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。     

基于改进的神经网络与支持向量机的小流域日径流量预测研究

数据驱动水文模型可以在不考虑复杂物理过程的情况下,实现对数据种类较少的小流域日径流量的准确预测。本研究基于安徽省黄山市月潭水文监测站点2009-2012年的日径流量监测数据,分别构建粒子群寻优算法改进的神经网络(PSO-BPNN)以及支持向量机(PSO-SVM)模型。通过进行不同形式的模型结果比较发现,两类模型均有较好的拟合能力及泛化能力,其中基于三日流量数据的(PSO-SVM)模型具有最优模拟结果,可以考虑用于月潭流域日径流量的预测,实现流域内水资源的合理配置以及相关灾害的预防。     

浮游植物现存量表征指标间相关性研究Ⅰ:叶绿素a与生物量

收集国内、外有关资料,并结合潘家口水库现场围隔实验,主要从实验室内研究水体、野外围隔水体及天然水体三个方面,对浮游植物叶绿素a含量与生物量间的相关性进行探讨。结果表明:在实验室条件下,叶绿素a与生物量一般呈显著正相关关系,但当优势藻种发生明显变更时,二者相关性不明显甚至不相关;现有资料显示,野外围隔实验水中,叶绿素a与生物量一般呈显著正相关。在天然水体中,叶绿素a与生物量可能相关或不相关。叶绿素a与藻密度的关系将在续文中予以讨论。     

环境因子对鱼饵中磷释放影响的实验研究

通过室内模拟实验,分析了环境因子(上覆水、微生物活动、温度、pH、水动力条件)对鱼饵磷释放特征的影响及原因。结果表明:鱼饵在去离子水中总磷和正磷酸盐的平衡释放量约是潘家口水库水中的1.58倍和1.76倍;微生物作用有利于鱼饵中磷向水体释放,前者总磷和正磷酸盐的释放量约为后者的1.55倍和1.28倍;温度升高和水体扰动促进了鱼饵中磷的释放;酸性和碱性条件下鱼饵中磷的释放量高于中性条件下鱼饵中磷的释放量。各环境因子作用下,鱼饵中磷在前3h内的释放速率最大。     

新安江流域降雨量空间插值方法和参数筛选

选取新安江流域48个雨量站点2000-2010年的降雨量数据以及地理地形资料,利用反距离权重(IDW)、径向基函数(RBF)、普通克里金(OK)和残差克里金(RK)方法进行插值,根据交叉验证结果筛选最佳的方法和参数.结果表明:年尺度上,考虑高程、纬度等地形因子影响的RK方法插值精度最高,然后是IDW,OK和RBF;邻近站点的搜索策略对IDW插值精度影响较大;考虑各向异性的OK法插值精度较高,模型之间的差别不大.月尺度上,IDW法对降雨量丰富的月份插值精度较高;RBF对降雨较少且分布均匀的月份插值效果好;数据越符合正态分布,OK法的插值精度越高;RK方法则适用于降雨与地理因素相关性好的月份.     

天津滨海新区湿地生态恢复需水量评估

生态需水量的核算是湿地水文生态恢复的关键步骤。通过分析计算,评估天津滨海新区湿地生态系统各类生态需水的3个特征值:最低生态需水量(即湿地生态系统丧失生态功能的临界需水量)、最适生态需水量(即维持湿地生态功能最佳状态的需水量)、最高生态需水量(即湿地生态系统所能承受的最大水量),得出如下结论:天津滨海地区湿地的生态需水主要包括蒸发蒸散需水量、湿地土壤需水量、补给地下水、湿地生物栖息地需水量4个部分;湿地的最低生态需水量为177.68×106～276.85×106 m3,最适生态需水量539.23×106～807.81×106 m3,最高生态需水量1 206.55×106～1 409.02×106 m3。     

松花江吉林市江段水体特征污染物筛选研究

目的筛选松花江吉林市江段水体特征污染物。方法选择松花江吉林市江段上游丰满区和下游龙潭区两个断面分别作为对照区和研究区,对其水体中的主要有机污染物和重金属离子进行检测。运用潜在危害指数法和综合评分法相结合的方法对其特征污染物进行筛选。结果该流域的特征污染物分别为:铬、七氯、砷、苯并(a)芘、β-六六六、甲基毒死蜱、铅、汞、苯并(a)蒽、硝基苯、四氯间二甲基苯等。结论此方法避免了单一方法的不足,筛选的特征污染物能够反映该流域的污染物及污染源特征。     

Pd/C催化氧化吸附脱除燃油中噻吩类硫化物研究

脱硫剂由Pd/C、异丙醇、氢氧化钠和去离子水组成。采用正辛烷作溶剂分别配制以噻吩、二苯并噻吩、4,6-二甲基二苯并噻吩为模型硫化物的模拟油。采用N2吸附等温线、SEM、TEM、XRD对Pd/C结构特征进行了表征。表征结果显示Pd/C的比表面积为1 836 m~2/g,孔容为0.98 cm~3/g,根据其I型吸附等温线可知其绝大部分孔为微孔。由Pd/C的SEM和TEM图可以看出Pd的纳米颗粒比较均匀地分布于碳材料上,Pd金属纳米粒子的直径约3—5 nm。XRD图显示Pd的纳米晶体颗粒的(111)、(200)、(220)和(311)典型晶面的存在,并且负载的Pd大多数是存在于活性炭孔内。采用间歇反应器在60℃温度下,脱硫剂可在3 h内将燃油中硫的质量分数从250 mg/kg降到10 mg/kg以下,从而得到低硫燃油,脱硫剂在FCC汽油中得到较好的验证。Pd/C既作为原位产生过氧化氢的催化剂,又是吸附砜类硫化物的吸附剂,洗脱再生后仍具有较好的催化和脱硫性能。     

毛细管气相色谱法同时测定三氯乙烯及其脱氯产物

建立了一种同时测定水中三氯乙烯及其脱氯产物的气相色谱检测方法。采用顶空进样,毛细管柱分离,氢火焰离子化检测器检测,保留时间定性,峰面积定量。以三因子三水平正交试验法确定了最佳检测条件,各组分线性良好(R20.998),相对标准偏差3.79%~9.14%,平均加标回收率97.68%~119.18%。对氯代烯烃而言,灵敏度虽较电子捕获检测器低,但新方法操作简便、快速、干扰少、准确度也较高,能满足三氯乙烯污染修复中反应物及中间产物的检测要求。     

生物慢滤工艺不同深度净化景观水效果研究

生物慢滤工艺对COD、SCOD和浊度去除率分别可达到49%、46%和77%;对COD、SCOD和浊度,系统表层填料对COD、SCOD和浊度的去除贡献较大;在填料5 cm以下装置对有机物和浊度的去除曲线斜率基本一致。生物慢滤池对于TP和溶解性磷酸盐可达到70%以上;系统对总氮去除率一般只有18.0%~30.0%,对氨氮去除率可达33%~67%。沿不同深度,磷和总氮的去除率基本呈不断增大的趋势;而氨氮的去除率呈现先增大后减小的规律。