深圳河湾流域溢流污染规律及其对海湾水质的影响

以深圳河湾流域为研究对象, 基于流域降雨径流污染?沿河截排系统溢流?海湾水动力水质联合模型, 分析研究区溢流污染输出的时空变化规律及其对海湾水质的影响。结果表明, 全年流域主要污染源为污水处理厂尾水污染和溢流污染; 溢流污染占入河湾总污染负荷的30%左右, 雨季升至50%左右, 成为深圳河湾流域雨季最主要的污染源; 溢流污染负荷季节差异性显著, 雨季占全年总负荷的85%以上; 溢流污染负荷随降雨量增加而增加, 当降雨强度相差不大的时候, 雨前干旱时间越长, 溢流污染负荷越大; 深圳湾内湾水质比外湾差且波动更明显, 雨季内湾及湾中水质比旱季差且波动更大; 在场次降雨情况下, 内湾水质波动受溢流污染冲击影响最严重, 湾中及外湾水质波动主要受潮汐作用影响; 在降雨重现期为0.25~0.5 年(2小时降雨约45~60 mm)时, 深圳湾水质超标最明显, 水质受溢流污染冲击影响的持续时间为12~20天。     

膜生物反应器中膜污染的数值模拟研究

在膜生物反应器L-R模型的基础上,修正了原模型的水力停留时间和污泥停留时间不分的问题,提出了新的数学模型,并研究了水力停留时间(HRT)和污泥停留时间(SRT)对膜污染和膜阻力的影响.结论为:胞外聚合物EPS水解产生的BAP随着SRT增长是导致膜污染的主要原因,且相对于HRT,膜污染对SRT更敏感.     

复合潜流人工湿地试验平台水力特性及去除效果研究

通过对构建的多级垂直流湿地系统各种水力学参数的测定,建立一套下行流-上行流复合潜流人工湿地试验平台,旨在揭示构建湿地系统污染物去除与其水力特性之间的相关关系;研究处理城镇生活污水的理论与方法。通过研究得出,试验平台对COD和NH_4~+-N污染指标具有明显的处理效果,运行深度对处理效果影响较小,去除效果随进水浓度上升而趋于稳定,呈现一定的正相关关系;并利用multcompare函数绘制各指标相应的交互式多重比较图形,得出在COD和NH_4~+-N处理中,最佳的水力负荷梯度区间为0.356~0.378 m~3/(m~2·d),COD最佳水力停留时间梯度区间为0.76~0.80 d,NH_4~+-N最佳水力停留时间梯度区间为0.79~0.85 d。     

MODIS/Terra辅助的HJ-1B CCD1数据悬浮泥沙浓度反演研究

针对MODIS/Terra传感器服役时间超期需要后续卫星延续观测以及国产陆地卫星数据水环境遥感应用问题,以深圳湾为研究区域,利用2007年～2008年获取的40个现场实测数据与MODIS/Terra NIR-SWIR大气校正反射率数据建立MODIS悬浮泥沙浓度反演模型,以此为基础,反演2010年～2012年4景MODIS悬浮泥沙浓度分布状况,展开同步的瑞利散射校正反射率(Rrc)多波段组合因子的HJ-1B CCD1影像悬浮泥沙浓度反演模型对比研究.结果表明,在不进行气溶胶校正的情况下,HJ-1B CCD1数据波段比值算法(Rrc(660)/ Rrc(560))可以有效实现深圳湾悬浮泥沙浓度的反演,反演模型的决定系数为0.88,均方根误差为7.19 mg/L,模型验证的相对误差为7.45%,该研究对于进一步推进水环境遥感监测有一定的积极意义.     

上海世界博览会园区河网水环境调控

为改善上海世界博览会园区河网水系的水质,建立综合考虑河道复杂形态、生态浮岛、河道底质释放污染等因素的河网水动力及水质模型,并利用世界博览会园区引、排水试验测定成果对模型进行验证。结果表明,两模型的计算值与实测值吻合较好,具有工程适用性,可用于模拟复杂河网水量和水质的变化。利用河网水动力和水质模型对河网常规污染、初期雨水污染、突发水污染和世界博览会泵闸故障4种情况下的调度方案进行数值模拟,并在此基础上提出适应小区域、多节点控制的潮汐河网水环境治理的应急水环境调控预案。     

基于MIKE11的城市河网雨水径流污染模拟的研究

随着我国社会经济的快速发展,城市雨水径流污染成为影响水环境的重要因素,预测雨水径流的影响对保证用水安全与城市水环境质量具有重大意义。基于MIKE11模型软件,构建城市河网水力水质模型,确定河网水量水质变化情况;模拟降雨径流对河网水环境的影响范围与时间,掌握河网水质自净及纳污规律。通过与实际监测数据对比分析,该模型能较好模拟河网在雨水径流影响下的水环境变化,预测结果可以为该区域水环境保护和水资源管理决策提供科学依据。     

基于MIKE11的城市河网雨水径流污染模拟研究

随着我国社会经济的快速发展,城市雨水径流污染成为影响水环境的重要因素,预测雨水径流的影响对保证用水安全与城市水环境质量具有重大意义。基于MIKE11模型软件,构建城市河网水力水质模型,确定河网水量水质变化情况;模拟降雨径流对河网水环境的影响范围与时间,掌握河网水质自净及纳污规律。通过与实际监测数据对比分析,该模型能较好模拟河网在雨水径流影响下的水环境变化,预测结果可以为该区域水环境保护和水资源管理决策提供科学依据。     

水环境质量综合评价的ACSIM

为提高评价模型的计算精度,本文利用投影寻踪、蚁群算法、插值型曲线和水环境质量评价标准,为水环境质量综合评价建立了一种新的模型--蚁群插值模型.该模型可依据样本自身的数据特性寻求最佳投影方向.通过最佳投影向量和评价指标向量的内积把水环境质量多维评价样本指标综合成一维投影指标.根据该投影指标值和对应等级的分布,可建立水环境质量评价的蚁群分段插值模型(ACSIM).文中给出了新模型实施的详细步骤,并在各等级中产生建模样本500个,利用该模型对长江流域19个主要站点的水环境质量进行了综合评价.ACSIM评价结果介于Bayes判别分析方法和主成分分析方法之间,且精度较高.ACSIM的评价结果是实数值,可自动优化指标权重,具有直观、有效和通用性,可应用于环境质量综合评价问题.     

基于CBR-AHP的环境污染应急处置技术筛选研究

水污染环境事故具有现场处置复杂、时效性差等特点。快速的应急处置技术对突发水污染事故的有效控制十分重要。本文基于CBR-AHP建立水环境污染应急处置技术筛选模型。从案例库中筛选匹配指标,基于CBR进行相似案例匹配,检索筛选出相似案例及其对应的应急处置技术;基于R-AHP评估应急处置技术,在最短时间内形成最佳的技术处置方案,提高应急处置效率和效果。     

深圳妈湾电厂烟气脱硫工程对区域SO2改善作用研究

深圳妈湾电厂地处海、陆交界,面临大海,背靠起伏不平的山地和台地.为了较准确评估妈湾电厂治理脱硫效果和周围环境质量改善程度,选用合适模型十分重要.结合电厂和深圳市南山区实际情况,选用诊断风场模式与轨道烟流模式相结合的模型,该模型能较细致地反映海陆风转换、流场辐散、辐合时的污染物浓度分布特征,是中、小尺度范围高架连续点源污染物浓度预测较为理想的模型.研究表明:该模型能够在流场复杂、气象条件多变的情况下,预测精度较好;通过预测分析深圳妈湾电厂采取了烟气脱硫工程后对南山乃至深圳宝安地区的大气环境中SO2的改善作用明显.     

深圳近海环境重金属空间分布特征与风险评价

通过文献检索, 分析深圳近海海水和表层沉积物中重金属污染的空间分布特征, 并采用WQI污染指数法、物种敏感性分布法和潜在生态风险指数法, 分别对海水和表层沉积物中的重金属污染进行生态风险评价, 得到以下结果。1) 深圳近海海域中, 西部水体中重金属Hg, Cu, Pb和Cd的含量高于东部, 可能与西部开发力度大、接纳污染多和深圳湾水体交换不畅等因素有关。2) 基于第一类海水水质标准的WQI>1, 表明深圳近海无清洁水体; 近海海水重金属生态风险多处于高风险和中风险水平, 排序为Cu>Hg>Cd>Pb。3) 深圳近海表层沉积物中重金属Cd, Cu, Zn, Pb和Cr含量由珠江口西北部上游向东南部海域递减; Hg和As污染集中于深圳湾和东部海域, 表层沉积物重金属污染与频繁的人类活动密切相关, 且与海水中相应重金属的分布趋势一致。4) 深圳近海表层沉积物重金属的综合潜在生态风险极高, 其中Cd生态风险最高, Cu和Hg次之。     

基于遥感影像的深圳湾填海造地的初步研究

以1977年到2000年24年期间的8个时段的Landsat MSS/TM/ETM 影像为数据源,在遥感分析处理软件Erdas Image的支撑下,对深圳湾填海造地问题进行了研究．研究表明,20世纪90年代中期以前,深圳湾填海造地规模不大,表现出“小分散”的特点;大规模的填海造地发生在20世纪90年代中期以后,表现出“大成片”的特征,集中分布在后海西岸与红树林鸟类自然保护区以西的地区．填海区土地利用类型主要为对外交通用地、工业用地、商业用地、居住用地、道路用地等．填海造地还在继续进行．     

利用GIS进行海水污染物浓度分布的可视化研究

针对大连湾水运动和水质模型的数值计算结果,通过MapInfo对栅格地形图矢量化,然后创建与地形图对应的水污染物浓度分布关系数据表,把表和地形图连接起来,得到了基于大连湾地形图的水质污染物浓度分布情况等值线图形及相关信息．这些结果可以清楚地表示出污染物浓度的分布情况,为环境管理、规划部门提供参考依据,同时提供了一种实用、可行的数据可视化方法。     

深圳河河口近10年典型污染物通量变化研究

根据2008—2017年连续水文观测数据和逐月水质监测数据, 采用LOADEST模型模拟估算主要污染物COD、氨氮、总氮和总磷的净通量, 得到深圳河河口近10年主要污染物通量的变化规律。结合降水和流域内污水处理厂运行情况, 分析影响污染物通量变化的自然因素和人为因素, 得到以下结论。1) 2008—2017年深圳河河口断面各污染物入湾净通量呈现明显的下降趋势, 总体水质情况有所好转, 但仍未达到《地表水环境质量标准》(GB3838—2002)中V类水目标要求。2) 2008—2017年各污染物净通量的季节性差异逐年变小。3) COD净通量与降雨量的相关性较强, 说明其污染来源多为非点源; 总氮、氨氮和总磷净通量与降水量的相关性相对较弱, 说明其污染来源多为点源。4) 污染物净通量与污水处理量明显负相关, 说明提高污水处理厂日处理能力和污水出水水质有助于河流水质的改善。     

基于熵权的综合指数法在深圳水库的水质评价

应用基于熵权的综合指数法对深圳水库2001～2007年的水质进行综合评价,评价结果表明,2002年的水库水质属于劣Ⅳ类水,随着深圳相关管理部门的有效管理,水质状况逐年改善,到2007年水库的水质已达到Ⅱ类水标准.该方法在水质评价中,计算较为简便,评价结果能够客观反映水体质量状况,是水体环境质量评价的一种简单可行的方法.     

基于MIKE3的丰枯水期防城湾水交换能力研究

为了对防城湾水交换能力有全面的认识,本文基于无结构的三角网格建立高分辨率的MIKE3水动力数值模型,采用Lagrange质点追踪方法,选取水体半交换周期和水体交换律作为评价指标,评价防城湾丰枯水期水交换能力。结果表明:防城湾水交换主要受径流和潮流控制,因防城河的存在,西湾保守物质浓度的空间分布呈现由河口向湾外增加趋势,东湾的保守物质浓度的空间分布呈现由湾口向湾内增加趋势,随着时间的增加,两湾保守物质浓度下降速率降低;西湾水交换时间明显少于东湾,半交换期在丰水期为1.7d,在枯水期为3.6d;东湾在丰水期半交换时间为15.2d,在枯水期为27.8d。     

深圳湾景观类型转移强度分析

将深圳特区城市化过程划分为城市化初期、发展期、加速期和后期4个阶段,采用100、200和300 m3种不同尺度的网格分析方法,定量描述了深圳湾地区基围、红树林和滩涂3种湿地景观类型的变化过程。结果表明:①发展期阶段的基围处在中强度转移的很多,并集中在城市化速度最快的福田区,说明基围在发展期遭受了严重的人为破坏,大量的基围在该区域转化成建成区。从1989年开始,基围发生转入的网格比例很小,且强度较低。②红树林转移的发生区域主要集中在福田红树林保护区附近,其转入基本处于低转移强度。1989年至1998年间,红树林发生了高强度的转出。③滩涂的转移情况较为复杂,一方面体现在空间上转移范围的非连贯性,一方面体现在时间上转入转出的反复性,作为海岸交错的连接带,滩涂的转出基本沿着海岸带分布。围海造田等人为干扰使得滩涂等自然景观不断地向城市建成区等人工景观转移,深圳湾的海岸线逐渐向浅海延伸,海岸线的长度正在不断地缩减。④3种尺度分析都是建立在Jenks自然分类法基础上的转移强度网格,尺度的大小对四类转移强度的空间分布会造成较大的影响,同一阶段同一目标景观的转移强度,会因为网格尺度的不同造成差异。总体上来讲,200 m的网格大小是本研究最适宜的研究尺度,因为它比300 m的尺度保留了尽可能多的景观信息量,同时又剔除了100 m尺度上的信息噪音。     

深圳城市化过程与水环境质量变化研究

选择深圳这个人类活动强度极大的城市作为案例地区，基于深圳多年的统计数据、环境数据以及影像的解译数据，进行回归和主成分分析，建立了城市化水平与城市水环境质量变化之间的回归模型．结果表明，城市用地比例是深圳河流综合污染指数变化的主要原因，这从另一方面表明，区域环境容量是评价区域环境质量的重要基础，单一强调排放量和排放控制不能全面地反映环境质量变化的原因．     

深圳湾福田红树林湿地鸟类资源价值评估

基于深圳湾福田红树林湿地鸟类调查数据, 综合评估湿地的鸟类资源价值, 包括鸟类经济价值、鸟类觅食的底栖生物价值、鸟类粪肥价值、控制虫害的价值、科研价值、生态旅游和自然教育价值。结果表明, 深圳湾福田红树林湿地鸟类资源总价值为32653.85万元; 鸟类经济价值和鸟类觅食的底栖动物的价值为鸟类资源价值的主要组分, 分别占60.50%和39.32%; 鸟类粪肥、虫害控制和科研等方面的价值均不足0.1%。研究结果表明深圳湾福田红树林湿地中的鸟类资源价值较高, 但其社会服务价值有待进一步开发和提升。