太湖流域某养殖池塘水平衡分析和水生态模拟

为解决传统池塘养殖产生的环境污染问题,应用水生态模型对养殖池塘水生态环境进行模拟。以太湖流域某养殖池塘为例,通过水量平衡分析得到具体补排水时间序列,输入AQUATOX水生态模型软件进行建模,经过率定验证后进行控制模拟,针对投饵率对水质与养殖品之间的相互影响规律进行探讨。结果表明:基于降雨-水位的补排水识别方法能弥补具体补排水量的测量空白;饵料对研究池塘水质影响较大,在1%~7%的投饵率梯度中,随着投饵率的增加,TP、TN和氨氮质量浓度整体上大幅增加;以养殖品安全质量浓度为界,在1%~7%的投饵率梯度内养殖品产量随氨氮质量浓度的增加呈现先增后减的趋势。该研究建立的水生态系统模型模拟效果较好,综合考虑保持良好的水生态环境与经济成本,该池塘养殖中的建议投饵率为2.5%~3.0%。

常州市面源污染减排优化和减排潜力研究

为了对面源污染进行总量控制,需要对减排潜力进行合理评估,减排潜力的定量化是基于对减排措施进行优选,制定一套可行的、兼顾环境效益和经济成本的减排方案。以常州市为案例分析面源污染的减排潜力,采用能同时进行定量和定性分析的层次分析法对减排方案进行多目标优化,选取总氮削减率、总磷削减率、氨氮削减率、COD削减率作为环境指标,建设成本和运行成本作为经济指标,备选减排措施从常州市及其周边的示范工程和试验工程选取,确保其可操作性。以2014年为基准年,根据排污系数法估算常州市面源污染排放总量并根据优化措施计算削减量,分析各污染指标的减排潜力。研究列出了常州市面源污染适用减排措施清单,并运用层次分析法对减排工程措施进行优选,得到了2014年常州市面源污染在综合考虑环境效益和经济成本下的减排潜力。

池塘养殖污染负荷核算方法研究及比较分析

为科学、准确和定量地分析池塘养殖水管理过程及污染负荷,实现水产养殖的控污减排,对现有污染负荷核算方法进行调研,对其进行了适应性评价和实例计算,并在此基础上对化学分析法进行了优化改进。结果表明:不同方法下污染负荷核算结果为污染负荷率法>竹内俊朗法>物料平衡法>排污系数法>化学分析法;基于物质守恒的3种方法计算结果远高于化学分析法和排污系数法,表明池塘底泥对养殖期间所产生的污染负荷贡献较大;改进化学分析法计算结果显示饵料是池塘养殖中产生污染的主要来源,在试验池塘养殖生产中底泥在TN排污中占比约60%,TP占比高达85%左右。研究表明,池塘水管理及底泥对污染负荷核算结果影响较大,且改进化学分析法可定量反映池塘养殖总产污量及水体和底泥排放分别对外界环境产生的影响。

太湖流域直播水稻田水量平衡分析与径流污染负荷研究

为准确、方便地分析水稻田水量平衡关系及研究水稻田非点源污染负荷,本文采用基于降雨-水位原位观测方法(方法一)和基于降雨-水位的灌溉、产流识别方法(方法二)对太湖流域直播试验水稻田进行水量平衡分析和径流污染负荷计算。通过水稻田水位变化数据计算得到水稻田生长季总蒸散发和渗漏损失为1 087.2 mm。根据水量平衡原理,方法一、方法二计算的水量亏损值分别为18.1、81.8 mm,分别占入流总量的1.4%和6.0%,方法一在试验点水稻田水量平衡分析中更准确。应用方法一计算得到水稻田灌溉水量为866.9 mm,入流总量为1 330.6 mm,径流总量为303.2 mm。两种方法计算的灌溉水量相近,方法二可用于灌溉水量的对比分析。水稻田径流污染负荷计算中,应用方法一计算得到TN、TP输出系数为9.18、0.45 kg·hm^(-2),在合理的范围内。应用方法一进行水稻田水量平衡分析和非点源污染负荷核算具有较好的准确性和适应性。

不同降水卫星数据反演降水量精度评价——以雅鲁藏布江流域为例

利用多种定量指标和分类指标,评估PERSIANN-CDR(Precipitation Estimation from Remotely Sensed Information using Artificial Neural Netw orks-Climate Data Record)和TRM M 3B42 V7 (Tropical Rainfall M easuring M ission 3B42 V7)两种降水卫星产品在雅鲁藏布江流域的反演精度,并首次在雅鲁藏布江流域使用降水量体积分类指标对卫星数据的适用性进行评价。结果表明:(1)降水卫星数据的偏差主要表现在微量和重度降水的偏差上,两种降水卫星数据总是高估了弱降水,低估了强降水,PERSIANN降水卫星要比TRM M降水卫星对降水数据偏离程度小;(2) PERSIANN-CDR降水卫星数据与地面实测数据的相关系数为0. 663,偏差为0. 845,TRMM 3B42 V7降水卫星数据与地面实测数据的相关系数为0. 666,偏差为0. 579。只考虑定量指标的评价体系,两个降水卫星数据的精度差异相对较小;(3) PERSIANN-CDR卫星数据在各站点的各分类指标数值范围均比TRMM 3B42 V7卫星数据的指标数值范围大,PERSIANN-CDR卫星数据对降水事件和降水量的反演精度要高于TRMM 3B42 V7卫星数据。考虑降水量分类指标的评价指标体系比单纯使用传统定量指标评价降水卫星数据更能有效地反映出降水卫星对资料稀缺的高寒地区地面降水特征的捕捉能力。

山区丘陵地区农业非点源污染负荷估算方法比较研究

为比较农业非点源污染负荷估算方法在山区丘陵地区的适用性和精度等,对比分析了机理模型SWAT模型法和经验模型流失系数法分别估算典型山区丘陵地区铁岭市的农业非点源污染负荷的差异。结果表明,SWAT模型法计算出的铁岭市农田地表径流总氮负荷量为850.2 t,总磷负荷量为70.5 t;流失系数法计算出的铁岭市农田地表径流总氮负荷量为937.0 t,总磷负荷量为71.4 t。流失系数法相对于SWAT模型法的计算结果,氮、磷负荷量相对误差分别为10.2%、1.3%。研究表明,SWAT模型法在山区丘陵地区的适用性较好,计算结果精度较高;流失系数法操作简便,但由于田间试验的尺度效应及未考虑入河过程,其计算结果精度较低,结果一般偏大。