基于Vine Copula函数的河湖连通水环境多因子联合风险识别研究

河湖连通工程是水资源调配和水生态环境保护与修复的重要途经,同时作为一个包含着模糊性、随机性、灰色性以及未确知性信息的复杂系统工程,其不可避免地存在一定的风险。本文基于Vine Copula函数构建了南四湖在南水北调东线一期工程运行前后水环境多因子联合风险模型,通过对总磷(TP)、总氮(TN)、氨氮(NH₃-N)和叶绿素a(Chl-a)4种风险因子的敏感性分析,识别出运行后的关键风险因子;结合南四湖Ⅲ类水的供水水质要求,设置了运行后关键风险因子不同风险状态(即Ⅳ类和Ⅴ类)组合下的系列风险情景,识别出运行后潜在水环境多因子联合风险。结果表明:TN、NH₃-N、 Chl-a为关键风险因子;当TN和NH₃-N达到Ⅴ类水标准限值、Chl-a为35μg·L^-1时,工程运行后水环境联合风险变化速率增大,不确定性提高,需及时响应,建议重点关注TN和NH₃-N指标。     

基于水量水质耦合模型的南明河水环境治理方案研究

为改善贵阳市南明河枯水期流量小、水质污染严重的问题,利用MIKE11软件对南明河研究河段构建水质水量耦合模型,结合实测水文、水质数据对模型进行了参数率定与验证,所得模拟值与实测值吻合良好。应用所建立的模型预测不同花溪河水库调水量下河道主要水质指标的变化,分析生态补水与污水厂提标联合治理方案对枯水期关键断面水质的改善效果。结果表明：NH₃-N浓度净化稀释所需调水量是造成水质达标所需调水量大的主要因素。提高污水厂NH₃-N排放标准,从根源削减NH₃-N排放,提高以清释污效率,是改善南明河水环境污染的关键。     

通天河及长江源区纳污能力与限排总量控制研究

长江源区作为长江水文循环的起始地,具有重要的生态系统服务功能。源区的水质、水量变化将影响长江流域水资源的可持续利用。因此,研究源区水域的纳污能力、计算控制污染物排放量对源区水功能区管理具有重要意义。依据源区水功能区水质目标,结合实测水文、水环境监测资料,选取一维水质模型,对青海省境内通天河及长江源区的水域纳污能力和限制排污总量进行了研究。结果表明现状年三江源保护区的COD_Cr和NH₃-N的纳污能力远大于聂恰曲治多保留区等其他4个水功能区,规划年(2020年)聂恰曲治多保留区的COD_Cr和NH₃-N纳污能力最大。而现状年和规划年聂恰曲治多保留区的COD_Cr和NH₃-N总量控制指标均大于三江源保护区和称文细曲称多保留区。研究成果可为长江源区水功能区划与管理提供理论依据。     

近15年山东省水环境污染与经济发展关系研究

论文采用环境库兹涅茨曲线（EKC）对2003-2017年间山东省水环境质量与经济增长之间的关系进行研究，并结合弹性系数理论评价典型污染物的治理效果。结果表明：山东省水环境污染与经济发展之间存在着显著的相关性，工业化学需氧量（COD）、氨氮排放量的EKC曲线均表现出下降趋势。工业废水排放量的EKC曲线呈明显的倒"U"型，研究时段内，工业废水排放量已过峰值，其后随人均GDP的增长而降低。生活废水及生活COD、氨氮的排放量随着经济的发展持续上涨。此外，在废水排放量的控制效果及污染物的治理效果方面工业均优于生活。由此可见，山东省的工业污染物排放与经济发展之间的关系逐渐趋于协调，生活污染物排放与经济发展之间仍未实现协调发展；生活污染物排放已逐渐成为山东省流域内主要的污染源之一，对未来山东省的经济发展和水生态安全可能构成潜在威胁。     

基于GIS的陕西省工业水污染排放空间分布研究

【目的】陕西省工业基础力量雄厚，工业资源优势突出。鉴于其位于黄河中上游，确定其水污染排放空间布局特点，对于促进陕西省与黄河流域环境污染协同治理，具有重要意义。【方法】根据陕西省2020年环境统计数据，运用GIS中的相关核密度评估空间分析工具，研究陕西省工业源水污染排放空间分布格局。【结果】结果显示：(1)陕西省工业源水污染源排放主要集聚在关中平原地区，渭河水系沿岸1 km以内最为聚集，其工业污染源数量共94家，工业废水COD、工业NH₃-N排放量分别占全省的7.18%、6.67%。(2)陕西省内工业废水COD和工业NH₃-N排放量最高的产业集中在化学原料和化学制品制造业，酒、饮料和精制茶制造业，农副食品加工业，煤炭开采和洗选业等。(3)陕西省工业废水COD排放密度最高的区域主要位于渭南市；工业废水NH₃-N排放密度最高的区域主要位于宝鸡市、西安市及渭南市。【结论】结果表明：陕西省工业源废水污染物排放应重点关注关中地区的渭河流域，同时也需强抓化学原料和化学制品制造业、酒、饮料和精制茶制造业、农副食品加工业、煤炭开采和洗选业...     

MIKE模型在契爷石流域水质改善中的应用研究

本文以东莞市契爷石流域为例,以COD、NH₃-N、TP为特征指标,研究MIKE模型在水质改善措施中的应用。结果表明,依据不同设计方案建立的污染物排放与水质达标的响应关系,得到在Ⅴ类水目标下,契爷石流域NH₃-N的纳污能力为0.135t/d,TP的纳污能力为0.025t/d;经过截污、清淤、增加调蓄池以及污水厂提标等措施,契爷石河口断面基本可以达到Ⅴ类水目标要求,COD平均浓度下降25.5%,NH₃-N平均浓度下降74.9%,TP平均浓度下降88.3%,应用成果可为工程水质改善措施提供依据。     

基于一维水动力-水环境耦合模型的长兴港生态流量研究

【目的】长兴港是太湖流域重要的城市河流，对其开展生态流量研究并确定合理的生态流量管控值，对保障长兴港水生态环境健康、提高当地人民群众幸福指数具有重要意义。【方法】以长兴港新塘断面2016—2020年的逐月水生态监测数据为对象，明确了长兴港非汛期、汛期的水环境约束指标；并基于MIKE 11软件，构建了一维水动力-水环境耦合模型；从保障水生态环境质量、缓解水华爆发的营养条件的角度出发进行了生态流量研究。【结果】结果显示：长兴港非汛期约束指标为NH₃-N、COD_Mn和BOD,汛期约束指标为NH₃-N、TP和COD_Mn;通过对比实测数据与模拟数据可知，水位、流量的模拟值与实测值间的■均小于10%,R²和Nash-Suttcliffe系数分别大于0.6和0.9,各时期的水环境主要管控指标的模拟值与实测值间的■均小于17%;最终计算得到长兴港非汛期和汛期合理的生态流量管控值分别为2.59 m³/s和2.63 m³/s。【结论】结果表明：研究构建的...     

基于EKC曲线的浑太河流域水环境保护影响因素分析

环境可持续发展是研究环境库兹涅茨曲线(EKC)学者探求的重要领域。本文基于两种不同的EKC假定,借助面板数据法研究了浑太河流域2003—2012年期间水环境保护与经济社会可持续发展间的协调对应关系,分析结果表明:1依据EKC关系曲线,水环境恶化与社会经济发展水平提升间存在倒U形关系;2依据修改EKC关系曲线,水环境保护的可持续性与社会经济发展水平(HD)间存在倒U形关系,受水资源消耗、区域贸易开放度、人均GDP水平、污染物排放总量控制等因素制约。依托最小二乘法(FMOLS)和动态最小二乘法(DOLS),EKC回归方程自变量Y(人均GDP)、Y~2、E(人均水资源消耗量)、T(区域贸易开放度)、MAN(生产附加值)和MHDI(修正的社会经济发展指数)的系数分别为1.988、-0.150、0.720、0.214、0.070和1.890。EKC假定、社会经济发展水平(HD)和可持续度是制定有效水环境保护策略的关键因素。     

紫外/双氧水氧化处理煤化工生化尾水中试研究

针对内蒙古某煤化工企业生化尾水,采用紫外/过氧化氢工艺对该废水进行中试处理。试验结果表明,当氧化剂投加量为0.3%、紫外照射时间为0.5 h、紫外光强为1 000 mw/cm²、反应pH为6时,平均进水的COD、NH₃-N、TOC和UV₂₅₄分别为108.9 mg/L、5.65 mg/L、54.5 mg/L及2.72 cm^-1,对应的平均COD、NH₃-N、TOC和UV₂₅₄的去除率可以达到68.6%、28.1%、68.1%及91.8%。处理后废水的COD、NH₃-N等指标满足《工业循环冷却水处理设计规范》(GB/T 50050-2017)中再生水水质指标,不仅可作为厂区生产补充水使用,较好的出水水质亦可作为中水回用膜处理单元原水,降低后续处理单元负荷。此外,紫外光谱及三维荧光分析表明,表明该煤化工尾水中主要为生物代谢产物及腐殖酸类物质,经过紫外/过氧化氢工艺处理后对腐殖酸具有较好去除效果。经核算,单位水处理成本约为8.226元/m<...     

UASB-AO-A/MABFT工艺处理油泥热解废水案例

生化法难以治理含毒性物质、C/N比严重失调、B/C低可生化性差的含油废水，针对某能源有限公司油泥热解废水，设计了预处理-UASB-兼氧A₁/好氧O-兼氧A₂/改进型曝气生物流化床MABFT-电催化氧化深度处理组合工艺，探讨了生化单元对COD、TN、NH₃-N的去除效果及运行费用。监测结果表明，COD、TN、NH₃-N平均去除率分别可达96.88%、95.95%、98.12%,出水各项指标达到当地纳管要求。     

长江流域水资源预测技术

水资源预测作为现有水文、气象预报的一种拓展,必须以现有水文、气象预报手段为基础,充分利用现有的信息化技术,从气候、地理、水文水资源、水环境保护等不同领域对影响水资源变化的诸多因素进行综合分析,构建水资源预测信息平台,加强对气候、水资源等方面的基础性分析研究,开展短期气候预测技术应用研究.开展长江流域水资源预测还需要结合流域内经济发展指标,对长江流域可供水资源、工农业用水、居民生活用水、生态环境用水需求量、水质监测等信息进行收集整理和分析,通过对长江流域或流域内某一地区未来降雨量的预测,对该地区可能形成的地表径流量、水质等作进一步预测,并分析其与用水需求量之间的基本规律和经验关系,建立适合长江流域水资源预测模型,并对流域内重点区域水资源质、量在未来一定时间尺度内的变化趋势进行预测,建立相应的水资源供需关系的预警机制.目的是更好地合理利用水资源、优化水资源配置,为长江流域经济和社会的可持续发展提供强有力的技术支撑.     

工业用水库兹涅茨曲线及其形成机制

探究工业用水与经济发展之间的关系兼具理论意义和现实意义.基于中国1999—2018年省级面板数据,对全国以及各地区分组进行了工业用水环境库兹涅茨曲线(Environmental Kuznets Curve,EKC)检验,并运用对数平均迪氏指数(Logarithmic Mean Divisia Index,LMDI)方法...     

新沟河排江对长江水质影响风险分析

新沟河延伸拓浚工程实施后,入江排污负荷增加,长江水质受到影响。为掌控污染风险,保护水质安全,通过建立二维水动力水质数学模型,研究在不利条件下,排江水流对长江水质的影响。同时,长江水质不同月份的NH₃-N本底浓度差异较大,导致不同月份允许排污负荷也不同,确定不同本底浓度下最大允许排江负荷具有极大的应用价值。研究结果表明:排江水流在不利条件下对长江局部水质存在较大影响,且排江NH₃-N浓度越高对排江口区域长江水质影响越大。为做好水质风险防范,以邻近水源保护区为保护目标,提出对应长江不同本底状况下工程最大允许排江负荷限值。研究成果可为相关部门采取预防措施进行水质影响风险防范提供参考依据。     

植物气生根在富营养水治理中的应用——以夹竹桃为例

根据植物气生根能吸收水体中氮、磷养分的特性,首次提出了利用气生根处理富营养水的新方法。以夹竹桃为研究对象,在人工模拟的滨水环境(模拟植物种植于堤岸壁或堤岸上,部分枝叶处于水淹状态的情形)中诱导气生根的生长。结果表明:仅需满足夹竹桃的基本生存条件(土壤、阳光、水和温度),77%的夹竹桃能够适应水淹环境并长出较密集的气生根(平均生根率为38%);夹竹桃对水体TP,TN,NH₃-N,NO₂-N,NO₃-N和浊度NTU的实际去除率分别为27.3%,29.1%,17.1%,20.5%,1.6%和0.7%;同时,栽种在岸堤壁或岸堤上的夹竹桃还具有一定水土保持的作用和景观绿化效果。因此,该方法是一种集富营养水净化、水土保持和景观绿化为一体的新型治理富营养水方法。     

功能性渗蓄生态建筑材料的制备及性能研究

为促进海绵城市建设及固体废弃物资源化,利用铜尾矿、膨润土为填充料,再生烧结砖作骨料,以水泥为胶凝材料,制备同时具有“吸、蓄、渗、净”等功能的渗蓄生态建筑材料。采用正交试验对材料配合比进行优化设计,并研究在最优配合比基础上该材料的植物生长及水质净化效果。试验结果表明:铜尾矿、膨润土用量分别为15.0%和7.5%,水灰比W/C取0.90时,材料28 d抗压强度＞4.0 MPa,渗透系数＞4.0 cm/s,吸水率＞21.0%;采用泥浆覆盖法培养出的碱茅和四季青效果较好,可分别作为水利工程和海绵城市建设的最优选择;经材料净化后,悬浮物(SS)、化学需氧量(COD)、总磷(TP)和氨氮(NH₃-N)等杂质浓度分别降低约53.3%,29.6%,51.9%,25.6%,且培养植被后对水溶性杂质的净化效果更强,经材料吸附的磷、氨氮等部分物质对植被生长更有利。     

再生水作为景观环境用水的安全评价指标探讨

景观环境用水是再生水回用的重要途径之一,对其安全性做出合理评价是再生水回用的关键.根据我国再生水中所含主要污染物及其可能的暴露途径,结合国内外相关水质标准,探讨了再生水回用于景观环境水体的安全评价指标.分析了人体健康安全指标(包括有毒有害化学物质指标和微生物学指标)和生态安全指标(包括综合毒性指标和富营养化指标)的意义和适用性,建议研究科学的指标体系和定量化评价方法.     

湖北省工业废水污染物与经济增长计量模型研究

根据环境库兹涅茨理论(Environmental Kuznets Curve,EKC),基于1999～2009年湖北省环境经济数据,对工业废水污染物与经济增长的关系进行回归模拟.研究结果表明,工业废水排放量和工业废水中COD的EKC曲线呈倒N型;工业废水中挥发酚、石油类和氨氮的EKC曲线呈直线型;工业废水中铅的EKC曲线呈U型.根据模拟结果分析了EKC曲线特征,为湖北省的环境保护与经济建设协调发展提供一定的启发作用和科学依据.     

厄瓜多尔国家水资源保护规划研究

厄瓜多尔水资源丰富,但由于生活和工业污水处理设施的匮乏,石油和矿产的无序开采以及经济作物和花卉种植过程中化肥农药的大量使用,使得该国的水环境问题比较突出。为实现厄瓜多尔国家美好生活规划的目标,必需统筹规划,科学有效地对水资源实施保护。主要针对厄瓜多尔水质监测资料系统性较差、水质标准体系与中国水质标准体系存在差异以及其水资源保护体系尚不完善等现实情况,对厄瓜多尔当地的标准、中国标准和国际先进技术方法进行综合分析,提出了适用于厄瓜多尔的水资源保护规划技术方法,并在系统评价厄瓜多尔全国地表水环境现状的基础上,对不同流域存在的主要水环境问题进行识别,提出了具有针对性的水污染防控措施,明确了敏感水域的生态流量控制要求,以便为维护厄瓜多尔供水安全和生态安全、支撑经济长期平稳较快地发展和社会的和谐稳定提供保障。     

氧化沟工艺污泥膨胀及出水水质影响因素的研究

针对丝状菌污泥膨胀造成改良式氧化沟工艺处理城市生活污水超标的问题,通过分析进水水质、溶解氧、温度、污泥膨胀指数、出水水质变化的关系,探讨了导致丝状菌膨胀的主要限制因子以及出水水质的变化.研究结果表明,此工艺中进水BOD5、CODcr、TP浓度和pH值变化不是导致污泥膨胀的原因,进水TN和环境温度对污泥膨胀略有影响,DO、NH3-N变化与SVI有较强的相关性,DO和NH3-N越高,SVI越低.