丹江口库区神定河水质污染成因分析

为了解南水北调中线工程水源地小流域污染成因,于2015～2017年3月(平水期)、8月(丰水期)和12月(枯水期)采用综合污染指数分析和污染物通量核算方法对丹江口库区神定河流域24个监测点位的化学需氧量(COD_(Cr))、氨氮(NH_3-N)和总磷(TP)浓度、污染负荷的变化规律及其影响因素进行了评估研究。结果表明:①神定河流域水质仍为劣Ⅴ类,点源污染是神定河水系的主要污染来源。②神定河干流水质呈现不同河段污染程度不同的特点,支流百二河汇入干流前水质恶化严重,其NH_3-N浓度是张湾河的3倍。③通量研究与水质时空变化规律一致性较好,污水溢流量仅占神定河年径流量的6.07%,但其COD_(Cr)、NH_3-N和TP的贡献率分别达到33.27%,44.51%和54.20%。④污水溢流、大量尾水排放和上游支流所携带的污染物是导致神定河水质常年不达标的主导因素。建议通过污水厂提标扩能改造、完善污水管网建设和河流生态修复等措施改善水质。     

永定河流域径流变化特征及影响因素分析

根据永定河流域石匣里站、响水堡站和官厅水库站1956年-2003年的年径流资料,应用Mann-kendall检验法、Pettitt检验法、滑动T检验和小波分析法等方法分析了永定河流域年径流量的趋势性、周期性及突变特征,并从气候变化及人类活动两方面分析其影响因素。结果表明永定河流域年径流量一直处于显著下降趋势中,存在27(28)年的第一主周期和20(21)年的第二主周期;1982年-1983年径流量发生突变,突变前后变化较大。径流量变化的主要影响因素是人类活动,如土地利用、闸坝工程建设以及地下水过度开采等;气候变化对径流量也有一定的影响。     

荧光光谱技术在废水溶解有机物研究中的应用进展

分析废水中特征污染物质的组成、性质、来源等对于水污染控制、应急事故处理、环境质量责任认定等具有重要的意义和价值。荧光光谱技术利用物质的荧光特性,构建物质的特征光谱图,并以此分析物质特性,可用于分析废水中腐殖质、氨基酸、荧光增白剂、木质素、多环芳烃等多种有机污染物质。文章从荧光光谱技术的原理出发,主要对三维荧光光谱技术和同步荧光光谱技术在研究废水溶解有机物特征组成物质中的应用及环境因子对其影响进行了综述,并对该技术的发展前景进行展望,以期为废水溶解有机物特征组成物质提供完善可靠的分析方法。     

水环境中木质素光降解及其对有机物相关指示参数影响研究进展

木质素是陆源有机物的重要组成部分,同时也是一种良好的陆源有机物的生物标志物。光化学降解是造成木质素在水环境中指示参数变化的重要原因。简要介绍了木质素的分子结构、特征指示参数和作为生物标志物的指示原理,重点介绍水环境中木质素光化学降解的机理及影响因素,总结了由木质素光降解引起的木质素指示参数及其他有机物相关参数(例如13 C同位素、CDOM)的变化特征,综述了陆地湖泊、河流、河口及海洋等水环境中木质素光降解的研究情况。最后,指出水环境中木质素光降解的一些研究方向,包括利用CDOM光谱特征研究光降解过程、与其他参数结合表征来源以及加强光降解与生物降解相互作用的研究等。     

基于粗糙集和集对分析的中国水资源承载力现状评价

水资源是经济社会发展的基础性资源,对其承载力进行评估可作为区域可持续发展战略制定的依据。针对水资源的自然、经济社会和生态环境等多重属性,选取了6类26项描述指标,通过粗糙集理论（RS）对指标进行约简,筛选出了产水模数、水资源开发利用率、万元GDP用水量、人口密度、河流水质Ⅰ～Ⅲ比例和生物丰度指数6个评价指标。采用层次分析和熵权法对指标进行赋权,采用集对分析（SPA）构建评价样本与评价标准的联系度,建立了水资源承载力评价RS-SPA模型,利用该模型对我国31个省级行政区的水资源承载力进行了评价,结果表明我国北方地区基本属于不可承载或准不可承载,南方地区基本属于可承载或良好可承载。     

湖泊防渗对地下水水质影响的数值模拟

为研究湖泊防渗对地下水水质的影响，在现场和室内试验的基础上，运用二维包气带溶质运移模型进行防渗对地下水中氨氮污染物的浓度影响的模拟。分析结果表明：当湖水氨氮浓度保持目前的0.14mg/l时，无防渗时，地下水中氨氮平均浓度由0.43mg/l下降到0.23mg/l，有防渗时，则下降至0.29mg/l；当湖水中氨氮污染物浓度为1mg/l，无防渗时，在计算期末地下水中氨氮平均浓度由0.43mg/l上升到0.77mg/l，有防渗时，则上升至0.53mg/l。因此，在湖水水质好于地下水时，湖底防渗将降低地下水环境质量改善的速度；而在湖水水质较差时，湖泊防渗将显著降低地表水污染物向地下水的扩散强度，有利于地下水水质的稳定。     

污染场地渗透系数非均质性表征研究

介绍了分区赋值、克里格和序贯高斯随机模拟3种表征渗透系数非均质性方法的原理,对比了不同方法对结果的影响。以某污染场地为例,综合考虑地层、数据采集方法和非均质性表征方法设计了5种方案,研究不同方案对地下水溶质运移模型的影响,探讨了不同表征方法的优缺点及差异性。研究结果表明:序贯高斯模拟法所得的空间分布结果,能反映出存在于局部区域边缘的渗透系数的突变,克服了另外两种方法的局限性。分层序贯高斯随机模拟法能够体现出较为连续的渗透带的分布范围及场地内部渗透性发生变化的位置,较其他几个方案的结果准确性较高。应用分层赋值法能够最大程度地表征污染羽的范围;应用分层随机模拟法能够较为全面地描述出污染羽分布的浓度变化差异。在进行污染场地溶质迁移模拟时,应综合考虑地层岩性、数据采集方法和非均质性的表征方法来描述渗透系数的空间分布。     

高浓度藻液和藻垫中溶解氧及硫化氢的响应

湖泊水华过程中的高浓度藻液往往在湖边形成藻垫,为研究藻液及藻垫的性质及相互关系,在不同光照条件下用微电极对两者不同深度的硫化氢及溶解氧浓度进行了监测,结果表明:在光照从0μE·m-2·s-1增强到120μE·m-2·s-1时,藻垫好氧区从-1 500μm下移至-2 700μm,增厚约1 200μm,藻液好氧区从约-12 500μm下移到-15 000μm,增厚约2 500μm;在光照从0μE·m-2·s-1增强到40μE·m-2·s-1时,藻垫底端硫化氢浓度从300μmol/L降低到56μmol/L,藻液中硫化氢浓度保持不变,约为50μmol/L。从而得出,在光强增加相同的情况下,藻液中的好氧区厚度增加较大;藻垫底端硫化氢浓度较大,光照对藻垫底部的硫化氢浓度影响较大。     

臭氧对二级出水中溶解性有机物的氧化特性

利用臭氧对二级出水进行深度处理对于缓解北方地区河流污染问题具有重要意义。为了探究臭氧对二级出水中溶解性有机物的氧化特性,在取自北京市砂河污水处理厂二级出水的水样中分别持续通入不同浓度的臭氧,检测60min内各水样中溶解性有机碳(DOC)、紫外吸收光谱、荧光光谱、分子量分布随时间变化情况。结果发现:水样中DOC去除率与臭氧浓度和通入时间呈正相关,在臭氧浓度为1.31mg/L、通入时间为60min时,可达到最大DOC去除率(70%);通入臭氧5min时,水中溶解性有机物的荧光特性基本消失;紫外吸光度值部分减少;分子量为5～6kDa、1～3kDa和400Da的有机物显著减少,部分转化为分子量为60Da的有机物。经过臭氧氧化处理,二级出水中有机物含量显著减少,大分子有机物几乎被全部降解。     

潜流人工湿地生境因素分布及其除氮效应

详细考察了湿地系统中的生境因素分布,并以此为基础,分析了人工湿地的除氮过程.结果表明:湿地上部主要进行硝化反应,中下部主要进行反硝化反应;湿地下半部对氮的去除贡献有限;影响除氮的关键因素是DO、进水COD和pH值;沿水流方向,COD浓度逐渐下降,DO呈现出中间高、两端低的状况;垂向上,COD和DO下降;pH值在整个湿地系统变化不大;限制系统脱氮的主要因素有碳源、DO的分布与硝化反硝化作用活跃的区域错位;pH值低于微生物硝化最佳pH要求.建议在进水端设置碱性材料以提高pH,采用植物秘疏分布、床体深浅控制、水的间歇与连续流动方式交替优化分布DO,硝化后废水与原水混合再反硝化以分配碳源.