不同河岸植物带对非点源污染河水污染物降解的试验研究

利用2种植物带(芦苇、香蒲与芦苇)对受非点源污染河水进行植物带处理污染物的降解效果模拟试验研究。结果表明,植物带处理污染物的降解效果明显优于无植物带,且以混合植物带效果最好。香蒲与芦苇植物带对COD、TN、TP和NH3-N去除率的周平均值分别为31.62%、37.84%、30.65%和34.31%。植物带能够截留地表径流中的颗粒物,提高水域中的溶解氧含量,对防止水土流失与改善流域水质均有显著作用。     

不同人工湿地系统中植物的生长特征及净化能力差异

以美人蕉、芦苇、香蒲、黄色鸢尾、水菖蒲、茭白为供试植物,以河沙和青砂为供试基质,通过模拟不同的人工湿地系统研究了植物生长特征及其人工湿地净化能力的变化.结果表明:与河沙处理相比,河沙+蚯蚓处理和河沙+青砂+蚯蚓处理中美人蕉的株高分别增加了42%和47%,叶长分别增加了36%和49%,株径分别增加了28%和20%;同样地,黄花鸢尾的株高分别增加了33%和23%,叶长分别增加了39%和29%,且水菖蒲的株高分别增加了53%和32%.与河沙处理相比,河沙+蚯蚓处理,河沙+青砂+蚯蚓处理中水菖蒲的SPAD值分别增加了20%和30%,黄花鸢尾的SPAD值分别增加了59%和65%,美人蕉的SPAD值分别增加了18%和11%.与对照人工湿地(CK)相比,人工湿地Ⅰ(河沙+植物)、人工湿地Ⅱ(河沙+植物+蚯蚓)和人工湿地Ⅲ(河沙+青砂+植物+蚯蚓)对COD的去除率分别增加了20%,24%和26%,对TP的去除率分别增加了14%,15%和19%,对NH₄-N的去除率分别增加了17%,23%和21%,对TN的去除率分别增加了5%,15%和12%.人工湿地Ⅱ中茭白、芦苇、水菖蒲和黄花鸢尾的密度高于人工湿地Ⅲ.粒径较小的河沙有利于植物的生长和氮的去除,而粒径较大的青砂对磷有较高的去除率.     

TiO2光催化降解微污染水中腐殖酸的研究

为探讨TiO2光催化法处理微污染水中腐殖酸的规律,利用悬浮状的TiO2颗粒在紫外光的照射下催化降解含有腐殖酸污染物的水样,设计正交试验研究pH值、TiO2的投加量、腐殖酸溶液初始浓度、曝气量和温度等对腐殖酸降解效果的影响及规律。结果表明:pH=3.5时,TiO2的投加量为1.0 g/L、曝气量为0.12 m3/h、温度为18℃时,最佳有机物降解效果为96.83%;TiO2光催化法对微污染水中的腐殖酸能够有效降解。     

杭州地区气候环境要素对霾天气影响特征分析

利用1998—2010年杭州常规地面气象观测资料、高空探测资料和环境污染物观测资料,对主要天气形势、典型气象要素以及环境污染状况下霾天气特征及形成机制进行了综合分析研究。结果表明：杭州地区高压类型天气形势对霾的产生有重要影响,在气旋和东风带天气形势下较少出现霾天气。霾天气下的大气稳定度主要表现为中性类,出现频率高达54．3％。08时逆温条件下霾出现次数要高于20时;霾出现时平均逆温强度高于非霾时,而平均逆温层厚度、平均最大逆温强度和平均最大逆温层厚度均低于非霾时。污染物PMmSO2和NO2浓度在非霾日比霾日分别下降了33．3％、20．0％和18．2％,随着霾等级的增加,不同污染物浓度也随之增加,颗粒物是造成能见度下降的主要原因之一。此外,杭州待殊的地形环境对霾的发生有一定促进作用。这些结果对于了解杭州霾天气的出现规律以及预警预报工作的开展具有重要意义。     

南京市总悬浮颗粒物（TSP）及地面积尘来源解析

本文使用受体模型中的化学元素平衡法（CMB）对南京市的大气总量浮颗粒物（TSP）来源进行解析研究，同时对地面积尘进行解析，结果表明建筑尘对TSP的贡献为31％－45％，位列第一，其次是煤烟（20％－38％），土壤尘（15％－23％），冶炼尘（＜3％），对地面积尘的解析结果也与TSP相同，该文的结果为污染物的防治提供决策依据。     

交通运输对道路两侧土壤及植物的影响研究展望

针对我国汽车工业的快速发展和机动车保有量迅速增加的状况,结合国内外相关研究成果,介绍了交通运输污染物的分类与来源,概述了交通运输对道路周围土壤及植物的影响。根据我国道路交通的实际,探讨了相关领域未来的研究方向,提出应以开发清洁替代能源和深入研究污染物在各环境介质中的迁移转化规律,进而减少污染物对人类的健康损害及筛选对交通运输特征污染物高富集的树种以阻断污染物的迁移为主。     

交通运输对道路两侧土壤及植物的影响研究展望

针对我国汽车工业的快速发展和机动车保有量迅速增加的状况,结合国内外相关研究成果,介绍了交通运输污染物的分类与来源,概述了交通运输对道路周围土壤及植物的影响。根据我国道路交通的实际,探讨了相关领域未来的研究方向,提出应以开发清洁替代能源和深入研究污染物在各环境介质中的迁移转化规律,进而减少污染物对人类的健康损害及筛选对交通运输特征污染物高富集的树种以阻断污染物的迁移为主。     

悬浮生物填料床—絮凝工艺处理亚硫酸盐制浆中段水研究

针对亚硫酸盐制浆造纸废液中段水可生化降解CODB与不可生化降解CODNB各半的水质特点,采用二级好氧悬浮生物填料浮动床处理及物化絮凝处理的工艺试验,取得了有关试验数据;并根据COD容积负荷与出水残留COD的关系,探讨了利用酶反应动力学曲线预测试验稳定运行状态下出水CODB值。结果表明:利用生化—絮凝两处理技术的优势互补,可使最终排水COD与BOD同时达到国家造纸工业水污染物排放标准。     

悬浮生物填料床-絮凝工艺处理亚硫酸盐制浆中段水研究

针对亚硫酸盐制浆造纸废液中段水可生化降解CODB与不可生化降解CODNB各半的水质特点,采用二级好氧悬浮生物填料浮动床处理及物化絮凝处理的工艺试验,取得了有关试验数据;并根据COD容积负荷与出水残留COD的关系,探讨了利用酶反应动力学曲线预测试验稳定运行状态下出水CODB值。结果表明:利用生化—絮凝两处理技术的优势互补,可使最终排水COD与BOD同时达到国家造纸工业水污染物排放标准。     

沿海湿地植被遥感分类研究

沿海湿地植被遥感分类是遥感在土地利用变化研究领域的一项重要内容,本文以江苏盐城沿海湿地核心区为研究区域,探讨了利用遥感技术进行湿地植被分类的方法和技术流程。在此基础上,以Landsat-5TM图像为遥感数据源,以盐城丹顶鹤湿地保护区样点数据为辅助数据,分别用非监督分类法、监督分类法与基于LBV变换的分类法,对研究区进行分类,并对各种分类方法的结果进行精度分析。结果表明,非监督分类的结果最差,特别是对芦苇,其错分误差达到51．65％。监督分类法的精度虽然高于非监督分类,但其制图精度只有66．56％。而基于LBV变换分类法能够有效解决关于米草和芦苇的错分现象,它对其他地物的分类精度也很高,基本上都在90％以上。总体来说,LBV变换法已经达到了核心区分类的精度要求。     

辽河保护区生态恢复遥感分析

利用2009年和2011年分辨率为10 m的法国SPOT卫星和日本ALOS卫星遥感资料,以ArcGIS9.3软件ArcMap模块为平台,采用人机交互目视解译对辽河保护区地类特征进行提取,对辽河保护区生态恢复状况进行监测分析。结果表明：2009年保护区土地利用类型以旱田、芦苇型湿地和水域为主,三种土地类型所占比例为72.9 %;2011年土地利用类型主要以水域、芦苇型湿地和草地为主,三种土地利用类型所占比例为62.9 %。 2011年保护区土地利用变化主要表现为旱田大幅度转出,转化为水域、草地和林地,与2009年相比,耕地显著减少,植被覆盖度增加了15.4 %。     

辽河三角洲主要植被类型土壤水盐含量研究

基于不同植被类型,探讨辽河三角洲土壤的水盐状况,研究土壤全盐与土壤含水量及土壤pH值之间的关系。结果表明：辽河三角洲植被类型不同,土壤盐分、土壤含水量及土壤pH值明显不同。不同土层裸滩土壤全盐量均较高,小叶杨最低。翅碱蓬、紫花苜蓿、芦苇和柽柳作为盐生植被,对土壤含盐量影响较大。不同土层小叶杨土壤含水量均较低。裸滩、翅碱蓬及芦苇受潮汐影响较大,土壤含水量差异较大。调查区土壤pH值偏碱性,变化范围为7.30—8.97。土壤全盐、土壤含水量及土壤pH值之间总体呈显著相关,可见土壤含水量和pH值是显著影响土壤全盐量的重要因素。     

中国当代土地利用变化对黄河流域径流影响

使用区域气候模式(RegCM3)和大尺度汇流模型(LRM),研究中国地区土地利用/植被覆盖变化对黄河流域降雨径流过程的影响。RegCM3嵌套于欧洲数值预报中心(ECMWF)再分析资料ERA40,分别进行了中国区域在实际植被和理想植被分布情况下两个各15年(1987～2001年)时间长度的积分试验。随后,RegCM3 两个试验的输出径流结果分别用来驱动LRM。与观测资料的对比分析表明,在实际土地利用状况下,LRM能较好地模拟黄河河川径流的季节和年际变化。研究结果指出,当代土地利用引起了冬季黄河上游部分地区降水减少,中下游地区降水增加;引起夏季整个黄河流域降水的减少。总体来说,当代土地利用变化引起黄河流域年平均降水的减少。对于水文站河川径流量,除了冬春季略有增加外,其他月份河川径流均会减少,并且在9月减少最多。土地利用引起的植被退化造成黄河径流的大幅度减少,并且越向下游减少幅度越大,这可能是引起黄河下游断流的重要原因之一。     

Introduction to soil degradation processes in drylands

Two efforts by UN organizations to diagnose and map the distribution and trends of soil degradation in drylands are briefly described and compared.Soil degradation by water is greatly accelerated under poor vegetation cover in the Tropics and Subtropics, probably for two major reasons: high rates of decomposition of organic matter and high intensities of rainfall. The consequences of soil losses and high water runoff can reach far downstream in the river basin, causing damage by sedimentation on floodplains and in reservoirs.Damages by wind erosion and deposition are also much accelerated by overexploitation of the meagre vegetation cover of drylands. Overgrazing, overcultivation, firewood collection are the consequences of human and animal pressure, leading to more or less long-lasting desertification. The finer material, clay, silt, and organic matter, is blown by dust storms over long distances and can be deposited as dry or wet fallout in oceans or on land under the dust trajectories.Salinization often affects highly productive soils under poor irrigation practices. It is therefore a form of dryland degradation which causes particularly high losses of potential crops.     

Sensitivity Analysis of Discharge in the Arctic Usa Basin, East-European Russia

The high sensitivity of the Arctic implies that impact of climate change and related environmental changes on river discharge can be considerable. Sensitivity of discharge to changes in precipitation, temperature, permafrost and vegetation, was studied in the Usa basin, Northeast-European Russia. For this purpose, a distributed hydrological model (RHINEFLOW) was adapted. Furthermore, the effect of climate change simulated by a GCM (HADCM2S750 integration) on runoff was assessed, including indirect effects of permafrost thawing and changes in vegetation distribution. The study shows that discharge in the Usa basin is highly sensitive to changes in precipitation and temperature. The effect of precipitation change is present throughout the year, while temperature changes affect discharge only in seasons when temperature fluctuates around the freezing point (April and October). Discharge is rather sensitive to changes in vegetation. Sensitivity to permafrost occurrence is high in winter, because infiltration and consequently base flow increases if permafrost melts. The effect of climate change simulated by the scenario on discharge was significant. Peak flow can both decrease (by 22%) and increase (by 19%) comparedwith present-day, depending on the amount of winter precipitation. Also, runoff peaks earlier in the season. These results can have implications for the magnitude and timing of the runoff peak, break-up and water-levels.     

利用环境同位素技术研究沈阳浑河与地下水的水力联系

查明地下水与河水之间的水力联系,是研究浑河污染水体对地下水环境影响的前提。采用环境同位素技术研究浑河沿岸地下水演化规律,沿浑河冲洪积扇地下水流动方向取地下水样13个、河水样3个。结果表明:通过对水样进行D(氘)、18O分析,查明了浑河与地下水之间的水力联系,确定了河水对地下水的补给宽度,定量计算了河水对沿岸地下水的贡献比例。从浑河的上游至下游,河水对地下水的贡献比例由大变小,平均约为50%;河水对地下水强补给带位于浑河以南约1 km的范围内,二者的水力联系密切。     

黑河流域生态环境气象卫星遥感监测研究

根据甘肃降水资料和农业气象资料得出1989年和1998年为相似年景，利用1989年和1998年NOAA气象卫星AVHRR晴空资料，判识出黑河流域植被，积雪和水体，并根据相应的计算方法得出植被指数，积雪面积和水体面积，对10年来黑河上游地区的植被和积雪，中游地区绿洲植被和下游地区植被和湖泊变化进行分析。结果表明，10年来黑河上游和下游地区植被在退化，中游地区绿洲面积增加，植被指数增高；1989年与1998年黑河上游山区积雪面积变化特征一致，但1998积雪融化明显快于1989年；下游湖泊面积1998年较1989年严重退缩。     

Mesoscale modelling of interactions between rainfall and the land surface in West Africa

Summary Within the joint research project IMPETUS (An integrated approach to the efficient management of scarce water resources in West Africa), the effect of interactions between the Earth’s surface and the atmosphere on fresh water availability is investigated. Explorations are conducted for a river catchment in Benin by means of simulations with a non-hydrostatic mesoscale meteorological model. A combination of idealised ensemble simulations with a column version of the model and 3-D modelling of real precipitation events is employed to assess the sensitivity of precipitation to variations in the land surface. Simplified ensemble studies exhibit a dominant influence of initial soil water content and an enhanced dependence of precipitation on vegetation when soil water availability is reduced. For wet soils, the influence of parameters that determine the intensity of near-surface turbulence is dominant. 3-D modelling confirms that these relationships are useful to identify critical land use changes in realistic settings, but do not comprehensively account for the effect of heterogeneous land surface changes on regional precipitation. Instead, the interplay between surface properties, atmospheric dynamics and precipitation systems can generate intrinsic precipitation anomaly patterns that are incongruent with the imposed surface anomalies. Hence, assessments of land use change effects on precipitation for a specific region should be based on an integrated consideration of the interactions between surface processes, atmospheric forcing and precipitation systems. Based on these findings, possible effects of successive land degradation are investigated by sensitivity studies of land surface and rainfall system interaction for the Haute Vallée de l’Ouémé (HVO). In a first series of 3-D model simulations, a successive increase of the surface fraction with adverse conditions for the development of precipitation systems is performed. Within the scope of a second series a successive reduction of surface vegetation and soil water at randomly distributed areas that cover half of the simulation domain is carried out. Basically, a uniform decrease of average precipitation forced by changing conditions and a strong reduction of rainfall in some parts of the HVO are found. As a whole, the results strongly support the hypothesis of a growing risk of rainfall decrease as a result of land use changes. Current affiliation: Gesellschaft für Anlagen- und Reaktorsicherheit, Cologne, Germany.     

青海湖水位波动对气候暖湿化情景的响应及其机理研究

利用1961—2015年青海湖水位资料及其流域气温、降水量、蒸发量等气象观测资料,高原季风、西风环流气候等指数及植被数据,分析青海湖水位波动的基本特征,揭示高原季风、西风环流、植被覆盖、径流以及冻土退化对湖泊水位波动的影响机理,建立基于水量平衡的青海湖水位变化的定量评估模型。研究表明：2004年前后,青海湖水位出现由降到升的突变,自2005年以来持续回升;水位波动具有8 a和21 a的显著性周期;全球变暖背景下高原季风增强、西风环流趋弱、气候趋于暖湿、流域植被恢复、冻土退化和径流量显著增大,引起了2005年以来青海湖水位的持续回升。基于湖泊水量平衡原理建立的气候变化对青海湖水位影响定量评估模型,能够客观反映青海湖流域上年及当年降水量、流量和蒸发量对湖泊水位的效应。