基于EFDC模型的汤河水库污染物质扩散模拟

目的 模拟水库区域可能发生的累积性污染物质及突发风险事故泄露的污染物质在水中的扩散,预防水源地危险事件发生,保证居民饮水安全。方法 基于汤河水库已有数据及实测水文水质数据建立EFDC模型,并对汤河水库的水体状态进行动态模拟,验证模型的可行性。基于EFDC模型建立库区水动力水质模型,分析针对性模拟污染物在典型年的扩散情况。结果 对TP和NH₃-N进行6个月模拟,丰水年对出水水质影响较大,会造成出库水水质超过地表水Ⅱ类标准;枯水年对出水水质影响较小,6个月后TP和NH₃-N超标水质距离水库出水口分别为6 960 m和7 600 m;平水年6个月后TP和NH₃-N超标水质距离水库出水口分别为1 700 m和3 850 m。对污染物质泄漏情况模拟,事故发生0.25 d污染物扩线极快,在2 d后迁移速度逐渐下降,5 d后污染物迁移600 m,当突发性风险事故发生后94 d时,扩散至水库出水口,但出水口最高污染物质量浓度低于0.000 3 mg/L.结论 建立的EFDC模型对污染物质可以进行有效地模拟,扩散的污染物质会长期影响水库水...     

河流突发污染事故下游城市应急响应时间预测——以淮河淮南段为例

河流水环境突发污染事故对下游城市供水安全造成严重威胁,随着事故发生风险提升,沿河城市均需制定应急预案,而应急响应时间是预案制定的基础数据.本文以淮南市为例,建立淮河淮南段水动力与水质模型并进行突发污染事故模拟研究.根据不同季节的水文条件确定模型参数,定量模拟了突发水污染事故发生后各水厂取水口污染物浓度变化过程,并对各水厂取水口应急响应时间进行了预测.结果表明:各水厂取水口应对突发水污染事故的响应时间及事故影响时间受上游来流流量的影响较大,丰枯水期差异明显.在枯水期,各水厂对于污染事故的响应时间为2.52—6.83d,污染云团对各水厂取水口的影响时间分别接近或达到3d;在丰水期,各水厂对于污染事故的响应时间为0.55—1.36d,污染云团对各水厂取水口的影响持续时间平均只有0.56d.     

城市污水脉冲电吸附技术深度脱氮

采用脉冲开关电源代替传统电吸附中的直流稳压电源,用活性炭粉末为吸附材料制备电极板,并构建了脉冲电吸附反应装置.比较了脉冲电吸附法和直流电吸附法在吸附去除模拟废水中NO₃-N和NH₃-N的去除率差异,60min内,脉冲电吸附法有更高的去除率.以NO₃-N的去除率为判据,研究了脉冲电流的占空比和频率对氮素去除率的影响.结果表明,在占空比50%、频率10⁴Hz的条件下,NO₃-N的去除率最高.     

基于WASP石墨烯可见光催化的水质提升效果研究

为了寻求改善城市人工景观水体水质的可靠方法,文章以合肥市的人工景观水体翡翠湖为研究对象,针对其部分水体黑臭的现状,选择石墨烯可见光催化技术对其进行水质提升实验研究,采用水质分析模拟程序(water quality analysis simulation program, WASP)模型构建翡翠湖水质模型,利用数值模拟的方法以溶解氧(dissolved oxygen, DO)、化学需氧量(chemical oxygen demand, COD)、氨氮(NH₃-N)和总磷(total phosphorus, TP)为指标,模拟运用石墨烯可见光催化技术治理后的水质,并通过翡翠湖水质提升项目实验验证结果。结果表明：利用WASP水质模型可以有效地模拟石墨烯可见光催化技术对水体的水质提升效果,经过该技术治理后,翡翠湖实验河段水质在92 d内由劣Ⅴ类水提升至Ⅳ类水水质标准(ρ(COD)≤30 mg/L、ρ(NH₃-N)≤1.5 mg/L、ρ(TP)≤0.1 mg/L),为类似黑臭景观水体的水污染治理提供了新的治理方案与思路。     

淮南市水厂取水口水质指标预警研究

根据淮河淮南段河道水动力条件和污染物排放情况, 基于水环境模型模拟了淮南市取水口在不同季节水质指标的变化情况, 分析了出现污染事故时各水厂取水口的应急反应时间。结果表明, 在满足地表水三类水质标准条件下, 在枯水期和丰水期上游入口监测断面的水质指标要求分别为COD 27.5和21.0 mg/L, NH₃-N 0.65和0.97 mg/L, Ecoli 10490和10050个, TN 1.05和1.01 mg/L, TP 0.21和0.20 mg/L。上游入口污染负荷突然增加时污染物到达各取水口的应急反应时间不同, 其中最接近监测断面的李咀孜水厂在枯水期和丰水期分别为1.275和0.216天。研究成果可为淮南市水污染事故预警和应急反应提供决策支持。     

基于近岸系列分层竖井的海底地下水排泄及其营养盐输入研究

以广西北海市近岸系列分层竖井为研究对象,通过现场地下水监测和采样分析,结果显示竖井含水层整体上为靠近海边咸化明显,其中I承压水咸化程度较大,咸化程度差异主要受海水入侵及海水高位养殖影响。地下水SiO₃-Si由于受"盐效应"影响导致其自内陆向海岸浓度升高,而低含量的PO₄-P含量可能是铁氧化物的吸附清除作用引起的;潜水层中的NH₄-N和NO_x-N含量整体高于承压水的,高位养殖池塘水的下渗造成NH₄-N在近海岸的潜水层含量最高,而NO_x-N受反硝化过程影响,导致自内陆至海岸明显减小。研究区地下水氮磷比(N/P)平均值为595.85,高N/P比值地下水排泄进入海洋,将促进浮游生物营养盐结构由N限制转向P限制。     

深度净化含高氮、磷、化学需氧量污水的方法探究

城镇生活污水中总磷(total phosphorus, TP)、总氮(total nitrogen, TN)、氨氮(ammonia nitrogen, NH₃-N)含量及化学需氧量(chemical oxygen demand, COD)值较高,需经过处理来降低水质参数值。文中比较了不同絮凝剂、吸附剂对污水中氮和磷的去除能力,比较了臭氧氧化法和芬顿法降低污水COD值的效果,通过化学沉淀法降低TP含量,最后采用多步联用处理技术对污水进行深度处理。结果表明：污水中TP、NH₃-N的去除率及COD值下降率均高于88.7%,其中COD值及NH₃-N浓度达到了国标一级A标准,而TP和TN浓度基本达到了的一级B标准。     

以活性炭纤维为软填料处理酱油废水的探索研究

对活性炭纤维(activated carbon fiber, ACF)进行了热氧化改性处理,并将经过改性处理的ACF用作软填料,考察了其在接触氧化法中对模拟酱油废水的处理效果。实验过程中,对填料表面的生物相进行了镜检分析,并利用扫描电镜(SEM)对挂膜成功后的填料表面进行了观察分析,对酱油废水中CODcr、BOD₅、NH₃-N、TN、TP的去除效果进行了连续监测分析。结果表明:ACF填料有较好的生物相容性,表面生物相长势良好;在DO 2～4mg／L、HRT 4～8h的条件下,CODcr、BOD₅、NH₃-N、TN、TP的平均去除率分别在60％、95％、70％、20％、30％以上。     

皖江地区农村地下水健康风险评估

为评估皖江地区农村地下水水质及其作为饮用水源的安全性,文章采集97个地下水样品,测试As、Cd、Hg、Cr⁶⁺、Se、Pb、Zn、Cu、NH₄⁺-N、NO^-₃-N和NO^-₂-N等水质指标质量浓度,并采用地下水健康风险评价模型进行评价。结果表明：研究区农村地下水水质良好,Hg、Cd、Cr⁶⁺、Se、Pb、Zn、Cu和NO^-₂-N质量浓度均满足Ⅲ类及以上水质要求,少数采样点As、NH₄⁺-N、NO^-₃-N质量浓度略超过地下水Ⅲ类标准限值;饮水摄入途径下的地下水成人和儿童致癌风险值R_C^As范围分别为0～1.25×10^-4、0～7.05×10^-5,属中、低等级致癌风险;地下水成人和儿童非致癌风险值■范围分...     

黄河内蒙古段水污染事故应急预警模型研究

黄河内蒙古段由于污染企业众多,面临突发水污染事故的风险.但由于河流地形复杂和可获取资料的有限性,水污染应急预警模型研究尚处于起步阶段.基于EFDC数学模型建立了内蒙古巴彦高勒至头道拐河段水污染应急预警模型,利用三湖河口水文站的实测水位数据验证了模型的可靠性,并分析了该河段的水流特性.不同季节典型时段的突发事故应急时间显示,春季由于春汛影响上游污染负荷到达河段中部的应急时间为10d,到达头道拐断面为30d;在夏季上游污染负荷到达河段中部需要15d,到达头道拐断面需要40d,而秋季应急时间介于春季和夏季之间.特定突发污染负荷条件下3种不同应急处理措施的模拟结果显示,最不利措施下,污染云团形状在5d、15d、25d的纵向影响范围分别为70km,150km,200km,应急处理措施对应的衰减系数对于污染云团的浓度峰值具有决定性作用.研究结果为黄河水污染事故的应急预警提供了科学依据.     

南四湖主要入湖河流水环境质量状况及风险评估

 为研究南四湖入湖河流水环境质量状况及风险程度,于2013年采集14条入湖河流的水样测定了化学需氧量（COD）、氨氮（NH₃-N）、总磷（TP）3种常规指标和Cr、As、Cd、Pb 4种重金属的含量。采用综合污染指数、层次分析法和风险熵评价了入湖河流水质污染程度、空间分布及重金属的风险等级。结果表明,14个监测断面污染最严重的为薛城大沙河、薛城小沙河、城郭河和老运河,综合污染指数分别为1.943、1.744、1.302和1.713,且TP污染突出。层次聚类的结果与之基本相符。重金属的风险熵评价结果显示,重金属铬（六价）、铅和砷的风险较低,而重金属镉有一定的风险。总体来说,南四湖入湖河流水质较好。     

海河流域水质时空变异规律的分析

随着社会经济的发展,海河流域水资源遭到破坏性的开发,水污染问题日益严重.为了分析流域整体水平上的水质时空变异规律,本文选取了海河流域内2004—2016年7个水质自动监测断面的水质监测数据,利用Mann-Kendall非参数检验对7个点位的pH以及DO、COD_Mn、NH₃-N等物质质量浓度进行检验,得出其随时间的变化趋势及突变点.以天津三岔口断面为例,利用散点图的方式直观判断出各监测因子年内变化规律.根据水质监测数据分别计算出各断面pH及DO、COD_Mn、NH₃-N质量浓度的均值及标准差,分析比较得出流域内水质的空间分布状况.结果表明:1)海河流域的水质状况在2004—2016年间有改善的趋势;2)海河流域的水质突变主要集中在2006—2007年,降水量过少是导致水质突变的主要因素;3)通过空间分析得出岗南水库水质最好,聊城秤钩湾水质状况最差,水质空间分布总体符合支流优于干流、上游优于下游的规律.     

海上溢油事件防范与应急管理绩效考核和奖惩机制的研究

近年来,海上溢油事件频发,合理的海上溢油事件应急管理绩效考核与奖惩机制有利于海上溢油事件的防范和应对。本文对海上溢油事件应急管理绩效考核与奖惩机制进行研究。首先,分析了海上溢油事件防范与应对的责任主体。然后,探讨了海上溢油事件防范责任主体的绩效考核和奖惩机制。海上溢油事件防范责任主体可以分为设施建设责任主体和管理操作责任主体,设施建设责任主体的绩效考核和奖惩,根据设施建设达标情况以及溢油事件造成的损失情况,分成四种类型;管理操作责任主体的绩效考核和奖惩,根据溢油事件严重程度和人为过错程度,也可以分为四种类型。接着,探讨了海上溢油事件应急管理责任主体的绩效考核和奖惩机制,采取过程评价与结果评价相结合的方式,分成四种类型。最后,探讨了海上溢油事件防范与应急管理责任归属于同一部门的绩效考核与奖惩机制。     

QUAL 2K模型在乐安河流域水质模拟中的应用

应用QUAL2K综合水质模型对乐安河流域CODMn、NH3-N进行了水质模拟,模拟结果表明:QUAL 2K模型具有较好的模拟精度,可以定量地描述乐安河中CODMn、氨氮水环境质量变化过程.     

基于水环境数学模型的竹桥河流域综合整治成效模拟分析

以竹桥河水质达标为目的,综合考虑整治范围内水体污染来源及水文条件等因素,采用水环境模拟技术建立竹桥河流域的水动力与水质动态二维模型,采用现场实测、监测数据等有效资料对模型参数进行率定.并利用率定后的模型对综合整治方案进行水质模拟.结果表明:根据现有整治方案,当竹桥河流域整治后截污率达到60%的情况下,干流COD、NH₄+-N可在入河口稳定达到地表水Ⅲ类水质要求,但TP在河口处不能稳定达到地表水Ⅲ类水质要求.为保证水质稳定达标,还需对畜禽养殖污染进行控制,即减少生猪养殖约3 000头/年.     

水下油气溢漏事故污染物输移预测模型

为评估海底油气管道泄漏、油气井井喷等水下事故的污染风险及其损害影响,及时制定科学应急反应决策,本文基于拉格朗日积分方法建立水下油气溢漏事故污染物输移预测模型.该模型能够模拟污染物在密度和流速分层的真实水下环境中的水流卷吸、湍流分散、溢油溶解、油气共同输移与分离输移等动态行为.进行了水下环境的浮力射流、气泡羽流以及油气分离输移等实验的数值模拟验证,计算结果与实验数据基本吻合.实际水下溢油试验结果表明,溢油在水下环境中的输移扩散过程的模拟结果与现场监测数据基本符合.     

蓬莱19-3油田溢油事件及其应急管理综述

当今社会并不太平,不管是自然因素还是人为因素,都引发了各种类型的突发事件。频繁发生的突发事件对人们的生命财产造成了极大的损失。蓬莱19-3油田溢油事件的发生不仅造成了比较严重的经济、环境和社会影响,还会推动我国的石油发展战略以及海洋石油开发技术,并会将中国的应急管理引向一个新的方向。本文将从中国的应急管理、蓬莱19-3油田溢油事件造成的影响以及启示三个方面,深入分析此次事故带来的影响。     

引江济太水源地水质及河势可靠性分析

为了模拟计算研究区长江沿岸污染带的污染负荷量,应用有限体积法及通量向量分裂方法(FVS)建立了考虑非点源影响的平面二维水环境数学模型;同时对水源地河床演变和岸线开发利用情况进行了分析.结果表明:研究区岸线污染负荷总量超标,水源地受岸源污染较重;水源地近期萎缩较快,河床处于淤积阶段.     

广州西村和石门水厂取水口迁址的论证分析

采用网河区非稳态水量,水质数学模型,对广州西衬和石门两水厂的拟搬迁方案进行了详细的论证分析。分析结果表明：拟迁址处的水质较现水源地的水质明显改善;在控制好未来污染源的条件下,拟迁址处的水质基本可满足水源的要求。     

基于D藤Copula的河湖水系连通伴生水污染风险识别建模方法研究

河湖水系连通作为提高水资源利用率、优化水资源配置的有效举措,在水资源保护与开发利用中越来越受重视．河湖水系连通工程在促进河湖生态环境改善、缓解水资源分配不均的同时,也伴随着诸多不确定性因素．针对河湖水系连通可能带来的伴生风险,基于D藤Copula函数在风险种类与指示因子之间建立辨识体系,根据指示因子的变化情况识别可能产生的风险．本研究以南四湖连通为例,应用水污染风险识别模型识别出NH₃-N、TN、Chla等物质为工程运行后水环境联合风险的关键因子,建议重点关注TN指标．计算结果表明,该建模方法能够实现水质风险识别,可以为河湖水系连通伴生风险识别管控工作提供技术支持．