非点源污染模型参数数字化及不确定性研究进展

非点源污染模型是非点源污染量化研究的重要内容.目前,非点源污染模型数量繁多,集总模型不考虑时空变异性,适用流域面积小;分布式模型利用网格划分流域,可以模拟时空变异性,但参数繁多、率定困难、精度达不到要求、难以收集与管理.而全球定位系统、地理信息系统和遥感(合称3S)技术的应用,可以解决参数的选择问题,减少模型中的不确定成分.因此,在未来的非点源污染模型研究中,应重点关注利用3S技术解决参数的选择问题,以及模型参数的敏感性分析和不确定性分析.概述了非点源污染模型的研究进展,重点介绍了3S技术在非点源污染模型中的应用和非点源污染模型中的不确定性分析.     

国外最佳管理措施在农业非点源污染防治中的应用

概述了国外最佳管理措施(BMPs)在农业非点源污染防治中的应用现状,工程措施有人工湿地、植被缓冲区和水陆交错带;管理措施有测土施肥、变量施肥、免耕-少耕法和生物篱等,以及它们所取得的成果,并展望其在国外和国内的发展趋势和前景.     

非点源污染负荷估算方法研究进展及对北京市的应用

非点源污染是目前影响北京市水环境质量的主要污染源之一,对国内外水环境非点源污染负荷估算方法的研究进展及应用情况进行了总结和分析,介绍了污染负荷当量法、径流分割法、经验相关关系法等经验统计方法,并重点对SWMM模型、输出系数模型等模型估算方法的原理、特点及对北京市的应用情况进行了概括分析。     

基于农业非点源污染模型的灞河流域径流模拟与分析

以西安市灞河流域为研究对象,运用农业非点源污染模型(AnnAGNPS)开展径流模拟应用研究。基于马渡王省级监测断面日观测数据,以2002—2003年数据校验模型参数,分别对曲线数(CN值)、沟道曼宁系数、土壤有效含水量等敏感性参数进行调试,采用2004—2005年数据验证模型适应性。结果表明:(1)年、月尺度径流模拟的相对误差(Re)在±12%以内,相关系数(R2)、效率系数(Ens)均大于0.80,AnnAGNPS模型能够很好地模拟灞河流域产流规律;(2)研究区年径流深介于66.9~727.6mm,其中乔木林的产流系数最小,耕地的产流系数是乔木林的1.5倍。不同土地利用类型的产流系数及其等级划分为后续非点源关键源区识别提供定量参考,对地方政府开展水质目标管理有一定借鉴作用。     

吉林省招苏台河流域农业非点源污染特征研究

招苏台河吉林段为辽河重污染支流,以发展农业为主的产业结构使流域内非点源污染十分严重。采用输出系数法与地理信息系统(GIS)技术相结合,对2003—2012年流域农业非点源污染的组成结构、年际变化和空间分布特征进行研究。研究结果表明:(1)2003—2012年研究区农业非点源TN、TP负荷均呈先增后减趋势,TN负荷平均贡献率由高至低依次为种植业(52.62%)、畜禽养殖业(37.66%)、农村生活(9.72%);TP负荷平均贡献率依次为畜禽养殖业(51.58%)、种植业(30.36%)、农村生活(18.06%);(2)河流两岸1 000m缓冲区内农业非点源污染负荷相对集中,2012年缓冲区内TN、TP负荷分别为流域总负荷的50.30%、54.68%;(3)种植业和农村生活所产生的污染相对稳定,缓冲区内的畜禽养殖业是该流域农业非点源污染防治的重点和突破口。     

于桥水库流域污染负荷估算和管理效果评估

于桥水库流域非点源污染已成为政府高度关注的热点问题之一。使用非点源污染负荷模型PLOAD,以流域数字高程模型(DEM)、2010年土地利用现状图和不同土地利用的污染物输出系数等作为模型主要输入数据,结合流域现场调查监测等方式,对于桥水库流域的TN和TP污染负荷进行估算,分析污染物的空间分布特征,模拟实施不同管理实践下的流域TN和TP削减率。结果表明,于桥水库流域内TN和TP污染负荷分别约为223.4、19.5t/a,分布特点为"南部高于北部,河流和水库沿岸污染较重"。综合管理实践对TN和TP的削减率分别为24.49%、27.23%,其中农村人畜粪便管理、生态移民等的去除效果较显著。     

地表水环境非点源污染研究

地表水环境的非点源污染已越来越受到人们的重视。在阐述非点源污染的概念、危害性的基础上,对国内外地表水环境非点源污染研究现状进行综述。分析了国内外研究存在的不足。讨论了地表水环境非点源污染研究的未来发展趋势     

生物滞留池改善城市雨水径流水质的研究进展

如何有效控制城市雨水径流所带来的面源污染已成为城市管理工作所面临的重要难题之一.作为城市暴雨最佳管理措施(BMPs)中的技术之一,生物滞留池可有效控制城市面源污染.总结了生物滞留池在改善城市雨水径流水质方面的研究进展,简要分析了生物滞留池去除污染物的机制.研究结果表明,生物滞留池对雨水径流中的总悬浮颗粒物(TSS)、重...     

基于AnnAGNPS模型的灞河流域非点源污染模拟研究

以灞河流域下属子流域为研究对象,运用AnnAGNPS模型对流域内非点源污染特征进行了定量分析,并以非点源污染严重的灞河中游子流域为例,提出不同的非点源污染控制方案。结果表明:AnnAGNPS模型对径流模拟效果总体良好,率定期模拟相对误差(Re)基本在-10%～0,模拟效率系数(Ens)为0.65,相关系数(R~2)为0.81,验证期模拟Re基本在-50%～0,Ens为0.68,R~2为0.71。利用5次降雨事件数据考察AnnAGNPS模型对TN、TP污染负荷的拟合精度,AnnAGNPS模型对4次降雨的TN污染负荷模拟Re控制在-13%～5%,3次TP污染负荷模拟Re维持在-12%～40%;在非点源污染控制方案中,耕地变换成林地对TN、TP污染负荷的削减效果非常显著,假设灞河中游小流域耕地变为林地的转变率分别为30%、50%、100%时,TN污染负荷削减28.20%、43.01%、78.23%,TP污染负荷分别削减33.55%、53.94%、66.81%。     

基于公平与效益原则的流域水污染负荷分配研究

为改善流域水环境质量，以乡镇单元为流域污染物总量控制单元，基于公平与效益原则构建了多目标水污染负荷分配模型，分别采用理想点法与基于淘汰算子的改进非支配排序遗传算法Ⅲ(NSGA-Ⅲ-EO)求解分配模型。以眉山市东坡区江东片区为研究区，对研究区COD入河总量进行分配，分析了两种求解算法的优化性能，并制定了兼顾公平与效益的污染物排放方案。研究结果表明：理想点法获得的优化分配方案具有较高的污染物削减率(16.65%);NSGA-Ⅲ-EO得到的综合最优分配方案的效益与公平性更佳，其中污染物削减率为12.70%,综合环境基尼系数为2.489 8,环境效益为37.84亿元，污染排放成本为89.89亿元。证实了流域污染总量控制中存在兼顾社会公平和效益的均衡策略，构建的优化模型可为流域污染防治提供多种可选的污染防控方案，为各利益主体提供策略参考。     

上海市黄浦江河网氮污染输入负荷分析和量化计算

河流氮素污染已成为上海市区域内主要环境问题之一。在GLOBAL-NEWS2模型的基础上,对上海市区域河网氮污染输入负荷进行计算和建模。河流氮污染输入负荷模型包括点源输入、非点源输入和上游输入3个部分。结果表明,上海市区域河网氮污染输入负荷总量估算值为68.39Gg/a,其中点源氮输入负荷为15.43Gg/a,非点源氮输入负荷为41.29Gg/a,上游氮输入负荷为11.67Gg/a。非点源输入所占比例最大(60.37%),而其中又以农业氮肥输入为主(19.05Gg/a)。因此,要减少河流氮污染输入负荷,限制农业活动中氮肥的施用量是行之有效的途径。将上海市河网作为一个封闭边界的氮循环流域尺度进行建模和分析,未来需进一步研究氮在流域内的子循环过程。     

基于CFD的超薄平板膜MBR流态模拟及优化分析

随着MBR的广泛应用,为控制膜污染导致高运行成本问题,优化新型平板膜MBR的曝气条件成为目前的一个研究热点.本研究通过使用CFD Fluent软件,结合多相流模型和湍流模型进行超薄平板膜MBR的高质量流态模拟,量化膜面剪切力,并从流场及膜污染角度分别对3种气水比(10∶1、15∶1和20∶1)工况下的MBR进行了优化分...     

基于REC模型的污染场地修复决策支持系统的研究

REC模型在污染场地修复决策支持系统中应用广泛且较为成熟.该模型从风险降低(Risk reduction)、环境效益(Environmental merit)和修复费用(Cost)3个方面分析备选修复技术的综合效益,可以更客观地评估备选修复技术的优劣.阐述了污染场地修复决策支持系统的原理,详细介绍了REC模型评估方法,...     

农业非点源污染模型研究进展及趋势

对农业非点源污染模型AGNPS作了简要的综述,重点介绍了农业非点源污染模型的结构、原理和输入输出参数,以及该模型在国内外研究现状,同时介绍了运用RS和GIS帮助获得模型参数的方法和途径,最后对模型在中国的发展前景进行了展望。     

基于过硫酸盐的多环芳烃污染场地原位修复技术研究进展

多环芳烃(PAHs)作为土壤和地下水中常见的有机污染物，严重威胁了人类健康。近年来，基于过硫酸盐(PS)的原位修复技术由于高效快速且成本适中被广泛用于PAHs污染场地修复。介绍了PS的活化方式及机理，分析了4种PS原位注入技术的优缺点及应用条件，综述了土壤环境对PS氧化技术应用的影响，总结了PS在PAHs污染场地修复的实际工程应用，以及基于PS的联合修复技术的发展现状，并对PS氧化技术在实际场地修复的应用和发展进行了展望，以期为PAHs污染场地原位修复提供理论依据和技术支撑。     

污染场地修复生命周期评估程序与模型的研究进展

污染场地绿色修复和可持续管理逐渐成为国际上倡导的发展方向,修复过程对环境产生的影响日益受到重视。生命周期评估(LCA)作为一种可评估项目全过程环境影响的新兴技术,可以从污染场地自身环境改善的角度进行效益评估,同时解决污染场地修复工程本身可能在区域和全球尺度上产生的其他负面影响,在污染土壤、底泥、地下水修复管理决策中已有较多应用。从评估程序、评估模型、不确定性研究等方面对污染场地修复LCA进行论述,为中国污染场地绿色修复和可持续管理中使用LCA方法提供参考。     

香溪河流域土地利用格局演变对非点源污染的影响研究

以分布式模型SWAT为研究工具,在气候、土壤等因素不变的情况下,模拟了三峡库区香溪河流域土地利用格局演变对于非点源污染的影响.研究结果表明,自20世纪80年代至2007年,研究区由土地利用所造成的非点源污染TN总体呈减少趋势,4种土地利用情景下模拟得到的年均非点源污染TN分别为1 841.60、824.86、1 790...     

海岸带狭义非点源污染的研究现状

非点源污染已经成为中国海洋环境重要的污染源,目前的非点源实验和研究多集中在流域、湖泊和水库范围内,缺乏针对海岸带区域的非点源污染的研究,这类狭义非点源是在雨水作用下直接以地表径流和地下渗透的方式进入沿岸海域的。现今在沿海地区,这类非点源对海洋环境的影响越来越大,由于缺乏完善的政策法规、监测手段、计算方法和防治措施,国内外学者对这部分狭义非点源污染的关注度较小,因而如何科学地认识并有效控制狭义非点源污染成为一个紧迫的研究课题。通过对狭义非点源在法律法规、存在特征和防治措施等方面存在的问题和进展加以探讨,以引起相关研究学者的重视。     

基于最佳管理实践的规模化水产养殖污染管理

随着环境压力的渐趋严重,很多国家都开始制定规章制度对水产养殖的废水排放进行管理.中国是水产养殖最主要的国家,水产养殖已对中国环境造成严重污染,有必要制定符合实际需要的政策或制度促进水产养殖提高管理水平.最佳管理实践(BMPs)在治理水产养殖污染上被认为是可行的,且费用划算.阐述了一些国际组织为使池塘养殖更加环保建议使用...     

水质模型、生态模型及计算机模型软件

本文系统地介绍了有关水环境主要的形态模型、表面络合模型、点源和非点源污染模型及其计算机模型软件,并着重阐述了生态模型的发展及应用等