长江中游洪涝灾害的发展趋势与跨流域治理的必要性

回顾了近五百年来长江中游洪涝灾害发生的历史,运用历史外推原理对洪灾的发展趋势进行了预测,认为在未来的十几年内,长江中游洪灾的发展态势不容乐观。在防御对策上,中央“三十二字”指导原则提出后,人们普遍把眼光投向流域内生态环境的治理。从历史看,长江中游自古以来就是受洪患严重威胁的地区,近代流域内生态环境的破坏在一定程度上人为地加剧了这一威胁,流域内生态环境的治理十分重要。但导致长江中游洪灾的根本 原因还     

Combined steam distillation and electrochemical peroxidation (ECP) treatment of river sediment contaminated by PCBs

A combined treatment process utilizing steam distillation followed by electrochemical peroxidation (ECP) has been utilized to remove >90% of the polychlorinated biphenyls (PCBs) in St. Lawrence River sediment and destroy 95% of the PCBs recovered in the condensate. 2 l of condensate were collected by boiling 500 grams of sediment containing 4.3 mg PCBs. Most of the PCBs (82.3%) were recovered as a small volume (<1 ml) of yellow oil floating on the condensate and coating glassware surfaces. The aqueous phase PCBs (182 μg/l) were destroyed (95%) by three sequential ECP treatments at 16.8°C and pH 5, utilizing 1 ml of H₂O₂ (3%) and periodically reversed current (0.75–1.0 A @ 10 volts). Oxidation is primarily mediated by hydroxyl radicals produced by the reaction of hydrogen peroxide with electrochemically generated ferrous iron (Fenton's reagent). This work suggests steam extraction, in combination with advanced oxidation technologies, provides an effective treatment strategy for contaminated solids.     

无锡市农村黑臭河流沉积物营养盐垂向分布与污染特征分析

为揭示太湖流域农村黑臭河流沉积物中碳、氮、磷营养盐的垂向分布与污染特征,以无锡市周铁镇掌下浜(北段)为例,沿河流上游至下游共采集13个沉积物柱状样,分析总氮(TN)、总磷(TP)、氨氮(NH4+-N)、硝氮(NO3--N)、有机氮(Org-N)、有机碳(TOC)的垂向分布特征,并对沉积物中碳(C)、氮(N)、磷(P)的组分分布进行相关性分析。结果表明:TN、TP、Org-N含量在各点位间变化幅度不同,但均表现出随深度增加减小的趋势,即出现明显的"表层富集"现象,TN、TP、Org-N含量在沉积物中的最大降幅分别为55.82%、69.59%和68.12%;相反,沉积物中NH4+-N含量在垂直距离上呈现随深度加大升高的趋势,上升幅度在25.39%~72.77%;在垂直方向上,NO3--N含量在1号、4号~8号采样点处含量随深度加大而升高,增幅最大为107.51%,在2号、3号和9号~13号采样点处含量随深度增加降低,降幅最大为65.17%;TOC含量呈现随深度增加递减的趋势,含量在13.12~37.52 g·kg-1变化;沉积物中C/N在8.31~19.90之间,均值为13.21,有机物以外源有机质为主;C/P比在12.24~51.84之间,均值为26.71;N/P在1.04~2.86之间,均值为2.02;沉积物中TOC、TN、TP含量两两具有极显著正相关关系(pn=13),表明C、N和P具有同源性。     

北方典型干旱缺水型河流氮磷时空分布特征与富营养化评价

以北方典型干旱缺水型河流-滏阳河流域邢台段为研究对象,通过为期1年(2013年6月—2014年5月)的水质监测,阐述了流域内氮磷时空变化特征及富营养化水平。结果表明,流域内水体TN的平均质量浓度为28.27 mg·L-1(其中NH4+-N占67.94%),TP的平均质量浓度为1.37 mg·L-1(其中SRP占62.01%);流域内氮磷时空分布特征明显:在时间尺度上,水体中氮磷浓度均呈现出旱季(9月—次年5月)高于雨季(6—8月);空间尺度上,氮磷质量浓度分布差异明显且均呈现出市区流域高于市郊流域,沿河流流向逐渐减少的趋势;对数型幂函数普适指数公式对水体富营养化的评价结果显示:无论从时间尺度上还是空间尺度上,所有采样点都处于极富营养状态,其变化趋势与氮磷有明显的一致性,同时富营养化程度与地区污染水平呈现一定的相关性。水资源匮乏以及河流湖库化严重是造成该地区水体富营养化问题突出的主要原因。     

Application of random pore model for SO2 removal reaction by CuO

In this work, mathematical modeling of SO₂ removal reaction with CuO was accomplished by the random pore model. The partial differential equations, describing the reaction of a gaseous reactant with a single pellet and also a packed bed of solid reactant, were solved by the finite element method. The results of modeling consist of CuO conversion-time profiles at different temperatures and SO₂ concentrations, and also break through curves which were compared with the literature experimental data in a good accuracy. The rate constants were estimated from the initial slope of the conversion-time curves, and the product layer diffusivities were evaluated from the whole conversion-time profiles.     

第二松花江(哈达湾-松花江村段)沉积物中有机物污染研究

本文所研究江段的有机污染物主要来自两岸工业排放的废水、生活污水、工业废弃物及生活垃圾。污染源主要位于右岸,上游右岸沉积物中有机污染物的总浓度高于左岸,下游两岸沉积物中有机污染物的总浓度趋于一致。两岸沉积物中污染物总浓度随距离的变化规律如下: 右岸:C=92.044S~(-0.3028) R=-0.962 左岸:C=9.231e~(-0.0058) R=0.946 在该江段沉积物中共检出51种有机污染物。其中致癌、可疑致癌、致突变化合物25种,占检出化合物的49％。淤泥质沉积物中有机污染物的存在量60.67吨,岸边滩及心滩土壤中存在量138.2吨。     

2种方法在典型岩溶区地下水质量评价中的对比——以地苏地下河为例

选择合适的地下水质量评价方法是保证评价结果科学合理的关键。以典型西南岩溶区地苏地下河系为研究对象,运用水质指数法和模糊综合指数法对该地下河系具有代表性的采样点水质进行评价。结果表明:地苏地下河系水质总体较好,2种方法评价得到的水质劣于GB/T 14848—2017《地下水质量标准》Ⅲ类水质的点位分别占全部水样的21.43%和32.14%,主要超标指标为 NO 3 - ,其最高检出浓度是Ⅲ类水质限值的2.3倍,超标点位主要集中于人类活动较强烈的地苏乡。在28个点位中,2种方法评价结果一致的点位有15个,存在差异点位的评价结果仅相差一个水质级别。水质指数法能够满足水质类别划分及水质定量评价的要求,但是对于超标指标不同的水样可比性较差;模糊综合指数法可精确地反映指标实际浓度与水质分级界限的接近程度,量化了所有评价指标对地下水水质的影响权重,使结果更精确,但是计算比较复杂,可操作性较差,且不能识别主要超标指标,在量化所有参评指标时有可能掩盖对人体健康和生态环境威胁较大的指标的影响。因此在实际应用中,应根据监测数据和评价目的选择合适的评价方法,使评价结果既能反映水体的实际情况,又能满足管理需要。     

强化混凝-滤布滤池提升城市河道水感官品质效果分析

为提高城市河道水感官品质,研究了强化混凝沉淀与滤布滤池组合工艺对河道水的处理效果。以PAC为混凝剂,纳米四氧化三铁为助凝剂,在实验室优化条件实验的基础上,设计加工强化混凝-滤布滤池一体机,在苏州姑苏区外城河进行处理规模为2 t·h⁻¹的现场实验,并采用多种分析仪器对进水、沉淀和混凝出水水样进行分析。结果表明,强化混凝滤布滤池一体化装置可以有效去除各项污染指标,显著改善河道水感官品质,装置对色度的平均去除率为67.7%,出水色度为10度;出水平均透明度提升10倍以上,最终出水3.1 m。通过对各个水质指标进行逐一分析并做相关性分析之后发现,影响色度和透明度的主要因素有悬浮固体、CDOM、藻类及叶绿素a,该装置对这些物质均有一定处理效果,因此,能够显著提升感官品质。本研究结果可为沿海城市提高河道水感官品质提供参考。     

基于浮游细菌生物完整性指数的城市河流健康评价：以深圳河流域为例

河流中的细菌是生态系统中物质循环的重要参与者,能反映河流健康状况,其群落生物指标具有评估城市河流生态状况的潜力。通过调查深圳河流域内深圳河、布吉河和福田河3条河流中的浮游细菌群落,构建了生物完整性指数 (Ba-IBI) ,评估了该流域的健康状况。基于河水浮游细菌的Illumina高通量测序结果,通过差异性检验、箱线图筛选和相关性分析方法从163个候选指标中筛选出变形菌门、放线菌门和微丝藻菌目相对丰度及门水平Simpson多样性指数作为核心指标,构建Ba-IBI评价体系。结果表明,深圳河流域内的20个位点中处于健康状态、亚健康状态、一般状态和较差状态的位点数分别为7个、4个、5个和4个。其中,深圳河处于一般和较差状态的点位比例高达85.7%;健康状况从上游到下游逐渐恶化;整体健康状况较差。布吉河和福田河健康状况相对较好,处于亚健康状态。各采样点Ba-IBI得分与水质状况的相关性较高 (R=0.77,P<0.01) ,表明Ba-IBI能有效评价城市河流的健康状况。本研究结果可为深圳市河流的修复和管理工作提供参考。     

城市内河综合水质对再生水补水的响应

为解析再生水补水对城市内河水质的影响,以合肥市塘西河为例,采用一维水动力水质模型,结合模糊模式识别方法,研究再生水补水位置、水质和补水量对塘西河水质的影响。模拟结果表明：再生水补水改变了河流水动力特征、污染物负荷及其扩散降解过程,影响河流水质空间分布,且对补给点附近的河流水质影响最为显著;通过模糊模式识别分析发现,补给点越靠近上游对河流水质的改善作用越大,提高补水水质或增大补水水量均可进一步改善河流水质。