Trading water for carbon with biological carbon sequestration

Carbon sequestration strategies highlight tree plantations without considering their full environmental consequences. We combined field research, synthesis of more than 600 observations, and climate and economic modeling to document substantial losses in stream flow, and increased soil salinization and acidification, with afforestation. Plantations decreased stream flow by 227 millimeters per year globally (52%), with 13% of streams drying completely for at least 1 year. Regional modeling of U.S. plantation scenarios suggests that climate feedbacks are unlikely to offset such water losses and could exacerbate them. Plantations can help control groundwater recharge and upwelling but reduce stream flow and salinize and acidify some soils.     

Streamflow and water well responses to earthquakes

Earthquake-induced crustal deformation and ground shaking can alter stream flow and water levels in wells through consolidation of surficial deposits, fracturing of solid rocks, aquifer deformation, and the clearing of fracture-filling material. Although local conditions affect the type and amplitude of response, a compilation of reported observations of hydrological response to earthquakes indicates that the maximum distance to which changes in stream flow and water levels in wells have been reported is related to earthquake magnitude. Detectable streamflow changes occur in areas within tens to hundreds of kilometers of the epicenter, whereas changes in groundwater levels in wells can occur hundreds to thousands of kilometers from earthquake epicenters.     

新亚铵法制浆中段水灌溉对地下水及水稻生长的影响

通过PVC管模拟试验,研究了新亚铵法制浆中段水灌溉对地下水及水稻生长的影响。结果表明,新亚铵法制浆中段水灌溉能显著促进水稻生长,增加水稻生物量,且废水量越大效果越明显;但随着时间的推移,CODC r去除率逐渐下降,下渗水中CODC r的含量逐渐增加,且全盐含量也呈现逐渐上升的趋势;下渗水中总氮含量随时间的变化不明显,去除率随灌溉水量的增大而下降。为了达到在不影响地下水的同时最大化处理污水的目的,建议废水经过土地—植物系统处理后,收集下渗水再用于大面积农田灌溉。     

EM用于污水灌溉对小白菜产量和土壤肥力的影响

合理的灌溉指标和方法，是污水灌溉安全高效进行的主要保证。在污水灌溉中引入EM技术，以小白菜为研究对象、盆栽试验为手段，研究了在奶牛场废水灌溉条件下，不同灌水下限条件对作物生长和土壤的影响。结果表明，奶牛场废水灌溉不会导致小白菜减产，而且能够增加土壤的速效氮和速效磷，在污水中添加EM进行灌溉，对土壤养分增加的效果更为明显。试验结果还显示70％和80％W间持水量的灌溉下限对污水灌溉较为适宜。但长期灌溉奶牛场废水是否会发生氮、磷的淋溶，污染地下水，还需进一步的研究。     

广西省柳州鸡喇地下河流域地下水复合污染特征与成因分析

在分析广西省柳州鸡喇地下河流域地下水污染源及其主要污染物质的基础上,根据污染物构成及其分布对柳州市南郊地下水进行污染程度评价,认为该区地下水属于无机-有机-重金属复合污染。研究区中无机污染物主要以SO4^2-和NO3^-为主,以面状污染为特征,其污染程度较重;重金属污染物主要为Mn、Fe和Zn,呈点状分布;有机污染物以二氯甲苯、三氯甲苯和六氯苯为主,呈点状分布,兼有面状污染特征。研究区复合污染主要是由于城市化进程加快、城镇经济不断发展和废污水排放量骤增。加之当地基础设施建设、管理水平和居民环保理念相对滞后,水资源意识淡薄,从而导致地下水复合污染问题突出。最后,根据研究区污染原因提出了相应的污染防治对策。     

Science CAREERS. Hydrogeologists tap into demand for an irreplaceable resource

Cross-disciplinary collaborations and a steady stream of new environmental problems give groundwater experts plenty of work to do.     

基于权马尔科夫链模型的河套灌区上中下游地下水埋深预测研究

以拓展和深化区域地下水埋深预测研究为目的,运用随机理论,建立了基于加权马尔科夫链的地下水埋深预测模型,预测内蒙古河套灌区上中下游在未来时段内地下水埋深所处区间值。结果表明：节水改造后灌区中游区的地下水埋深更多的时候处于［2.380, 2.742)区间,下游区的地下水埋深更多的时候处于［2.218, 2.506)区间,这两个区间的数值都低于内蒙古河套灌区的临界地下水埋深2.0 m,在未来的一段时间河套灌区中下游的盐渍化有望进一步减轻。而上游区的地下水埋深更多的时候处于［1.227, 1.727)区间,此区间的数值高于内蒙古河套灌区的临界地下水埋深2.0 m,在未来的时间河套灌区上游是控制地下水埋深的重点区域。     

新安镇南浅层地下水平面温度分布及影响因素

通过对内蒙古新安镇南浅层地下水水位和温度的测量,掌握了该地区的地下水流场及变温层内地下水的表层温度、平均温度,分析了这些指标的平面分布规律,探讨了地下水运动对地下水温度的影响机制。结果表明,总体上,研究区自西向东的地下水水平径流决定了研究区地下水温度西高东低的整体趋势,其中东北部为相对低温区,缘于该地区由北向南的水平径流;中部为相对高温区,缘于地下水自下而上的垂向径流。另外,这种分布特征还受太阳辐射的影响,这种影响的强弱由地下水的矿化度决定,矿化度相对较高的地区地下水温度越高,同时地下水位埋深参与这种影响,埋深浅的地区地下水温度较高。     

塔里木河下游生态退化成因分析

塔里木河下游是生态环境脆弱区,属红色生态区.近几十年来,由于人类对水资源不合理的开发利用,造成了塔里木河下游大西海子水库以下河道断流近30年,地下水位大幅度降低,水质不断恶化,植被大量枯死,尤其是胡杨大量死亡,"绿色走廊"濒临衰亡,土地沙漠化不断加剧,塔里木河下游的生态环境出现了严重的退化.研究总结了输水前下游生态退化的状况,分析得出了造成其生态退化的主要成因是自然和人为活动,并提出了生态保护与建设的对策.     

马莲河流域日径流过程分维与土壤侵蚀关系初探

对马莲河流域各水文站的日径流过程形态分维进行了对比分析。结果显示,同一流域干流的日径流过程分维值要明显大于支流的分维值,下游大于上游,4个水文站分维值年际变化趋势基本保持一致。从日径流过程分维与土壤侵蚀的拟合研究发现,日径流过程分维值与土壤侵蚀存在密切的相关性。     

黑河中游典型灌区水资源供需平衡及其安全评估

 结合黑河干流高崖水文站至平川大桥水文站区域的气象、水文、土壤、植被、种植结构、经济发展等资料建立黑河中游典型灌区水资源供需平衡模式，并对其进行安全评估。结果表明，黑河分水对中游典型灌区的影响主要表现在地表水利用量减少、地下水开采量增加、地下水水位逐年下降。现状年地下水开潜力很小，甚至有些灌区开采潜力严重不足，超采严重。现状年各灌区水资源供需平衡都已经接近安全警戒线，平川灌区已经超过安全警戒线，若今后在水资源管理、地表水和地下水统一调度、农业节水等方面没有重大突破，黑河流域水资源和生态环境安全问题将更加复杂化。     

潜流人工湿地污水处理系统长期运行中pH 及酸度和碱度的变化

研究了潜流人工湿地污水处理系统长期运行中pH值、酸度及碱度的变化.结果表明,在运行期间,各湿地单元出水的pH值均在中性范围内变化;运行初期,出水的pH值偏高,而且以煤渣为填料的湿地出水的pH值高于以砾石为填料的湿地出水的pH值;人工湿地出水回流使以煤渣为填料的湿地单元的pH值下降,且同时引起P的去除率增高;人工湿地出水酸度低于进水酸度,碱度大于进水碱度,而且出水中的碱度值明显高于酸度值,表明人工湿地内部呈厌氧状态;湿地进水有机负荷和温度对碱度有显著性影响.     

滨海平原深层地下水资源开采研究

为建立滨海平原深层地下水水源地,以某一水源地勘探为例,采用水文地质测绘、物探、钻探及抽水试验等多种手段勘查,研究滨海平原水文地质特征及水资源开发约束条件。结果表明,在地下300～700 m存在两个矿化度不大于2 g/L的深层地下水开采段,每个开采段涌水量约40 m3/h;深层地下水距补给区较远,地下水迳流缓慢,主要排泄方式为人工开采,受人工开采影响,天然地下水流向已被改变,适宜建立应急水源地;在概化面积52 km2的范围内建立1.7×104 m3/d的水源地,地面沉降、咸水运移及海水入侵问题在10年内不会影响水源地的正常运营。     

探讨地下水背景值确定方法及其容易忽视的几个问题

地下水背景值是进行环境影响分析和预测的前提,是地下水污染判别及污染程度评价的重要标尺。简单回顾了地下水背景值概念的发展历史,并系统介绍了地下水背景值确定的工作流程及常用的确定方法,以及在背景值确定工作过程中容易忽略的问题。该研究为地下水背景值确定方法的选取及背景值确定的工作流程提供了依据。     

活性污泥法与生物膜法处理味精废水的中试对比试验研究

采用石灰中和、蒸汽加温、空气吹脱对离交废水进行预处理后，以活性污泥法与生物膜法对味精废水进行了现场中试对比试验。中试规模为0.5t/h。预处理后的混合味精废水水质为：进水COD浓度1580～9510mg/L，NH3-N浓度108～2270mg/L。经过一个半月试验，采用好氧生物膜法和两段活性污泥法处理出水,COD均可小于700mg/L，出水NH3-N小于400mg/L，COD去除率大于90%，NH3-N去除率大于80%。当水温下降时两段活性污泥法生化处理效果下降，出水COD和氨氮明显升高，而采用悬挂竹球填料的好氧膜法生物处理过程中剩余污泥排放量极少，处理效果更稳定。     

Flow and storage in groundwater systems

The dynamic nature of groundwater is not readily apparent, except where discharge is focused at springs or where recharge enters sinkholes. Yet groundwater flow and storage are continually changing in response to human and climatic stresses. Wise development of groundwater resources requires a more complete understanding of these changes in flow and storage and of their effects on the terrestrial environment and on numerous surface-water features and their biota.     

Blood-flow relation between hepatic artery and portal vein

Blood flows in the hepatic artery and portal vein have been measured with a square-wave, electromagnetic flow meter. Hepatic arterial flow increased when portal venous flow was decreased, but, when hepatic arterial flow was decreased, portal venous flow also decreased. The relation between the two blood systems can be explained as the simple mechanical effect of interposing a slower-flowing stream in the path of a faster-flowing stream.     

复合填料在人工湿地尾水深度处理工艺中的应用

[目的]介绍了复合填料在观澜河清湖段高效垂直流人工湿地尾水深度处理工程中的应用。[方法]开发出一种新型的人工湿地复合填料,对废水中COD、BOD5、NH3-N和TP等指标进行连续18个月的监测分析,研究了该复合填料在人工湿地系统中对城镇污水处理厂尾水深度处理的效果。[结果]废水中COD、BOD5、NH3-N和TP的平均去除率分别为71.3%、72.5%、84.7%和77.5%,湿地出水水质达到《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)中的Ⅲ类标准;计算得到COD、BOD5、NH3-N和TP的平均面积反应速率常数(KA)值分别为0.53、0.60、1.09和0.69 m/d。[结论]该复合填料在人工湿地深度处理城镇污水处理厂尾水工程中取得了理想的效果。     

基于ArcGIS的地下水资源数值模拟——以迁安市滦河平原区为例

为解决地下水数值模拟过程中的空间离散和后处理难题,快速、准确评价地下水资源,在ArcGIS平台上,采用Delaunay三角剖分算法进行空间离散,通过ArcGIS的3D分析模块生成地下水流场图,采用组件对象模型（COM）技术,开发了基于ArcGIS的地下水资源数值模拟评价系统,并应用到滦河平原20％、50％和75％频率年的地下水资源评价。结果表明,迁安市滦河平原区地下水位明显受降水量、河水流量和开采量的控制,其中,滦河径流对地下水位变化影响最大。     

广西黑水河流域岩溶水系统结构及其概念模型

以广西黑水河流域为研究单元,对流域内岩溶水系统进行了划分,黑水河流域是一个完整的岩溶水系统,可划分为地下河系统、分散流系统、岩溶大泉水系统和表层岩溶泉系统。然后,分析论述了各子系统结构特征以及地下水之间、地下水与地表水之间的水力联系,最后提出黑水河流域岩溶水系统水循环概念模型。