌,菌株对温度(20～45℃)、pH(5～10)、盐度(0%～3%NaCl)耐受范围较广;对Cr6+、Zn2+、Pb2+、Cu2+、Cd2+5种金属具一定抗性;对5种常见抗生素都较敏感。结合其生理生化特征和16S rDNA序列比对,表明此菌株属于芽胞杆菌属(Bacillussp.)。菌株P2在20d内对芘的降解率高达62%;芘对菌体的谷胱甘肽S-转移酶(GST酶)酶活性有明显的诱导作用,表明GST酶在菌株P2降解芘过程中起着重要的作用。综合菌株P2的生长特性和降解效能,初步认为该菌株较适合用于降解多环芳烃芘的天津新港渤海潮间带原位修复。     

三峡水库支流大宁河水华特征研究

以三峡水库支流大宁河水华敏感期(2007年4~6月和2008年4~5月)水质和水华的调查数据为依据,研究了其水质变化、营养盐构成及水华特征.结果表明,水华敏感期大宁河自回水段以下氮磷含量较高,总氮范围为0.84~3.21 mg/L,总磷为0.011~0.531 mg/L,氮营养盐主要以TDN为主(TDN/TN为84%),而磷营养盐以TDP占优(TDP/TP为60%);N/P值均高于16,藻类生长受磷限制.高锰酸盐指数和溶解氧含量低且变化稳定.叶绿素a为1.41~219.04 mg.m-3.相关性分析表明Chl-a与TP、高锰酸盐指数、DO、pH呈显著正相关(rChla-TP=0.453、rChla-高锰酸盐指数=0.641、rChla-DO=0.584、rChla-pH=0.409,p0.01),与SD呈显著负相关(rChla-SD=-0.392,p0.01);pH受多参数影响,但受藻类生长影响较大.通过显微镜对藻类进行鉴定,发现大宁河自回水段以下水华敏感期藻类分布较广,共发现8门82属124种,其中硅藻门和绿藻门分布最多,其次为蓝藻门和甲藻门,其余藻种较少.大宁河在水华敏感期暴发了3次自回水段以下大规模水华,水华期间藻密度最高值是正常值的14~1427倍,水华优势种主要有绿藻门的波吉卵囊藻、小空星球藻、土生绿球藻、实球藻和小球藻;裸藻门的扁裸藻、矩圆囊裸藻;硅藻门的小环藻、冠盘藻和舟形藻;甲藻门的埃尔多甲藻等;发生多藻种同时水华的情况;出河口处藻类较少.     

BLM预测水中重金属生物有效性研究进展

生物配体模型( BLM)是利用环境参数来预测重金属生物有效性的模型.它生物受体位点作为生物配体,考虑了影响生物毒性的水化学性质,并把生物有效性的概念引入到水质标准中,在较宽的模拟水质范围内取得较好的预测效果.生物配体模型是多学科共同发展的成果,综合了金属在水环境中的化学、生物学、生理学等以及计算机科学方面的成果,这学科...     

中国湖库水环境质量现状调查分析

湖库是人类赖以生存的重要资源,也是我国最为重要的饮用水来源。随着经济发展和污染负荷入湖库量持续增加,我国湖库水环境质量不断下降。以2005-2007年我国大陆地区各省(自治区、直辖市)183个湖泊、531个水库25项水质指标的调查资料为基础,采用单项指标评价和综合评价方法,分析了我国湖库主要的污染状况。结果表明,我国湖库污染的形势十分严峻,Ⅰ类水比例极低,而Ⅴ类和劣Ⅴ类水质比例过高。有机污染仍然是我国湖库主要的污染问题之一,超标因子主要有化学需氧量、石油类、五日生化需氧量、高锰酸盐指数和粪大肠菌群;同时重金属和其它有毒有害物质的超标问题也十分严重,超标因子主要为汞、镉、砷、铅和氰化物。我国达到集中式饮用水水质标准(Ⅰ类、Ⅱ类和Ⅲ类)的湖泊比例仅有20.9%,水库比例稍高,但也仅为53.5%。     

基于SD模型的小江流域协调发展模式研究

三峡水库自蓄水以来水环境安全问题便受到广泛关注。选取三峡水库典型支流小江为研究对象,应用系统动力学(SD)方法和情景分析方法,构建了小江流域环境-社会-经济系统仿真模拟模型,实现了3种发展情景的模拟和分析。研究结果显示:(1)自然发展模式下流域人口、需水量、各产业GDP都实现高速增长,至2025年COD、氨氮、总氮、总磷的负荷分别达到16 796.1 t,9 578.8 t,3 461.8 t以及405.1 t;(2)经济人口调控模式下COD、氨氮负荷分别下降了7.9%和25%;(3)环境社会经济协调发展模式下实现了污染负荷的大幅度削减。结合模拟结果,提出了小江流域环境社会经济持续协调发展的相关建议。     

渤海湾脉红螺中多氯联苯和多溴联苯醚的测定分析

应用GC/HRMS对渤海湾脉红螺中的PCBs(多氯联苯)和PBDEs(多溴联苯醚)2类持久性有机污染物进行了测定分析.结果表明:雄性脉红螺中PCB(3～10氯代)的质量分数(10.1 ng/g,以干质量计)和PBDEs(BDE28、BDE47、BDE99、BDE100、BDE153、BDE154、BDE209)的质量分数(1.74 ng//g)均高于雌性脉红螺(分别为8.09和1.38 ng/g);雄性脉红螺中PCBs的WHO-TEQ(毒性当量,8.41 pg/g,以脂肪质量计)高于雌性脉红螺(4.34 pg/g),其中PCB118和PCB126的贡献率分别为13%和77%.脉红螺的不同组织中,性腺和消化腺中w(PCBs)和w(PBDEs)最高,肌肉组织中最低;主要同类物为PCB118、PCB101、PCB28、PCB138、PCB180、PCB52、PCB153和5-PCB以及BDE209.渤海湾脉红螺的消化腺可以作为PCBs和PBDEs的生物指示物.