哈尔滨市主城区河流污染物入河量初步估算与来源分析

【目的】了解哈尔滨市主城区河流污染物来源结构组成及污染特征。【方法】以典型河流马家沟、何家沟、运粮河及发生渠为研究对象,根据地理位置、水文特征和经济发展状况将其划分为控制单元;利用源强系数法估算目标污染物化学需氧量(COD)、总氮(TN)和总磷(TP)的年排放量;在考虑空间结构特征对污染物入河过程影响的基础上,利用入河系数初步估算污染物的入河量;并应用Monte Carlo模拟方法,分析了入河量估算的不确定性以及各环境主控因子的敏感性。【结果】研究区域COD、TN和TP的年排放总量分别为5 857.96、2 479.62和340.96 t,其年入河总量分别为2 331.97、624.00和64.50 t;COD、TN和TP年入河量与监测数据均显著相关(p<0.01);污染物的空间分布呈现城郊地区>农村地区>城市地区的特征(p<0.05);农村生活源和农田面源是研究区域河流污染物的主要来源,其贡献率分别为49%和31%。【结论】哈尔滨市主城区河流污染主要集中在城郊地区,污染物主要来自农村生活源和农田面源,该区域河流污染治理的工作重点应主要集中于农村生活及生产的控源减排。     

畜禽养殖业产污系数核算方法的确定

畜禽养殖业产污系数是环境领域重要的基础数据,当前在选取产污系数上差异很大。文章通过分析国内不同畜禽的产污特点,将猪、鸡和牛的产污系数进行合理整合,系数简化,只须统计各畜禽的存(出)栏量,便可得出产污量,结合某大城市的养殖业进行验证和预测。案例预测结果表明:在畜禽种类中,根据确定的猪、鸡和牛的产污系数(COD,TN,TP),估算出该市产生粪污量最多的是牛,占该市主要畜禽粪便产生量的61.2%,其次是蛋鸡13.1%,猪12.3%,肉鸡6.3%,与目前文献中计算方法得出的结果基本一致。     

太湖流域江苏片区工业源污染负荷研究

利用第一次全国污染物普查数据对太湖流域江苏片区工业源的原始产生量、出厂排放量按行业类别及排放去向进行了统计分析,由于仅COD、氨氮两项指标被纳入普查工业源重点因子,为全面分析工业源污染负荷量,选取常州、苏州、无锡、镇江地区共计1424家典型企业对TN、TP因子进行了补充监测,同时,对各县市共214家污水处理厂排口浓度进行了详细调查,在此基础上,对工业源直排入河量及污水厂处理后入河量进行了测算。结果表明：太湖流域江苏片区工业源原始产生废水19.59亿吨、COD 118.7万吨、氨氮3.47万吨,经过企业内部处理后出厂排放废水量约11亿吨,其中35%的废水接入了污水处理厂;太湖流域江苏片区最终入河的工业源污染物量分别为COD 10.6万吨/年、氨氮4665吨/年、总磷934吨/年、总氮1.84万吨/年。     

承德市河流纳污量分析及控制

近年来承德市流域水环境污染问题日益突出,为了控制和治理城市河流污染,研究城市河流的纳污能力十分必要.本文通过分析流经承德市河流的26个河段,统计现阶段水域纳污总量,并采用一维水质模型计算规划河段最大纳污量.经计算,到2022年全市控制COD入河总量为0.100万t,为现状入河量的2.5％,全市控制氨氮入河总量为0.0073万t,为现状入河量的12.6％.为日后的河流水环境污染防治和环境管理决策提供了依据,具有重要的现实意义.     

基于水环境容量盈余估算的库区污染物减排方案——以珊溪库区为例

水环境容量是控制水污染物总量的理论基础。针对珊溪库区七类主要污染来源按流域计算污染物入河量,应用流域水动力、水质MIKE模型估算库区各流域水环境容量,确定满足水质目标的污染物减排量,为珊溪库区水环境和社会经济的协调发展提供科学依据。     

曹娥江上游水环境容量的估算和分配研究

以曹娥江上游主要支流为研究对象,基于河流中污染物降解系数的率定和验证,进行了不同设计条件下的水环境容量估算,并综合考虑社会性、经济性和历史性,对水环境容量进行污染源之间的分配.结果表明,河流中CODMn和NH4 -N综合降解系数由于受到水温和流量的影响而具有显著的时间变异性,变异范围分别为0.078～0.29/天和0.087～0.3/天.不同设计条件下,全年CODMn和NH4 -N水环境容量分别为139.74～633.80t和56.47～151.09t,与现状排放量相比水污染控制形势严峻.河段沿岸的部分排污企业需削减当前CODMn排放量的27.5%～70.5%,所有NH4 -N排污企业需削减当前NH4 -N排放量的12.6%～70%.分配结果不但具有实际的可操作性,而且有利于促进排污权交易市场的形成.     

中国畜禽温室气体排放量估算

为探明中国畜禽温室气体排放量及其趋势,该研究在政府间气候变化专家委员会（IPCC,2006）最新公布的畜禽温室气体排放系数和计算方法的基础上,结合中国畜牧业发展实际,估算了全国2000－2007年和各省区2007年畜禽温室气体的排放量。结果表明,全国年平均排放甲烷总量1 002.7万t,氧化亚氮总量57.7万t;2000－2007年期间全国畜禽温室气体排放量总体呈下降的趋势,黄牛甲烷排放量最大,生猪氧化亚氮排放量最大;各省区畜禽温室气体排放量呈现区域集中特点,居前2位的是四川省和河南省。要减少中国畜禽温室     

基于SWAT模型的复新河流域非点源污染研究

【目的】研究复新河流域氮磷营养物流失及入河负荷与用地类型的关系。【方法】利用1996—2009年河道径流、水质资料,率定和验证SWAT模型在复新河流域应用的适用性,研究了用地类型变化对流域氮、磷流失和入河负荷的影响。【结果】(1)复新河流域TN单位流失量是水浇地旱地养殖场,范围在13.8~15.1 kg/(hm2·a);TP单位流失量是城市水浇地旱地,范围在0.32~0.51 kg/(hm2·a);(2)养殖场的面积仅为水浇地的1/33,对流域TN、TP流失的贡献率却与水浇地相当;(3)复新河流域TN、TP的入河系数为3%和19%,天然林的存在可使氮、磷入河系数减少16.9%和0.59%,与旱地和水浇地的氮、磷入河系数相比,减少有限。【结论】单纯从景观格局控制流域非点源污染的效果是有限的,严格的氮、磷输入控制才是改善流域水环境的关键。     

长沙县两河流域水资源保护规划

为了保护长沙县浏阳河、捞刀河的水资源,通过对两河流域水质现状及污染源的调查分析,确定了各河流分区水质保护目标。根据两河流域水污染源现状调查成果,分析了主要污染物现状排放量。针对水功能区的纳污能力分析成果,提出主要污染物入河控制量方案。在现有成果及相关资料基础上,根据两河流域特征,针对存在的突出问题,提出了水资源保护目标及对策。     

基于一维水质模型的盐津河纳污能力计算

盐津河是贵州省仁怀市主要供水水源和污染受纳水体。盐津河目前污染严重,水质超标,这在一定程度上给当地工、农业和居民生活用水安全带来严重隐患。以盐津河为计算对象,收集分析当地水文资料,并开展沿河污染源调查分析,确定了纳污能力计算的指标为COD、NH_3-N和TP;依据水功能区特征,进行控制单元的划分,在此基础上对规划水平年(2030年)进行污染源预测;利用一维水质模型和纳污能力计算模型对各控制单元分别进行纳污能力计算。计算结果表明,现状年和规划水平年盐津河的纳污能力均为负值。根据盐津河污染现状,在规划水平年提出相应的水污染防治建议。建议实施后,COD削减量为722.3 t/a,NH_3-N削减量为97.2 t/a,TP削减量为9.3 t/a,盐津河可达到其生态目标。本文可以为盐津河当地水环境治理提供参考和科学依据。     

垃圾填埋场气体产量的预测

本文重点介绍了城市垃圾填埋场CH4产生模型的研究成果，并以此为基础，对今后20年我国垃圾填埋场CH4产生情况进行了预测，预测结果表明，随着垃圾产生量的增长，CH4排放量占我国温室气人本排放总量的分额将从2000年的3.83%，增加到2020年的7.19%，其对温室效应的贡献不可忽这高，对填埋场CH4的控制和利用已成为我国城市垃圾管理领域的重要课题。     

四川规模猪场产排污系数测定

为探讨四川规模猪场主要污染物排放量、排放规律,本文选择成都附近的一家典型规模养殖场,按照春夏秋冬四个季节,对保育仔猪、育肥猪和繁殖母猪不同饲养阶段生猪的粪、尿量及其COD/TN/TP/铜/锌等污染物进行了周年监测。结果表明,规模猪场不同饲养阶段猪只的粪、尿产生量差异较大,保育仔猪、育肥猪和繁殖母猪每天每头的粪产生量分别为0.45、0.79和1.01 kg,尿产生量分别为1.65、3.47和5.60 kg,不同饲养阶段猪只的固体粪便含水率基本相同,变化范围在62.13%~68.16%,平均含水率65.27%;全氮、全磷、有机质含量基本一致,分别平均为2.68%,2.38%,55.91%;不同饲养阶段猪只的尿液pH值在6.88~7.41之间,偏碱性。育成猪尿液COD值、氨氮、凯氏氮较低,其次为繁殖母猪和保育猪。在此基础上,研究提出规模猪场主要污染物产污系数24个,排污系数18个,为构建四川生猪产排污系数测算方法、摸清全省乃至全国生猪粪污产生量、为国家制定节能减排相关指标等提供科学依据。     

基于尿素-SCR后处理系统还原剂喷射单元开发

针对日益更新的柴油车排放标准,开发了以尿素为喷射还原剂的新型电子控制单元(DCU),并对其控制策略进行了研究。采用型号MC9S12DG256的16位高速单片机作为控制单元,它具有结构紧凑、性能可靠的特点,并且良好地提高了工作效率。根据发动机实际的NOX排放量和催化剂对NOX的转化效率,动态控制还原剂的喷射量,并通过台架试验进行验证。最终对开环控制策略与闭环控制策略进行了比较。     

太行山山前平原主要农作物蒸散量估算方法比较

利用中国科学院栾城农业生态系统试验站1996、1997年气象数据,采用参考作物法和α比值法求得小麦、玉米蒸散量,并与同期大型称重式蒸渗仪监测的小麦、玉米蒸散量进行了比较。结果表明,2种方法估算小麦需水量误差较小。在估算玉米需水量时,丰水年α比值法结果偏低,枯水年参考作物法估算结果偏高。为准确估算作物需水量,建议在确定作物系数时应该尽量采用长系列观测数据分别确定不同年型的作物系数或耗水特征系数,或者采用误差较小的估算方法。     

动态水环境容量研究——以潇河流域为例

传统的水环境容量以90%设计枯水流量为计算条件,存在水文计算条件单一、水环境容量不易管控等缺点。考虑河道流量与入河污染物影响下的水环境容量逐月变化,提出了基于水文过程与污染源变化条件下的动态水环境容量与入河污染管控计算方法。以山西潇河流域晋中段为例,计算了研究流域两水功能区的逐月水环境容量及其余量,运用MIKE11模型计算了逐月允许的动态入河污染负荷。研究结果表明:(1)2019年水功能区A的COD和氨氮水环境容量阈值分别为138.37~216.54 t和6.38~14.19 t,7-10月水环境容量较大;水功能区B的COD和氨氮水环境容量阈值分别为417.67~821.05 t和9.32~29.49 t,5-8月份水环境容量较小。(2)在满足水功能区目标水质的基础上,2019年水功能区A允许的入河负荷均大于现状入河量,汛期COD和氨氮容量余量较多;水功能区B在1月、2月应削减氨氮0.003、0.086 t;削减COD 0.05、0.143 t,4-7月份允许的污染负荷大于实际入河量,余量较多。计算的动态水环境容量能够客观反映变化水文条件下的水环境容量及其余量实际,给出了满足河道水质目标前提下的入河污染物允许阈值,为流域水环境保护与管理提供重要参考和新思路。     

城乡结合带污染物入河特征及控制策略优化

城乡结合带是流域复杂多样污染物的主要源汇区。科学识别该类区域的污染物入河湖特征，并根据河湖水功能区划等环境保护目标要求，优化区域城乡发展规模与种养结构，对河湖保护和综合治理具有重要意义。以四湖流域中下区这一典型城乡结合带为研究对象，采用改进输出系数法与浓度法，分别计算2008-2018年各市县的非点源与点源污染物入河量，得到污染物入河时空分布规律与特征，探明洪湖市农业种养是主要贡献源区之一。通过建立区间模糊多目标规划模型，对低、高两种节水控污水平下2030年种养结构及城乡规模进行了优化。结果表明：(1)2008-2018年研究区TP、COD入河量呈增高趋势，分别增加3.86%、11.11%，而NH₃-N减少14.91%,TN减少0.4%，各类污染物入河总量最大值来源由监利市转移至洪湖市，研究区污染主控来源由城市污染逐渐转为农村污染，应加强农村面源污染的治理；(2)2030年研究区优化后节水减排效果显著，在高节水控污水平下荆州区域和潜江区域的万元GDP用水量比2018年最多下降42.2%和61.7%,TN、TP、COD、NH₃-N比2018年最...     

基于多因素影响的区域旱作物有效降水量估算

【目的】确定区域尺度旱作物有效降水量估算方法。【方法】通过分析降水、土壤和作物因素对作物有效降水量的综合影响,提出了包括冠层截留量、土壤可容水量、地表径流量、降水量和深层渗漏量等4个计算模块的作物有效降水量估算模型,采用田间尺度水量平衡方程计算值对估算模型模拟值进行验证,并分析了河北平原5个县域作物有效降水量的时空分布特性。【结果】①作物有效降水量估算模型模拟结果与农田尺度水量平衡法计算值的决定系数R2和纳什系数NSE均大于0.85,模拟精度较高;②研究区域冬小麦-夏玉米连作条件下作物有效降水量为400.03 mm,降水入渗系数为0.84;丰水年、平水年、枯水年作物有效降水量分别为419、454和355 mm,降水入渗系数分别为0.76、0.86和0.83,栾城和元氏的作物有效降水量较赵县偏高。【结论】提出的估算模型可以用来估算区域尺度作物有效降水量。     

春玉米生长中期灌水量差异对其蒸发蒸腾量估算精度的影响

为提高旱区作物蒸发蒸腾量估算精度,以石羊河流域春玉米为研究对象,分析灌水量对FAO-56估算作物蒸发蒸腾量精度的影响,并对估算误差进行讨论,提出使用部分根区含水量平均值用于土壤水分胁迫系数计算.结果表明:FAO-56对不同灌水处理下作物蒸发蒸腾量的估算精度存在较大差异,可较精确地估算低灌水处理下作物蒸发蒸腾量;随着灌水量增大,其估算精度有所降低,对高灌水处理下作物蒸发蒸腾量的估算误差达-14.13%;根区上部土层含水量与土壤水分胁迫状况关系紧密,以缓变层及以上土层含水量平均值代替整个根区含水量平均值用于土壤水分胁迫系数计算,可有效改善高灌水处理下旱区作物蒸发蒸腾量计算精度,亦可较为精确地估算低灌水处理下作物蒸发蒸腾量.     

基于GIS的尼洋河流域农业面源污染负荷分布特征

【目的】揭示尼洋河流域农业面源污染的现状特征,探明其首要污染源和关键污染区。【方法】采用输出系数模型中农村生活污水、农田化肥流失、畜禽养殖流失污染模型3个模块,基于林芝市2014年的农业统计资料,从水文、地形和行政区划3个角度,对尼洋河流域农业面源污染强度进行了估算和空间分析,并分析了COD、总磷、总氮、氨氮的污染负荷空间分布特征。【结果】4类污染物输出负荷量最大的区域为中游左控制单元;4类污染物负荷强度最大为下游左、右控制单元;畜禽养殖流失污染源是尼洋河流域首要污染源。【结论】尼洋河流域中游左岸是今后流域防治的主要对象,畜禽养殖流失污染源是主要的控制对象。     

三峡库区干—支流作用下草堂河氢氧同位素时空分布的环境意义

为了对三峡水库干—支流水体及营养盐交换的定量估算提供一种快捷有效的方法,对草堂河与三峡水库干流水体进行了氢氧同位素的特征分析,并在此基础上利用二元线性混合模型对水体营养盐交换进行了定量分析。通过对三峡库区典型短小型支流草堂河与临近干流断面氢氧同位素时空分布及水体营养盐含量的测定,估算水库各个运行时期干流对草堂河支流的水体贡献量,进而探讨干流水体对草堂河支流的TP、TN贡献量。结果表明:草堂河来自于干流的水量补给率为96.4%,源头水量补给仅占3.6%;另对邻近长江干流和草堂河支流点位营养盐含量分析显示TP的补给基本来自于干流,且TP、TN全年变化趋势草堂河与邻近长江干流基本一致。支流源头TP要明显低于回水区,TN仅在夏季和10月份有突增,说明源头来水水质较好;估算出邻近长江干流对支流全年TP的补给量为25.59 t,TN的补给量约为479.57 t。