表层沉积物主要矿化组分对Mn(Ⅱ)的吸附特性与贡献

考察表层沉积物中主要矿化组分对Mn(Ⅱ)的吸附特性,能够更清楚地解释Mn(Ⅱ)在沉积物-水界面上的迁移转化机理. 以山东省即墨市王圈水库表层沉积物为例,采用化学选择性萃取方法将表层沉积物的主要矿化组分(Fe氧化物、Mn氧化物、有机质和黏土矿物)进行分离,研究这些矿化组分对Mn(Ⅱ)的吸附特性和贡献. 结果表明,表层沉积物中w(有机质)、w(TE-Fe)和w(TE-Mn)(TE-Fe、TE-Mn分别为总可萃取态Fe、Mn氧化物)分别为16.23、10.12和1.771 mg/g. Langmuir和Freundlich吸附等温方程均能较好地描述表层沉积物及其主要矿化组分吸附Mn(Ⅱ)的过程,Langmuir吸附等温方程拟合效果更好,相关系数达0.95以上. E-Mn、E-Fe(E-Mn、E-Fe分别为可萃取态、锰、铁氧化物)、有机质和黏土矿物对Mn(Ⅱ)的吸附能力分别为77 852.5、38 764.0、17 704.5和44.0 mg/g. 由于各主要矿化组分在表层沉积物中含量的差异,因此有机质的吸附贡献最大,为2.24 mg/g;其次是E-Fe和黏土矿物,分别为1.91和1.22 mg/g;E-Mn为0.62 mg/g.      

破坏水库水温分层系统的能量效率估算:以金盆水库为例

为指导高效节能的破坏水库水温分层技术及系统的选择,需建立统一的能量效率基准.根据质量守恒和热量守恒定律,求出分层水库水体完全混合后的水温,计算水库水体混合前后的重心;采用库容以及与水温相关的密度等数据,对水深方向各微小水层的势能进行积分得到水体总势能,混合后水体总势能的增加量即为破坏分层所需的最小理论能量,应用耗电量估算法得到破坏分层所产生的最小碳排量;破坏分层系统的能量效率为破坏分层的最小理论能量与实际输入能量之比.以西安金盆水库为例,采用数值模拟方法计算不同水位下的水库库容,应用该方法估算了水库不同季节破坏分层所需最小能量和扬水曝气破坏分层系统的能量效率.采用数值模拟方法计算不同水位下的水库库容,计算破坏分层所需最小能量.结果表明随水体垂向温度梯度的增加而增大,在6~10月期间相对较高,7月达到最大值2432.08kW?h;该水库扬水曝气破坏分层系统的能量效率约为4%;在水温分层开始阶段运行破坏分层系统可有效降低破坏分层所需的能耗,减少碳排放量.     

考虑流固耦合效应的辽宁葠窝水库溢流坝段抗震性能分析

针对辽宁葠窝水库混凝土重力坝抗震问题,采用耦合的拉格朗日-欧拉有限元分析技术,建立了可考虑库水-坝体-基岩动力耦合效应的典型溢流坝段抗震分析数值模型。模型中,采用等效一致粘弹性边界模拟基岩的人工截断边界;采用混凝土弥散裂缝本构模型模拟混凝土的动力特性。根据烈度与地震动之间的关系,确定了水库坝体抗震设计的输入加速度峰值。据此,分析了在不同季节水位变化条件下坝体地震反应的基本特性。研究表明:完好的辽宁葠窝水库混凝土重力坝溢流坝段能满足8度的抗震设防烈度要求。地震下溢流坝段峰值位移出现在胖坝和瘦坝的坝顶迎水面位置处,胖坝的动位移较瘦坝动位移大。胖坝在闸墩与溢流堰交接处出现了拉应力最大值。有库水条件下,瘦坝峰值拉应力出现在坝趾处,无库水条件下,瘦坝最大拉应力出现在溢流堰与闸墩交接处。     

水库堤坝渗漏的探地雷达探测研究

以甘肃省民乐山丹地震时受到一定破坏的李桥水库为对象,用探地雷达对水库大坝填土不密实引起的渗漏病害进行了探测研究。探测表明壤土心墙填土总体密实性差,松散、不均匀、裂隙较多,坝身长期渗漏已在部分区域形成洞穴。利用探地雷达技术对该水库东、西段坝顶下和坝后道路下心墙内的渗漏通道进行了诊断,进而提出了水库堤坝渗漏破坏经历3个发展时期及其对应的雷达图像特征。     

水库大坝建设生态补偿标准研究——以三峡工程为例

运用直接市场法(市场价值法)、替代市场法(机会成本法、影子工程法、影子价格法、恢复费用法)和模拟市场法(条件价值评估法)等资源环境经济价值评价方法,构建了水库大坝建设的经济价值与经济损失评价模型和生态补偿标准评价模型,并进行了三峡工程案例研究.结果表明:①防洪、水力发电产品和水力发电环境效益是三峡工程的主要功能,三者分别占总经济价值的23.64%、46.84%和25.31%;水库泥沙淤积和水库淹没是三峡工程的两个主要负面影响,两者分别占总经济损失的62.78%和13.17%.②三峡工程建设6 项正面影响的总经济价值为452.00×10⁸ 元/a,10 项负面影响的总经济损失为87.62×10⁸ 元/a.③通过选择和明确生态补偿主体和生态补偿对象,并考虑生态补偿主体的经济效益,提出6 种生态补偿标准方案;在6种方案中,水电开发业主、中央政府和地方政府均是主要的生态补偿主体,河流生态系统和移民均是主要的生态补偿对象.研究提出:目前应采用第6 种生态补偿标准方案,其生态补偿标准为60.99×10⁸ 元/a.     

福建山美水库表层沉积物不同形态硅分布特征及其环境意义

采用Tessier连续提取法研究了亚热带典型山区深水水库-福建泉州山美水库沉积物中不同形态硅(可交换离子态硅[IEF-Si]、碳酸盐结合态硅[CF-Si]、铁锰氧化物结合态硅[IMOF-Si]和有机硫化态硅[OSF-Si])的时空分布特征及其环境意义.结果表明,山美水库平水期、丰水期、枯水期表层沉积物中不同形态硅总含量分别为3043.50~4414.24,2711.17~3676.89,3198.44~4444.28mg/kg,平水期>枯水期>丰水期;其空间分布特征为:库尾区>水库中部区>近坝区>入库区.该水库中IEF-Si和CF-Si相对含量少,活性大.虽然可交换态硅的含量较少,其释放潜能有可能对水生生态系统营养状况及初级生产产生影响;CF-Si对环境因子尤其是pH值特别敏感;IMOF-Si和 OSF-Si相对含量高,IMOF-Si可能是山美水库硅补充的最主要途径;而OSF-Si是比较稳定形态的硅,其分布规律与受不同时期沉积下来的沉积物类型和环境影响有关.平水期、丰水期CF-Si与IMOF-Si呈显著正相关关系(P<0.05,r=0.728;P<0.05,r=0.672),丰水期、枯水期IMOF-Si与OSF-Si均呈显著正相关关系(P =0.05,r=0.757; P <0.01,r=0.832).     

浙江省水源地水库浮游动物食性功能群特征及水质响应

为探明浙江省水源地水库浮游动物食性功能群特征及其与水体综合营养状态指数(TLIc)的关系,达到用浮游动物食性功能群参数监测水源地水库水质的目的,于2014年1月—2018年10月对浙江省8座饮用水水源地水库(K1～K8)开展了水质参数及浮游动物食性功能群丰度、生物量、物种多样性指数季节性调查.采用多元逐步回归与通径分析...     

紫坪铺水库水质及水体富营养化状况分析

为了探究紫坪铺水库水质情况和富营养化状态变化情况,于2012年1月至2016年12月每月对水库四个监测点位进行采样分析,基于《地表水环境质量标准》(GB3838—2002)水质评价、综合营养状态指数(TLI)等方法,分析水质情况和水体富营养化的时间和空间变化情况。结果表明:①年平均水质指标中:溶解氧、高锰酸盐指数、五日生化需氧量、氨氮主要为Ⅰ类、Ⅱ类水质,总氮为Ⅲ类水质,总磷除2016年为Ⅳ类水质外其余年份均为Ⅲ类水质;②TLI年均值主要呈逐年升高趋势,但最高值为29.63;③TLI值空间分布特征为:库头﹥入湖库口﹥库中﹥库尾,时间分布特征为:5月、6月、7月、8月﹥1月、2月、3月、4月、9月﹥10月、11月、12月(丰水期﹥平水期﹥枯水期)。研究显示,紫坪铺水库水质整体主要处于湖库地表水Ⅲ类水质和贫营养化状态。     

玉溪飞井水库浮游植物群落结构周年变化特征及水质生物评价

为了解飞井水库浮游植物群落结构特征,于2019年6月—2020年5月每月定点采集浮游植物样品,通过属类鉴定和密度统计,分析了浮游植物周年变化特征、优势度、多样性指数和均匀度指数.结果表明:飞井水库库区有浮游植物7门40属,属数以绿藻门最多,其次是硅藻门和蓝藻门;浮游植物密度年平均值为816.93×104 Cells/L...     

长江朱沱断面磷浓度与通量变化及来源解析

磷(P)是长江流域备受关注的污染物.金沙江下游向家坝水库和溪洛渡水库分别于2012年和2013年蓄水成库,极大改变了库区及长江宜宾至江津段(金沙江、岷江和长江“三江口”与三峡水库之间)水沙条件和磷的赋存及输移规律.朱沱断面是宜宾至江津段代表断面,既可以反映金沙江梯级水库及岷沱江水环境变化等所产生的综合效应,又是三峡水库的入库断面.研究了2002～2019年长江朱沱断面径流量、悬浮泥沙(SS)浓度与输沙量、磷浓度与通量[分总磷(TP)、溶解态磷(DP)、颗粒态磷(PP)]年际变化及水期特征,基于河流基流分割原理对磷的来源进行了解析.结果表明,18年来朱沱TP和PP浓度与通量丰水期高于平、枯水期;PP与SS正相关性的规律未变.从2002～2019年,TP、 PP和DP浓度与通量总体上呈先升高后下降趋势,且向家坝水库运行是SS、输沙量和TP、 PP浓度与通量下降的重要时间节点.相对于2002～2012年,2014～2019年SS与输沙量分别下降了94%和77%,TP与PP浓度分别下降了46%和70%,TP与PP通量分别下降了58%和74%,下降主要发生于丰水期,其次是平水期.两座水库形成后,...