变化环境下河流健康评价研究进展

全球以温度升高为主要特征的气候变化耦合人类活动影响,造成了全球性变化环境背景下大范围的水资源危机、水环境污染和水生态退化问题,威胁河流健康,已成为当今世界各国急需解决的难题。针对变化环境背景,分别从河流健康的概念和内涵、河流健康评价的内容、方法及应用等方面,评述近年来国内外河流健康评价的研究进展。将河流健康定义为,特定时期一定的社会公众价值体系下,在保障河流自身基本生存需求的前提下,能够持续地为人类社会提供高效合理的生态服务功能,并实现服务功能综合价值最大化。在前人研究基础上,指出变化环境下河流健康评价研究存在的主要问题,如河流健康概念及内涵仍存在争议,河流健康变化的驱动机制尚不明确,河流健康评价的理论及方法有待完善,河流健康评价实践滞后及评价结果未能有效指导河流管理等。提出变化环境下河流健康评价的发展趋势:以流域为基本空间尺度结合多时间尺度开展河流健康评价与调控研究,因地制宜开展河流健康评价指标体系及评价标准研究,开展基于3S等技术的河流健康评价研究,建立长期且全面的河流健康监测网络,科学界定河流健康的"基准点",以及开展河流健康评价与水资源调控的集成研究等。     

异养菌与自养菌对好氧颗粒污泥稳定性的影响

研究了异养菌和自养菌颗粒污泥的特性：与异养菌相比,自养菌颗粒污泥粒径小、密度大、胞外多聚物（EPS）含量高但强度小。通过对粒径、EPS等特性与密度的变化规律分析,研究发现,自养菌颗粒污泥的粒径与密实度呈现出一致性,颗粒趋于稳定;而异养菌颗粒污泥粒径成长同时伴随着密度减小,粒径与密实度呈现不一致性,颗粒容易解体。颗粒强度的分析结果表明：在自养菌系统中EPS与孔隙率能够达到动态平衡是其长期维持稳定的主要原因,而异养菌中粒径与孔隙率无法达到平衡,操作条件无法控制高强度丝状菌的繁殖是其不稳定的主要因素。     

灰色线性回归组合模型在计算给水管道阻力系数中的应用

为了求解管道阻力系数,将其应用到工程中的水力计算中,运用灰色线性回归组合模型进行求解,得出了计算管道阻力系数的数学模型,并结合工程实例进行验证.实践表明该模型的精度较高,具有一定参考价值.     

汤峪水源水库沉积物中重金属形态分布特征及潜在生态风险评价

汤峪水库是西安市的重要供水水源地,为了解重金属污染状况,对汤峪水库沉积物中重金属Cd、Zn、Cr、Ni、Cu和Pb的形态分布特征和潜在生态风险进行了研究.结果表明:汤峪水库沉积物中重金属含量均低于中国水库底泥重金属含量背景值.沉积物中Cd的单项潜在生态风险系数远大于其他重金属,达32.40,因此Cd是汤峪水库沉积物中重金属的潜在生态风险的主要贡献者.沉积物中Pb主要以可还原态形式存在,Cd的赋存形态除残渣态外,主要以更易从沉积物孔隙水向上覆水体释放的水溶态、可交换态形式存在.氧化还原条件对沉积物中Cr,Cd和Pb的形态分布有较为显著的影响,好氧条件下沉积物中Cr,Cd和Pb的具有潜在环境效应的各形态含量占总量的比例均发生不同程度的下降趋势,而厌氧条件下,沉积物中重金属的环境地球化学行为得到了进一步的活化.     

生物造粒流化床中颗粒污泥的物理性质及破碎与恢复特性研究

通过两套生物造粒流化床试验装置的并联和串联运行,运用摄影与图像分析、颗粒静沉和密度分析等方法,研究了流化床中颗粒污泥的物理性质及破碎与恢复特性.在作为一级柱(接受人工配置污水)运行的过程中,流化床主要经历了颗粒成长;在作为二级柱(接受一级柱出水)运行的过程中,流化床主要经历了颗粒破碎.试验结果表明,在多次轮回切换工作的过程中,流化床中的颗粒污泥具有动态稳定性,破碎的颗粒很容易得到恢复.颗粒污泥的有效密度随粒径而变化的趋势不明显,粒径-密度关系在双对数坐标图上始终处于同一领域,且远高于常规絮凝体的密度,表明流化床中形成的颗粒污泥具有密实的构造.     

水库冰冻期冰内温度的模拟

根据对某水库冬季气象资料的研究,建立了适用于水库冰盖内温度的数值模型并采用有限元方法求解,通过典型算例进行验证及误差分析,模拟结果显示了随着时间的变化冰冻期内部温度的变化规律,其结果符合实际情况.该模型易于编程实现,精度较高,可推广应用到其他水库的冰温计算场合.     

基于中位数众数理论的Tennant法改进与应用

在河流生态径流计算中Tennant法应用比较广泛,但其多年平均流量的确定一直是该方法应用的一个难点,以往使用的平均数有时并不能准确反映总体分布的集中趋势,针对这一问题,通过研究实测数据的统计特性,引入中位数及众数理论,对原Tennant法进行改进,有效的去除了极端数据对统计规律的影响,找出了典型流量过程。将其应用在滦河下游生态径流计算中,通过新老方法的比较,认为采用改进后的计算方法得到的结果更加科学合理。该方法具有原理简单、计算过程“透明”等特点,对河流生态环境研究和水资源合理利用具有指导意义。     

雨水径流颗粒物对陶瓷透水砖堵塞的影响

通过雨水径流水质的实地检测,分析了雨水径流中颗粒物粒径分布规律;采用室内试验模拟了雨水径流引起的陶瓷透水砖堵塞过程,系统研究了雨水径流中颗粒物对陶瓷透水砖堵塞的影响。结果表明:雨水径流中的颗粒物绝大部分平均粒径小于50 μm;陶瓷透水砖堵塞机制主要是粒径 20~<50 μm的颗粒物引起的表面堵塞,砖表面截留的颗粒物质量约占总截留颗粒物质量的75%;陶瓷透水砖表面截留颗粒物的粒径范围与砖表面孔径范围并不一致,主要是因为陶瓷透水砖截留的颗粒物在其表面形成的“类滤膜”的筛滤截留作用。建议合理减小陶瓷透水砖小于50 μm范围的孔径占比,以提高人工清扫恢复陶瓷透水砖透水性能的效率。     

煤炭开采和极端干旱条件下的山西省水资源系统压力分析

对国家重要的能源重化工基地——山西省的水资源系统压力进行评价分析,在考虑极端干旱、煤炭开采和饮水安全等因素的情况下,建立了包括水资源、水环境、水安全和水生态压力4种压力类别的评价指标体系,并参考国内外相关指标的评价标准,制定了水资源系统压力的低度、中度和高度压力指标评价标准,分别利用压力指数法和模糊物元结合欧式贴近度综合评价方法进行评价分析。结果表明：全省处于中度压力阶段,其中,太原、大同、临汾处于高度压力阶段;阳泉、朔州、吕梁、晋中、运城处于中度压力阶段;长治、晋城、忻州处于低度压力阶段。指标体系与评价方法较为细致地刻画了各分区的水资源系统压力状态,能反映实际情况,说明该方法是合理、简便和实用的,具有良好的应用前景。     

西安市浐灞河下游水质污染状况评价

为了调查西安市浐灞河下游水环境污染的状况,本文整理了2010年1-4月份浐灞河下游河段13个断面水质监测数据,主要是COD、NH3-N和BOD,并根据国家现行环境质量标准GB3838-2002《地表水环境质量标准》,对浐灞河下游水质进行了详细的评价。分析结果表明:浐河咸宁桥以上均满足相应水质标准,咸宁桥以下污染严重,主要是COD监测均值已超Ⅴ类水质标准;灞河在浐灞交汇口以上均满足相应水质标准,浐灞交汇口以下污染严重,为劣Ⅴ类水质。