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2012年  第2卷  第3期

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2012 第2卷 第3期
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湖泊营养物基准标准专题
湿地营养物基准制定方法研究
霍守亮, 席北斗, 陈奇, 昝逢宇, 苏婧, 何卓识
2012, 2(3): 179-183. doi: 10.3969/j.issn.1674-991X.2012.03.027
摘要(5869) PDF(754KB)(924)
摘要:
湿地是自然界最具生物多样性和较高生产力的生态系统，对维持地球生态系统健康和调节气候、保持生物多样性等具有重要作用。然而由于受到不合理开发和人类活动的影响，湿地及其周边氮磷营养盐过量富集，导致湿地物种组成退化、生物多样性降低、湿地萎缩、湿地结构和功能受损等问题。目前，世界各国都高度重视湿地的生态保育和建设项目控制，由于我国在该领域起步相对较晚，生态保育和调控的理论及技术手段急需提升。湿地营养物基准是营养物在湿地中产生的生态效应不危及湿地水生态系统和或下游水体功能和用途的最大可接受浓度或限值，基准指标包括原因变量（水体和沉积物中的氮磷浓度）、生物反应变量（生物量）和支持变量（水文、传导率和粒度等）。湿地营养物基准是湿地富营养化识别、评价、管理以及湿地生态系统恢复的重要依据，也是控制下游水体营养物负荷，保护下游水体的重要支撑。
云贵高原湖区湖库总磷和叶绿素a浓度参照状态研究
陈奇, 霍守亮, 席北斗, 昝逢宇, 何卓识
2012, 2(3): 184-192. doi: 10.3969/j.issn.1674-991X.2012.03.028
摘要(4231) PDF(1098KB)(1636)
摘要:
利用云贵高原湖区54个湖泊和水库近20年的监测数据，通过参照湖泊法、群体分布法和三分法等描述统计方法建立了总磷和叶绿素a浓度的参照状态，并构建了形态指数(morphoedaphic index，MEI)模型和经验模型(包括一元线性回归模型和相对复杂的多元线性回归模型)进行推断。各方法的结果基本一致，云贵湖区湖泊总磷和叶绿素a浓度的参照状态分别为0.01 mg/L和2 mg/m3，处于贫营养状态或中营养状态的下限。
基于模型反演确定邛海湖泊营养物的参照状态
张礼兵, 张展羽, 霍守亮, 赵言国, 金菊良
2012, 2(3): 193-199. doi: 10.3969/j.issn.1674-991X.2012.03.029
摘要(3591) PDF(895KB)(873)
摘要:
湖泊营养物基准参照状态的科学合理确定是营养物基准制定的重要技术基础之一。以四川邛海为例，将系统动力学模型耦合多种数学模型，对湖泊营养物的产生、分布及输移进行系统模拟，并结合系统反演方法获得湖泊近几十年不同水文条件下的各营养物浓度演化过程及湖泊富营养化水平。结果表明，经过试验校准的系统仿真模型能够较真实地反映湖泊历史富营养化变化过程，据此确定了湖泊营养物基准参照状态：TP浓度为0.008~0.015 mg/L；TN浓度为0.286~0.323 mg/L；Chl-a浓度为2.140~4.211 μg/L；透明度(SD)为1.862~2.731 m。
基于模型推断法确定邛海总磷总氮浓度的参照状态
周玉良, 金菊良, 刘丽, 张礼兵, 汪哲荪, 霍守亮
2012, 2(3): 200-206. doi: 10.3969/j.issn.1674-991X.2012.03.030
摘要(3925) PDF(931KB)(877)
摘要:
将流域入湖的氮磷负荷分为点源和非点源两部分，基于SCS模型和USLE模型，分别计算了流域入湖的溶解态和颗粒态非点源负荷，根据沿湖城镇、湖滨居民点生活污水及养殖废水排放，计算了入湖的点源负荷。通过出湖河流、湖内取水和渔产捕捞，计算了出湖的营养物负荷。通过计算的出、入湖负荷和现有的湖泊水体氮磷浓度数据，基于湖泊氮磷质量守恒，计算了氮磷的净沉降速度。根据计算的逐年入湖氮磷负荷和所建的湖泊氮磷质量守恒模型，逆推逐年的湖泊水体氮磷浓度，确定湖泊氮磷浓度的参照状态。应用建立的模型推断出邛海TP、TN浓度的参照状态分别为0.018和0.239 mg/L。构建的湖泊氮磷参照状态推断模型，所需资料少，概念清晰，在资料缺乏的其他湖泊流域具有推广应用价值。
以程海为例用支持向量机回归算法预测叶绿素a浓度
许云峰, 马春子, 霍守亮, 席北斗, 钱光人
2012, 2(3): 207-211. doi: 10.3969/j.issn.1674-991X.2012.03.031
摘要(3493) PDF(601KB)(944)
摘要:
应用支持向量机回归（SVR）算法预测程海富营养化水体叶绿素a（Chl-a）的浓度，用留一法交叉验证（LOOCV）优化SVR预测模型的参数，并根据平均相对误差（MRE），讨论SVR预测模型的准确性。结果表明：用径向基核函数构建的SVR预测模型预测结果最优；SVR预测模型的预测值和实测值具有很好的一致性，相关系数为0.938，MRE为12.30%。SVR预测模型的建模结果优于人工神经网络（BP-ANN）预测模型，说明SVR算法能够准确预测Chl-a浓度。
中东部湖区营养物基准推荐值的生态毒理学评价
郭佳林, 胡翔, 欧阳洋, 霍守亮
2012, 2(3): 212-217. doi: 10.3969/j.issn.1674-991X.2012.03.032
摘要(3385) PDF(699KB)(837)
摘要:
为得到中东部湖区合理的营养物基准值，以结构方程模型（SEM）推测出的营养物基准候选值和其他文献确定的参照状态值为基础，确定了中东部湖区三个营养物基准推荐值范围，并以大型溞（Daphnia magna）为目标对象进行中东部湖区营养物基准推荐值的生态毒理学评价,同时考察了总磷（TP）浓度、总氮（TN）浓度、叶绿素a（Chl-a）浓度和pH等指标对大型溞生长和繁殖状况的影响。通过观察比较大型溞的生长繁殖状况，初步确定中东部湖区的营养物基准值为TP浓度为0.036 mg/L；TN浓度为0.72 mg/L；Chl-a浓度为3.6 mg/m3。
抚仙湖营养状态评价及营养物水质标准制定
张蕊, 苏婧, 霍守亮, 陈艳卿, 纪丹凤, 王月, 吕宁磬
2012, 2(3): 218-222. doi: 10.3969/j.issn.1674-991X.2012.03.033
摘要(4288) PDF(688KB)(878)
摘要:
在湖泊富营养化指标筛选的基础上，对湖泊营养状态评价的多种方法进行对比分析，制定湖泊营养物水质标准初始建议值，为更好地控制及治理湖泊的富营养化现象提供科学依据。以抚仙湖为例，通过综合营养状态指数法及国际公认的叶绿素a浓度分级法分别与统计学中的频率分布法相结合对湖泊营养状态进行评价。两种方法的结果显示评价标准差别较小，对抚仙湖营养物总的环境容量影响很小。对两种方法的适用范围进行研究后，确定抚仙湖营养状态及营养物水质标准：抚仙湖为贫营养湖泊，叶绿素a浓度为1.600 mg/m3，TP、TN浓度分别为0.006和0.173 mg/L，透明度为7.000 m。
基于优化模型的抚仙湖营养物标准技术经济评估方法
吕宁磬, 苏婧, 席北斗, 霍守亮, 纪丹凤, 张蕊, 陈奇
2012, 2(3): 223-228. doi: 10.3969/j.issn.1674-991X.2012.03.034
摘要(3491) PDF(859KB)(1011)
摘要:
在对美国水质标准经济分析研究的基础上，结合我国环境管理的实际情况，构建湖泊营养物标准的技术经济评估框架。计算标准建议值条件下的湖泊营养物容量及入量湖，得到削减量。通过不确定性优化模型对削减量进行分配，核算湖泊富营养化控制成本，并假设标准执行后，对流域经济造成的影响进行评估。将该方法应用于抚仙湖营养物标准的技术经济评估系统，结果表明，通过优化模型对削减量进行分配的削减成本较原规划低，通过构建的技术经济评估框架对该成本进行评估，标准执行后，对流域经济影响适中。
国外湖泊营养物基准向标准转化方法对我国的启示
纪丹凤, 苏婧, 席北斗, 霍守亮, 陈艳卿, 王月
2012, 2(3): 229-233. doi: 10.3969/j.issn.1674-991X.2012.03.035
摘要(3419) PDF(825KB)(874)
摘要:
由于我国现行水质标准中关于富营养化指标的制定缺乏基于营养物基准的分析研究，急需通过借鉴国外经验，找出适宜方法。介绍了美国和其他发达国家的营养物标准体系，回顾了美国国家环境保护局(US EPA)及各州和部落采用的不同营养物标准的制定程序和技术方法，重点分析了国外营养物标准指标的选取和确定标准值的方法。从湖泊营养物基准入手，探讨了制定我国湖泊营养物标准的方法及技术。
大气污染控制治理与节能减排技术
兰州市大气单颗粒来源识别及应用
段菁春, 谭吉华, 王淑兰, 云雅如, 柴发合
2012, 2(3): 234-239. doi: 10.3969/j.issn.1674-991X.2012.03.036
摘要(3438) PDF(968KB)(1002)
摘要:
为配合兰州市政府开展冬季大气污染防治工作，有针对性地抓住重点，降低污染源控制的社会成本，提出更有效的冬防污染源控制对策，2011年12月21—23日在兰州8个采样点共采集10个样品，对其进行电子显微镜来源解析研究。结果表明，兰州市单颗粒形态主要分为层状不规则、链状、圆球形、单体结晶体以及多形态混合型。同时在榆中工业区和西固区附近发现葡萄状和表面液态颗粒物等特征形态。兰州市的大气颗粒物主要来源于扬尘、燃煤、机动车及二次颗粒物；机动车排放颗粒物虽在各采样点均有发现，但总体上所占比例不大；榆中工业区及西固区的工业污染物可能对主城区污染产生明显影响；兰州市主城区的大气颗粒物主要来自局地的排放。建议兰州市重点加强主城区扬尘及燃煤污染控制，严格控制榆中工业区及西固区工业污染源排放。
北京市机动车行驶工况研究
王军方, 丁焰, 王爱娟, 尹航, 谭建伟, 殷宝辉
2012, 2(3): 240-246. doi: 10.3969/j.issn.1674-991X.2012.03.037
摘要(3065) PDF(2439KB)(1189)
摘要:
利用GPS对北京市乘用车、公交车和重型卡车进行实际道路工况数据采集，并进行了工况解析，提取了北京市典型行驶工况。结果表明，乘用车和公交车由于多运行于市区，车辆运行速度较低，怠速、加减速比例较高。重型卡车由于白天只能在五环外运行，匀速运行比例和平均速度均较高。与国外工况相比，北京市的轻重型车在平均速度、加速度和减速度、工况行驶比例均有比较大的偏差。
水污染控制治理与资源化技术
固定化铜绿假单胞菌生物降解对硝基苯酚
黄强, 张明强
2012, 2(3): 247-252. doi: 10.3969/j.issn.1674-991X.2012.03.038
摘要(3582) PDF(693KB)(1269)
摘要:
用海藻酸钠作载体，将一株能以对硝基苯酚(PNP)为唯一碳源和氮源的铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa）进行固定化包埋，利用正交试验确定该菌株固定化细胞制备的最优条件，探讨固定化细胞技术对PNP的生物降解效果及其影响因素。结果表明，该菌株的固定化细胞对PNP的生物降解速度大于游离细胞；固定化细胞对PNP的耐受浓度比游离细胞高；固定化细胞生物降解PNP的最适pH为8.0～9.0，最适温度为30～35 ℃。该固定化细胞在PNP浓度为50 mg/L的无机盐溶液中培养42 h，可使PNP降解率接近100%，其生物降解的时间动力学曲线分为0～35 h和35～42 h两段，其中0～35 h为生长延滞期，35～42 h随着菌株生长的开始，PNP迅速被生物降解，约7 h生物降解完全结束。该菌株的固定化细胞可连续使用3次，生物降解效果稳定。
钦州湾海域氮磷营养盐近30年变化规律及其来源分析
徐敏, 韩保新, 龙颖贤
2012, 2(3): 253-258. doi: 10.3969/j.issn.1674-991X.2012.03.039
摘要(3259) PDF(1515KB)(888)
摘要:
根据近30年钦州湾海域的监测资料和历史数据，分析了钦州湾表层海水中无机氮和磷酸盐的年均浓度以及平面分布的变化规律，并应用相关性分析和入海通量分析对钦州湾营养盐的主要来源和影响营养盐平面分布的因素进行了研究。结果显示：钦州湾海域水体中无机氮年均浓度呈波动上升趋势，磷酸盐年均浓度总体呈下降趋势，无机氮各组分中硝酸盐氮比例最大，占71%；营养盐浓度呈现自内湾茅尾海向钦州湾口递减的趋势；陆源是无机氮的主要来源，其中河流入海所携带的营养盐占入海营养盐总量的78%以上。
污染控制评估与规划技术
水污染防治生物处理技术验证评估方法研究
黄海明, 宋乾武, 许春莲, 王文君, 武少伟, 戴建坤, 田艳丽, 赵秀芹
2012, 2(3): 259-263. doi: 10.3969/j.issn.1674-991X.2012.03.040
摘要(3990) PDF(724KB)(987)
摘要:
随着我国环境污染问题的日益突出，急需大量的高效创新技术以提高对环境污染的治理效果。然而，现有的专家评估体系难以科学、客观地反映技术真实性能，也很难促进新技术的推广应用。为建立科学的环境技术评估(ETV)体系，需要开展水污染防治处理技术验证评估试点工作。制订了水污染防治生物处理技术验证评估指标体系及验证测试方法，并利用该方法对某采用生物技术处理尼龙生产废水的工程实例进行了实证。结果表明：为全面反映该生物处理技术在各种工况条件下的技术效能，设置3个月的验证测试周期是合理的。通过对处理工艺流程中的水质、二次污染、工艺运行及经济技术等指标的测试分析，发现测试过程中得到的统计数据可客观有效地反映污染防治技术的真实性能。根据实证案例结果，对水污染防治生物处理技术验证评估指标体系和验证评估测试方法的进一步完善提出了建议。
噪声污染控制技术
1 000 kV特高压变电站声环境影响仿真研究
李雪亮, 徐振, 周英, 王飞, 朱庚富, 赵刚
2012, 2(3): 264-270. doi: 10.3969/j.issn.1674-991X.2012.03.041
摘要(3220) PDF(1822KB)(934)
摘要:
1 000 kV特高压输变电工程是跨区域电网互联服务的重要项目之一。特高压变电站的变压器、电抗器等设备运行噪声对站外声环境有重大影响，为避免项目投运后的噪声污染，在项目设计时即考虑站内降噪措施和站外声环境影响。针对大型变电站/换流站降噪技术组合，使用Cadna/A对三个噪声控制方案进行声环境仿真分析。模拟结果显示，常规措施下特高压变电站夜间厂界噪声超标距离超过200 m，厂界外受影响区域面积约301 000 m2，附近村庄夜间噪声级显著增高；电抗器采用Box-in技术，可使厂界外噪声超标区域约为常规设计的1/4以下；进一步采用变压器Box-in技术后，特高压变电站可以实现厂界噪声达标排放，附近村庄夜间噪声级增高量在1 dB(A)以内。

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