黄浦江二维曲线网格水动力与物质输运数学模型及其应用

建立了适应黄浦江弯曲地形边界的二维曲线网格水动力和物质输运模型,克服了传统的有限差分矩形网格计算模型模拟不规则区域的缺点.利用模型模拟分析了规划中的某污水处理厂尾水排放对黄浦江水环境质量的影响.结果表明,排放水上溯基本不会影响到上游取水口水质,但对排放口附近水域(混合区)水质的影响应引起重视.     

EFDC模型在城市景观水体生态补水工程设计中的应用 ——以昆明市翠湖为例

景观水体是城市人居环境的重要组成部分,但由于水体流动性差,水质难以保证,常需要环境水的补充。文章以昆明市翠湖为例,基于环境流动动力学模型(Environmental Fluid Dynamic Code,EFDC),模拟分析补水工程不同设计条件下的水动力情况变化,以辅助补水工程设计。结果表明翠湖补水工程适宜的补水量为30 000 m~3/d,进一步增大补水量对翠湖水动力改善效果不明显;结合水质零维模型,进一步明确了该补水工程适宜补水水源为牛栏江水。     

杭州市区机动车污染物排放特征及分担率

选取杭州市区绕城高速、快速路、主干道和民用支路4种典型道路进行工况测试,建立了2010年机动车CO、HC、NOx和PM10排放清单,获得了分车型、燃料类型、排放标准以及道路类型的机动车污染物排放分担率.结果表明,杭州市机动车的污染物排放分担率差别显著,乘用车、出租车和公交车是CO和HC排放的主要来源,重型货车和公交车是NOx和PM10排放的主要来源,且乘用车的NOx排放分担率也较大;柴油车的NOx和PM10的排放分担率远大于其保有量的贡献率,是其排放的主要来源,汽油车是CO和HC排放的主要来源;占保有量30%的国0和国I车辆,对CO、HC、NOx和PM10排放分担率分别为67%、69%、58%和82%;主干道是机动车CO、HC和NOx排放的主要来源,其排放分担率分别为66%、65%和64%,民用支路是PM10排放的主要来源,分担率为55%.     

农业非点源污染田间模型及其应用

非点源污染的负荷定量化研究是控制、评价和管理非点源污染的基础.农业非点源污染负荷估算包括农田排水估算和排水中的污染物浓度预测2个环节.依据水量平衡原理,农田排水应用DRAINMOD模型估算;将农田的施肥和灌溉过程"合成"作为田间污染物浓度的脉冲输入,农田排水中的污染物浓度变化则视作对应于此脉冲输入的响应过程,而污染物在田间的复杂迁移转化过程以逆高斯概率密度函数隐含表达.以此为基础,构建了农田尺度农业非点源污染负荷估算模型.以青铜峡灌区典型试验区为例,对稻田排水沟中硝态氮(NO_3~--N)和总磷(TP)的负荷过程进行了模拟,结果表明,模型估算结果和实测污染物负荷过程非常接近,Nash-Suttcliffe模拟效率系数分别为0.963和0.945,表明该模型具有较高的可靠性.     

进水底物浓度对蔗糖废水产酸合成PHA影响研究

混合菌群合成生物可降解塑料(PHA)成为目前研究的热点,三段式PHA合成工艺(水解产酸、产PHA菌富集、PHA合成)被广泛应用.在三段式工艺中,产PHA菌的富集非常关键,只有稳定产生PHA菌才能保障PHA合成的产量.针对产PHA菌富集系统容易出现污泥膨胀的问题,本研究考察了进水底物浓度对产PHA菌富集效率及运行稳定性的影响.在560mg·L-1、1 120 mg·L-1、1 680 mg·L-1这3组不同进水底物浓度的对比实验中,证实了COD 1 120 mg·L-1条件下富集反应器能够在较短污泥龄下稳定富集具有较高污泥浓度的高效产PHA菌,且不会发生污泥膨胀.在94 d的富集期后其批次实验最大PHA含量、PHA转化率(COD/COD)及PHA比合成速率能分别达到50%、0.714 5及0.191 2 mg·(mg·h)-1.研究还同时证实细胞内糖原水平高低与其PHA合成能力密切相关,可采用其作为富集效果的重要检测指标之一.     

基于光谱混合分析和反照率-植被盖度特征空间的土地荒漠化遥感评价

采用线性光谱混合分析模型对Landsat TM遥感影像进行混合像元分解,获取植被、裸土和水体组分的相对丰度分布;在反演地表反照率的基础上,构建了基于Albedo-Vegetation特征空间的土地荒漠化遥感监测模型;以黑河中游部分区域为例,进行了实证研究,并利用实地调查数据进行精度验证。结果表明:此方法充分利用了多维遥感信息,反映了荒漠化土地地表覆盖、水热组合及其变化,具有明确的生物物理意义,而且指标简单、易于获取,精度较高,有利于荒漠化的定量分析与监测。     

基于Logistic模型估算水资源污染经济损失研究

基于污染物的环境污染损失机理模型及环境价值相关理论,建立了以水污染损失率为基础的水污染经济损失Logistic估算模型。通过对Logistic方程曲线进行定量分析,根据曲线变化特征点和特征值,提出了物理意义明确的水体功能损害程度划分标准,即以综合污染损失率1%、20%、50%及80%为分级点,将水污染对水体功能的损害程度分为无损害、轻微损害、中度损害、重度损害和功能丧失5个等级,并将水体质量和功能损害程度与水环境状况发展过程相对应,将水污染发展过程分为安全阶段、初始阶段、发展阶段、恶化阶段和衰退阶段5个时期。以烟台市工业水质实测资料为例,分别建立了COD、石油类、悬浮物和挥发酚污染物水污染经济损失的Logistic模拟曲线及其与实测值之间的关系,计算了工业水污染引起的经济损失量。结果表明,Logistic模型用于计算水资源污染经济损失是可行的,模型有效性指数大于0.97,P值达极显著水平。总体上烟台市工业水功能受损严重,单项污染损失率以COD和悬浮物两项指标最大,石油类和挥发酚的污染损失率均低于1.5%;综合污染损失率2005年为53.71%,污染程度为重度损害,污染状况已进入恶化阶段;其它各年份综合污染损失率均在80%以上,工业用水功能丧失,水污染状况已发展至衰退阶段。     

基于协调度函数的碳排放初始权区域分配模型研究

针对目前碳排放初始权区域分配模型中分配原则、指标体系不一致的问题,提出了碳排放初始权区域分配协调度概念,并确定了公平性原则、效率性原则、可持续发展原则、保障工业生产原则、保护环境原则作为碳排放初始权区域分配的具体原则,构造了基于各个分配原则下的碳排放初始权区域分配协调度子函数,建立了以碳排放初始权分配系统协调度最大为目标的协调度分配模型。将此模型应用到华东电网区域的碳排放初始权分配中,结果表明该模型合理、有效、可行性高,能较好的兼顾各个分配原则。该区域分配模型不依赖分配指标体系,能有效避免分配指标体系混乱问题,所建立的模型可以为碳排放初始权区域分配的研究提供借鉴。     

三重属性的承载力约束下中国水资源利用效率动态演进特征分析

基于水资源"资源禀赋-社会经济-生态环境"三重属性约束建立承载力测算模型,创新性地将水资源承载力作为投入要素,构建SFA效率测算模型,运用2003～2017年中国31个省份面板数据,应用Kernel密度估计和Markov链对水资源使用效率的动态演进特征进行分析.结果表明:①中国大部分省份水资源承载力在稳步提升,西北、华北、东北和华中地区呈较低水平,西南、华南等地区呈较高水平;②中国所有省份水资源利用效率均保持稳定增长,西部地区比中、东部地区增长幅度更大,整体呈现东高西低,南高北低的空间态势;③中国水资源利用效率动态演进存在多极化和趋同化现象,部分省份存在梯度效应,同时具有俱乐部收敛特征,流动性差,马太效应凸显.为实现水资源、社会和环境的协调耦合,降低区域间资源使用效率差异,提升水资源利用效率,提出需要充分考虑水资源承载力,统筹全国及区域水资源供需协调发展战略,构建水权交易市场等建议.     

炸药爆炸条件下钚气溶胶扩散研究综述

对炸药爆炸条件下,钚气溶胶扩散研究中的源项特性和扩散模型进行了总结,并对扩散模型的特点进行了评述和对比.根据事故应急响应要求对扩散计算模型的选择进行了相关讨论,同时提出钚气溶胶扩散研究中值得关注的问题.