河道外生态用水价值能值评估方法研究

基于生态经济学思想,以水资源生态-社会复合系统为研究对象,对河道外生态用水的功能特点、表现形式以及量纲进行分析。运用能值分析理论,针对稀释净化价值、降温增湿价值、除尘价值、固碳释氧价值、净初级生产力及生物量、生物多样性保护价值、中水回用价值等,提出河道外生态用水价值的能值评估方法,以实现各分项价值的定量分析和统一度量。以郑州市为例,计算其河道外生态用水价值。

基于敏感目标被访问概率法的长江口水域溢油风险区划研究

以上海市长江口主要环境敏感目标为研究对象,利用Oilmap被访问概率模型计算青草沙集中式饮用水水源地、东滩湿地国家级自然保护区、城市岸线旅游区域、渔业捕捞区等长江口主要生态环境敏感目标的溢油风险概率,构建了基于溢油发生概率、影响因子、气象水文条件、敏感目标敏感系数的溢油风险指数体系,形成了长江口溢油风险二级分区区划。根据溢油风险指数,划定上海长江口水域溢油高风险区、较高风险区、中风险区、低风险区4个级别,各风险级别面积分别为335、2375、5695和3068 km2。针对长江口水源地溢油风险防控区等4类重点防控区,提出分区分级分类防控要求建议,明确不同分区首要防护目标,并按分级管控要求提出不同区域预警防控等级。

3组水生植物对滏阳河营养盐去除效果研究

以滏阳河邯郸段3种水生植物狐尾藻、金鱼藻及篦齿眼子菜为研究对象,通过批式实验,考察植物种类对削减滏阳河原水污染物质的效果,研究3种植物及对照系统对氮、磷、COD_(Mn)等的去除效果。结果表明:经40 d批式实验后,各组反应器对TN,NH_3-N,TP,COD_(Mn)的去除率达62%,64%,42%和67%以上,其中净化效果最佳的植物为金鱼藻;同时,不同植物的含氮量与含磷量与其污染物去除能力不一一对应,但其大小次序与对氮、磷的去除能力基本相似,这可能与植物的吸收作用或植物根系微生物的代谢作用相关。

我国水质基准现状及发展趋势研究

水质基准是制定水质标准限值的重要依据,是科学的水质管理体系的重要组成部分。我国水体污染形势严峻,区域环境差异明显,亟需建立适合我国水环境特征的水质基准作为水质控制和管理的理论依据。文章对我国水质基准的概况、水质基准方法学、水质基准研究进展、存在问题及发展趋势进行了系统论述,以期为我国水质基准的研究提供参考与支撑。

进水模式对植被浅沟雨水水文调控效能的影响研究

进水模式是影响植被浅沟雨水水文调控效能的主要因素之一。设计植被浅沟人工模拟试验装置,探讨不同进水模式下植被浅沟对径流量及径流峰值的影响。结果表明:在4 m^3/h恒定进水条件下,源头集中进水、沿途多点进水和沿途漫流进水3种进水模式下植被浅沟的径流总量控制率分别达到7.06%、8.33%和9.51%,径流峰值削减率分别为2.67%、5.83%和6.44%,峰现时间较传统管道排水分别延后9.6 min、10.3 min和12.2 min。以上表明采用沿途漫流进水的植被浅沟对雨水各水文参数的调控效能均优于其它进水模式。

大型分层水库翻库特性及溶解氧响应研究

翻库对分层水库的水生态环境具有重要意义。通过在大型深水水库潘家口水库的原位监测结合垂向二维水动力-水质-水生态模型对翻库特性及溶解氧(DO)响应进行研究,分别对2018和2020年的水环境过程进行模拟。结果显示,水温分层导致了DO垂向分层,表层DO与气温相关性强,底层DO在分层后持续下降至0,秋季翻转是底层复氧的主要途径。2018年平均运行水位较2020年高14.2 m,表层温水层最大厚度2018年比2020年增加了近10 m,水库翻库从库尾逐渐向坝前推进。在库尾到坝前的距离约30 km的水域,2018年翻库的历经时间比2020年缩短40 d,坝前DO的垂向均匀时间滞后于水温7~10 d。水库水位较低时,翻库产生的表层水体DO下降幅度更大,降幅为3~4 mg/L。分别对水库不同断面可用势能指数(APE)对分层稳定性的过程进行分析,水库在不同年份和不同位置断面的翻库日期与夏季混合循环期的平均APE指数大小具有较好的相关关系。研究为探求大型深水分层水库水环境演变规律,科学合理进行调度提供理论基础。

农田水利工程设计中的渠道设计与施工管理

农田水利工程是农业经济和农业生态的重要组成部分。在农田水利工程设计中,要注意设计的科学性与合理性。农田水利工程渠道的设计是否合理,与农田水利工程系统的运行效果息息相关,科学合理的渠道设计和施工管理有利于提高农田防洪水平。从农田水利工程渠道设计的原则和要点出发,论述了水利工程施工路线管理的要点。

长江流域梯级水库夏末秋初蓄水对河口盐水入侵和淡水资源的影响

流域大型梯级水库群,夏末秋初蓄水,来年枯季放水,季节性改变了入海径流量,会影响河口盐水入侵和淡水资源利用.收集了长江流域大型梯级水库有效库容和南水北调工程跨流域调水的量值,利用改进的河口海岸三维数值模式ECOM-si,模拟和分析了长江流域重大工程对河口盐水入侵和淡水资源的影响.截至2020年和2035年,长江流域中上游已建和将建大型水库有效库容分别为706.11和943.88亿m^(3),蓄水期9、10月间平均径流量分别减少13398和17909 m^(3)/s.基于大通实测水文站1950—2020年实测月平均径流量,考虑截至2020年和2035年流域重大工程对径流量的调节,给出了平均水文年和特枯水文年8—10月的月平均径流量.数值模拟结果表明,截至2020年和2035年流域梯级水库9—10月蓄水,径流量下降,导致盐水入侵加剧.在平均水文年,南支水源地4个水库9—10月所有时间均能取到淡水.在特枯水文年,9—10月东风西沙、太仓、陈行和青草沙水库取水口连续不宜取水天数截至2020年分别为28.75、24.99、29.63和37.47 d,到2035年分别为46.53、44.18、47.56和50.75 d.夏末秋初特枯和平均水文年情况下流域水库蓄水期间遇到强北风作用,均会显著影响长江口水源地取水.对于特枯水文年,流域水库群应减少蓄水量,甚至应该放水,以保障长江口淡水资源的安全.

分配比对分段进水A^2/O工艺脱氮除磷的影响

以低C/N实际污水为研究对象,研究进水分配比对分段进水A^2/O工艺脱氮除磷性能的影响.以稳态条件下建立的物料平衡方程为基础,分析进水分配比对处理过程的影响.结果表明,分段进水A^2/O工艺平均出水CODCr和NH3-N质量浓度基本维持为25.6~41.2mg/L和0.35~1.40mg/L,出水水质较稳定;出水TN、TP受进水分配比的影响明显.根据已建立的物料平衡方程分析发现,当进水分配比由6∶3降低至3∶6时,缺氧单元反硝化脱氮贡献率由36.95%升至83.47%,厌氧单元反硝化脱氮贡献率由43.81%降至12.30%,好氧单元同步硝化反硝化脱氮贡献率由19.24%降至4.23%,缺氧单元反硝化成为去除TN的主要途径,TN总体去除率升高9.95%;缺氧单元缺氧聚磷除磷贡献率由5.20%升至13.00%,好氧单元好氧聚磷除磷贡献率由94.80%降低至87.00%,好氧聚磷为去除TP的主要途径,但TP总体去除率降低5.37%.

珠江河口磨刀门枯水期盐度统计模型

基于潮汐和径流两个影响河口盐水入侵的主要动力因子,通过分离短时间尺度潮汐变化和长时间尺度径流变化对盐水入侵的不同影响,采用最小二乘拟合法建立了枯水期磨刀门盐度与潮汐、径流的统计模型,并通过滤去径流影响对模型进一步修正,建立了修正盐度统计模型。模型计算值与实测值对比结果表明:构建的盐度统计模型和修正盐度统计模型能反映珠江河口磨刀门枯水期日特征盐度的变化过程;盐度统计模型总体均值相对误差23.4%,修正盐度统计模型总体均值相对误差2.1%,说明修正盐度统计模型精度高于盐度统计模型,具有较好的实用性。

太湖流域水生生物水质基准推导的物种选择

水生生物水质基准是水质基准体系的重要组成部分。由于不同地区的生态体系存在差异,所需要推导的水质基准也存在不同。目前太湖流域的水质基准研究刚刚起步,国内外制订的水质标准并不能代表太湖流域的水生生物和环境特征。因此,开展基于太湖流域的水生生物和环境特征的水质基准研究,对于太湖流域的水环境保护和水质管理具有重要的作用和意义。在水生生物水质基准的物种选择方面,选择了两种鱼类、两种浮游动物、3种底栖动物以及一种水生植物或浮游藻类,可以全面的代表太湖流域的水生态结构和营养等级。

盐渍土中土壤电导率测定值的影响因素研究

为探寻不同因素交互作用对土壤电导率值的影响情况,通过室内模拟试验研究了土壤含盐量、体积含水率、密度几种因素交互作用下的土壤电导率值变化规律,并对土壤电导率值的主要影响因素进行了分析。试验结果表明:盐渍土壤中,不同土壤密度下的土壤体积含水率与土壤电导率都存在显著的正线性相关关系;盐渍土壤中,土壤体积含水率和含盐量对土壤电导率都有影响,但土壤体积含水率变化对土壤电导率的影响不显著,土壤含盐量变化对土壤电导率的影响显著。

陆海统筹的南流江流域污染物总量分配研究

综合考虑广西南流江流域陆域和廉州湾海域水质目标,遵循南流江流域、南流江河口、廉州湾近岸海域的污染路径,构建了基于陆海统筹的南流江流域污染物总量分配技术体系。首先,以廉州湾近岸海域环境功能区水质目标为约束条件,计算入海化学需氧量(COD)、氨氮、总氮(TN)和总磷(TP)的最大允许排放量,分别为24494、3425、10052、776 t/a。然后以南流江河口最大允许排放量和南流江流域水功能区水质目标为约束条件,计算南流江流域陆域COD、氨氮、TN和TP的最大允许排放量,分别为126365、5403、8939、1127 t/a。为实现入海总量的控制目标要求,重点应在南流江流域削减污染物排放量,到2020年,南流江流域主要污染控制工程项目的削减能力已超过2020年污染物总量控制削减量,因此2030年实现南流江和廉州湾控制断面全面稳定达到相应功能区水质目标压力不大。

离子液体[BMIm][PF6]增强抗性质粒RP4介导的接合转移基因mRNA的表达水平

环境中广泛存在的抗生素和抗生素抗性基因会导致很严重的人类健康风险。在我们前期研究中发现,离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([BMIm][PF6])作为环境选择性压力可以促进抗生素抗性基因的水平转移。本研究以E.coli DH5α(RP4)和同属的E.coli HB101,以及E.coli DH5α(RP4)和跨属的Salmonella enterica之间的纯菌接合转移体系为考察对象,从mRNA基因表达调控水平角度阐明离子液体[BMIm][PF6](0.001~2.5 g·L-1)影响质粒RP4接合转移的机理。结果表明,离子液体[BMIm][PF6]通过抑制基因kor A,kor B和trb A的mRNA表达水平来提高接合和跨膜转运基因trb Bp和trf Ap的表达;增强水平转移基因tra F的mRNA表达水平,并通过增强负调控基因kil A和kil B的mRNA表达水平抑制质粒的垂直传递过程;通过抑制基因trb K的mRNA表达水平降低接合转移体系的排斥效果,从而促进质粒RP4的接合转移。该结果有助于为抗生素抗性基因在环境中水平转移扩散的机理研究提供理论依据。

PVDF/TiO_(2)@Ag杂化纤维膜的制备及光催化性能研究

采用静电纺丝和光化学沉积法制备聚偏氟乙烯(PVDF)/TiO_(2)@Ag杂化纤维膜,并通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和紫外分光光度计等对复合粉体的微观形貌、晶体结构和光催化性能等进行测试与分析。结果表明:TiO_(2)的加入能够改变PVDF/TiO_(2)杂化纤维膜的微观形貌,增加纤维膜的粗糙度。当TiO_(2)添加量为30%时,PVDF/TiO_(2)杂化纤维膜的断裂强度和光催化降解能力均达到极大值。PVDF/TiO_(2)@Ag杂化纤维膜的光催化降解能力随着光化学沉积Ag时间的延长呈现先增后减的趋势。在光化学沉积时间为3min时光催化降解能力最强,且Ag的沉积能实现PVDF/TiO_(2)@Ag杂化纤维膜在可见光下的光催化降解。

开封市1951~2018年气候变化特征及未来趋势研究

根据开封市1951~2018年的气象数据,用5年滑动平均法、线性趋势法、Mann-Kendall趋势检验法、变标度极差分析法和滑动t检验法综合分析了开封市气候变化特征及未来趋势。结果表明:(1)1970年以前,开封市年降水量呈不显著减少趋势;1970年以后,降水量呈显著减少趋势,且未来年降水量将继续保持显著减少的趋势。开封市年降水量在2011年前后发生突变。(2)多年来,开封市年平均气温及春、夏、秋、冬四季平均气温均呈显著增加趋势。其中,冬季和春季升温对开封气候变暖贡献最大。未来开封地区气温将继续保持逐年增加的趋势。平均气温在1993年前后发生突变。(3)日照时数呈显著减少的趋势。未来开封地区月均日照时数将继续保持逐年减少的趋势。月均日照时数在1997年前后发生突变。

滴灌施肥条件下PAM不同施用方式对土壤水肥分布特性的影响

滴灌施肥条件下PAM的不同施用方式对土壤水肥分布具有较大影响,并可直接影响土壤水肥使用效率。通过室内滴灌入渗模拟试验,研究了滴灌施肥条件下对照、混施、表施3种不同施用方式对土壤湿润锋运移距离、土壤湿润体形状和体积、土壤湿润体水分以及养分分布等特性的影响。结果表明:(1)相较于对照和混施,表施能有效降低土壤表面蒸发,增加水平方向土壤入渗能力。(2)相较于对照,混施能够有效增加土壤导水能力和保水性,减少土壤深层渗漏。(3)120 min入渗结束时,湿润体形状类似扁平椭球状,且表施的土壤湿润体体积最大,约为对照或混施的2倍,这表明表施PAM能有效地防止水分蒸发,增大土壤湿润体体积。(4)硝态氮在土壤湿润体的中部偏上的位置发生累积,累积情况为表施>混施>对照。速效钾和速效磷在累积区内的累积情况为表施>混施>对照。这说明表施条件下速效钾、速效磷的累积范围更大,应更有利于作物的吸收。

臭氧强化污泥厌氧消化研究

以某污水处理厂污泥为研究对象,进行污泥厌氧消化和污泥厌氧消化-臭氧预处理的对比试验,确定臭氧对污泥厌氧消化的主要影响,并分析其产生效果,为污泥稳定化处理提供可行性依据。仅通过厌氧消化污泥消解率一般只能达到50%左右,第二步经臭氧氧化反应后发现对微生物破壁有明显作用,经臭氧破壁后污泥厌氧消化可达到70%~80%,污泥厌氧消化经臭氧氧化有明显提高。此试验结果表明了污泥厌氧与臭氧氧化试验的可实施性,为实际工程应用提供了部分数据依据。

某污水厂A^2/O工艺运行问题分析及建议

对邯郸市某污水厂出水水质、运行操作等进行了数据分析,分析了污水厂出水COD、氨氮、总磷等不达标症结所在,提出了降低污泥龄、厌氧区保持严格的厌氧状态、提高好氧池溶解氧等建议。

基于citespace的活化过硫酸盐高级氧化技术的应用

利用信息可视化软件Citespace对活化过硫酸盐高级氧化技术研究的890篇文献进行分析,分别从国家与机构、共被引文献、高频关键词频次等进行可视化知识图谱分析。结果显示,对该领域研究较多的国家主要为中国和美国,Rastogi A和Liang C J在该领域发表的文献影响率最高,其所在的研究课题组值得关注。通过对热点关键词的分析,得出研究热点主要集中在硫酸根自由基的制备、目标污染物的降解过程以及其动力学的讨论,研究前沿主要是改性多相催化材料碳纳米管催化PMS降解水中抗生素类污染物及垃圾渗滤液。