摘要：为明确生态修复类型河流的微生物群落结构、功能及其影响因素,以许昌市清潩河为例,采用高通量测序的方法研究生态修复措施对河流水体和沉积物微生物群落结构的影响,并在此基础上分析碳氮硫功能菌群在生态修复措施中的净化作用及水体病原菌分布状况。结果表明:在人类干扰较少的河段,近自然河岸带对陆源污染起着较好的拦截效果,生态滤坝设施的截留和复氧能力有助于河流对化学需氧量(COD)的去除;城区段河流受人类活动影响水质变化较大,生态修复措施净化效果不明显;城郊段人类干扰较少,河流自净能力提升,总磷(TP)、氨氮(NH_(4)^(+)-N)等指标逐渐恢复原有水平。清潩河沉积物中微生物多样性和丰富度均高于水体,且变形菌门(Proteobacteria)是沉积物和水体中的优势物种。部分河段参与氮循环的蓝藻菌门(Cyanobacteria)相对丰度达到4.7%,说明清潩河仍存在富营养化河段。清潩河水体中相对丰度最高的致病菌群为不动杆菌(Acinetobacter),而沉积物中相对丰度最高的致病菌群为梭状芽孢杆菌属(Clostridium)、黄杆菌属(Flavobacterium)和拟杆菌门(Bacteroidetes),其中拟杆菌门在城区段相对丰度最高。Spearman相关性分析表明,水体中微生物多样性与温度、pH、COD有显著相关性(P<0.05),城郊段沉积物中微生物群落结构的主要影响因子为NH_(4)^(+)-N、总氮(TN)和TP。生态修复河流城区段微生物丰度和多样性较高,致病风险大;城郊段碳氮硫功能菌群丰度高,是物质循环的主要场所。

摘要：将贝叶斯公式与地下水二维水质对流-扩散方程相耦合,建立依靠监测井监测值的地下水污染源参数(污染源强度M、排放位置(X_0,Y_0)和排放时刻T_0)反演模型.针对监测井监测值信息量不充分或者监测值与模型参数关联性较弱的问题,提出了一种基于贝叶斯公式与信息熵的监测井优化设计方法.构建一个污染物在承压含水层中瞬时排放的算例,在确定单井监测及监测次数条件下,以监测井位置D及监测频率△t的优化为目标,分别进行模型参数后验分布信息熵最小的单目标监测方案优化,以及信息熵最小且监测耗时最短的多目标监测方案优化.依据优化后的监测方案采用延迟拒绝自适应Metropolis算法进行污染源参数反演识别.算例研究表明:在预设定单井监测,且监测次数为5次条件下,单目标优化后的监测方案为D=(830.2,199.8),△t=2.7,在此监测方案下,4个污染源参数M, X_0, Y_0, T_0的反演均值误差分别为19.5%、13.2%、3.4%、1.3%;多目标优化后的监测方案为D=(807.9,199.4),△t=1.2,在此监测方案下,4个污染源参数M, X_0, Y_0, T_0的反演均值误差分别为19.9%、13.4%、3.7%、4.2%.与基于单目标优化的监测方案的反演结果相比,基于多目标优化的监测方案条件下,污染源参数的反演均值误差虽分别增加了0.4%、0.2%、0.3%、2.9%,但监测时间却显著缩短了55.6%.

摘要：云南省牛栏江-滇池补水工程干河泵站地处高海拔地区,泵站要求使用高扬程大容量离心泵,单机设计流量大,扬程变幅大,目前国内尚无可借鉴的水泵技术资料及泵型。以CFD数值模拟和模型试验为手段,并参考同类工程设计经验,综合考虑泵站海拔高程、供水要求、扬程变幅、泥沙条件、运行调节方式等因素,对水泵转速、效率、空化系数等关键水力参数进行了优化选择。分析结果表明,针对该输水工程特点研发的离心泵完全可以满足工程长期稳定运行要求。

摘要：为了优化屋顶绿化系统处理稳定化黑水的工艺条件,以填料种类(A)、填料添加量(B)、植物种类(C)、土层厚度(D)为实验因素,设计了正交实验并研究了不同工艺条件下模拟装置对经过生物滤池稳定化处理后黑水的处理效果。结果表明,对NH_4^+-N去除率影响因素的主次顺序为A>D>C>B,对TN、TP去除率影响因素的主次顺序为A>D>B>C,对COD去除率影响因素的主次顺序为D>A>B>C。综合各污染物去除效果,得出较优的实验方案选用添加20%的柱状颗粒活性炭与泥炭土混合填料,土层厚度为20 cm,种植植物为黄秋葵。在实验进水氨氮、总氮、总磷及COD的平均浓度为76.85、88.71、14.83和167.15 m·L^(-1)的条件下,不同正交实验装置的平均去除率可分别达到56.53%~87.30%、20.43%~46.91%、20.43%~83.11%和23.42%~52.36%。

摘要：针对水资源短缺和水环境污染等问题,开发高效的净水技术是保障饮用水安全的有效途径之一。反渗透技术因不涉及相变、设备简单等优点在饮用水安全保障应用中备受关注。从分析我国农村和城镇饮用水安全面临的挑战出发,综述了反渗透技术在饮用水水质改善、水源拓展、应急供水等领域的应用现状,探讨了制约反渗透技术在饮用水领域应用的技术难题,并提出反渗透技术的发展建议。

摘要：随着我国城市面积不断扩张,我国许多城市面临着水资源短缺、地下水储量不足、水质污染和内涝的问题.针对这些城市水环境问题,我国2015年提出"海绵城市"建设.本文以辽宁省盘锦市辽东湾新区为例,依据《海绵城市建设技术指南-低影响开发雨水系统构建(试行)》,通过对典型区进行下垫面及各地块用地类型分析,结合研究区地形、水文、降雨强度等因素,选取低影响开发(LID)措施对研究区海绵城市规划进行设计.结果表明:研究区达到整体目标控制率(年径流总量控制率大于75%)时,下沉式绿地率为1%~31%,下沉式绿地总面积达13.73 km^2;透水铺装率为1%~13%,透水铺装总面积达2.29 km^2.本研究能够为海绵城市规划设计提供案例,对景观格局与过程研究也提供了新的思路和方法.

摘要：为了研究白洋淀沉积物中有机质释放对秋冬交替季节淀区水环境的影响.将白洋淀分为自然保护区、旅游区、村落密集区、淀中村区和出淀口区五部分,在20个代表性采样点采集沉积物样品,采用光谱学方法表征样品中有机质特性,并研究氮、磷的溶解释放特征.结果表明:①在自然保护区、淀中村区和出淀口区,沉积物中有机质的腐殖化和芳香化程度较高,主要为陆源可见光类腐殖酸组分(C1)、海源可见光类腐殖酸组分(C3)和紫外光类腐殖酸组分(C4);而在旅游区和村落密集区,有机质的腐殖化和芳香化程度较低,主要为类色氨酸组分(C2),表明这些区域受人为活动影响大.②紫外吸收光谱和荧光光谱参数具有很好的相关性,可用于表征沉积物中有机质特征;类色氨酸组分的荧光强度与沉积物中w(TN)和w(TP)具有良好的正相关关系,显示出同源性特征.③与以类腐殖酸为主要成分的沉积物样品相比,氮、磷更易从以类蛋白为主要成分的沉积物中释放.研究显示,秋冬交替季节白洋淀沉积物中有机质以类蛋白和类腐殖酸为主,且类蛋白具有促进共存氮、磷溶解释放的作用.

摘要：在蓝藻水华的控制研究中,目前的发展趋势是采用快速、生态安全且经济有效的技术,其中使用垂向水动力扰动机抑制蓝藻备受关注,但缺乏深入和定量的工程设计与效果评估研究.针对垂向水动力扰动机的蓝藻抑制效应开展数值实验研究,以三维数值营养盐-藻类动力学模型(EFDC)为框架,定量探讨了扰动机数量及其位置分布对叶绿素、总氮和总磷的影响.模拟结果表明,扰动机的存在对蓝藻抑制具有比较明显的作用,随着扰动机数量由0逐渐增加到20个时,Chl-a峰值浓度共减少了37.695 2μg.L-1,并且扰动机对水质改善的程度与其数量存在很强的非线性关系,即当扰动机数量由无到有并逐渐增加时,藻类抑制的效果明显增强;但当扰动机的数量增加到一定量时,进一步增加数量将不会相应增强蓝藻抑制效果.这表明扰动机存在一个最佳数量问题.此外,本研究发现除了数量之外,扰动机的位置对蓝藻控制的效果也有很大影响.数值实验结果显示如果扰动机放置位置得当,少量的扰动机就可达到甚至超过更多扰动机所能达到的蓝藻控制效果.尤其是优化12个扰动机的位置后,Chl-a峰值浓度比扰动机为20个时减少了7.172 6μg.L-1.这些研究结果验证了国内外相关研究对水动力扰动机蓝藻控制效果的肯定性结果,并进一步表明了在实际应用该项技术时必须因地制宜,结合使用智能工程技术(如:高分辨率数值模型)确定最佳扰动机数量与位置,从而确保以最低成本获取最大的蓝藻控制效果.除蓝藻控制之外,数值实验结果也表明扰动机对营养盐浓度也有一定的降低效果.

摘要：为检验流域/区域水量水质联合配置理论方法的可行性,在湟水干流进行实例应用研究。进行了基准年的供需平衡、耗水平衡分析和水质模拟,对当地水质型缺水进行了识别。构建需水方案和工程方案集,以需水中方案和工程方案3为推荐方案。以改进的"三次平衡"思想为指导,模拟现有污染治理水平下,2030年水功能区纳污量;分析了耗水平衡和水功能区纳污能力的变化趋势,进行了污染物总量控制分配。结果表明,随着本研究方案的实施,各水资源分区生态用水比例均在60%以上;水质型缺水率仅为0.4%;2030年COD和氨氮纳污量分别为4 585.51 t和244.63 t,污染物总量得到控制;各水功能区水质均达标。证实流域/区域水量水质联合配置理论方法可行。

摘要：采用Fenton法预处理难降解干法腈纶废水,选取H2O2用量、Fe2+用量、初始pH和反应温度4个因素为变量,COD去除率为响应值进行中心组合设计。利用响应面法对实验结果进行分析,建立了以COD去除率为响应值的二次多项式模型并进行了显著性检验,分析了各因素单独及交互作用对COD去除率的影响,确定了最佳反应条件,并考察了最佳条件下处理前后废水可生化性和毒性变化。结果表明,所选取的4个因素影响COD去除率的主次顺序依次为:H2O2用量、Fe2+用量、初始pH和反应温度;在H2O2浓度为90.0 mmol/L、Fe2+浓度为23.9 mmol/L、初始pH值为3.4、温度为38.5℃的最佳条件下,COD去除率为53.8%,与模型预测值51.9%吻合度较高,偏差仅为3.66%;最佳条件下处理后废水可生化性显著提高,生物毒性明显降低,适宜于后续的生化处理。