湿地地表水与地下水交互作用可视化试验研究

湿地独特的地形结构,导致地表水与地下水交互作用复杂,传统现场试验、室内模型试验和数值模拟难以很好地刻画湿地地表水与地下水的交互作用。对此,基于透明土原理,利用水凝胶颗粒和蒸馏水,配制成饱和透明土,构建湿地结构可视化模型,并采用粒子图像测速(PIV)技术获得不同试验工况下的湿地内部流场图;结合数字图像处理技术,揭示湿地内部水流的流动特性。结果表明,湿地丰水期时主要以地表水补给地下水为主,降雨量增大,河流对湿地两岸入渗效果影响区域增大,湿地表面积水深度由0 mm增加至2.5 mm;随着降雨量增大,湿地地表水补给到地下水系统的时间越短,降雨量为10 mm是降雨量为20 mm地表水补给到地下水系统时间的1.2倍。湿地枯水期时主要以地下水补给地表水为主,随着地下水压力增大,地下水向上补给的入渗速率依次增大,相同时间内地下水向上补给的距离依次增加。

基于GSFLOW的镜湖湿地地表水与地下水耦合数值模拟

湿地地表径流包括明渠流和片流等多种形式,且存在海绵状土壤层,其地表水-地下水耦合模拟困难。针对湿地片流和海绵层模拟不准确的问题,以绍兴镜湖国家城市湿地公园为研究对象,考虑湿地多年植物生长沉积形成的独特海绵层,基于GSFLOW模型构建湿地地表水与地下水耦合数值模型,通过二维扩散方程模拟湿地片流、一维圣维南方程模拟湿地明渠流,使用竖管法测量湿地海绵层渗透系数,利用模拟区水文站的监测数据率定模型参数并对模拟结果进行验证,应用校正后模型模拟湿地地表水与地下水的水量交互过程,并对研究区进行水均衡分析。研究结果表明:考虑湿地海绵层的湿地地表水与地下水耦合模型能较为真实地反映湿地水文特性,湿地以地表水补给地下水为主,补给量随降雨量变化。研究建立的湿地地表水与地下水耦合模型合理可靠,对湿地水文分析有良好的应用价值。

青海西宁城市湿地地表水中抗生素的赋存特征和生态风险

于2022年3月和7月,采用液相色谱-串联质谱法,测定了青海西宁4处城市湿地地表水中16种典型抗生素的浓度,分析和探讨了抗生素时空分布特征及潜在生态风险。研究结果表明,西宁城市湿地地表水中抗生素在3月和7月分布差异显著,3月共检出16种抗生素,平均浓度范围为0.18~164.15 ng/L,7月共检出6种抗生素,平均浓度范围为0.15~43.22 ng/L,空间分布受人类活动的影响;恩诺沙星和双氟沙星浓度与盐度、电导率和溶解性固体总量的含量都显著正相关,氧氟沙星、诺氟沙星和泰乐霉素浓度与化学需氧量显著正相关,洛美沙星浓度与电导率含量显著正相关,氟罗沙星浓度与总磷含量显著正相关,氧四环素浓度与硝酸盐氮含量显著正相关,抗生素污染受水质指标的影响;3月氧氟沙星、诺氟沙星和环丙沙星的风险商(RQ)值分别为108.04、5.02和4.90,生态风险水平为高风险,7月氧氟沙星的风险商值为26.59,为高风险,其他抗生素为中风险、低风险和无风险。