城市雨洪管理中绿色屋顶研究与应用进展

绿色屋顶作为城市雨洪管理技术之一,对城市雨洪资源化和非点源污染控制有重要作用。文章系统论述了绿色屋顶的发展历史、定义、分类及结构等;分析了绿色屋顶在工程基础技术、雨洪管理、模型模拟等方面的研究进展,归纳了绿色屋顶的优势及不足之处;在此基础上,预期了绿色屋顶的发展趋势,指出基质选配、植被配置、新材料的应用、调峰控污规律、结构优化以及性能和全生命周期评价是目前绿色屋顶研究、应用的关键问题。     

Applying model simulation and photochemical indicators to evaluate ozone sensitivity in southern Taiwan

Ozone sensitivity was investigated using CAMx simulations and photochemical indicator ratios at three sites (Pingtung City, Chao- Chou Town, and Kenting Town) in Pingtung County in southern Taiwan during 2003 and 2004. The CAMx simulations compared fairly well with the hourly concentrations of ozone. Simulation results also showed that Pingtung City was mainly a volatile organic compounds (VOC)-sensitive regime, while Chao-Chou Town was either a VOC-sensitive or a NOx-sensitive regime, depending on the seasons. Measurements of three photochemical indicators (H2O2, HNO3, and NOy) were conducted, and simulated three transition ranges of H2O2/HNO3 (0.5–0.8), O3/HNO3 (10.3–16.2) and O3/NOy (5.7–10.8) were adopted to assess the ozone sensitive regime at the three sites. The results indicated that the three transition ranges yield consistent results with CAMx simulations at most times at Pingtung City. However, both VOC-sensitive and NOx-sensitive regimes were important at the rural site Chao-Chou Town. Kenting Town, a touring site at the southern end of Taiwan, was predominated by a NOx-sensitive regime in four seasons.     

CO2浓度升高下水稻株高、茎蘖与SPAD动态响应及其模拟

水稻是中国主要粮食作物,CO₂浓度升高直接影响水稻的生产。但在CO₂浓度升高条件下,水稻生长发育的动态特征及其模型模拟研究尚不足。为探究水稻株高、分蘖与SPAD(表征叶绿素相对含量)动态对CO₂浓度升高的响应特征,在2017年与2018年,以常规粳稻“南粳9108”为试验材料,利用开顶式气室(OTC),设置背景大气CO₂浓度与CO₂浓度升高(+200μmol·mol^-1)两个处理,并采用Logistic方程、Logistic修正方程和多项式回归方程分别对三者的动态曲线进行定量描述。结果表明：CO₂浓度升高对抽穗前的株高无影响,但当抽穗1周后的有效积温(GDD)大于720℃·d时,显著增加了最终株高,其增幅为7.1%(P<0.05)。因此,水稻生长的环境温度调控株高对CO₂浓度升高的响应。株高可用大于10℃的GDD和CO₂响应比建立的Logistic方程进行有效模拟(r²     

松花江流域水污染防治规划决策支持系统构建与应用

采用SOA C/S架构,按照数据层、应用层和表现层的规范设计开发了松花江流域水污染防治规划决策支持系统。系统的数据层包括基础地形数据、水文数据、重点污染源监测数据、水质监测数据、气象数据以及经济效益数据等。应用层包括数据处理和分析、GIS查询分析服务等功能应用。表现层包括模型模拟结果展示、决策支持应用展示等。该系统为松花江流域的水环境管理提供了实用的工具。通过流域水环境形势诊断、流域水质模拟预测两个子系统,模拟了2011—2014年松花江流域水环境质量的变化情况,对比了"十二五"与"十三五"期间嫩江流域水质的改善效果,为决策者制定流域环境管理措施和方案提供有力支持。     

基于水体交换模拟的白洋淀围堤围埝拆除方案比选

白洋淀是华北平原最大的浅水湖泊,因水产养殖等社会经济活动需要,淀内高密度建设围堤围埝,不利于水体交换,影响了水体环境和生态功能.基于MIKE 21软件,构建了白洋淀二维水动力模拟模型,选取水力滞留时间、滞水区面积比、流线分布均匀度等指标,提出了水体交换能力综合改善率计算方法,模拟了基准与低、中、高3种围堤围埝拆除强度情景的水体交换能力变化,进行了方案比选.结果表明,与基准情景相比,3种拆除强度情景下,流线分布均匀度均有增加,滞水区面积比分别减少6.17%、9.04%、9.24%,水力滞留时间分别缩短约1、2、3 d,水体交换能力综合改善率分别为34.37%、42.84%、47.25%,3种拆除情景对水体交换能力提升均有明显效果.本研究可为湖泊阻水构筑物拆除方案比选提供技术方法,为湖泊水体交换能力提升、水生态修复提供技术依据.     

基于生态约束的城市开发边界模拟研究——以南京为例

城市开发边界划定是国土空间规划的重要内容,也是实施国土空间管治、城乡建设管理和生态安全管控的关键抓手,对于推动城市空间高质量发展具有基础性和约束性作用。综合利用回归分析模型、InVEST模型和CA模型,探索构建基于生态约束的城市开发边界划定方法,并以南京市中心城区为例,在评价城市生态用地重要性和建设用地空间扩展潜力基础上,开展不同目标年份的城市用地扩张模拟,据此划定城市开发边界。研究表明：城市建设用地扩张具有动态性、复杂性、系统性特征,受到多因子相互作用,基于生态约束的城市开发边界模拟能够兼顾城市空间发展需求和居民高品质生态环境诉求,促进城市发展与生态保护相统一、人口经济和资源环境相协调,有助于丰富城市开发边界划定方法研究,为国土空间规划编制提供科学参考。     

贵州南明河水环境综合整治与水质模拟

以贵州南明河为例,对城市河道水环境综合治理全流程进行了系统的定量综合分析.污染识别结果表明,外源污染是造成南明河污染的关键原因,其对南明河COD、氨氮和TP等污染物的贡献分别达68%、95%和77%;COD和氨氮是南明河的主要入河污染物(80%和60%的入河外源来水中COD和氨氮水平劣于地表V类水).采取截污纳管、污水处理及河底清淤等针对性的治理措施,可共削减南明河COD、氨氮和TP污染负荷41414.6、874.2和218.0 t·a~(-1);通过生态建设恢复河道自净能力并运行半年后,南明河整治段劣V类河道长度占比从整治前的51.0%下降至17.4%,达到地表水V类的水质段由原来的10.1%提高至24.3%.建立MIKE模型预测综合整治措施3期工程全部完工时南明河水质运营情况发现,南明河下游水质断面能稳定达到IV类水体,但在枯水期仍可能存在部分河段TP和氨氮超标的情况.通过从上游水库(红枫湖,II类水)进行生态补水以保障南明河干流城区段稳定达标IV类水体,在考虑模拟误差且保证率高于90%的情况下,枯水期最高补水量应达到3.47m~3·s~(-1).     

城市排水管道内污染物迁移转化规律研究进展

城市排水管道内污染物随水流沿程降解转化,是造成管道腐蚀、有毒有害气体产生的重要原因,掌握污染物的迁移转化规律,对于优化排水系统运行、改善管网周边环境具有重要意义.在阐述污水和沉积物两相污染特性的基础上,着重综述了管道内污染物的迁移转化规律:①常量污染物（如氮、磷、硫）在管道内好氧-厌氧交替的条件下沿程降解释放,微量污染物难以完全降解,多发生形态结构变化或由水相向沉积相中迁移.②管道生物膜对污染物的降解转化起主导作用,管道内高基质浓度环境和水流冲刷作用为生物膜稳定状态的维持创造了有利条件.③污染物迁移过程中,气体的产生受有机物浓度、温度、水力停留时间及流速的影响,应结合管道内实际污染物的组成情况采用相应的有害气体控制措施.在污染物迁移转化规律研究中,模型模拟是重要的研究方法,现有模型多从生化反应过程和水力学的角度切入,随着人工智能等新兴技术逐渐应用于管道建模,模型的精确度不断提高.建议今后加强污染物在管道内污水、沉积物、空气三相间迁移转化规律的研究,尤其是针对微量污染物的研究应广泛开展;在实际应用中,应在全面分析管道内污染特性的基础上,实施针对性的污染物抑制策略,建立符合本地特征的污染物迁移转化模型.      

污染场地环境污染损害鉴定方法的研究进展

我国污染场地问题日益突出,污染场地不仅会对环境自身造成损伤,还会对人身健康和财产造成损害。我国针对污染场地出台了一系列从调查到治理修复及赔偿的指导手册,其中污染损害鉴定的方法是污染场地环境污染损害治理修复及赔偿的关键环节。对国内外污染场地环境污染损害鉴定方法进行梳理,提出污染场地环境污染损害鉴定的基本工作程序,并将污染损害鉴定方法划分为4个类别：调查确认法、溯源鉴定法、模型模拟法、损害价值量化法。对日后污染场地环境污染损害鉴定、环境污染损害鉴定价值货币化及赔偿工作的实施和发展提供了参考。     

太原市“十四五”规划大气污染防治政策的CO2协同效益评估

为量化评估太原市“十四五”大气污染防治政策的减污降碳协同效益,使用京津冀温室气体-空气污染相互作用与协同模型（GAINS-JJJ）,模拟评估13项大气污染防治措施的减排潜力,CO₂的协同减排效益.2025年政策情景下一次PM_2.5、PM₁₀、SO₂、NO_x、VOCs和NH₃分别减排1.8（5%,相对于基准情景减排比例,下同）、2.5（2%）、3.7（16%）、20.0（27%）、13.6（15%）和0.0 kt（0%）,CO₂减排9.0 Mt（13%）,CH₄排放增加203.3 kt（相对于基准情景增加25%）.SO₂、NO_x与VOCs减排主要发生在电力、工业燃烧与溶剂使用部门,CO₂减排主要发生在工业燃烧部门,CH₄排放量增加是由于煤矿开采活动水平升高.限制“双高”行业的能源消耗,严禁新增产能以及可再生能源发电比例提升措施的CO₂协同减排效益最高.VOCs具有优异协同减碳效益.建议太原市进一步推进终端电气化政策,同时需加大提升电力行业清洁能源比重和可再生能源发电的消纳能力.