Catastrophe theory to assess water security and adaptation strategy in the context of environmental change

Economic development, population growth, urbanization and climate change have led to an increasing water shortage across the globe. Ensuring water security under changing environment will be the greatest challenge for water resources managers in near future. In this paper, catastrophe theory based multi-criteria evaluation model has been proposed to assess water security under different management strategies to recommend the best water management strategy to achieve water security in the context of global environmental change. The assessment model involves future scenarios of climate change, population growth and economic development. Total 16 indicators related to climate, socio-economy and water availability and consumption have been proposed to measure water security under three management strategies viz. business-as-usual, water demand management and water supply management. The model has been applied to Yulin city of North West China to assess water security as well as to identify the water management strategy under changing environment. The results show that under business-as-usual situation the water shortage rate will reach up to 44 % by the year 2020 and up to 70 % by the year 2030 in Yulin. Water supply is required to increase by 41 % to meet the water demand under supply management strategy which is beyond the safe baseline rate. The study reveals that water demand management can reduce the gap between water supply and demand to a reasonable amount and therefore, can be considered as the most effective approach for adapting with environment change.     

成都经济区土壤中HCH和DDT含量及其分布特点

通过对成都经济区土壤中HCH各异构体、DDT及其衍生物的含量及分布特点研究,得出成都经济区土壤中HCH和DDT都有较高的检出率,含量变化幅度也很大,含量较高点主要分布在化工厂附近。对比其他地区研究结果,成都经济区HCH含量较低,DDT含量较高。以西藏地区作为背景值,HCH有一定的污染,DDT污染较为严重。     

2种连续提取法提取3种类型土壤中重金属研究

连续提取法作为一种重要的化学分析方法,是土壤中重金属元素形态分析的主要环节,但不同提取法对于不同的土壤类型及同类土壤中不同重金属形态的提取效果差异很大.本文采用Tessier法和Maiz法等2种不同的连续提取法对华中地区常见的3种类型土壤(红壤、黄棕壤和黄褐土)中的Pb、Cd、Cu和Zn分别进行重金属形态分析,同时对Tessier法和Maiz法获得的结果进行了对比和分析.     

基于InVEST模型的北京山区森林生态系统碳储量评估分析

本文基于北京山区遥感影像数据和标准样地调查数据,利用In VEST模型碳储量模块,评估分析了北京山区森林生态系统的碳储量。结果表明,北京山区森林生态系统的平均碳密度为99. 95 Mg/hm~2,其中乔木层、灌木层、草本层、凋落物层和土壤层平均碳密度分别为10. 51、3. 16、0. 86、8. 61、76. 81 Mg/hm~2。植被碳密度与土壤碳密度呈现显著正相关关系,土壤碳密度与凋落物碳密度呈现显著正相关关系。各林分类型平均碳密度表现为落叶针叶林(153. 99 Mg/hm~2)针阔混交林(132. 45Mg/hm~2)落叶阔叶林(125. 10 Mg/hm~2)常绿针叶林(111. 78 Mg/hm~2)灌木林(72. 26 Mg/hm~2)。北京山区森林生态系统总碳储量为77. 41 Tg,其中乔木层、灌木层、草本层、凋落物层和土壤层的碳储量分别为8. 14、2. 45、0. 67、6. 67、59. 48 Tg。各林分类型总碳储量表现为落叶阔叶林(43. 23 Tg)灌木林(25. 90 Tg)常绿针叶林(6. 21 Tg)针阔混交林(1. 42 Tg)落叶针叶林(0. 65 Tg)。落叶阔叶林和灌木林是北京山区森林生态系统碳储量的主要贡献者,分别占55. 84%和33. 46%。在北京山区各个区县中,怀柔区碳储量最高(15. 37 Tg),平谷区碳储量最低(4. 89 Tg)。北京山区森林生态系统碳储量分布不均,总体表现为北京山区北部区县较高,西部区县偏低,中部和东部最低。     

亚超临界水技术在废旧尼龙6解聚中的应用

研究了尼龙6在亚超临界水中的解聚反应,以期为废旧尼龙6的回收利用提供技术参数.实验分别利用气质联用仪和紫外分光光度计对解聚后的液相产物进行定性和定量分析,并考察了不同的反应温度、反应压力和反应时间对液相产物收率的影响.结果表明,液相产物绝大部分为己内酰胺;解聚的最佳条件为370 ℃、25 MPa、60 min;己内酰胺最大收率为96%.通过动力学分析和Arrhenius关系计算,得出尼龙6亚超临界水解聚的活化能为64.4 kJ/mol.     

高效液相色谱法测定南昌市环境空气PM10中16种多环芳烃

建立了以二极管阵列检测器和荧光检测器串联的高效液相色谱分析方法,在标样未完全分离的情况下,采用双激发波长有效地改善了色谱分离条件.在设定的色谱条件下,各种多环芳烃(PAHs)的检出限为0.11～39.83μg/L,平均回收率为76.7%～98.3%,相对标准偏差为3.6%～12.6%.在南昌市布设4个环境空气采样点,测定PM10中PAHs含量.结果表明,八一广场、南昌市区二中老校区和罗家集区苯并(a)芘日均质量浓度最大值均超过<环境空气质量标准>(GB 3095-1996)的限值,PAHs污染状况较严重.     

生物过滤法净化垃圾填埋场温室气体甲烷的研究进展

生物过滤法是一种低费用、无二次污染的减少垃圾填埋场温室气体甲烷排放的方式,是垃圾填埋气净化的一种很好的选择.介绍了净化垃圾填埋场甲烷的生物过滤器类型及甲烷氧化微生物,概述了生物过滤器氧化甲烷的影响因素、操作条件,并分析了其发展趋势.     

废水产氢产酸/同型产乙酸耦合产酸条件优化

为了更好地发挥产氢产酸/同型产乙酸耦合系统在废水厌氧发酵生产乙酸方面的优势,有必要寻找一种简单有效的方法以获得该系统产酸的优化条件.利用经过加热处理并活化的厌氧污泥作种泥,以模拟废水中的葡萄糖为底物,针对发酵时间、底物浓度、种泥浓度、初始pH进行4因素10水平均匀设计实验,得到了乙酸生产指标与产酸条件之间关系的回归方程;也得到了以高乙酸产量为主要目标导向同时兼顾高乙酸产率和高乙酸生产强度目标的优化条件;优化条件实验乙酸浓度比均匀设计中最高乙酸浓度提高20%左右.研究表明,将均匀设计应用于废水产氢产酸/同型产乙酸耦合产酸条件优化,可以避免盲目性,迅速获得满意结果.     

人工湿地处理城市污水效能的影响因素分析

为解决人工湿地占地面积大、处理效率低、容易堵塞,往往需要间歇运行等问题,通过对传统的人工湿地进行改造,设计一套新型人工湿地床系统——折流式湿地床 侧流式湿地床,并通过试验对其处理城市污水的运行效能的影响因素进行了研究.研究结果表明,降雨、蒸腾和蒸发、温度、植物收割及堵塞作用对人工湿地运行有不同程度的影响,人工湿地受降雨因素的影响,其出水COD值比降雨前低,同时较人工湿地由于降雨作用所导致的COD稀释浓度高2.4～5.7 mg/L,而降雨使出水SS比降雨前高5.0～7.2 mg/L;堵塞缩短了折流湿地床的运行周期及降低了COD的去除,水力负荷为102.87 cm/d时,运行周期为20 d,水头损失由5.2 cm增至14.8 cm,COD去除率由84.35%降至21.19%;水力负荷为137.16 cm/d时,运行周期为16 d,水头损失由5.0 cm增至15.0 cm,COD去除率由81.26%降至7.35%.     

超声波预处理提高污泥好氧消化性能研究

为评价超声波预处理对提高污泥生物消化的作用,采用超声波预处理与好氧消化衔接,测试了污泥消化的溶解性有机物(SCOD)、TSS及蛋白酶变化过程.结果表明,污泥超声波预处理效果较好的能量密度与时间分别为12 kW/L和10 min,此时有机物释放与能量输入之比较优;在此条件下,经预处理后的污泥好氧消化性能明显比未处理的高.消化时间为10.5 d时,经超声波预处理的污泥TSS减量42.7%,而未处理的污泥仅减量20.9%.经超声波预处理后,污泥中的蛋白酶活性明显提高;同时,超声波预处理释放出较多的可溶性物质.因此,增加的可溶性物质与蛋白酶活性使得污泥迅速降解,提高了污泥好氧消化效率,缩短了污泥好氧消化时间.