Environmental Isotopes for Resolution of Hydrology Problems

The use of environmental isotopes as tracers in the hydrosphere is increasing as analytical instrumentation improves and more applications are discovered. There exists still misconceptions on the role of isotopes in resolving hydrology problems. Naturally occurring isotopes in the environment describe hydrological processes, estimate ages, fingerprint sources and pathways, yet are not subject to the regulatory restraints of artificial isotope injections nor the limited extent of many chemical tracers, particularly dyes and particulates. A short review is presented for practicing hydrologists on the basis for employing stable and radioactive isotopes and a synopsis of recent isotope hydrology applications is provided. Special focus is presented on the emergent role of water isopopes (¹⁸O, ²H, ³H) in wet-weather flow research in urban watersheds. A brief technical approach for an experimental site in the Mill Creek Watershed, Ohio is outlined.     

村级养殖种植园区碳素物质流分析——以北京市平谷区西柏店村为例

将西柏店村畜禽养殖规模折合为1.5万头猪场当量污染负荷,并将整个园区生产工艺分为养殖、废弃物处理和种植3个阶段,不考虑隐藏流的情况下,以1年为系统边界,通过数据调查、已有资料研究和小区种植试验,采用物质流分析方法分析了西柏店村养殖种植园区在整个生产工艺的碳素流动,以期为村级养殖种植园区大力发展低碳经济提供新的方法和视角,为村级区域循环经济及可持续发展提供减少环境压力解决方案的科学依据。通过园区养殖种植过程的C素分析表明,养殖阶段年输入C素总量为112.52×10^4 kg,其中猪身总固碳量为40.04×10^4 kg,粪碳和尿碳总量为49.29×10^4 kg,以CO2形式代谢排出的C为23.19×10^4 kg。废弃物处理阶段输入的碳主要为粪碳和尿碳,其总量为49.29×10^4 kg,其中9.79×10^4 kg尿碳直接进入种植阶段,39.50×10^4 kg粪碳进入沼气站处理,沼气转化出的碳为11.02×10^4 kg,其中CH4为8.43×10^4 kg,CO2为2.59×10^4 kg,养殖污水中通过CH4排放再加上其他途径释放的碳约有23.66×10^4 kg,占粪碳量的59.89%。进入种植阶段的碳素主要为尿碳、沼渣和沼液的碳素,合计为14.61×10^4 kg,假设该村43 hm^2耕地能全部施用沼肥,不计其他作物种植,1季玉米种植土壤可库存有机碳为60.50×10^4 kg,为进入种植阶段碳素14.61×10^4 kg的4倍,还可增加植物有机碳27.31×10^4 kg。由C素流动分析可知,西柏店村具有可容纳该村养殖废弃物的环境容量,有较好实现养殖废弃物循环利用的条件,但需大力加强畜禽废弃物的管理和处理,提高园区养殖废弃物循环利用效率。     

COMPARISON OF DESIGN STORM CONCEPTS USING CONTINUOUS SIMULATION WITH SHORT DURATION STORMS1

ABSTRACT: The objectives of this paper were to test the ability of various design storm distributions to simulate the actual rainfall pattern and to compare the runoff rates used in the design of stormwater management devices in the State of Florida using continuous simulation approach. The analyses were performed for four gaged stations to evaluate the applicability of design storm distributions in different parts of the State of Florida. The approach used in this study compared the peak runoff rates from design storms based on the various distributions to those that would result from actual rainfall events. A series of continuous runoff rates were developed through the use of actual fifteen-minute recorded rainfall data, Horton type infiltration decay and recovery rate, and a continuous simulation model. The runoff rates were analyzed using frequency distributions to obtain peak runoff rates associated with different return periods based on the assumption that the continuous simulation approach closely predicts the actual runoff rates from the gaged stations. The results show that the behavior of the design storm distributions varies for different watershed characteristics in different parts of the state. The study also suggests that in general the Florida Department of Transportation and the Suwanne River Water Management (FDOT/ SRWMD) distributions appeared to agree with the continuous simulation results.     

流动系统内生物膜的形成及控制

应用辐射流动室（Ｒａｄｉｃａｌ Ｆｌｏｗ Ｃｈａｍｂｅｒ,ＲＦＣ）技术宣地研究水力剪切力对硝化细菌在聚苯乙烯（ＰＳ）载体表面固定的。发现水力剪切力直接影响硝化细菌的固定。当作用于ＰＳ表面的水力剪切力大于８．０Ｎ／ｍ＾２时,硝化细菌基本不能在ＰＳ表面险境着;水力剪切力小于８．０Ｎ／ｍ＾２时,硝化细菌的固定程度随剪切力的减小而加强,直至达到最大,实验表明辐射液动室技术为定量研究生物膜形成及控制与水力剪     

广州市移动源现状及其污染控制管理对策

通过对广州市机动车辆构成状况和发展趋势、车流变化与氮氧化物变化关系以及各类车型污染排放分担率的分析,结果表明:在排放污染物的移动源中,小型车(出租车及其他小型车)和摩托车是一氧化碳、碳氢化合物的主要排放源;公共汽车等大型车是氮氧化物的主要排放源之一。并提出对广州市机动车污染控制应着重控制摩托车、小型车(特别是轿车,包括出租车)、公共汽车的污染排放。      

非饱和土壤轻油污染多相流研究进展

轻油泄漏到地下后 ,在非饱和土壤中水、气、油三相相互作用、相互影响 ,共同构成多相流体系统。在简要分析轻油污染问题的产生、危害以及轻油泄漏在地表以下运移方式的基础上 ,介绍并总结了近些年来国内外土壤轻油污染有关的多相流研究方面的进展 ,包括国外的模型研究成果、国内外试验研究方法和研究成果 ,并指出目前研究中存在的问题和需要进一步探讨的方向     

城市生态环境质量调控能力设计--以北京市温榆河生物通道设计为例

以北京市温榆河生物通道设计为例,提出建设生态城市的关键是提高城市自身的环境质量调控能力,其设计应注重2个方面:①把以植物为主体的、具有合理异质性并达到一定面积的自然组分作为控制性组分,并保证其持久存在;②要保证"物种流"在城市景观内的顺畅流动。      

露天矿边坡岩体裂隙测量与卸荷破坏的数值模拟研究*

为探究露天矿不同高度边坡卸荷破坏模式的异同,以辽宁鞍山大孤山铁矿某岩质边坡为背景,利用边坡岩体内优势裂隙组产状、迹长和密度等随机分布参数,构建与边坡结构面具有相似分布规律的二维网络模型,借助PFC数值计算软件,探讨不同开采水平下坡体位移场和裂隙发展的时空演化规律以及边坡的破坏模式。研究结果表明:在边坡开挖过程中,出现的裂隙以张拉裂隙为主;裂隙主要出现在靠近坡面一定范围内,从坡面向里,裂隙数量减小,裂隙初始出现在坡脚区域,而后向坡顶发展;边坡开挖后,水平位移由负变为正,且突然增大,而后呈现阶跃型增长;边坡水平和竖向位移最大值发生在坡脚区域和靠近坡面位置,远离坡面,位移逐渐减小。     

均匀流场水平潜流人工湿地对四环素类抗生素的去除效果

利用均匀流场水平潜流人工湿地实验系统处理含四环素类抗生素废水,考察了湿地系统对抗生素的去除率、出水口差向代谢产物的含量以及抗生素在湿地植物中的累积情况。实验结果表明:在水力停留时间为2 d、土霉素、四环素、金霉素和强力霉素进水质量浓度均为200 μg/L时,出水中上述4种抗生素的平均去除率分别为98.62%、93.06%、99.13%和92.25%;出水可检出3种四环素类抗生素代谢产物,分别为差向土霉素、差向金霉素和差向四环素,质量浓度分别为(3.69±0.23) μg/L、(13.81±0.47) μg/L和(19.00±0.63) μg/L;湿地植物美人蕉的根、茎、叶中可以检测到土霉素和四环素,四环素含量的大小顺序为茎>根>叶。     

化学吸收法采集固定污染源氨气的影响因素探究

固定污染源氨气的手工监测,干扰因素较多,其中采样环节尤为关键。实验通过催化氧化-化学发光法考察不同采样管线材质对氨气的吸附效果,离子色谱法考察化学吸收法采集氨气的吸收瓶类型、采样流量、吸收液种类、吸收液浓度及体积等采样条件对氨气吸收效率的影响。实验表明,316 L不锈钢与聚四氟乙烯对氨气的吸附较小,氨气的采样流量不宜超过1.0 L/min,棕色气泡式吸收瓶更适用于氨气样品的采集,磷酸溶液作吸收液对氨气的吸收效率较好,对于低浓度的氨气样品,应采用低流量长时间采集。