沉水植被对河流温室气体释放减缓作用研究

为揭示沉水植物生态修复在减缓河流温室气体释放方面的作用,在浙江省嘉善县选择盛家湾(有沉水植物)和东龙港(无沉水植物)2条河流,利用扩散模型法对其水体CO₂、CH₄、N₂O释放通量进行24 h连续监测,并进行对比分析。结果表明：2条河流除盛家湾水体在16:00表现为CO₂吸收外,其余监测时间内3种气体均呈过饱和状态,表现为向大气释放温室气体,24 h内比较,有沉水植物的盛家湾可减少89%的温室气体释放。将气体释放通量与环境因子进行相关性分析发现,盛家湾水体CO₂释放通量与水温、pH、溶解氧浓度呈显著负相关,与氧化还原电位呈显著正相关,N₂O释放通量与水温、pH、溶解氧浓度呈显著正相关,与氧化还原电位呈显著负相关;东龙港水体CO₂释放通量与水温呈显著正相关,CH₄释放通量与水温、溶解氧浓度呈显著正相关,N₂O释放通量与水温呈显著正相关。     

基于碳储量最大化的流域多目标土地利用分区优化模拟——以广西西江清水河为例

土地利用变化是影响碳固存变化的重要因素,土地利用优化对实现区域碳平衡具有重要作用。以广西西江清水河流域为研究对象,基于2000年、2010年和2020年土地利用数据,通过FLUS-InVEST耦合模型预测2060年清水河流域4种模拟情景(基线情景、耕地保护情景、水域保护情景、高碳储用地保护情景)下土地利用变化与碳储量的时空发展特征;针对高、中、低碳储能力等级区域适宜发展的方向,构建基于碳储量最大化的灰色线性规划模型,优化土地利用数量结构并运用FLUS模型模拟土地利用空间布局;利用Fragstats软件分析流域上、中、下游区域不同土地利用类型的形态格局,探讨其与碳储量的相关性并提出相应的优化策略。结果表明：1)4种模拟情景下,2060年流域碳储量仅在高碳储用地保护情景下稳定提升,其他3种情景都大幅下降;2)基于优化方案,2060年流域内林地、湿地和水域面积增加,建设用地面积稳定增长,草地、耕地面积相对减少且连片耕地保持不变,流域整体碳储量增长达1.32×10⁶ t;3)流域土地利用形态格局影响碳储量,且不同流段存在空间异质性,整体上斑块呈现复杂不规则的形态和较高的聚...     

平原感潮河网地区河道水体表观污染评价及来源解析

以佛山市大沥镇河道为研究对象,采用表观污染指数法及表观污染类型的分类方法,从污染程度和污染类型2个角度对平原感潮河网地区河道水体表观污染状况及污染源进行评价,并利用正定矩阵因子分解模型定量解析污染源。结果表明：佛山市大沥镇河道水体表观质量整体不佳,表观污染类型以混合主导型为主,夏季和晚春的表观污染程度重于早春。不同片区水体表观状况从优至劣依次为镇水围片区>白沙片区>盐联围片区>黄岐盐联围片区>谢边涌及香基河片区>泌冲片区>后海片区。退潮时段河道水体表观质量较差,且涨退潮对镇南部河道水体表观质量影响较大。不同表观污染类型河道的污染源类型及贡献率不同,有机主导型（黑臭）的主要污染源为点源污染（52.61%）;有机主导型（水华）的主要污染源为农业面源（35.98%）;营养主导型的主要污染源为种植业污染（51.43%）;无机主导型的主要污染源为地表径流（41.50%）。研究显示,大沥镇河道水体表观污染时空变化较为显著,不同表观污染类型的污染源具有差异性,需分类治理,从而改善水体表观状况。     

基于Sentinel-2与随机森林算法的太湖水生植被分布监测

基于2018—2021年太湖地区哨兵2号（Sentinel-2）卫星遥感影像和随机森林算法,结合植被敏感指数,开展太湖水生植被分布监测,综合分析了水生植被的时空变化特征,初步揭示了太湖水生植被的动态变化。结果表明,太湖水生植被分布面积有逐年上升的趋势,且年间变化具有明显的单峰型特征,表现为春季沉寂,夏季快速增长,秋季达到暴发期,冬季面积开始减退;太湖水生植被主要分布于东太湖、东部沿岸和贡湖,类型以沉水植被为主,其中浮叶植被主要分布于东太湖,挺水植被主要分布于东太湖沿岸的浅水区域;沉水植被主要分布于东部沿岸和贡湖;水生植被主要分布的东太湖水域,其水质总体优于太湖其他水域。     

黄土高原城市工业污水排放脱钩分析及驱动效应分解——以陕西省为例

黄土高原地处中国干旱与半干旱地区,水资源稀缺、生态脆弱。随着城市工业的不断发展,其面临着工业发展与水资源消耗、污水排放等多层矛盾,深入探究黄土高原城市工业发展与污水排放的关系以及污水排放的驱动效应具有研究意义。以陕西省为研究对象,使用Tapio脱钩模型对其10个地级市的工业污水排放脱钩状态进行测算分析,并进一步使用LMDI模型对其工业污水排放的驱动效应进行分解。研究发现,（1）各地工业污水排放变化存在一定的差异。2011—2014年除西安、咸阳、宝鸡、汉中出现下降趋势以外,其他地区均呈现增长趋势,而渭南增速最快为79.71%,其次是商洛、安康、榆林、铜川、延安。2014—2017年除榆林以外,其余各地区均是下降态势,且榆林在该时间段增速最快,达118.89%。2017—2020年,除咸阳、铜川呈现增长趋势以外,其余各地区均为负增长,但相对而言铜川地区增速不大,为1.45%;咸阳增速较大,为162.43%。（2）陕南工业发展与污水排放的脱钩状态总体较为理想,关中地区西安市脱钩状态较理想,其余各地区仍有较大的改进空间;陕北地区两市总体而言,脱钩状态不理想,工业发展模式以低效扩张与粗放扩张为...     

山地城市主要河流水质评价及预测研究——以四川省绵阳市为例

综合客观评价河流水质的健康及污染状况,科学分析预测水环境质量的变化趋势,对于河流水污染精准防治具有重要意义。选取绵阳市境内主要河流为研究对象,基于2014-2022年绵阳市12个水质监测断面的4项污染物指标监测数据,结合模糊综合评价法及主成分分析法对其断面水质进行评价并判断污染程度,建立带外源输入的非线性自回归（NARX）神经网络模型,预测研究区域内2025年和2030年的水质变化趋势。结果表明：1）综合不同水期来看,在枯水期,芙蓉溪仙鱼桥与梓潼垢家渡断面的水质级别分别在2015年和2016年都未能达到水质目标,满足水质功能标准的断面占12个监测断面的92%,而在平水期与丰水期各断面水质均能达到各自的标准;2）凯江老南桥、梓潼垢家渡及天仙镇大佛寺断面水质受水期影响较大,平武水文站在所选断面中总体水质较好,而芙蓉溪仙鱼桥较差;3）溶解氧（DO）、高锰酸盐指数（CODMn）、五日生化需氧量（BOD5）及氨氮（NH3-N）的实测值与预测值之间高度相关,均方误差均较小,满足水质预测的精度要求;4）从水质变化趋势来看,除天仙镇大佛寺断面2028-2030年的水质级别由2023-2027年的Ⅰ级降...     

Behavior and control of chlorine in dyestuff residue incineration

Dyestuffresidue, a type of hazardous waste, is incinerated in the tubular furnace, and thermodynamic equilibrium model is used to calculate and analyze the chlorine behavior. The HCI emission and its effects on the behaviors of heavy metals are studied. Meanwhile, the effects of three dechlorine reagents are predicted at a high temperature. Results show that HCI emission is dependent on incineration temperature. The HCl evaporated mainly derives from the organic chlorine. Under the working condition of 500-- 900℃, the main products of rig, Pb, Cu, Ni, Zn, and Mn in reaction with HCl are HgCl2 （g）, PbCl4（g）, PbCI2 （g）, （CuCl）3 （g）, NiCl2 （s）, NiCl2 （g）, ZnCl2 （s）, ZnCl2 （g）, Zn （g）, MnCl2 （s）, and MnCl2 （g）, respectively. Among the three dechlorine reagents, CaCO3 is optimal to remove chlorine at high temperature, little of HCl is released below 800℃, whereas Fe3O4 is unstable at high temperature.     

Mass transport model of ions within biofilms under the effect of external field

A mass transport model was developed to predict the transport rate of ions within biofilms, which was experimentally verified using the fluxes of NH4^＋ and Ca^2＋ through the heterotrophic biofilms with the thickness varying from 230 to 1430μm under the effect of external field in the range of-20 V/m to 60 V/m. It is found that the result predicted by the model is in agreement with the experimentally obtained one, with the error less than 5 percent for the thin biofilms. The error increases with the increase of the biofilm thickness. The transport rate of ions caused by electric migration is affected by the charges, field strength, and biofilm thickness and so on.     

Dissipation of chlorpyrifos in pakchoi-vegetated soil in a greenhouse

The dissipation of chlorpyrifos in pakchoi-vegetated soil was investigated in the summer and autumn in a greenhouse and field, respectively. The dissipation of chlorpyrifos in pakchoi-grown soil was comparatively described by fitting the residue data to seven models （lst-order, 1.5th-order, 2nd-order, RF lst-order, RF 1.5th-order, RF 2nd-order, and bi-exponential or two-compartment models）. Statistical analysis was performed using the SPSS 11.5 statistical package. The bi-exponential model was selected as the optimal model according to the coefficient of determination r^2. The dissipation half-lives （DT50） of chlorpyrifos in pakchoi-vegetated soil at the recommended dose in the summer and autumn, calculated by the bi-exponential model, were 0.6 and 1.2 d in a greenhouse, 0.4 and 1.0 d in a field, respectively; the corresponding values at double dose were 1.2 and 2.1 d in a greenhouse, 0.5 and 1.3 d in a field, respectively. The kinetic data indicate the dissipation of chlorpyrifos in pakchoi-grown soil in a greenhouse is slower than that in a field, and dissipates slower in the autumn than in the summer.     

NH3-N在大连湾的水环境行为模拟研究

应用三维水质模型对大连湾中的主要污染物NH3-N的行为进行了模拟,对NH3-N浓度的时空变化规律以及其影响因素进行了研究,选择主要的模型参数进行了灵敏度分析。由空间分布的模拟结果可知,在大连湾,NH3-N浓度主要集中在排污口附近区域,灵敏度分析显示,在排污口区水体的扩散能力对NH3-N浓度的影响较大。由季节变化模拟结果可知,在湾顶部的排污口区NH3-N浓度显示明显的季节变化趋势。在湾中部和朝海边界的湾口区NH3-N浓度较低,变化平缓。模拟结果可以为大连湾的污染控制、水质规划和管理提供科学依据。