底泥盐分释放影响下的滨海水库 水体盐度变化过程数值模拟

为研究滨海水库大尺度水体盐度时空动态变化,改进了水动力与水环境数值模拟专业模型Delft3D中盐度输运方程的源汇项,对所得的数学模型计算值与理论值和实验值进行对比分析,并验证其合理性。结果表明,将改进后的Delft3D模型应用于拟建滨海水库的盐度变化过程模型,能定量预测不同工况情形下水库底泥盐分释放造成的盐度变化过程。     

水库底泥重金属污染物静态释放规律

 为了探求水库底泥中重金属污染物的释放情况,分别对某水库表层底泥和底层底泥中重金属污染物进行静态释放模拟实验,得到了Cr、Pb、Ni、Zn和Cu 5种重金属的释放浓度曲线,并分析了释放曲线的浓度变化趋势,通过计算得出了重金属污染物的释放速率及年释放量。结果表明,该水库底层底泥中重金属污染物的释放浓度比较低,对上覆水水体水质影响较小;而表层底泥中重金属污染物的释放浓度相对较高,对上覆水水体水质影响较大;5种重金属污染物Cr、Pb、Ni、Zn和Cu在表层底泥中其释放速率和年释放量都要比底层底泥中约高一个数量级。     

以氯离子为例的北大港水库水质调控技术

针对南水北调配套水库——北大港水库水质咸化问题,采用数值模拟方法,应用EFDC三维水动力水质模型形成水库水质模拟技术,调控水库运行方式,提高水库蓄水利用率.以氯离子为模拟指标,通过实测数据与模拟结果比较分析,验证了模型的可靠性.将北大港水库分为主库区和辅库区两部分,利用该模拟技术调控水库运行方式,对水库3种典型蓄供水方案进行水质模拟研究,探讨底泥氯离子释放对水质的影响,指出主辅库联合调度为较优的调控方案.该套水库水质模拟技术可推广应用于其他南水北调配套水库.     

水库底泥污染物释放模拟研究

通过对底泥主要污染物稳定性实验研究及模型分析,了解底泥污染物释放对水库库区水体水质的影响,为水库底泥处置和底泥污染治理工作提供技术依据和指导性分析。通过对底泥动态释放模拟实验,对底泥中部分重金属Cd、Mn、Zn及TN、P对水体的污染程度进行了分析和预测。其结果表明:底泥中重金属Zn、Cd、Mn的释放速率及年释放量较低,对于库区水体水质影响较小;TN和P的释放速率及释放量较高,对于库区水体水质影响较大。这些结果对确定底泥的处理方案及防止底泥二次污染具有一定的借鉴意义。     

水库底泥污染物释放模拟研究

通过对底泥主要污染物稳定性实验研究及模型分析,了解底泥污染物释放对水库库区水体水质的影响,为水库底泥处置和底泥污染治理工作提供技术依据和指导性分析。通过对底泥动态释放模拟实验,对底泥中部分重金属Cd、Mn、Zn及TN、P对水体的污染程度进行了分析和预测。其结果表明:底泥中重金属Zn、Cd、Mn的释放速率及年释放量较低,对于库区水体水质影响较小;TN和P的释放速率及释放量较高,对于库区水体水质影响较大。这些结果对确定底泥的处理方案及防止底泥二次污染具有一定的借鉴意义。     

泥-水界面微孔曝气对底泥重金属释放潜力的影响

采用自行研发的泥-水界面精准布氧系统研究了微孔曝气对安徽省合肥市南淝河城市重污染河段底泥重金属形态分布以及释放规律的影响.结果表明,微孔曝气明显改变了泥-水界面物理化学环境,增加了上覆水溶解氧(DO)质量分数和pH值,特别是显著提高了表层底泥氧化还原电位(ORP).泥-水界面微孔曝气处理显著改变了表层底泥重金属形态分布特征,显著降低了酸提取态重金属质量分数,而残渣态重金属的质量分数比例均出现不同程度增加.特别是镍(Ni)的形态变化对微孔曝气反应更为敏感,曝气前后残渣态质量分数比例由39.5%上升到55.0%.与对照组相比,在试验初期,泥-水界面微孔曝气处理下底泥间隙水重金属质量分数有所增加,但随着处理时间延长,这种增加效应逐渐减弱,至曝气处理10d以后,底泥间隙水重金属质量分数较对照组均有明显下降,尤其Ni下降更为明显.泥-水界面微孔曝气导致表层底泥中酸可挥发性硫(AVS)减少,但并没有促进底泥中重金属的释放.泥-水界面微孔曝气对底泥重金属生物有效性和释放风险的抑制效应主要归功于上覆水和表层底泥DO质量分数、pH和ORP等理化环境的改变.     

南水北调工程对长江口盐水入侵和淡水资源的影响

南水北调工程为跨流域调水工程,其对于长江口淡水资源变迁的影响是当今研究热点之一.本文应用三维数学模型,研究南水北调东线和中线工程短期和远期调水方案对长江河口盐水入侵和淡水资源的影响.结果表明,在2月中下旬一个大小潮周期中,东风西沙水库、陈行水库和青草沙水库取水口盐度大于0.45的不宜取水时间分别为7.74、3.08和2.72 d.同时,在东线和中线工程短期调水1 000 m3/s情况下,长江河口盐水入侵加剧,尤其在北港、北槽和南槽拦门沙区域及其北支上段盐度上升最为明显,出现了量值超过0.5的大面积区域,南支淡水区域减小.在2月中下旬一个大小潮周期中东风西沙水库、陈行水库和青草沙水库不宜取水的时间分别增长了1.43、2.14和2.13 d.在东线和中线工程远期调水1 600 m3/s情况下,整个河口盐度的上升更为明显,在北港、北槽和南槽拦门沙出现了盐度超过1的大范围区域,小范围区域盐度超过了1.5,南水淡水范围进一步减小.在2月中下旬一个大小潮周期中东风西沙水库、陈行水库和青草沙水库不宜取水的时间分别增加了1.49、3.08和3.08 d.     

2011年春末夏初枯水期间长江河口盐水入侵

全球气候变化导致的长江流域枯水事件近几年趋于增多.2011年春末夏初长江中下游发生干旱,4、5和6月大通径流量分别比多年月平均值分别下降了33.4%、50.6%和50.3%.观测资料表明,4月崇西水文站大部分时间盐度大于0.45(饮用水标准),北支倒灌盐水从崇西水文站到南门大约需要2 d,到宝钢水库需要3~5 d,宝钢水库出现2 d和4 d不宜取水时间,青草沙水库出现5 d和4 d不宜取水时间.5月中下旬北支永隆沙仍被高盐水占据,崇西水文站盐度超标达到7 d,青草沙水库不宜取水d数达到8 d.6月4-7日大潮后中潮期5个观测潮周期内东风西沙水库约有一半时间盐度大于0.45,陈行水库和青草沙水库取水口盐水均低于0.45,但随时间逐渐升高,盐份主要来源于北支倒灌.长江河口盐水入侵一般发生在12月和来年的1-3月,4-6月随着径流量的增大盐水入侵消失.气候变化产生的枯水事件加剧了长江河口盐水入侵、严重影响了非盐水入侵期水源地取水安全.     

水体泥沙污染物起动再悬浮释放的物理过程和影响因素

水流流动、泥沙运动与污染物迁移转化之间存在较强的相互作用,形成了一个彼此紧密联系的综合环境系统.复杂水动力条件使得沉积底泥和悬浮泥沙对水环境的影响体现为一种动态耦合的综合效应.采用室内水槽实验研究了污染物通过底泥的静态扩散释放、泥沙起动再悬浮释放以及随悬浮泥沙的紊动释放3种主要方式进入水体的物理过程.结果表明,底泥沉积物可以依据颗粒特征分为泥质和沙质两种不同的底质;颗粒粒径、孔隙率和初始污染物浓度是决定底泥-水界面污染物静态释放特性的主要因素,并由此建立了沉积物中污染物总量的衰减公式,其衰减时间与污染层厚度、密度以及污染物分配系数正相关.泥沙污染物起动再悬浮释放过程大致上可以分为起动初期,悬浮沉降交替期和悬浮沉降平衡期3个阶段,在后两个阶段水体中污染物固液分配比值先增加后减小.基于质量守恒推导了底泥再悬浮污染物释放量的经验公式,和实验结果对比表明污染物的吸附解吸性质一定程度缓解了其释放的速率.水体中污染物的浓度分布和水流流速分布以及悬浮泥沙浓度分布密切相关,呈现出一致的变化规律.泥沙污染物的分布随着流速的增加在水体垂向上差异也变大,而水体的含沙量越大,泥沙污染物的分布反而越趋向于均匀.     

浅水型水库活性区沉积物氮磷释放特征

为了了解浅型水库活性反应区底泥中氮磷的释放特征,对某小型水库活性区0-30cm沉积物柱芯分层进行氮、磷快速释放试验研究。研究结果表明:在厌氧条件下,可溶性无机磷(PO4-P)的释放速率显著比好氧状态下的高,最大释放速率为75.52μg/(h·g);在不同沉积深度的垂直剖面上,PO4-P释放量由大至小依次为中层(ML,14～16cm)、表层(SL,0～2cm)和底层(BL,28～30cm),较高的水温环境可促进可溶性磷释放;水库沉积物聚集了大量NH4-N在好氧条件下,沉积物释放的NH4-N质量浓度逐渐降低,同时伴随着NO3-N质量浓度大幅度增加;在厌氧条件下,NO3-N和NO2-N质量浓度无明显变化;不同沉积深度底泥层硝化作用存在显著差异,表层沉积底泥NO3-N转化速度最大;可通过曝气措施削减水库水中氮磷含量,抑制藻类过度繁殖,进而改善水库水环境质量和出水水质。     

海河河口生态需水量研究

分析了河口淡水对盐度乃至生物产生的影响．以海河河口及近岸海域为对象,通过建立入海径流与盐度的回归关系,用20世纪80年代中期以前的多年平均盐度值作为盐度控制标准,以计算得到的该标准下的入海径流21．6亿m^3作为海河河口生态需水量,对海河流域年内过程和各水系的生态需水进行了分配、在与现状生态用水比较后可知,大部分年份均不能满足生态需水要求,应加强人工调控．保证入海水量需求、     

Distribution, fluxes and decadal changes of nutrients in the Jiulong River Estuary, Southwest Taiwan Strait

The Jiulong River Estuary (JRE) is a typical subtropical macro-tide estuary on the southwest coast of the Taiwan Strait (TWS),which has been greatly impacted by human activities over the past 30 years.To understand nutrient dynamics and fluxes under such a heavy background of anthropogenic perturbation,eight cruises were conducted from April 2008 to April 2011,covering both wet (May to September) and dry (October to April next year) seasons.Nutrient concentrations were very high for the freshwater end-member in the upper reach of the JRE (nitrate (NO 3-N):120-230 mol L-1 ;nitrite (NO 2-N):5-15 mol L-1 ;ammonium (NH 4-N):15-170 mol L-1 ;soluble reactive phosphorus (SRP):1.2-3.5 mol L-1 ;dissolved silicate (DSi):200-340 mol L-1).In dry seasons,concentrations of these nutrients were higher than in wet seasons.Nitrate was the dominant chemical species of dissolved inorganic nitrogen (DIN),with percentages of 67%-96% in wet seasons and 55%-72% in dry seasons.Distributions of NO 3-N and DSi against salinity were nearly constant during all cruises,and showed generally conservative mixing behaviors in the estuary (1相似文献   

长江口及邻近海域夏季温盐分布特征数值分析

基于EFDC模式建立长江口及邻近海域三维温盐模型,计算中加入径流、风、潮流和太阳辐射,与2005年7月观测资料进行对比验证表明：该文建立的长江口及邻近海域温盐模型可以较好地模拟该海域夏季温盐分布特征变化.由计算结果分析得到,长江口外夏季等温线呈南北走向,近岸高、口外低,长江口夏季水温分布沿着淡水舌方向由口门外逐渐减小;夏季长江冲淡水特征显著,表层低盐水可越过123° E,在长江口外形成向东淡水舌;长江口外冲淡水作用强烈区域的温盐跃层强度最大,其温跃层强度可达0.3 ℃/m,盐跃层强度可达2/m;长江口外温盐跃层位置重合或接近.     

弱透水层释水过程中水力参数响应规律

为了提高地下水运移模拟、地下水资源评价和地面沉降预测的精度,利用室内试验分析弱透水层释水固结过程中水力参数的变化规律。基于相邻含水层降深恒定且初始时刻水流稳定条件下弱透水层释水量的解析解,提出参数求解的配线法,利用研制的试验装置进行试验研究。结果表明:弱透水层释水过程中渗透系数和贮水率逐渐减小,固结系数变化不大。试验中土层的渗透系数和贮水率分别减小了52%和59%。弱透水层水力参数恒定不变的假设会对其释水量的计算造成较大误差,取弱透水层固结变形初始阶段的贮水率,计算结果比实际释水量大;取固结变形结束阶段的贮水率时则相反。     

淡水恢复对黄河口盐沼湿地土壤水盐信息的影响

湿地水盐信息的空间变异规律有助于理解盐渍生境植物群落的适应机制及土壤生态系统的物理、化学和生物过程. 本文以黄河口盐沼湿地和淡水恢复湿地为研究对象,在生长季采集土壤表层样品,并在春夏秋季分别采集典型土壤剖面土样,对比分析了2类湿地表层土壤和典型剖面土壤水盐信息的季节变化特征,并探究了湿地表层土壤和土壤剖面中水盐因子之间的关系. 结果表明:盐沼湿地土壤电导率在整个植物生长季均高于淡水恢复湿地,且2类湿地均呈逐渐减小的趋势,而淡水恢复湿地在7月份调水调沙后呈先减小后增大的趋势;2类湿地土壤水土质量比在整个生长季呈缓慢增加趋势,淡水恢复湿地土壤水土质量比在调水调沙后显著增长. 随着土层深度的增加,盐沼湿地土壤水土质量比呈现波动式降低,电导率呈波动式增加,而淡水恢复湿地土壤水土质量比在调水调沙前后由高到低呈现为上层、底层、中层,电导率则呈相反的变化趋势;盐沼湿地和淡水恢复湿地的表层土壤电导率与 w(SO24- )、w(Cl- ) 质量分数均具有显著正相关关系(P<0.01),而对土壤剖面而言,淡水恢复湿地土壤电导率仅与 w(Cl- )呈正相关关系(P<0.05),盐沼湿地土壤电导率则与 w(SO24- )和 w(Cl- )呈正相关关系.      

Change in the sedimentary environment of Wanquan River Estuary,Hainan Island,China

Pb geochronology and sediment core profiles of organic carbon, total sulfur and organic carbon isotope (d 13C) values were used to reconstruct the local environ-mental history of the Shamei Lagoon, located in the Wan-quan River Estuary, eastern Hainan Island, China. Totalsulfur and d 13C values decreased upwards in the top 30 cm of a sediment core that spanned the last 200 years of deposi-tion. Total sulfur concentration and d 13C values respectively decreased upward from 1.92% to 0.36%, and -20.63?to -23.64? The C/S ratio in the 19th century and earlier was relatively stable in the range of 0.47—0.80, and there was a positive correlation between organic carbon and total sulfur. Since around 1900 AD, the C/S ratio increased rapidly to a maximum of 3.94, but no simple correlation was found be-tween organic carbon and total sulfur during this more re-cent period. These results indicated that before 1800 AD, the lagoon had a fully marine character, and the location of to-day抯 Wanquan River Estuary was an open embayment.From 1800 to 1900, the salinity of Shamei Lagoon decreased noticeably. The amount of seawater which could enter thelagoon decreased gradually as the Yudai spit grew. Today,seawater scarcely affects the lagoon; it is essentially a fresh-water basin.     

Distributions of dissolved rare earth elements during estuarine mixing at the Changjiang River mouth

The first data on the concentrations of dissolved REE in surface waters collected from the north passage of the Changjiang Estuary where the salinity ranges from 0.15 to 19 mglg were determined by ICP-MS after preconcentration with solvent extraction and back-extraction techniques. Relative to other estuaries, the river-water end-member concentrations of dissolved REE are very low, ranging from 11.963 (Y) to 0.098 ng/kg (Lu). Dissolved REE removed markedly from water in the Changjiang Estuary where salinity lies within the range of 0.15-1 mg/g, but the percent removal is low, ranging only from 47%(La) to 25%(Lu). Strong water-sediment interaction due to shallow water depth in the Changjiang Estuary leads to remarkable concentration peaks of dissolved REE in the location where the salinity varies from 1 to 8 mg/g. In the moderate and high salinity regions from 8 to 19 mg/g, the concentrations of dissolved REE gradually increase as a result of desorption or partial dissolution of particles.     

九龙江口浮游软甲动物的分布

本文分析了1980及1983年两周年在九龙江口采集的样品.初步鉴定浮游软甲动物20种,中华假磷虾最占优势.总个体数一年有二个数量高峰,种数有一个高峰.按其在九龙江口平面分布可分为河口暖水性,沿岸暖水性,沿岸暖温性及大洋广暖水性四个生态类群.它们的平面和季节演替与环境因素,特别是盐度、温度和浮游植物,密切相关.     

漳江口红树林湿地自然保护区非点源污染研究

以福建省漳江口红树林湿地自然保护区为研究对象,分3次各选取5个水质采样点（编号FZ1、FZ2、FZ3、FZ4、FZ5）进行检测,检测参数包括DO、CODMn、氨氮、硝酸盐-氮、亚硝酸盐-氮、总磷、总氮、磷酸盐、油类,研究保护区不同站位水质及非点源污染状况.结果表明：流经红树林核心区的水中溶解氧DO含量增加;化学需氧量COD含量逐渐减少;无机氮（NH4-N、NO2-N、NO3-N）和PO4-P的含量均超过标准,水体呈富营养化;pH=7.44,低于7.8~8.5的标准,水体呈现酸化;油类尚未对水域造成严重影响,但FZ2的含量已接近最低标准水平.说明该区域非点源污染已经对漳江和红树林保护区水体造成了一定程度的污染.