人类活动影响下华北平原水资源的可持续利用

人类活动对区域水资源可持续利用的影响随着人类社会的发展和进步而不断增大。通过分布式水文模型和系统动力学模型的耦合,设定4大类情景,即现状保持型、农业节水型,南水北调(SNWDP)型和综合发展型(S1~S4),模拟华北平原2009~2028年水资源可持续利用的状况。结果表明:(1)随着社会经济的发展,四种情景下总需水量呈增长趋势,到2028年,S1~S4下华北平原总需水量分别为595.7、543.1、596.9及544.3亿m^3,相应的缺水指数分别为0.509 5、0.429 1、0.251 4及0.177 1;(2)农业节水措施与南水北调工程的结合,才会对华北平原地下水水位的恢复、缺水程度的缓解及水资源的可持续利用产生比较显著的影响;(3)在人类活动影响下,华北平原缺水的问题短期内无法彻底解决,但可以通过采用南水北调与节水措施相结合来缓解缺水问题。

北京市水资源供需二次平衡的系统动力学模拟与研究

针对北京市水资源利用中存在的问题,对该市2012-2030年的水资源供需进行了系统动力学模拟。结果表明:北京市水资源供需矛盾突出,2020年和2030年分别缺水10.95×10~8和8.44×108m^3,缺水率31.33%和20.75%;二次供需平衡情景下该矛盾得到较大改善,2020年和2030年分别富余水2.36×10~8和4.43×108m^3,但这种富余是追求资源、环境保护而忽视经济发展而获得的,对于北京市来说不太能接受;为了维持经济、资源和环境的和谐发展,北京市需要增强人们节约、保护水资源的意识,才能保证水资源供需的长久平衡。

基于宏观经济模型和系统动力学的张掖盆地水资源供需研究

针对黑河流域中游张掖盆地水资源供需问题,采用宏观经济模型和系统动力学结合的方法,构建了张掖盆地水资源系统动力学模型,设计5个情景模拟张掖盆地2013-2050年水资源供需平衡状况。结果表明:宏观经济模型与系统动力学的结合能更好地刻画系统行为,准确合理地预测需水量;预测期内张掖盆地需水量逐年增长,年均总需水量为21.87×108~30.14×108m3,缺水年的年均缺水量为4.03×108~7.64×108m3,缺水时间占比为31.6%~92.1%,缺水年平均缺水指数为0.1413~0.2217;综合考虑社会经济发展、城镇化和水资源节约的情景S5是最符合可持续发展内涵和原则的情景;水资源的可持续发展,不仅需要政府的政策引导,更需要公众的参与,只有政府与公众的协调一致,才能保证水资源和社会经济的可持续发展。

华北平原水资源利用系统动力学模拟与仿真

针对日益严重的缺水问题,本文通过建立系统动力学模型,设定4种不同的情景,模拟华北平原2008—2030年水资源利用的状况。结果表明:(1)随着社会经济的发展,四种情景下总需水量呈增长趋势,到2030年,S1—S4下华北平原总需水量为647.4,595.0,649.2及596.7亿m^3,缺水量为24.39,20.59,16.32及12.52亿m^3,缺水指数为0.604 4,0.529 4,0.335 8及0.265 5。(2)从长期趋势看,四种情景下农业需水量都有少量下降,但下降的幅度不明显。到2030年,S1—S4下农业需水量为266.9,213.6,267.0及213.6亿m^3,占总需水量比重为41.2%,35.9%,41.1%及35.8%。(3)华北平原总需水量并不会出现急剧性的下降,缺水的问题短期内无法彻底解决,但可以通过采用南水北调与节水措施相结合来缓解缺水问题。

氯离子对氧化亚铁硫杆菌和氧化亚铁钩端微螺菌活性的影响

采用连续稀释法分别从江西和广东某铀矿生物冶金现场筛选得到两株亚铁氧化菌。16srDNA鉴定结果表明,细菌分别为氧化亚铁硫杆菌（Acidimicrobium ferrooxidans）和氧化亚铁钩端微螺菌（Leptospirillum ferriphilum）。在氯离子浓度在1g/L以内,对细菌亚铁氧化活性基本没有影响;1-2g/L铁氧化活性有所降低,但是细菌通过调节依然能够适应并维持比较高的活性;氯离子浓度大于2g/L后亚铁氧化活性急速下降,当氯离子浓度大于3g/L后细菌生长受到抑制,亚铁氧化活性很低。

铀矿堆浸酸化液连续培养浸铀微生物的研究

在野外环境中利用铀矿堆浸酸化液进行了浸矿细菌的三级连续培养工艺研究。结果表明,细菌经过驯化后能适应铀矿酸化期间200-300mg/L铀浓度的培养环境,能有效氧化酸化液中溶解黄铁矿产生的二价铁,出液Eh维持在550mV左右。试验结束时,日出液量与培养槽容积比（日菌液产出比）达到2.5。

基于系统动力学的北京市需水量预测及缺水分析

利用系统动力学方法,对不同情景(保持现状型S1、经济发展型S2、南水北调型S3和综合发展型S4共四种情景)下北京市2012~2030年的需水量进行了预测;在此基础上,对缺水问题进行分析。结果表明:(1)在四种情景下,生活需水量呈上升趋势,工业需水量在S1和S3下呈上升趋势,而在S2和S4下呈下降趋势,农业需水量和环境需水量保持稳定,总需水量呈下降的趋势;(2)四种情景下,总需水量的平均值分别为41.87、43.85、42.03和43.96亿m^3,缺水年平均缺水量分别为6.82、7.59、3.61和4.44亿m^3,平均缺水指数分别为0.159 2、0.167 9、0.083 3和0.097 0;(3)为了维持经济、资源和环境的和谐、可持续发展,北京市需要增强人们节约、保护水资源的意识,才能保证水资源供需的长久平衡。

北京平原地下水流的数值模拟情景分析

在非稳定流模型(1995~2014年)基础上设计5个情景:现状(A)、回灌(B)、沉降中心停采(C)、沉降中心部分减采(D)及不同沉降中心不同减采比例(E),对北京平原2015~2030年地下水可持续利用进行分析。结果表明:(1)现状条件下,由于连续干旱及应急水源地的投入运行,北京平原地下水储存量被持续大量消耗,地下水位快速下降;(2)预测期内平均来说,A和B分别消耗1.16×108、0.28×108m3/a的地下水储存量,而C、D、E储存量分别恢复3.52×108、1.18×108、2.83×10~8m^3/a;(3)设计合理情景F:5区(八仙庄)、6区(天竺)和7区(王四营)的工业和城市生活用水分别减采0.51×108、0.12×108、1.76×108m3,总开采量19.28×10~8m^3,F是北京平原未来应采取的最优开采情景。

嗜热微生物在生物冶金中的应用研究

在生物冶金过程中,中温菌在冶金过程中存在着浸出率低,浸出周期长,矿石表面生成钝化层,难彻底浸出等的缺点,嗜热微生物在生物浸出过程中,有效改善中温菌在生物冶金过程中的不足,且对环境保护友好,浸出成本低。

非饱和带溶质迁移离心模拟的可行性研究

通过开发离心状态下非饱和带溶质迁移一维数值模型,对离心模拟技术用于不同溶质在非饱和带迁移规律研究的可行性进行了探讨。结果表明:(1)离心模拟技术可适用于保守性溶质和吸附瞬时平衡溶质的迁移规律研究;(2)针对有物理或化学过程的非饱和带溶质迁移,当丹姆尔数DR>100(反应迅速)或0<DR<X(反应缓慢)时,离心模拟技术是可行的;(3)对于有溶质B生成的溶质A在非饱和带的迁移,当反应较慢时,离心模拟能成功预测A的迁移,但对B的预测误差较大。若B是研究重点,则离心模拟不可行;若B不重要,则离心模拟是适用的。