施用有机氮肥条件下地下排水中硝态氮流失的模拟研究

将改进的有机氮肥管理模型(MANIMEA)与广为应用的土壤水流运动模型(SWAP)相耦合，用于模拟评价施用猪粪条件下NO^-₃-N(硝态氮)通过地下排水的流失量。采用加拿大新斯科舍省农业大学试验站4个试验地块1999年的日地下排水量及NO^-₃-N流失量观测值对模型进行了模拟验证。模拟结果表明，预测的日地下排水量与观测的地下排水量吻合较好，相关系数在0.73～0.78之间；日NO^-₃-N流失量与地下排水量的关系密切，4个试验地块NO^-₃-N流失量模拟值与观测值平均误差在-0.017kg/hm²和005kg/hm²之间，绝对平均误差范围在0.087kg/hm²和0.152kg/hm²之间。模拟时段NO^-₃-N总流失量与观测值的相对误差在-0.5%和8.9%之间。总体来说，图形显示和统计指标分析表明，MANIMEA模型具有良好的模拟性能，模型能够较好的预测地下排水中NO^-₃-N流失量。     

南京市典型区域城市湿沉降污染成分特征分析

以南京市中心城区鼓楼区和城市郊区仙林地区为对象,对2009年12月至2011年7月每场降雨雨水进行水质监测和分析,研究城市湿沉降面源污染特征。结果显示:①研究区域雨水的主要污染成分为SO₄^2-、NO₃-N、TN和COD;②实验监测期内,鼓楼地区雨水中SO₄^2-、NO₃-N、TN和COD质量浓度均高于仙林地区雨水组分。其中,SO₄^2-质量浓度平均值62.79mg／L,约是仙林地区平均值16.11mg／L的4倍。③干湿周期对雨水水质影响显著。采集的雨水样本中,久未降雨后的首场雨水的COD、SO₄^2-质量浓度值高于相对连续降水后的雨水相关组分,但NO₃-N质量浓度低于连续性降水后的雨水组分。     

基于HJ-1A CCD影像和ELM模型的太湖叶绿素a预测研究

以典型二类水体——太湖为例,基于环境一号遥感影像,构建了基于 ELM模型的叶绿素a浓度预测模型,将预测结果与传统的BP人工神经网络和支持向量机 SVM进行了比较。研究结果表明：ELM模型预测值与实测值之间的R²高达0.911 4,而BP和SVM模型的R²分别为0.366 3和0.744 8,均方根误差RMSE由BP模型和SVM模型的3.728 8 μg/L和2.132 4 μg/L降为ELM模型的1.327 0 μg/L, ELM模型的平均相对误差MRE=2.65％,小于BP模型的6.59%和SVM模型的3.89%;与其他两种方法相比,ELM模型反演太湖水体叶绿素a浓度精度更高,ELM模型参数选择简单,可以显著提高模型的学习速度,不易陷入局部最优值,具有更好的泛化性能;ELM模型可以有效地应用于内陆水体叶绿素a浓度的预测。     

基于RF-LSTM的地表水体水质预测

水质预测是水污染防治的重要一环,为提高水质预测的精度,研究随机森林算法（RF）与长短时记忆神经网络（LSTM）相结合的预测方法。以桃林口水库水质监测数据为例,采用RF算法分别筛选出影响高锰酸盐指数（COD_Mn）、氨氮（NH₃—N）、总氮（TN）和总磷（TP）浓度变化的关键特征,在此基础上构建基于RF-LSTM的水质预测模型,并与单一LSTM、RF-BPNN和RF-RNN模型的预测效果进行对比。结果表明：RF-LSTM模型的预测效果均优于其他模型,预测COD_Mn、NH₃—N、TN和TP未来4 h浓度时的决定系数（R²）分别达到0.986、0.990、0.989和0.988,具有极高的预测精度和较强的泛化能力。研究结果为实现高精度水质预测提供了新思路。     

新疆和田地区地下水“三氮”污染特征及健康风险评价

为探明新疆和田地区地下水“三氮”污染的现状及其对当地居民健康的影响,对采集的76组地下水水样中的NH₄⁺—N、NO₂^-—N和NO₃^-—N的浓度进行检测,通过统计分析地下水“三氮”的污染特征,采用健康风险评价模型在饮水暴露途径下,进行地下水“三氮”对不同人群的非致癌风险评估。研究结果表明：和田地区地下水中NO₃^-—N的污染程度最大,超标率为2.63%,对不同人群人体产生的非致癌风险指数范围为0~8.438×10^-1（成人）和0~2.360（儿童）;其次为NH₄⁺—N,超标率为1.32%,对人体产生的非致癌风险指数范围为0~3.689×10^-2（成人）和0~1.032×10^-1（儿童）;NO₂^-—N无超标点,非致癌风险指数范围为0~8.573×10^-3（成人）和0~2.398×10^-2（儿童）。研究区地下水中NH₄⁺—N和NO₂^-—N对人体产生的非致癌风险均在可接受范围内,NO₃^-—N对人体产生的非致癌风险应引起重视,且对儿童的影响大于成人。本次研究可为当地地下水污染风险防控提供理论依据。     

基于人工神经网络的泾河陕西段氮组分模拟

应用BP人工神经网络模型模拟泾河陕西段氮营养物质NH+4-N、NO-3-N、TN的浓度变化,通过模拟水质参数相关性分析和河流机理性水质模型分析,确定模型的输入因子,从而构建不同结构的BP人工神经网络模型。以实测的月水文、水质、降水量资料进行模型的训练和检验,结果表明:对NO-3-N和TN的模拟结果精度较高,不同结构的模拟结果相对误差在18%以内;对NH+4-N的模拟结果相对误差大,NH+4-N主要来源于点源排放,年内不稳定排放是模型模拟误差大的主要原因;单参数输出结构的网络模拟结果优于三参数输出结构的,单隐含层结构的BP网络模拟结果要比多隐含层结构的模拟结果更精确。     

几种人工神经网络法的水质预测比较

人工神经网络是现如今被广泛应用于预测方面的方法,运用BP神经网络、RBF神经网络、Elman神经网络分别对大伙房水库的2006年的TN、TP进行预测,比较3种网络的训练误差和预测误差得到:RBF神经网络训练速度最快且训练误差最小,RBF神经网络和Elman神经网络的预测误差明显小于BP神经网络,RBF神经网络和Elman神经网络应用于水质预测是可行的。     

改进RBF-Adaboost模型及其在年径流预测中的应用

为提高径向基神经网络(RBF)在年径流预测中精度,提出基于Adaboost算法及线性递减算法改进的RBF-Adaboost预测模型,以云南省姑老河站年径流预测为例进行实例研究,并构建RBF、GA-BP及BP模型作为对比模型.利用实例前34年和后20年资料对所构建的模型进行训练和预测.结果表明:改进RBF-Adaboost模型对实例后20年年径流预测的平均相对误差绝对值和最大相对误差绝对值分别为4.83％、9.51％,预测精度优于RBF、GA-BP及BP模型.RBF-Adaboost模型集成了多个基于扩展系数及期望误差线性递减改进的RBF神经网络弱预测器,有效提高了RBF神经网络模型在年径流预测中的精度,模型具有预测精度高、泛化能力强等优点.     

有机磷灭蚊剂投放浓度和时间对水体总磷的影响

为分析新型低毒有机磷杀虫剂“1%双硫磷颗粒”投放对河道水质的影响,设置不同药剂投放浓度和不同反应时间的室内试验,以TP、NH₃-N及S^2-为目标因子,分析该药剂投放后水体污染物浓度。结果表明:不同试验组水样中S^2-质量浓度均小于0.02 mg/L,NH₃-N质量浓度处于0.029~0.036 mg/L之间,均达到地表水Ⅰ类标准;不同浓度药剂投放1 h后,水体TP质量浓度已达到稳定状态,且在60 h内均保持稳定,药剂投加量与水体TP质量浓度呈显著正相关(R²=0.85);不同处理组的药剂在水体中的TP释放量无明显差异,均在1.06~1.30 mg/g之间。“1%双硫磷颗粒”推荐适宜投放量不会使河道水质恶化到劣Ⅴ类,但增加药剂投放量会增加水体TP污染及富营养化风险。     

极端洪涝作用下江西乐安河沿岸地下水化学组分特征及来源分析

为研究极端洪涝作用下乐平市乐安河沿岸地下水化学组分来源及环境健康风险,综合应用图示法、数理统计、主要离子比等方法,对研究区洪涝期间及洪涝后期24组浅层地下水样品的22项指标进行了分析。结果表明：不同时期地下水主要化学组分无显著差异,均属弱酸性的低矿化度淡水,优势阴、阳离子分别为HCO^-₃、SO₄^2-、Ca²⁺、Na⁺、K⁺。地下水水化学类型空间差异明显,洪涝期间以HCO₃-Ca·Na型和HCO₃·SO₄-Ca·Na型为主,洪涝后期出现Cl型及NO₃型水。地下水主要组分的形成主要受控于水-岩相互作用、硅酸盐矿物溶解、阳离子交替吸附作用,局部地区受农业施肥、污水排放等人为活动干扰。洪涝灾害发生后地下水水质较差,不适宜直接饮用,污染指标主要为氨氮、NO₃^-、Mn、Cd,污染物来源于地表-地下水混合、洪水对土壤中含锰矿物的溶滤以及乐安河上游采矿活动。     

含藻水体中总糖、总氮和总磷相关性研究

分别研究了水网藻在人工培养液培养下,微藻在以湖底泥为营养源培养下,藻代谢总糖浓度与溶液中总氮浓度、总糖与总磷浓度随培养时间的变化情况,结果表明两两均呈现一种反向变化关系。氮、磷是藻的重要营养组分,其浓度增高,有利于促进藻生长,伴随着溶液较低的糖浓度。在严重氮、磷限制条件下,藻的蛋白质合成可能停止,但细胞外多糖的生产仍以较高的速度进行,从而导致溶液总糖浓度的增加。     

外源污染对山美水库总氮和总磷的影响分析

基于有限体积法建立了山美水库二维水量-水质耦合模型,就2010年8-10月份流域外源污染负荷对山美水库总氮与总磷的影响机理进行分析。结果表明:外源污染负荷总氮和总磷进入水库后不断迁移扩散至整个水库约经历20 d,水质整体上从Ⅲ类水降为Ⅳ~劣Ⅴ类;水库Ⅰ区总氮与总磷浓度分别增加0.16~1.32和0.12~0.34 mg/L,Ⅱ区受外源影响较小,总氮与总磷浓度增加0.05和0.075 mg/L;自入库区至出库区不同区域总氮与总磷浓度变幅较大且依次递减,并在时间上呈现一定的滞后性。研究表明:在较短时间内山美水库水质恶化主要由外源污染所致。最后结合流域内水环境现状,提出改善山美水库水环境质量的工程措施。     

Evaluation of total phosphorus and total nitrogen methods in pulp mill effluents.

Under the Clean Water Action Plan, the US Environmental Protection Agency is requiring states to establish numeric criteria for phosphorus and nitrogen. In preparation for the development of nutrient criteria NCASI undertook a research project to conduct a comparative study of methods for the determination of total phosphorus and total nitrogen in pulp and paper mill matrices. This paper presents results of a single laboratory method evaluation and comparative study of digestion techniques and analytical methods for the determination of total phosphorus (TP) and total nitrogen (TN) in pulp and paper mill secondary treated effluents. Analytical methods included EPA Methods 365.2 and 365.4 for TP. TN and total kjeldahl nitrogen (TKN) methods included EPA Methods 351.2, 351.4, and 353.2. Examinations of sample preservation and storage stability were conducted. Substitution of mercuric sulfate with copper sulfate during block digestion resulted in higher blank levels and method detection limits. TP measurements using EPA Method 365.4 (autoanalyzer) were found to be accurate with a positive bias as determined using matrix spike experiments. Sample digestion by acidic persulfate oxidation or mercuric sulfate block digestion in conjunction with EPA Method 365.4 yielded low blank levels (averages of 0.01 and 0.02 mg/L, respectively), precision of 2.1 and 2.4% relative standard deviations, respectively, and accuracy expressed as an average recovery (%R) of 117% for both. EPA Method 351.2 (autoanalyzer) was more precise than EPA Method 351.4 (ammonia probe). Accuracy (%R) for EPA Method 351.2 ranged from 81 to 95%, depending on the digestion technique applied, and was 55% when EPA Method 351.4 was utilized. Investigation of a method utilizing basic to acidic persulfate oxidation for the simultaneous determination of TN and TP using only two analytical techniques was found to be effective at concentrations above 1 mg/L in pulp mill effluents.     

太湖TN、 TP、蓝藻生物量变化趋势

通过分析太湖TN、TP、蓝藻生物量等生态环境要素的相互关系,探明太湖蓝藻、TP异常升高的主要原因,并提出治理建议,为下阶段太湖流域水环境综合治理提供借鉴.     

地下水开采总量控制问题与对策探讨

自2002年新水法颁布以来,地下水开采总量控制制度已在上海、江苏、天津等地的得到积极探索实践,并取得明显成效,但相当一部分地区尚未得到有效落实.通过对我国地下水开采总量抗制制度实行现状的分析,认为落实该制度的关键在于要摸清地下水资源可用量、未来地下水需求量,处理好不同的用水关系,抓住治理确定地下水总量控制指标与分析等重点环节,并提出了加快推进实施的措施建议.     

总量控制与定额管理概念辨析

总量控制与定额管理相结合的制度是一种自上而下而又自下而上的管理制度，两者之间相辅相成．共同作为节水型社会的主要内容和重要制度。通过对总量控制与定额管理的科学内涵和作用机理进行分析．对总量控制和定额管理的制度内涵以及总量控制与定额管理的内容和相互关系进行梳理，以期为区域节水型社会建设、水资源评价、规划、配置、管理等工作的顺利开展和实施提供理论支撑。     

查干湖水体总盐量变化的趋势与特点

通过分析查干湖水质长期监测资料,发现吉林查干湖水体总盐量多年来呈降低趋势,主要无机盐溶质组分也在发生变化,表明查干湖水体总盐量变化是一个复杂的物理-化学过程,表现出土壤溶液特征。其中硫酸盐、氟化物浓度和比例均呈增长趋势,已经对查干湖水生态系统产生影响,应引起注意。     

水资源保护与纳污总量控制

在讨论水资源保护的总体思路和技术路线的基础上,阐述了水资源保护规划中水功能区划分、水功能区纳污能力及污染物入河控制量核算等几个关键技术问题.在开展水功能区划分时,应充分考虑水体的自然状况和经济社会发展情况,合理划分水功能区,并确定其使用功能及水环境质量目标.水体纳污能力核算应根据不同水功能区类型及其水环境质量现状采用不同的方法开展.采用数值模型核算水功能区纳污能力时,应根据水体状况,选择合理的模型方法及相关参数.在实际工作中,应根据水功能区纳污能力和污染物入河量,综合考虑水功能区水质状况、当地技术经济条件和经济社会发展,核定不同规划水平年的污染物入河控制量.     

宁夏用水总量计量与统计工作评价

用水总量的精确计量和准确统计是实施最严格水资源管理制度的基本保障。以2014年宁夏实际用水总量计量统计工作为例,针对用水总量的监测、计量和统计工作进行阐述,分析存在的问题并提出相应对策及建议。     

广西实行区域用水总量控制与经济协调发展

介绍了2013~2014年广西实行最严格水资源管理制度的考核结果,结合这两年广西的经济社会发展情况,认为实行用水总量控制并未对广西经济社会发展带来负面影响。分析了今后广西实行用水总量控制与经济协调发展的可行性。