未来气候变化影响下的流域面源污染负荷特征响应评估

针对流域面源污染负荷在未来气候变化影响下的变化特征,以我国新安江上游率水流域为例,使用通用流域污染负荷模型(GWLF),对其2000-2013年的水量及总氮、总磷面源污染负荷通量进行了模拟,并解析了其负荷来源分配。在此基础上,基于政府间气候变化专业委员会(IPCC)的气候变化评估报告结果,利用GWLF模型分析了到21世纪20年代、50年代、80年代在A1FI(最高排放)和B1(最低排放)情景下,率水流域的水文及总氮、总磷面源污染负荷特征变化。结果表明:未来气候变化对流域水文及面源污染负荷特征均有一定影响。年水资源量先减少后增加,地表径流量和蒸发量逐渐上升而地下水量逐渐下降。到2080s,A1FI情景比B1情景有更多的水资源量。年总氮通量先增加后减少,在2050s最高,而年总磷通量则逐渐增加,且两种污染物均在A1FI排放情景下有更高的污染负荷量,表明人类温室气体的排放会潜在地增加流域水体面源污染负荷。     

悬浮填料强化硝化功能及温度影响试验研究

投加悬浮填料的MBBR工艺近年来在国内开始得到工程应用,但其生产性运行的实际效能及影响因素尚未得到系统研究。以实际运行的污水处理厂MBBR系统为测试对象,分别对活性污泥系统和悬浮填料+活性污泥复合系统的硝化能力及温度影响进行了试验研究,测定了不同温度下的硝化速率,并进行温度系数的比较研究,以判断温度变化对悬浮填料强化复合系统硝化效果的影响。测试结果表明:在填充率为45%的悬浮填料+活性污泥复合处理系统中,当温度分别为11、14、17、20、23、26、29和32℃时,硝化速率分别提高了156%、122%、105%、84%、64%、53%、27%和14%,硝化处理效果分别提高了123%、93%、78%、60%、42%、33%、11%和6.5%。温度变化对硝化过程有较大影响,但悬浮填料的投加可增强低温条件下复合系统的硝化能力,缓解温度变化对硝化功能的不利影响。     

生活水源的稳定氢氧同位素和水化学特征 —— 以天津市为例

通过稳定氢氧同位素结合水化学的方法, 在 2017 年采集天津市主要区( 县) 自来水的基础上, 于 2019 年重点收集中心城区和西青区的直接供水和二次供水的自来水, 分析水样中的稳定氢氧同位素组分和主要阴阳离子质量 浓度。自来水中稳定氧同位素∮18 O 的范围为- 4.41 ‰~ - 10.06 ‰ , 氢同位素∮D 的范围为- 52. 4 ‰ ~ - 74. 4‰ 。 引江水为水源的自来水中的同位素位于全球大气降水线附近, 水库蓄存会导致水中同位素富集; 深层地下水为水源的稳定同位素贫化。天津市中心城区、西青、津南、北辰、武清和蓟州的自来水水化学类型为 Ca·Mg-HCO3 , 滨海新区和宝坻的水化学类型为 Na· Mg-SO4 , 宁河的水化学类型为 Na-HCO3。天津市自来水的主要阴阳离子质量浓度都符合国家饮用水标准, 二次供水对水化学组成无显著影响。引江水的自来水水质较地下水为水源的水质好; 滨海新区 由于水库蓄存, 自来水中 Na+ 和 SO4 2- 的离子质量浓度高; 宁河区的 Na+ 和蓟州区的 NO3- 质量浓度高。     

天津主要水体表层沉积物中重金属污染特征

以天津主要水体（于桥水库、团泊洼水库、海河干流、大沽排污河和渤海湾天津近岸海域）为研究对象,测定了表层沉积物中重金属Cd,Zn,Cu,Ni,Pb,Cr,Mn和Fe的含量,采用潜在生态风险指数（RI）、相对富集系数（REF）和相关分析等方法,研究了沉积物中重金属的污染水平、富集规律和可能来源．结果表明：各水体表层沉积物均以Cd和Zn污染较重,Pb,Mn和Cr污染较轻,污染程度为：Cd〉Zn〉Cu〉Ni〉Pb〉Mn〉Cr．Cd和Zn富集相当严重,REF分别在12．68～43．OO和2．48～14．02之间,Mn和Ni的REF均小于4．不同水体的污染程度存在较大差异,大沽排污河、海河干流属于严重污染,具有严重生态风险（RI〉926）;团泊洼水库和于桥水库属于重度污染,具有重度生态风险（RI=508-621）;天津近岸海域属于中度污染,具有中度生态风险（RI=240）．相关分析的结果反映了Cd,Zn,Cr和Pb等重金属来自人类活动的污染,Mn和Ni则以自然来源为主．     

基于模型联用评估气候变化对径流特征的影响

应用流域模型与气象发生器模型联用的方法,评估了未来气候变化对泾河源头流域径流量的影响。使用泾川水文站2006—2014年的实测月流量资料,校准并验证了通用流域污染负荷模型(GWLF)的水文传输参数集。使用崆峒气象站1955—2014年逐日气象资料,对气象发生器(LARSWG 5)模型参数进行了率定与评估。基于HADCM3气候模式结果,针对IPCC定义的A1B、A2、B1三种温室气体排放情景,使用校准后的LARSWG 5模型进行降尺度分析,生成反映研究区域21世纪50年代和21世纪80年代气候状态的日降水与气温序列,并将其作为输入数据代入校准后的GWLF模型,分析对应时间段流域径流特征的响应变化。结果表明:未来气候变化会显著影响泾河源头流域径流过程,流域蒸散发作用会随气温升高而显著增强,水体经由地表径流进入河道的通量会增大,而经由浅层地下潜流的通量会减小,未来流域水量的增大主要集中在秋冬季节。