Integration of technologies and alternative sources of water and energy to promote the sustainability of urban landscapes

Recent research has highlighted the positive role of green areas in urban environments, providing numerous social, environmental and economic services, such as mitigation of the urban heat island effect, storm attenuation, increased water infiltration into the soil, reduction of noise and air pollution, among others. However, the maintenance of green areas may result in high consumption of water, reaching 50% of the total consumption in some municipalities, and energy, becoming a reason of concern. The present study aimed to integrate techniques and technologies that promote the automatic and efficient irrigation of urban landscapes, using alternative sources of energy and water, toward its sustainability. The conceptual unit was able to reduce in 64% the water consumed in irrigation. Rainwater met 69% of the demand and the photovoltaic system supplied all the energy required. The economic feasibility analysis showed that the conceptual unit is financially unfeasible, under the conditions of this study. However, with some interventions for reusing the surplus energy and water, and considering the higher fees charged by other cities, the investment became attractive. In this new scenario, the internal rate of return (15 years) was 27.3% and the discounted payback period was 4.9 years.     

对定标用标准紫外辐射光源性能指标的探讨

紫外辐射是模拟环境条件测试的重要组成部分,对紫外辐射强度、剂量等的定标对于老化耐久实验数据的准确性和可靠性具有重要意义。本文通过实验手段对目前常见的定标用紫外标准光源的技术指标进行分析,同时对该类光源的性能指标未来的改进方向进行探讨,并提出了改进设计方案。     

苏南快速城镇化区域典型河道入河污染物调查分析与估算

针对快速城镇化区域产业快速发展、人口高度密集与排水设施建设滞后间的突出矛盾,以苏州官渎里区域的典型重污染河道——官渎花园内河为研究对象,在分析区域排污特征的基础上,系统总结点污染源、面污染源和内污染源在该类区域的具体表现形式和影响因素,对各类污染物入河量进行调查测算.根据测算结果,官渎花园内河的CODcr、NH3-N、TN和TP年入河量分别为222.54、11.16、16.63和2.56t·a-1.对各污染源贡献率的分析结果表明,工业污染和生活污染为主要污染源,其次为降雨径流污染.在上述测算分析的基础上,结合苏南快速城镇化区域发展特点,提出了若干河道污染控制的对策与建议.     

Radioactivity in the Baltic Sea

The Baltic Sea is, like the Mediterranean, a marginal sea, which with the Black Sea, were marine environments contaminated from the Chernobyl accident.

Radiocaesium and plutonium isotopes were studied in water, sediment and macroalgae in the Baltic Sea since 1982. the inventory of ¹³⁷Cs in the Baltic increased from 0.65 PBq to 5.85 PBq following the Chernobyl accident. the corresponding increase for ^{239 + 240}Pu was less significant and yielded 1.5 TBq to a total value of 16.5 TBq.

For plutonium, 98% is trapped in the sediment and the net-exchange of this element through the Baltic straits is very small (1 GBq/year), while for radiocaesium, 45% is in the water phase and there is a net-loss of 60 000 GBq annually into the adjacent water (Kattegatt).     

闽江福州段沉积物中多环芳烃的分布、来源及其生态风险

对闽江福州段37个沉积物样品中的15种多环芳烃(PAHs)进行了研究.结果表明,15种PAHs的总量在241.5～1310.8ng·g-1之间,均值为630.9ng·g-1,且从上游到下游整体上呈下降的趋势,但在福州市区附近有突增的现象.沉积物中有机质含量(SOM)与PAHs总量呈显著正相关(r=0.58,p<0.01).同时,应用因子分析和多元线性回归方法对PAHs进行了源解析.结果表明,煤燃烧来源占31.7%,汽油燃烧占25.2%,柴油燃烧占28.7%,石油泄漏源占14.5%,石油燃烧是闽江福州段沉积物中PAHs的主要来源.用效应区间中值ERM(the effects range median)和效应区间低值ERL(the effects range low)及其商值平均方法对闽江福州段沉积物中PAHs的生态风险进行了评价.结果表明,有4个样品芴的含量超过ERL指导值(19ng·g-1),具有一定的生态风险,其余PAH单体和PAHs总量都不超标.     

1980—2010年温榆河的水环境质量时空演变特征

以温榆河流域的主要超标污染物 COD 和氨氮为研究对象,通过历史数据和现场调查,系统研究了1980—2010年间温榆河的水环境质量时空演变特征.结果表明,温榆河流域水环境质量经历了清洁-污染-重度污染-污染遏制的过程,但水质现状均不达标;温榆河流域水环境质量好坏依次是上段>下段,温榆河>坝河>清河,并且Pearson相关分析表明,温榆河下段COD和NH+4-N浓度主要受清河影响;温榆河流域COD污染逐步遏制(超标倍数<1)、NH+4-N污染凸显(超标倍数8～20),耗氧物质处于从COD为主向NH+4-N为主转换的阶段;支流清河和坝河不仅是温榆河干流入河污染负荷的首要输入途径,而且支流上污水集中处理设施的排水是温榆河干流的首要补给来源(70.1%),其运行状况与升级改造对改善温榆河水环境质量至关重要.     

水源水库污染底泥不同修复方法脱氮效果对比实验研究

总氮超标是大部分水源水库具有的共性水质问题.在外源污染得到有效控制,上游来水氮负荷较低的情况下,底泥內源氮释放对上覆水体水质影响巨大.因此,在泥水界面处对污染底泥进行合理修复以有效抑制底泥氮释放是解决总氮超标问题、控制水源水质的关键.本研究通过模拟实验对比研究了3种不同修复方法,即覆盖填料、投加功能微生物和投加铁粉在界面处的脱氮效果.结果表明,填料覆盖技术具有更明显的脱氮效果,对氨氮的平均抑制率为83%,最高时可达92%,对总氮的平均抑制率达73%,且效果稳定.     

放射源在线监控系统设计与应用

为了防止在使用放射源时发生脱落、丢失、超标使用、私自转移等情况,最大限度避免辐射安全事故,有必要设计建立放射源在线监控系统,对放射源放射性指标(辐射剂量率)及所处位置(经纬度)实行连续的自动监测。并通过各级监管平台设置放射源超标、异动等报警程序,全面提升放射源科学监管水平。     

调水工程生态补偿的分阶段推进战略

水质安全是调水工程顺利实施的关键,为此调水区背负巨大的调水工程的外部经济成本和社会发展代价,必须通过生态补偿政策进行内部化,然而调水工程涉及的范围广、时间长、利益主体多、资金投入大,难以通过一种手段或者现有某种方式建立长效的生态补偿机制。文章从调水工程生态补偿政策建立的目标、标准、责任分担与利益共享、补偿方式角度分析了生态补偿现状及存在的问题,提出了调水工程生态补偿的分阶段推进战略总体思路与实施构想,重点分析了各阶段生态补偿政策的制定标准和要求,为中线调水工程生态补偿政策制定提供了技术支持。     

碧水岩地下河中微量金属元素对降雨的响应特征及来源分析

在降雨条件下,利用自动采样器对广西碧水岩地下河出口进行高频采样,分析了碧水岩地下河出口水体中Cu、Pb、Zn、Cd等微量金属元素的水化学动态变化特征,探讨了地下河水中微量金属来源及其对降雨的响应机制.结果表明,地下河水化学组分表现出了较明显的规律,其中主要元素Ca~(2+)、Mg~(2+)、HCO-3等在降雨过程中稀释作用明显,而Al、Mn、TFe、Cu、Pb、Zn、Cd等金属元素对降雨响应敏感,其质量浓度在降雨过程中有所升高,相应质量浓度曲线均表现出多峰值特点,且在最大降雨发生后第9 h达到最大峰值.推断水岩作用、河底沉积物再释放和水土流失是导致河水金属元素浓度增高的原因,金属元素不同来源及地下河双入口的结构特征是形成金属元素质量浓度曲线多峰值的原因,其中水岩作用引起的水化学变化较河底沉积物再释放和水土流失更敏感,而后者是导致河水重金属元素增加的主要原因.监测期间,溶质在地下河中的平均迁移速度约为0.47 km·h~(-1),污染物运移速度较快,因此,通过对岩溶地下河水化学动态的监测,掌握微量金属组分来源及迁移特性,对于地下河水环境污染治理具有重要意义.