干旱区水污染控制工程费用函数研究——以新疆为例

水资源的合理有效利用是西部大开发中极为关键的环节 ,水污染控制系统规划是其重要组成部分。经济模型是水污染控制系统规划的基础。针对干旱区的实际 ,根据调查资料 ,进行了干旱区水污染控制工程费用函数的分析计算。由于地区社会经济发展、自然条件、地理位置以及废水处理设施的规模、效率等对经济模型的建立都有较大影响 ,有必要建立干旱区水污染控制工程费用函数 ,以适应干旱区可持续发展的需要。

天津城区道路雨水径流水质监测及污染特征分析

城市市区道路由于交通活动产生大量的重金属、无机阴离子、营养盐、有机污染物等,对受纳水体的水质造成很大破坏,并影响了水体的生态环境。通过对天津城区不同功能区(商业区、文教区和居住区)的道路降雨径流的30个水质指标进行监测分析,评估天津市区道路雨水径流的污染程度,进而分析天津市区降雨污染的基本特征。结果表明,不同功能区理化指标平均浓度的大小顺序为:商业区>居住区>文教区,天津市区道路雨水pH接近中性;金属离子中铅在3个功能区中均超标,在商业区、文教区和居住区中分别超标1.16、1.05和1.28倍,且天津市区重金属污染浓度与南京和澳门相近;无机阴离子并未超出地表水质量标准Ⅴ类标准或集中式生活饮用水地表水源地补充项目标准限值。TN、TP、COD和BOD5最大值分别严重超出国家地表水环境质量Ⅴ类标准的2.5、2.0、10和50倍。挥发酚在3个功能区中均未超标,而阴离子表面活性剂在商业区、文教区和居住区分别超过地表水质量标准Ⅴ类标准的37、17和6.3倍。

基于协调发展度模型的经济增长与资源环境时空关联分析:兼论典型寒旱区主体功能规划的协调决策

为探索经济相对落后地区如何在主体功能区规划框架下推进区域可持续发展的思路,基于地理学第一定律及时空邻近度概念等,引入生态系统服务价值理论构建资源环境成本核算模型,从人口、资源、环境与经济社会协调发展的视角提出经济增长与资源环境的协调发展度、相对协调发展度模型.应用探索性空间数据分析方法测度1978年以来我国大陆省区经济增长与资源、环境的协同效应,在此基础上从新疆、西藏、青海、内蒙古、黑龙江、甘肃、宁夏等7个典型寒旱区主体功能规划的视角,初步探讨了经济欠发达地区经济发展与资源、环境的协调决策问题.结果表明:1978-2012年,中国大陆省区经济发展的资源环境成本由1.52×1012元攀升至9.65×1012元,经济增长与资源环境的协调发展度由0.232提高到1.029,新疆等7个典型寒旱区的相对协调发展度由0.379下降到0.177.北方各省区经济增长与资源环境的协调发展度具有空间异质性,空间负相关省区增至12个且有进一步扩张趋势;东南和西部地区分别形成高-高、低-低集聚区,但受北方经济效益与生态效益溢出的影响、空间正相关的显著性持续降低.未来,我国典型寒旱区及有关经济欠发达地区应积极完善中小尺度的主体功能规划,抓住机遇持续推进经济结构调整,通过提高资源利用效率、降低环境损失成本等提升经济发展质量,促进区域人口、资源、环境与经济社会协调发展.

半干旱区甜菜耗水规律试验研究

在具有典型半干旱气候特征的甘南县,以不同生育期的土壤水分水平设计并进行了纸筒甜菜的盆栽试验,得出了不同生育期甜菜蒸腾量和产量之间的函数关系以及甜菜全生育期的耗水规律。采用Jensen模型进行了水分生产函数的求解,得出了甜菜的水分生产函数模型。

半干旱区甜菜水分生产函数试验研究

为了研究甜菜的耗水规律和节水方法以达到在半干旱区大面积推广的目的,在具有典型半干旱区气候特征的甘南县,以不同生育期的土壤水分水平作为控制的纸筒甜菜盆栽试验,对甜菜蒸腾量和产量之间的函数关系和生育期耗水规律进行了研究,得出了不同生育期甜菜蒸腾量和产量之间的函数关系。采用Jensen模型进行了水分生产函数的求解,建立了甜菜的水分生产函数模型。试验结果表明,甜菜各个生育期耗水量从小到大依次是苗期、糖分积累期、叶丛生长期和块根增长期,需水高峰期在7月和8月;水分敏感指数的变化规律与甜菜的耗水规律相一致,叶丛生长期的λ值最大,说明这个时期甜菜对水分的需求特别敏感,应该重点进行补水灌溉。

浑河流域水功能区达标性分析

目的分析浑河流域沈抚新城下游河段的污染物流经水体的水质状况,解决沈抚新城面临的水环境问题,确保当地水环境安全.方法选取COD和氨氮为污染因子,计算浑河东陵大桥至长青桥河段的水环境容量.利用QUAL2K软件模拟污水经杨官河和白沙河进入浑河后,研究区域的污染物质量浓度变化.结果计算出东陵大桥至长青桥河段的水环境容量为COD 18.23 t/d,氨氮2.54 t/d.污水集中处理后经白沙河排放,对下游浑河水质影响较小,能够满足水功能区划;合理分配水量,使污水经白沙河和杨官河分别排入浑河时,下游水质符合水功能区要求;污水全部通过杨官河排放,下游水质不能满足水功能区划.结论从而确定沈抚新城的污染物排放量、污水处理厂出水水质及污水排放位置.为浑河水资源的开发利用和保护管理提供科学依据,进而实现水资源的科学合理可持续利用.

应用LINGO求解水污染控制系统规划中的费用函数问题

利用LINGO软件,对新疆水磨河水污染控制系统规划的费用函数进行求解,获得全局最优解:以碳化生化需氧量为水质指标时的最低费用为1496.61万元,以氨氮为水质指标时最低费用为924.12万元,该计算结果均优于模拟退火法(SA)、动态规划(DP)和遗传算法(GA)得到的结果,表明LINGO软件在求解水污染控制系统规划中的费用函数问题具有一定的优越性。

长江流域水功能区纳污红线管理体系构建与实践

水功能区限制纳污红线管理是实行最严格的水资源管理制度三大核心内涵之一,探索构建行之有效且具长江流域特色的纳污红线管理制度体系,对于提高长江流域水安全保障能力具有十分重要的意义。针对长江流域水资源保护工作的现状和特点,在深入分析长江流域实施纳污红线管理进展的基础上,阐述了长江流域实施纳污红线管理的总体构想,提出了下一步工作的重点,对于完善长江流域水功能区纳污红线管理体系、实行最严格水资源管理制度具有重要的指导意义。

农村分散式污水处理模式的比较及应用

针对目前采用定性方法确定分散式农村生活污水处理设施存在的不足,按照以水定陆的污染防治思路,在分析污染源排放与入河机理的基础上,构建了农村分散式污水处理设施的定量化模式,即结合功能区水体纳污能力,确定水体的限制排污总量,再结合水功能区水质达标浓度,确定控制断面的污染物浓度,通过水环境数学模型的模拟,按照控制断面污染物浓度达标的要求,计算污染源的设计排放浓度,进而计算污水中污染物的去除率,根据去除率的范围确定农村分散式污水的处理规模与工艺。并将其应用于台州市新华村的生活污水处理中,最终通过定量计算选定生物滤池作为生活污水处理设施。

水功能区纳污能力动态研究与应用

在考虑河道流量与水温对污染物降解作用的基础上,提出一种针对河道水功能区纳污能力计算的方法。利用淮河流域山东省水功能区河段资料,以COD与NH3-N两种污染物为例,研究其降解系数与流量、水温的关系。利用最小二乘法拟合得到各污染物的降解系数与流量的函数关系,通过对大量实测资料的分析,得到水温对各污染物降解系数的线性修正系数。在此基础上,选取75%和90%两种保证率作为水功能区纳污能力计算的水文设计条件,分别计算出逐月纳污能力。结果表明:在90%保证率设计流量下,山东省水功能区大多数月份纳污能力计算结果为0,而在75%保证率设计流量下各月纳污能力不为0,说明北方流域更适合取75%保证率设计流量来计算纳污能力。通过计算水功能区逐月的纳污能力,计算出入河污染物削减量,并提出相应的限制排污措施。

包气带岩性结构对地下水生态功能影响特征

西北内陆流域下游区天然植被对地下水生态功能具有强烈依赖性,而包气带岩性结构对地下水生态功能具有明显影响,但是在目前的研究中,缺乏定量分析评判。以甘肃石羊河流域下游天然绿洲区为研究区,基于包气带岩性结构野外调查、室内土柱试验和Hydrus1-D数值模拟,研究包气带岩性结构与地下水耦合作用的生态效应,分析不同岩性结构包气带获取地下水供给水分和持水能力差异,定量对比不同包气带岩性结构对地下水生态功能影响特征,得到以下认识:(1)在地下水水位埋深增大和减小的情况下,不同包气带岩性结构对地下水生态功能影响不同;(2)当地下水水位埋深逐渐减小时,在相同植被条件下,包气带岩性颗粒越细,其支持毛细水上升高度和速度越大,土壤获得地下水的补给水分越快越多,对地表植被的生长越有利;(3)当地下水水位埋深大幅增大后,旱区包气带的有效持水量具有继续维持陆表植被存活的生态效应,中等岩性颗粒的有效持水量最大,对维持植被的生态效应最明显。与单一岩性相比,多种岩性的组合结构有效持水量较大,生态效应更强。研究结果加深了对包气带在地下水生态功能中调节作用的认识,可以为旱区水资源的精细化管理及生态保护提供科学依据。

沙化土地造林密度研究进展

针对沙化土地植被恢复过程中有关造林密度问题,从水分平衡、土壤质量、林木生长及防护功能4个方面,总结分析了沙化土地有关造林密度及其后期影响的研究进展,阐述了造林密度与水分平衡、土壤质量、林木生长及防护功能的关系,指出了今后造林密度方面的研究方向和重点,以期为今后人工固沙林的营造提供理论依据。

金沙、银江水电站对攀枝花河段纳污能力影响

金沙江攀枝花河段规划有金沙、银江水电站,两电站的上、下游分别规划有观音岩、乌东德水电站。梯级电站的建设将使攀枝花河段水域的纳污能力发生改变。通过对该江段纳污能力变化的分析,提出控制排污量的具体意见,将为水资源的合理开发提供科学依据。利用k-ε方程,针对梯级电站开发的方案对攀枝花河段的纳污能力进行了分析计算,得出了相应的水体纳污能力。电站建成后,攀枝花市的污水排放应控制在纳污能力之内。

PYB1.6型多功能移动式节水补灌机田间测试试验

本测试试验主要对PYB1.6型多功能移动式自流节水补灌机的储水箱容积、最大工作宽幅、施水量、施水均匀性、施水作业效率、稳定性、节水性、作业成本等进行了测试 .试验表明 ,该节水补灌机性能良好 ,作业成本低 ,节水效率高 。

Zeolite-GAC滤池处理干旱区微污染水源水的研究

对沸石-颗粒活性炭组合填料生物滤池在O3预氧化作用下处理干旱地区微污染水源的效果进行了试验。试验表明，水温为25～30℃的实验条件下，在水力停留时间为25min，气水比为1：1，对NH4-N、CODMn和浊度的平均去除率分别为98．5％、72．50％、86．98％，且具有较强的抗冲击负荷能力。

基于海安县的水功能区达标整治研究

本文以海安县为例,进行了水功能区水质达标情况分析,对不达标水功能区的污染源展开调查,结果发现:水功能区不达标的主要成因是受上游来水影响、工业点源污染和农业种植、城镇生活、农村生产以及畜禽养殖等面源污染。为优化产业结构调整与空间布局、加强生活污染源整治、强化农业面源污染治理、推进工业污染源治理等,提出了水功能区达标整治的措施。

河西走廊传统水资源开发中的人力成本下限管窥

本文从河西走廊传统水利活动的技术特点、干旱区特殊水文规律与耕作制度入手,对历史时期河西走廊讨赖河流域传统灌溉活动所需要的人力成本进行了分析。在"高人力成本、低物力成本"的传统技术条件、径流月际变化极大的水文条件以及灌溉时间与汛期重叠的耕作条件三方共同影响下,干旱区灌溉活动必须在短时间内集中投入大量人力方可完成基本灌溉活动。这决定了历史时期干旱区水资源开发中存在人力成本下限,即灌区需要一定的人口规模才能维持灌区的基本灌溉活动。干旱区水资源开发活动中人力成本下限的存在加剧了传统绿洲经济的脆弱性,集中表现在因战争原因造成人口大幅减少后经济恢复极为缓慢,并在明清以来加速落后于东部地区。

中国省际水资源污染减排成本及环境效率幻觉分析

采用水资源等生产要素投入和水资源污染物等产出,根据二次型方向性距离函数与其收益函数的对偶关系,估算2001—2016年中国31个省区废污水排放中化学需氧量和氨氮的影子价格和污染成本,应用水资源环境效率幻觉指数分析水资源利用情况及其时空分布特征.结果发现:①整体上看各地区化学需氧量、氨氮的平均边际减排成本差别较大,并且影子价格的动态变化趋势不一致;②影子价格与排放强度、污染成本分别呈现负、正相关关系;③从地理分布上看,污染成本高且增长速度快的地区主要位于东中部,较低地区主要集中于西南部;④出现水资源环境效率幻觉的地区主要由于经济增长速度大于水资源污染排放成本的增加速度.

太湖流域低污染水处理技术研究

针对太湖流域某流域低污染水存在的主要问题,通过好氧-缺氧-生化强化及人工湿地组合工艺处理农村生活污水、生态沟渠拦截面源排水和低污染水的复合型强化净化系统,其应用表明:各单项处理单元平均削减主要污染物40%以上,复合型强化净化系统毒死蜱去除率超过了90%,特别是引入潜流湿地及强化净化区明显提高了污染物的去除效果,提高了复合型强化净化系统的净化效率及面积利用率,为低污染水的处理提供技术支撑。

泗洪县水功能区达标分析与保护对策研究

结合泗洪县水功能区水质现状,以单因子指数法评价水功能区水质达标率,通过建立水质一维模型计算水功能区纳污能力和污染物入河排放量,根据分析结果提出了不达标水功能区保护对策。通过对策的实施,2020年全县重点水功能区达标率达到82%以上。