鄱阳湖水环境承载力及主要污染源研究

通过研究鄱阳湖水环境承载力、水污染主导因子及其主要来源,为科学规划鄱阳湖生态经济区的产业布局和发展规模,建设"环鄱阳湖生态经济区"提供理论依据。研究结果:鄱阳湖水资源承载力0.5216,表明鄱阳湖水资源对流域内社会经济发展还有一定的承载空间;水质承载指数6.179,说明流域范围内主要污染物的排放量超过鄱阳湖的水质承载力;水环境承载力4.295,反映出鄱阳湖虽然水资源丰富,但水环境较差的水质性缺水的生态问题仍然存在,防治流域水污染刻不容缓。鄱阳湖水体中BOD、COD的年纳污量虽小于Ⅲ类水质控制纳污量,但TN的年纳污总量介于Ⅲ类水和Ⅳ类水质的控制纳污量之间,TP年纳污量大于Ⅳ类水质的控制纳污量,TN和TP成为湖区水体的主要污染因子。鄱阳湖水体中的COD、TN、TP主要来源于城镇生活污水和非点源污染,其中非点源污染的贡献率最大,农业非点源污染控制应成为"环鄱阳湖生态经济区"建设重点。     

鄱阳湖水环境承载力分析

从水环境承载力概念出发,首先选择适应模型,依据现有资料数据设定边界条件,定量分析计算出鄱阳湖主要污染物水环境容量是:按国家Ⅱ、Ⅲ类水标准COD分别为768288.5t/a、1576982.5t/a;TP分别为7161.2t/a、TP14322.4t/a;TN分别为143224t/a、286448t/a。继而分析了鄱阳湖水环境系统调节能力:洪水调节能力对五大河最大入流量一次洪水调蓄量为(74～246)×108m3,调蓄率为16%～60%,年均34%。严重洪涝灾害发生频率16%,防洪体系承载力弱,安全度低。为维持生态平衡生态需水量(枯水期)为(29.9～53)×108m3;水土流失和土地风沙化尚未有效控制,经济、社会、环境发展协调度不高,生态环境成本达19.85×108元,占GDP比重达10.56%。     

洋河水库流域纳污能力及消减量分析

[目的]分析洋河水库流域纳污能力及消减量。[方法]在统计分析洋河水库流域污染物负荷量的基础上,根据水环境数学模型,结合流域内各个子流域控制单元的污染状况、水质现状和水质管理目标,计算多年平均、50%保证率和75%保证率水量条件下各个子流域控制单元的主要污染指标(TN、TP、COD、NH_3-N)水体纳污能力及消减量。[结果]多年平均水量条件下TN、TP、COD、NH_3-N的水环境容量分别为428.26、144.19、1 845.28、182.56 t/a;库区和西洋河支流的污染物消减量最大,为今后重点污染治理的区域。[结论]该研究可为洋河水库流域面源污染防治及消减提供理论依据。     

马里亚纳海沟海域深渊潜器作业海况条件分析

深海是海洋科学研究和技术发展重点关注的海域,其中又以探索和研究全球最深的海域——马里亚纳海沟挑战者深渊为重要标记和挑战。为保障深渊潜器在该海域的作业安全,本文利用美国海洋大气局(NOAA)发布的WAVEWATCHⅢ后报产品,和基于JasonⅡ卫星的海浪遥感数据产品,统计分析了该海域自2005年2月到2015年7月期间,波浪要素的空间分布和时间变化特征。结果表明,马里亚纳海沟海域多年逐月区域平均有效波高为1.30(6月)~2.53 m(1月),周期为8.0(6月)~9.6 s(12月),逐月最大波高分别为3.03、2.79、2.58、2.19、1.74、1.56、1.68、1.78、1.85、2.22、2.37、2.81 m。海浪的季节差异显著,其中冬季平均波高最大,夏季平均波高最小,春秋两季为过渡期。本文对发生的4 m以上巨浪进行统计,发生频率逐月区域平均值为0.2%~3.5%,冬季发生频率较高,春夏秋三季巨浪频率较低。根据"蛟龙号"及其他相关深渊潜器在四级海况下进行布放和五级海况下回收的设计参数条件要求,在马里亚纳海沟海域,更合适的作业时间为5到10月,在其他月份,需要选择良好的海况条件进行作业。     

渭北高原矮化红富士苹果树蒸腾规律的研究

利用热扩散茎流测定系统(TDP)对渭北高原矮化红富士树干液流进行长期定点定位观测,结果表明:苹果树各月平均日蒸腾速率变化规律除5、6、7月表现为双峰曲线外,其余月份基本呈现单峰曲线趋势。各月平均日蒸腾量存在差异,7月份最大,1月份最小。一年中,不同施肥处理的红富士苹果树蒸腾量在5-10月表现为施95 kg有机肥的最大,其次是施有机肥150 kg,再次是施有机肥40 kg,不施肥的最小,其他月份影响较小。     

2015年武汉市PM2．5变化特征及其与气象要素的关系

利用空气质量监测数据和气象观测数据,采用统计分析方法,对武汉市2015年PM2．5变化特征及其与降水、气温、风速、气压和相对湿度的关系进行分析。结果表明,PM2．5浓度变化趋势呈U型,1～12月的浓度变化是逐渐先减小后增大;1～3、10～12月的浓度大于4～9月的浓度,其中1月浓度最大,7月浓度最小,冬季各个月份的浓度普遍比夏季高。 PM2．5浓度与月平均气温、月降水量呈现负相关关系,与月平均气压呈现正相关关系,最大风速和平均相对湿度对于PM2．5浓度的影响存在双重性。     

基于负荷历时曲线法的东苕溪纳污能力研究

根据东苕溪流域2011—2014年水文数据,以氨氮为控制指标,利用负荷历时曲线法计算流域内4个站点对应控制断面的氨氮纳污能力,解析流域内纳污能力的时空变化规律,并结合实测水质数据探究区域水体的实际受纳污染负荷,得到剩余纳污量。结果表明,流域纳污能力年度变化较大,高纳污能力主要集中在6—9月与3月,其中夏季最大,冬季最小,丰水期流域水体纳污能力分别是平水期的1.7倍、枯水期的2.4倍。从空间分布上看,下游区域纳污能力相对大于上游区域,特别是在枯水区,下游纳污能力是上游的4.8倍。根据污染排放现状计算剩余纳污量,结果显示:除洛舍闸站点外,其他站点剩余纳污量均表现为高流量区丰水区中流量区枯水区低流量区;洛舍闸站点受非点源污染排放影响,高流量区、丰水区反而表现出低的剩余纳污量。综上所述,利用负荷历时曲线能有效开展水体纳污能力计算与分析,可为流域水污染容量总量控制提供依据。     

三峡气候梯度观测塔气候要素特征分析

根据2010年12月～2012年5月三峡气候梯度塔气温、风速、风向、相对湿度和气压的观测数据,分析其月、季、年变化特征,结果表明,三峡气候梯度塔10～100m各层平均风速逐月变化基本一致,呈“W”型,且各层年平均风速相差不大;各层年平均最大风速与极大风速变化趋势相一致,7月最大,11月最小;各层全年及各个季节ESE为主导风向,全年及各个季节无正南风;各层年平均气温随高度升高而降低,各层气温逐月变化呈单峰值,1月气温最低,7月最高,就季节而言,夏季最高、冬季最低;各层年平均相对湿度8．5～50．0m随高度升高而降低,50～100m则随高度升高而上升;8．5m高度气压曲线逐月变化呈“u”型变化,1月最高、7月最低,冬季最高、夏季最小。     

基于动态规划的河流纳污能力优化计算

【目的】将动态规划引入河流纳污能力计算,以解决传统算法中水质目标质量浓度难以确定、纳污能力可能出现负值及纳污能力难以达到最大的问题。【方法】在传统纳污能力算法的基础上,以河流纳污能力最大为目标,提出了基于动态规划的纳污能力优化算法,并以渭河干流陕西段为例进行实例检验。【结果】利用建立的基于动态规划的河流纳污能力优化算法,计算得到渭河干流陕西段的纳污能力结果为59 618.88t/年,传统算法的结果为58 377.45t/年,表明优化算法较传统算法可以得到更优的纳污能力,而且优化算法计算所得的纳污能力为水域纳污能力定义中所强调的"最大数量",同时优化算法可以得到确切的水质目标质量浓度且可以避免纳污能力出现负值。【结论】基于动态规划的河流纳污能力优化算法具有一定的合理性和可行性,为纳污能力计算研究提供了一种新思路。     

河西走廊东部蒸发皿蒸发量变化特征分析

采用线性拟合和完全相关系数法,分析河西走廊东部1961—2013年蒸发皿蒸发量变化特征。结果表明:河西走廊东部近53a平均蒸发量北部明显多于南部,各地年变化趋势不一致,除乌鞘岭呈减少趋势外,其余4站呈增加趋势。各站月平均蒸发量变化呈单峰型,5—6月是一年中蒸发最大的月份,1月和12月是一年中蒸发最小的月份。