漓江流域上游水质分析和污染物定量分割

在科学保护漓江、维持优良生态环境的需求下,漓江流域水质分析和非点源污染定量化十分必要。以2005-2014年青狮潭水库坝首、大面断面和桂林水文站的高锰酸盐指数、氨氮和总磷为对象,分析评价漓江流域上游不同尺度的水质状况,并运用水文估算法、径流分割法和数字滤波法对点源与非点源污染负荷进行分割。结果表明,处于上游的青狮潭水库坝首高锰酸盐指数高于大面断面和桂林水文站,处于下游的桂林水文站断面的氨氮和总磷含量高于青狮潭水库坝首和大面断面。3种方法计算的桂林水文站断面高锰酸盐指数、氨氮和总磷的非点源污染比例平均值分别是0.64、0.74和0.68,非点源污染对漓江的水质影响较大。基于数字滤波法的计算结果显示,漓江流域上游3个空间尺度的氨氮和总磷非点源污染比例的年际波动较大。高锰酸盐指数、氨氮和总磷的非点源污染比例的最大值出现在漓江流域上游3个空间尺度的中游(大面断面)和下游(桂林水文站)。     

柘林水库作为城市备用水源地可行性分析——基于模糊评价

以江西省柘林水库水体为研究对象,对水库2008年枯水期、平水期及丰水期的水体进行监测分析和模糊评价,并对柘林水库作为南昌、九江两市备用水源地进行了可行性分析。结果表明,当取高锰酸盐指数(CODMn)、氨氮(NH3-N)、总磷(TP)等8项污染贡献率较大的水质指标进行模糊评价时,水库在3个时期水体水质均为Ⅰ级(GB 3838-2002),水体水质优良;柘林水库在水质条件、水量条件、地理位置、水库构造及地质条件上作为城市备用水源地都是合理可行的。     

大水位变幅下库区取水泵站水泵机组变频调速研究

【目的】解决库区取水泵站在上游水库大水位变幅下与下级泵站之间流量不匹配的问题,【方法】基于水泵变频调速原理和某梯级提水设计系统模型,采用定性相似分析,定量计算的方法研究分析了取水泵站在水库不同水位下,水泵工况、变频运行范围及运行工况参数,针对取水泵站在大水位变幅下与下级泵站间的流量匹配计算提出了建议。【结果】在上游水库不同库水位下,采用变频运行方式进行泵站供水量和下级泵站需求流量之间的匹配调节完全可行;定性相似分析计算法也为流量匹配结果提供了验证。【结论】水泵变频技术和定性相似分析计算法可用于库区取水泵站的水泵机组在大水位变幅下变频运行时额定工况点的确定。     

天津市景观水体自净能力及自净规律实验研究

为了研究不同水质水体的自净能力和自净规律,选择了4种不同污染水平的水体进行了室外模拟实验,对水体的CODCr、氨氮和总磷等指标进行了跟踪监测,采用了对比分析、逻辑模型分析等数据分析方法,分析研究了不同水质水体的自净能力及自净规律,提出了不同水质水体中CODCr、氨氮、总磷的自净能力,分析出CODCr和氨氮的自净符合对数衰减规律、总磷的自净规律符合线性衰减。     

基于输出系数法的河南省农业非点源氨氮负荷研究

基于Johns输出系数模型,对河南省18个地市的非点源氨氮负荷进行了估算。结果表明:2013年河南省农业非点源氨氮负荷、氨氮排放强度分别为381 862.18 t、464.79 kg/hm~2;氨氮负荷与氨氮排放强度在空间分布上差异性很大;污染源对氨氮负荷、氨氮排放强度在各地市的贡献规律基本相似;畜禽养殖是最主要的污染源;不同污染源类型对氨氮负荷贡献率差异较大;不同地市对氨氮污染负荷输出量及其排放强度的影响也有较大差异。农业非点源氨氮污染负荷排放及其排放强度的研究,为河南省农业结构调整提供了理论支撑和科学依据。     

施工期清林径水库汛期划分及汛限水位分析确定

根据清林径水库施工期的不同工况,对清林径水库流域(包括黄龙湖水库)进行了汛期分期和汛限水位分析确定.以流域的气象条件和暴雨季节性统计规律为基础,进行汛期的划分;从更有利的发挥水库防洪作用、尽可能利用洪水资源的角度出发,考虑最大可能削减洪峰,保证水库安全方面考虑确定水库的汛限水位.     

高原城市水源地入库河流水质变化趋势研究——以松华坝水库牧羊河为例

高原城市水库是高原城市最主要甚至唯一的饮用水源,入库河流的水质好坏直接关系到高原城市水资源安全与生态文明建设。根据松华坝水库入库河流牧羊河1996-2017年的水质监测数据,应用分形理论及R/S模型对牧羊河总氮、总磷、氨氮、高锰酸盐指数的平均值以及其不同水期指标值的变化趋势进行了分析,研究结果表明:总氮、总磷、氨氮、高锰酸盐指数的年平均值以及不同水期的指标值存在明显的Hurst现象;总氮枯水期呈上升趋势;总磷丰水期呈下降升趋势;氨氮年平均值及各水期的指标值变化趋势不明显;高锰酸盐指数枯水期、平水期均呈上升趋势。     

北运河城区段水生植物水质净化效果研究

北运河贯穿京津冀,是十三五期间海河流域水系改善的重点,后续即将建设水质净化示范工程。通过监测北运河城区段水体中氨氮、总磷、COD浓度变化,分析北运河城区段水质的时空变化特征。以北运河河道水为试验原水,开展试验研究不同水生植物、不同覆盖面积比例下、不同水力停留时间对北运河原水中氨氮、总磷、COD的去除效率。筛选出优势的植物种类-水葱;测试得到水葱在覆盖面积比例为25%、50%、67%的工况下对氨氮、总磷、COD的去除率及变化规律;在水力停留时间为24 h时,水葱在25%覆盖面积比例下对北运河水体中氨氮、总磷、COD去除率可以达到39.5%、65.2%、45.9%,水力负荷参数分别为0.49、0.15、17 mg/(L·d),效果较好,且能够兼顾示范工程造价。     

PVC等径三通管道的水击特性分析

提出了三通管道输水时的5种典型工况,通过理论分析方法研究了等径三通输水管不同典型工况下的水击特性,得到了不同工况下的水击波传播规律;然后针对典型的水库-三通管-阀门的输水系统,采用特征线法计算验证,计算结果与理论分析的结果一致。研究表明,当两尾端阀门同时关闭时将产生较大的水头,在实际工程应采取相应的保护措施。     

基于HSPF模型的东江流域氮磷污染研究

东江流域是广东、香港的水资源供应地,确定其氮、磷等污染物的确切来源以及其时空分布特征,是有效地达成东江流域污染控制目标和保持水质的关键所在。开发了一个基于HSPF的分布式模型来研究东江流域点源及非点源氮、磷污染。HSPF模型在12个水文站上的校准达到了良好标准。校准后的模型用来分析了东江水量和水质在时间和空间上的变化。分析结果表明东江干流上游龙川站氨氮浓度最低,河源站最高,但总氮浓度上下游变化不大;总磷浓度和氨氮呈现相似的趋势,从河源到岭下再到博罗浓度递次降低。增江河、公庄河、新丰江水库和西枝江四条支流对东江的负荷总贡献为71.9%的氨氮,61.6%的总氮和73.8%的总磷。因此东江负荷控制的重点应该放在这几条支流。     

焦作地区浅层地下水中“三氮”污染特征及机制研究

通过研究焦作地区浅层地下水中“三氮”污染量、污染分布特征,分析研究了污染源、水文地质条件对地下水“三氮”的形成、迁移、转化、分布规律的影响。结果表明,硝酸盐氮、氨氮、亚硝酸盐氮的污染分布分别呈现面状、条带状和点状分布;农业上含氮化肥和农药的过量使用是浅层地下水“三氮”污染的主要原因,工业污水直接排入含水层是污染中心浓度极高的重要原因;包气带的碱性氧化环境是硝酸盐氮广泛分布的重要条件,大沙河侧漏补给是氨氮呈现条状分布的主要因素。     

不同尺度稻田氮磷排放规律试验

为研究不同尺度稻田氮磷负荷排放规律及其原因,在湖北省漳河灌区选取封闭性较好且逐级嵌套的6个尺度,于2009年5－9月水稻生育期监测各尺度试区进出口水量,并采集排水水样进行氮磷浓度化验。结果表明,稻田氮磷排放负荷随着尺度的增大而降低,即存在尺度效应。总氮、铵态氮、硝态氮、总磷、颗粒态磷、可溶磷的排放负荷从田间尺度到小流域尺度分别下降80.5%、73.4%、39.7%、73.8%、75.0%、50.0%。氮磷排放负荷产生尺度效应的原因是：塘堰、沟渠对氮磷的去除和排水的重复利用。因此,对于农田氮磷排放对下游水体污染的评价应考虑其尺度效应。     

肥料结构对红壤氮素淋失的影响及防治措施

肥料结构是影响氮素淋失的重要因素。氮肥进入土壤后,其损失途径主要是氨挥发和反硝化的气态损失。但是,氮肥通过渗漏淋失对地下水(饮用水源)的污染,也不容忽视。为此,综述了近年来3种肥料结构(即单施无机氮肥、无机肥混施、无机肥与有机肥混施)对红壤区稻田土壤氮素淋失的影响的研究进展,并且提出了如何防止氮素淋失的对策     

基于WASP模型的东辽河水环境容量计算

根据全面了解的东辽河流域水文资料、水质资料、污染源以及污染物的调查资料,应用WASP水质模型,建立东辽河水质模拟模型,定量描述了排入河流中污染物的数量与河水水质之间的关系。根据东辽河水质污染现状和河段的功能区划,选用氨氮作为控制指标,利用建立的水质模型模拟计算了不同频率年(25%、50%、75%)情况下东辽河的水环境容量。结果表明:氨氮在25%、50%、75%保证率下的水环境容量分别为1 754.752、720.334、155.685t/a,并且下游水环境容量明显大于上游。结合东辽河流域的现状排污量,得出东辽河流域污染严重,应采取相应措施减排以改善水质。     

水稻灌区水质净化效果试验研究

稻田排水中携带的大量氮、磷元素造成水稻灌区严重的农业面源污染。提出运用稻田节水灌溉-田间排水草沟-塘堰湿地-生态骨干排水沟“四道防线”系统净化稻田排水水质,在湖北漳河灌区进行了对此系统的净化效果试验。试验结果表明,“四道防线”模式下的各子系统不仅在单独环节具有消减污染物效果,而且每道防线子系统协同运行,综合系统对改善水...     

汉中市农村生活源水污染物排放系数调查及核算

为研究汉中市农村居民生活水污染物在全国范围内的赋存特征及其对环境的污染负荷,测算农村居民生活污水的排放系数,通过实地采样与问卷调查的方式收集数据并采用排污系数法核算了汉中市地区居民污染物排放量。结果表明,受地理地貌、人均日用水量、经济状况、年龄组成和日用餐次数等因素的影响,汉中市不同区域居民的生活水污染物的排放系数有所不同;村处理设施对化学需氧量、五日生化需氧量、氨氮、总氮和总磷的去除率效果显著,但对动植物油的去除效率不明显。调研可为陕西省首次进行的农村生活源水污染物排放量的核算提供数据支撑,进一步健全我国生活污染源信息数据库。     

基于微流控和比色光谱法的水产养殖海水氨氮含量检测

为实时、准确地获取水产养殖海水中氨氮含量，以大围网养殖海水中的氨氮为研究对象，在比色光谱法基础上结合微流控技术进行靛酚蓝法比色反应，实现对溶液中氨氮含量的定量检测。建立数据处理后相应的模型，并且对比了不同光谱预处理和不同样本集划分算法对建立预测模型的影响，其中多元散色校正（MSC）后再使用小波平滑的预处理方法结合排序法划分样本集建立的偏最小二乘（PLS）回归模型效果最优，建模集校正标准差（RMSEC）和预测集校正标准差（RMSEP）分别为0.0566mg/L和0.0677mg/L，相对分析误差（RPD）为6.8932；在优化条件下测得方法的线性范围和检测限分别为0.005~1.350mg/L和0.0036mg/L。对海水、自来水和养殖水体进行加标回收实验，平均回收率在94%~109%之间，相对标准偏差在2.3%~5.8%之间。结果表明，实验建模效果良好，操作简单、方便，实验快速、可靠、无污染，表明利用比色光谱法结合微流控技术检测氨氮方法可行。     

水炭运筹对寒地黑土区稻田土壤肥料氮素残留的影响

为揭示水炭运筹下肥料氮素在稻田土壤中的残留情况,采用田间小区试验与微区试验相结合的方法,应用15N示踪技术,以传统淹水灌溉作为对比,研究水分管理模式和生物炭施用量二因素全面试验构成的不同水炭运筹模式下水稻收获后基肥、蘖肥、穗肥和肥料整体在稻田土壤中的残留情况,以及各阶段施用的肥料氮素残留在不同深度土层的分布规律。试验结果表明,稻作浅湿干灌溉模式不同生物炭施用水平下施用的氮肥在稻田土壤中的总残留率为28.16%~34.42%,其中基肥、蘖肥和穗肥氮素的残留率分别为27.53%~41.35%、34.32%~43.50%和11.58%~25.67%。当生物炭施加量在0~12.5 t/hm^2时,水稻收获后两种灌溉模式下基肥和蘖肥氮素在土壤中的残留量均随着生物炭施入量的增加而增大,而穗肥氮素在土壤中的残留量随生物炭施入量的增加而减小,相同生物炭施用水平下稻作浅湿干灌溉模式各阶段肥料氮素在土壤中的残留率显著高于传统淹水灌溉(P<0.05),且两种灌溉模式肥料氮素在相同土层深度中的残留量差异显著(P<0.05),不同生物炭施用水平下稻作浅湿干灌溉模式各阶段施用的氮肥在稻田0~20 cm土层中的残留量均高于传统淹水灌溉,而在40~60 cm土层的残留量均低于传统淹水灌溉;施加25 t/hm^2生物炭时,对稻作浅湿干灌溉模式的基肥、蘖肥和穗肥氮素在稻田土壤中的残留产生负效应。合理的水炭运筹模式能够增加耕层土壤(0~20 cm)肥料氮素残留量,减少肥料氮素损失,抑制肥料氮素向深层土壤运移,降低残留在土壤中的肥料氮素对稻田生态环境造成污染的风险。     

果园蓄水坑灌条件下不同施肥方案对坑壁土壤氨挥发的影响

【目的】探讨果园蓄水坑灌条件下蓄水坑壁土壤氨挥发损失规律及影响因素。【方法】试验以追肥量(600、300、0 kg/hm2)和追肥时期(花后、果实膨大期、花后及果实膨大期平均追肥)为变量,设置7个处理。采用磷酸甘油-通气法收集坑壁土壤氨挥发并分析其与铵态氮、硝态氮、土壤温度、空气温度和湿度的关系。【结果】蓄水坑灌水肥灌施后氨挥发速率随追肥量增加而增加,花后期追肥后氨挥发持续时间长,峰值出现在肥后第3～5天,为52.93～576.80 mg/(m2·d);果实膨大期追肥后氨挥发持续时间短,峰值出现在肥后第2天,为81.11～1 047.79 mg/(m2·d)。花后期一次性追肥氨挥发累积量(以N计算)为3 332.88～7 052.01 mg,果实膨大期一次性追肥氨挥发累积量为2 178.14～5 126.97 mg,比花后期一次性追肥降低27.30%～34.65%。2次追肥期平均追肥氨挥发累积量最小,为2 013.21～4 642.11 mg,比花后期一次性追肥降低34.17%～39.60%。蓄水坑壁氨挥发损失率为0.57%～1.4%,其中花后期一次性追肥氨挥发损失率最大,果实膨大期一次性追肥次之,平均追施最小。氨挥发速率与土壤铵态氮量和空气温度显著正相关(P<0.05),土壤温度和硝态氮通过铵态氮浓度影响氨挥发,较高的空气湿度和施肥后降雨会降低氨挥发速率。Elovich动力学方程可以较好地描述蓄水坑壁氨挥发累积量动态变化过程,氨挥发速率常数a与追氮量显著正相关,与土壤温度显著负相关。【结论】降低追肥量、分次追施能减少坑壁土壤的氨挥发损失,基于蓄水坑灌法在果园进行水肥灌施具有较好的减排保肥效果。