Measuring bed shear stress along vegetated river beds using FST-hemispheres

The measurement of the bed shear stress along vegetated river beds is essential for accurately predicting the water level, velocity and solute and sediment transport fluxes in computational hydroenvironmental models. Details are given herein of an experimental and theoretical study to determine the bed boundary shear stress along vegetated river beds introducing a novel field measuring method, namely the FliessWasserStammtisch (FST)-hemispheres. Although investigations have been conducted previously for sedimentary channels using the FST-hemispheres, this preliminary study is thought to be the first time that such hemispheres have been used to investigate the bed shear stresses in vegetated channels. FST-hemispheres were first developed by Statzner and Müller [1989. Standard hemispheres as indicators of flow characteristics in lotic benthos research. Freshwater Biology 21, 445-459] to act as an integrated indicator of the gross hydrodynamic stresses present near the bed. Test and validation data were found to be at least of the same order of magnitude for the stresses predicted from literature for sedimentary channels, with this study establishing the commencement of a database of calibrated FST-hemisphere laboratory data for vegetated channel beds. In a series of experiments, depths ranging from 0.1 to 0.28m were considered, equating directly to comparable conditions in small rivers or streams. The results of this study provide a basis for enabling the FST-hemispheres to be used to evaluate the boundary shear stress for a wider range of applications in the future, including vegetated river beds.     

绵竹市地表水环境质量现状及水环境容量分析

本文通过对绵竹市污染源现状调查及地表水环境现状评价,计算并分析了境内主要河流的水环境容量。绵竹市地表水环境污染较为严重,水环境容量短缺已成为绵竹市主要环境制约因素。为实现绵竹市水环境保护与经济社会的可持续发展,需及时采取污染物总量控制、工业污染防治、生活污水处理、控制农村面源污染等一系列措施。     

黄河水体沉积物对敌百虫和甲拌磷的吸附

对敌百虫和甲拌磷在黄河水体沉积物中的吸附特性进行了研究,观察了ｐＨ值和离子强度等因素对吸附的影响．结果表明,敌百虫的吸附过程为一级动力学规律;敌百虫的吸附符合Ｌａｎｇｍｕｉｒ等温式,甲拌磷的吸附可用Ｆｒｅｕｎｄｉｃｈ等温式较好地描述．ｐｈ值降低或离子强度增加使敌百虫和甲拌磷在沉积物中的吸附程度明显减小．敌百虫在黄河水体沉积物中的吸附以表面吸附为主,而甲拌磷则表现为表面吸附和在有机碳中的分配作用两种吸附方式．     

基于MIKE 11的河网区域小型闸坝调控的水质响应模拟研究

闸坝运行是流域开发和利用中河流调节的主要形式之一,它改变了河流自然结构、流水过程及其相关环境.然而,目前很少有关于河网区域小型闸坝运行对水环境影响的分析.本研究利用MIKE11建立一维水动力与水质模型,以无锡市主要的污染物高锰酸盐指数,氨氮为指标,模拟闸坝调控模式下与无闸坝情景下无锡河网水质响应.研究表明：多个小型闸坝运行对河网区域内河流水质产生了负面影响,使城市河流高锰酸盐指数(COD_Mn)和氨氮(NH₃-N)浓度都有所上升;其中,闸坝调控对区域内河流上游水质的负面影响更为明显,对下游的则相对较小.在多小型闸坝运行下,河流上游的COD_Mn和NH₃-N总体浓度分别上升了12.89%和11.11%,下游的二者浓度分别上升了5.38%和7.27%.研究结果可为今后小型闸坝群的生态调控以及相关水环境响应研究提供了理论支撑和新思路.     

基于环境一号卫星的PM2.5浓度遥感反演研究

2014年12月29—30日,青岛市发生了一次空气污染过程,利用环境一号卫星CCD遥感影像数据和实测PM_(2.5)浓度数据,分析了该过程前后5 d的实测PM_(2.5)浓度与环境一号卫星CCD遥感影像的DN值之间的相关性,分别按日期和区域建立了反演模型。结果表明,按日期拟合反演模型相关系数为0.02~0.51,按区域拟合反演模型相关系数为0.01~0.80,总体来说,区域拟合结果较好。     

一种淡水大型底栖无脊椎动物采样器研究

研制出一种长方体的十字筐采样器,在采样器内分别填装石、砂、底泥和水草4种基质,利用大型底栖无脊椎动物对生境的选择性进行样本被动采集。基质越多,采样器采集的生物种类越多,生物量也更丰富。用新研制的十字筐采样器和传统的篮式采样器对松花江流域7个采样点进行大型底栖无脊椎动物对比采样,结果显示:十字筐采样器是一种优良的采样器,适合在松花江流域乃至全国推广应用。     

基于主成分分析-多元线性回归的松花江水体中多环芳烃源解析

对松花江全流域14个监测断面的16种美国环保局优先控制的多环芳烃(PAHs)的主要来源及其贡献率应用主成分因子分析-多元线性回归模型(PCA-MLR)进行了来源解析。结果表明:松花江全流域为化石和石油燃料的复合PAHs污染,水体环境中PAHs首要污染源为化石燃料燃烧和交通污染,合计贡献率为63.1%,第二大污染源为工业和民用燃煤污染,合计贡献率为36.9%,沿江的石化、石油基地、大型焦化厂、电厂都是PAHs的主要来源。     

树状河流突发污染事故源强确定方法研究

源强确定在突发污染事故的预警与应急过程中极为重要。本文针对树状河流的特性,将污染源搜索和源强反算的方法结合起来构建了树状河流突发污染事故源强确定的一般方法,并利于假设的突发污染事故情形对方法就行了评估。结果表明,监测数据的误差对计算结果的影响很大,源强的计算结果相比事故的地点与发生时间更为敏感。     

南宁城市内河沉积物中SVOCs的分布与风险评价

采用加速溶剂萃取-气相色谱-质谱联用技术对南宁市7条城市内河表层沉积物中的64种半挥发性有机物(SVOCs)进行了分析测定,定量检出12种SVOCs,包括7种多环芳烃类(PAHs)、1种酚类和4种酯类,其中属于我国优先控制污染物的有8种,属于美国优先控制污染物的有11种。南宁市城市内河沉积物中的SVOCs总量范围为6.75~34.45 μg/g(以干质量计),均值为15.85 μg/g(以干质量计),以竹排冲的含量最高,污染程度与工业污染源的关系十分密切。特征污染物为酞酸酯,在各测点的比重均占检出总含量的83%以上。除相思湖外的6条城市内河的沉积物均检出PAHs,区域内的工业生产活动对城市内河沉积物的PAHs有重要贡献。应用效应区间低值(ERL)和效应区间中值(ERM)指标对沉积物进行的生态风险评价表明,南宁市城市内河沉积物的生态风险较小。     

“十一五”期间重点流域化学需氧量排放及减排潜力分析

根据"十一五"期间七大流域化学需氧量(COD)排放总量、工业COD排放量及生活COD排放量的变化情况对各流域的减排幅度进行了综合评价,根据单位水资源COD负荷、单位工业产值COD排放强度及人均生活COD排放强度对各流域的污染压力进行了综合评价,以七大流域的减排幅度和污染压力为基础分析了各流域COD的减排潜力,并对各流域的重点防控领域和配套减排措施等方面提出了政策建议。