环境中重金属和有机污染物的物种敏感性分布研究进展

物种敏感性分布法(SSD,Species Sensitivity Distribution)是一种相对于传统评价因子法具有更高置信度的统计学外推方法,在环境质量基准制定及生态风险评价中得到广泛应用。本文对近年来国内外重金属和有机污染物的物种敏感性分布研究成果进行了综述,阐述了在水体、土壤和沉积物等环境介质中应用SSD方法开展生态风险评价的研究现状,从SSD模型选择、毒性数据点筛选等方面对影响SSD模型不确定性的因素进行探讨,并对SSD方法在生态风险评价领域的应用进行了展望。

考虑薄膜水的利用介质粒度分布获取水土特征曲线的方法

利用介质粒度分布间接获取水土特征曲线(SWCC)是一种快速、经济的方法。由于该方法的传统模型(HP模型和MV模型)忽略了薄膜水,获得的SWCC在低含水率段存在显著误差。提出了一种考虑介质表面薄膜水的含水率估算方法,与HP模型和MV模型的吸力计算方法结合预测SWCC,选用土壤水力性质数据库UNSODA的17种土壤样品对两种修正模型的预测效果进行了验证。结果表明,采用薄膜水修正后的HP模型和MV模型可以显著改善传统模型中SWCC低含水率段含水率的低估,并能有效地预测砂土等粗粒介质的SWCC。另外,含水率估算中引入参数β后,修正的MV模型也可用于壤土和黏土等细粒介质的SWCC的预测。

水分入渗条件下层状非饱和松散沉积物中的毛细壁垒效应研究

层状结构是松散沉积物常见的沉积结构,这种结构的沉积物会表现出一些特有的水力学性质,从而对非饱和水分运动产生重大影响。本文采用砂槽二维流入渗试验,研究了层状河流相松散沉积物中水分运动规律和毛细壁垒的形成过程及其特征。研究结果表明,在上细下粗的层状结构沉积物中进行二维流入渗时,由于介质的突变导致了水分在细粒层中优先流动和贮存,下部的粗粒层起到了一定的阻水作用,从而构成了毛细壁垒。含水率是表征毛细壁垒现象的灵敏指标,而负压指标不灵敏。除了岩性差异外,粗粒层的含水率也是控制毛细壁垒形成的重要因素。在本次研究中,粗粒层含水率到达0.04 cm^3/cm^3左右时,形成了明显的毛细壁垒效应。数值模拟结果表明,在实验尺度下出现的毛细壁垒现象可以用负压水头和位置水头为主要驱动力的传统势能理论进行合理解释。

渭河咸阳段非饱和层状沉积物中水分分布特征

层状结构是河流相松散沉积物中最常见的沉积结构,通常表现出一些特有的水力学性质,对水分运动过程及沉积物的持水性能产生影响。本文通过对渭河陕西咸阳段河漫滩一个层状沉积物剖面的含水率分布特征进行原位观测,讨论层状沉积物中含水率的分布特征,及其与粒度和毛细壁垒效应的关系。结果表明:在以水平层理和交错层理为主的粗细相间的层状河流沉积物中,天然含水率也呈干润相间的层状分布特征,各层含水率的大小主要与粒度成负相关;沉积物粗细相间的层状分布为毛细壁垒的形成提供条件,在降雨入渗和土壤水蒸发过程中,毛细壁垒效应对水分运动的控制会导致细粒层中含水率高于粗粒层。层状松散沉积物中水分的这种分布规律,为理解土壤持水性能提供了新的思路,对研究土壤含水率与降雨入渗、蒸发等水文过程的关系具有重要意义。

降雨点面折减系数计算方法综述

概括了降雨点面折减系数(ARF)的影响因素,包括流域面积、降雨持续时间、重现期、地形、天气类型和季节等,综述了估算ARF的定点定面法和动点动面法的算法过程、基础数据类型和应用范围,分析了各种方法的特点和适用性。指出方法的选择对ARF的计算有显著的影响,ARF的经验法虽然计算烦琐,对数据要求高,但其时间和空间适用性强,仍具有优势。解析法及动点动面法往往依赖于简化的假设,应用范围有限。未来应系统研究各种计算方法的差异,并借助于卫星、雷达等高分辨率降雨数据,开展ARF的空间分析,为工程设计及水文模拟提供更可靠的信息。