流域面源集成管理系统的设计与应用

利用矢量数据结构的地理信息系统(GIS)软件和模拟模型集成开发流域面源污染管理系统.以上海市苏州河流域为例,通过土地利用类型、土壤类型、子流域等图层的叠加,将流域空间分割为一系列不规则的矢量多边形,并将这些矢量多边形作为非点源模拟的空间单元;利用组件式地理信息系统平台MapX、Surfer等,设计和开发了无缝集成的苏州河面源管理信息系统的结构、功能和数据库组成,并初步建立了可运行的苏州河流域面源管理信息系统.在系统的支持下,可有效地实现流域面源污染负荷估算、面源污染指数评价、单位面源负荷的等值线绘制以及面源污染的总量控制等功能.所开发的系统,既是面源污染专业软件开发的有益尝试,同时也是流域数字化环境管理的有益探索.     

长江口潮滩植物根际重金属的分布与累积

长江口滨岸潮滩芦苇与海三棱燕草根系、茎叶以及根际沉积物中Cu、Pb、Mn、Zn、Cr的含量分析发现，Cu、Pb、Zn、Cr在根系中的含量较高，而Mn在茎叶中的含量达到总量的55％以上。海三棱燕草比芦苇能更有效地累积重金属，两种植物根系。沉积物系统均表现出明显的重金属含量季节变化。植物体内重金属含量一般在冬季富集；芦苇根际沉积物中重金属的含量秋季较低，冬季富集，而海三棱蒲草根际沉积物中Cu、Pb、Mn均在秋季含量较高，Zn、Cr冬季含量最高。     

上海高速城市化进程对水环境的影响及对策探讨

近20年来上海社会经济发展迅速，城市规模不断扩张，对水环境的影响和压力十分突出。本文通过对上海城市化进程中所产生的水环境问题进行全面的分析，认为城市化的快速发展造成河网水系的锐减、地面沉降、水环境污染加重等问题，这些问题已成为影响上海城市可持续发展的重要限制因子之一。并对改善上海水环境状况的主要对策进行了探讨。     

上海滨岸潮滩水沉积物中无机氮的季节性变化

对长江口南翼上海滨岸带3个站点潮滩上覆水，沉积物和间隙水中的3态无机氮的含量分布的年度季节性监测研究表明：潮滩上覆水中溶解无机氮以NO3－N为主：表层沉积物中可交换态无机氮以NH4－N为主，约占70％－85％，沉积物间隙水中主要无机氮为NH4－N和NO3－N。潮滩水体中NH4－N的季节性变化幅度不大，而NO3－N和NO2－N的季节性变化明显，在冬季含量明显降低；但沉积物和间隙水中氮氨和硝态氮的浓度在冬季则有较大增加。初步探讨了潮滩水和沉积物中无机氮分布季节性变化的主要影响因素，估算了潮滩表层沉积物－水界面无机氮的扩散通量，指出NH4－N的扩散释放对滨岸水环境质量影响较大。     

小城镇街道灰尘中氮磷含量研究

以上海市的枫泾镇(FJ)、松江新城(SJ)和朱家角镇(ZJJ)为例,研究了小城镇街道灰尘中氮磷的含量水平和分布特征,结果表明:小城镇街道灰尘中总无机氮的含量为11.9-1040.6μg/g,平均含量为117.5.μg/g;可溶磷的含量为15.8～65.8μg/g,平均含量为48.7μg/g;各小城镇街道灰尘中的氮磷含量表现为:FJ＞ZJJ＞SJ.各小城镇街道灰尘中氮磷含量的空同分布差异较大,位于城镇中心和风景区内采样点的氮磷含量明显较高,而城镇周边乡村地区含量较低.对各小城镇街道灰尘氮磷含量的季节变化分析表明,秋季小城镇街道灰尘中氮磷的含量明显高于冬季和夏季,温度、降雨量可能是其季节变化的主要影响因子.     

地貌形态模拟

对地貌模拟,常用的物理机制和统计规律都有其自身的水足之处。而采用地貌形态模拟的方法,即运用地理地再现地貌形态的空间特征和地貌演化的过程。这一技术的实现在于创建四维地貌数据库,建立分形地貌模拟模型,用分形内插技术实现地貌形态的模拟。四维地貌数据库扩充了数字地面模型数据库,分形地貌模拟模型第一次反地貌的分形特征用计算机模拟实现。同其它地貌模拟方法相比,本模型具有定量化、快速准确、操作方便和视觉效果好等     

长江三角洲地表水环境污染规律初探

根据江浙沪三省市历年的环境监测资料,结合野外实地考察和定点观测数据,初步揭示了近１０年长江三角洲地表水环境污染的一些基本规律：城市河流有机污染严重,普遍出现水体黑臭现象;湖泊氮磷含量逐年增高,水体趋于富营养化;河网干流水质基本良好,中小河流污染突出,市郊小城镇已成为新的水环境污染中心。     

长江口潮滩有机质来源的C、N稳定同位素示踪

依据长江河口潮滩自然环境特征和受人文活动影响的差异性,沿长江河口南岸潮滩选取了12个典型的监测站位,并分别于洪水季节 (7月份) 和枯水季节 (2月份) 在各监测站位进行了表层 (0~2 cm) 沉积物样品的采集。对表层沉积物有机质中稳定碳、氮同位素进行分析与测试发现,7月份稳定碳同位素值普遍低于2月份的稳定碳同位素值,其变化范围分别为 -29.8‰ ~ -23.7‰和-27.3‰ ~ -25.6‰;7月份和2月份稳定氮同位素分别为1.0‰ ~ 5.5‰和1.7‰~ 7.8‰。研究区域内,稳定碳、氮同位素的地区分布和季节变化特征揭示,有机质中的稳定碳、氮同位素组成不仅受陆源和海源有机质输入量之间消长变化的影响,同时一系列的生物地球化学过程、人为有机质的输入和沉积物粒度与叶绿素对碳、氮同位素组成均存在不同程度的改造作用。此外,利用稳定碳同位素质量平衡混合模型,还对陆源有机质输入量的贡献率进行了初步定量估算。     

长江口滨岸湿地环境信息系统的建立与应用

长江口滨岸湿地环境信息系统 (Yangtze Estuary Tidal Wetland Environmental Information System,简称YETWEIS)是一个适用于长江口滨岸湿地环境管理与决策的软件系统。该系统基于MapObjects组件技术、数据挖掘技术和数学建模方法,以Visual Basic为开发平台,功能包括对长江口滨岸湿地环境信息的显示、编辑、查询检索、信息统计、空间分析、专题地图编制和环境质量评价等。本文首先介绍了YETWEIS的体系结构、实现技术和主要功能,然后重点对专题地图编制模块和环境质量评价模块的实现思想进行了阐述,同时对水体、沉积物、大气环境质量评价方法、污染因子权重确定方法、基于熵值法的环境质量综合评价方法进行了深入探讨,并利用YETWEIS分析了长江口滨岸湿地2002年重金属和持久性有机污染物的空间分布特征,并对长江口滨岸湿地2003年环境质量进行了系统评价。     

基于复合情景的上海台风风暴潮灾害危险性模拟及其空间应对

综合考虑海平面上升、陆域和海域地形变化、海塘沉降等因素,本文以上海历史上引发强风暴潮的热带气旋TC5612、TC8114和TC0012为基础,构建了12种复合灾害情景,利用MIKE21 FM模型模拟分析了不同情景下台风风暴潮对上海造成的漫滩淹没影响.结果表明:以2010年为模拟基准年份,由于上海地区有高标准的海塘防护,发生风暴潮漫堤淹没的概率极低;但随着时间情景的改变,各情景要素强度加大,漫滩淹没危险性逐渐增大;在2040年的复合灾害情景中,以正面登陆类热带气旋造成的影响为最大,局部区域淹没深度可达3.0m以上,全市25.23％的海塘和防汛墙存在漫堤危险,漫堤淹没危险区的面积可达到909.53 km2.在此基础上开展了应急避难模拟及避难场所优化研究,进而针对性地提出了保护城市水源涵养区、开挖城市蓄水空间、提高部分海塘设防水平、加强城市排涝系统建设和优化城市应急避难场所布局等空间应对方案.研究成果给上海新一轮“城市安全与综合防灾规划”提供了科学依据.