Polycyclic Aromatic Hydrocarbons（PAHs） come from a wide range of sources. Due to their high toxicity, hydrophobicity, high soil sorption potential and poor degradability, the remediation of PAHs-contaminated soil is of particular interest and the PAHs remaining in the soil needs to be solved urgently. The potential harm of residual PAHs is reviewed based on the chemical speciation of PAHs in soil. Combined with the research status worldwide, the application of microemulsion and microbial remediation technologies in PAHs-contaminated soil, as well as their advantages and disadvantages, are summarized. Meanwhile, the joint application of microemulsion and microbial remediation is prospected in removing residual PAHs in soil. The combined treatment of microemulsion and microbial remediation has broad research prospects, so as to provide reference for future research on the removal of residual PAHs in soil.
对水文化的内涵、分类及传承方式进行研究,分析水文化与水生态文明建设之间的关系,理清二者之间的契合点和借力点,提出了以水文化传承为核心的水生态文明建设模式.选取北京市门头沟区作为典型研究区,通过分析门头沟区水文化的本地条件,结合其水生态文明建设的需求,提出了门头沟区基于水文化传承的生态文明建设模式,总结了"4+1"母亲河水资源综合保护模式,为深入挖掘水文化魅力、全面建设水生态文明城市试点提供支撑.
为了扩大永定河生态补水效益,减小补水过程中的水量损失,提高水资源利用率,扩大有水河长与流动时长,根据近年来永定河北京段生态补水情况,重点梳理永定河平原段生态补水中存在的问题,量化了生态补水过程中各项数据,并针对性提出优化调度建议.在水资源总量刚性约束的情景下,通过小流量多水源分段补水、扩容联动溪流、改建生态补水单孔闸,实现水资源紧缺情景下的补水效益最大化;在水资源丰沛情景下,通过启用流域内外多条补水路径,进一步扩大受水区域,充分利用蓄滞水库、湖区及砂石坑等强渗漏能力的特点,补给地下水,增加境内地下水资源储备量.同时借助跨河设施等有利条件,解决视频、水情监测设备安装痛点问题,实现补水情况全河段、全天候监测,提升永定河水资源调度的自动化与智慧化水平,打造经济高效、安全运行的调水模式.
为了解决北京市水务空间数据组织缺乏业务逻辑、组织体系标准缺乏、空间数据共享困难、支撑业务平台建设能力不足等具体问题,结合北京市智慧水务底座建设总体要求,在水务一张图总体设计思路下,从共享服务平台的框架设计、关键技术以及应用实践等3个方面阐述水务空间数据资源共享服务平台的设计思路,不断优化平台的建设.
以北运河流域信息管理平台系统为例,开展基于水利普查成果三维地理信息平台建设.平台以第一次水利普查基础数据、水利普查成果和水利普查信息平台为基础,基于Web系统实现基础地理信息,河道、湖泊、水利工程及排水等水利普查信息以及经济社会信息在三维系统下的显示与查询,将属性信息的查询展示和三维地理系统有机地结合起来,并设计开发规范共有的数据及信息访问接口,为今后流域范围的水资源调度管理、防汛调度和开展有关水污染治理、雨洪利用研究等专业应用系统提供通用的API接口、基础平台,服务北京水务管理.对进一步加强北运河流域的信息化管理水平,促进北京信息化、科学化管理体系的完善,保障城市安全,提升城市生态环境水平,服务经济社会发展,具有重要的现实意义及前瞻性.
小月河为北京市海淀区一条重要排涝河道.为分析小月河洪水对某新建项目区雨水排除的影响,采用Nash瞬时单位线法计算小月河不同频率设计洪水,采用水面线法推算河道各段洪水位,分析小月河排涝能力及各段河道最高水位.通过对比分析小月河洪水位与现状河道两岸地面高程及项目区下游雨水口内顶高程的关系可知,20年一遇降雨条件下,小月河现状河道能够排除包括项目区在内的流域雨洪;50年一遇降雨条件下,受下游干流洪水顶托影响,洪水最大水位超过雨水口内顶高程9cm,对项目区下游雨水排除有一定影响.结合地形进行分析发现,当流域发生50年一遇洪水,项目区西边双清路会产生积水,但最大积水深度不超过27 cm,属于较低风险区.考虑到项目区所在区域地势较低,相邻区域存在内涝积水风险点,建议项目区增加排水泵,以备出口道路积水较深时应急排水,减轻暴雨积水影响.
依据密云水库地区近年来大气降水水质监测资料,分析了大气降水中pH值、电导率以及水溶性无机盐离子特征及变化趋势,通过离子间的相关性分析,推断大气中污染物的来源.研究表明:密云水库地区大气降水pH值集中在7.6～8.3之间,电导率年均值在75.3～106.4 μs/cm范围内,主要水溶性无机盐离子是SO42-、Cl-、Ca2+和NH4+,占总离子浓度的89.9％,污染物质的主要来源可能是燃煤排放和扬尘.本研究对进一步揭示大气降水对密云水库造成的影响具有指导意义.
近年来,北京市开展了智慧水务1.0建设,在各水务业务领域应用推广物联网、云计算及大数据等新技术.通过将现代化的数据治理、分析等大数据技术应用于取水监管,可以有效提升监管效能.基于新时期治水思路,深入贯彻"要把水资源作为最大的刚性约束"的要求,在详细分析取水监管重点难点的基础上,通过开展典型问题大数据分析,设计信息化实现路径,旨在精准、快速发现并解决问题,更好地发挥大数据技术的重要支撑作用,为提升取水监管水平、推进新型取水监管体系构建提供参考.
近年来城市违法用地现象屡禁不止,给城市监管带来困扰的同时,也为区域生态环境和社会经济的可持续发展带来了诸多不确定性因素.采用机器学习算法识别地表扰动,结合生产建设项目防治范围等资料,得出疑似违法用地.基于Faster R-CNN算法识别的疑似违法用地,准确率为89.4％;疑似违法用地在年内差距明显,第一季度明显高于其他3个季度,第三季度最低,二四季度相对平稳;空间维度上,疑似违法用地主要集中在大兴区、通州区和丰台区,即平原、人口密度相对适中的地方.研究成果能够及时、准确地获取违法用地违法建设,可以有效提升城市监督管理工作效率.
自南水北调通水以来,密云水库蓄水连年上升,直至2021年突破历史最高水位,蓄水量达到新的历史最高值.水库在高水位条件下运行对应的风险及调度所需的条件也随之发生变化,分析现状高水位条件下流域发生极端暴雨对于水库的安全运行至关重要.基于流域降雨资料,结合2012年"7·21"房山暴雨、2016年"7·20"北京大暴雨、2021年郑州"7·20"特大暴雨、"10·5"山西暴雨等极端降雨过程,模拟水库在典型暴雨下开展洪水预报及水库调度的时间与冗余空间,分析其在现状高水位运行条件下的调度模式,为水库安全调度与管理提供决策支撑.
为得到潮河古北口断面污染物通量及其与水质状态之间的关系,利用LOADEST模型建立污染物通量回归方程,估算潮河古北口断面的DO、CODMn、TP、COD和TN的通量,并采用五元集对分析法进行水质评价,推断水体水质发展趋势.结果显示:DO、CODMn、TP、COD和TN的多年日均通量依次为6.2、0.93、0.013、4.83、4.28 t/d;在评价期内断面水质均达到地表Ⅰ类水标准.得出的污染物通量和水质评价结果对潮河水环境保护治理具有一定的借鉴意义.
随着北京南水北调工程的建成和投入使用,定期开展水下巡视检查对保障工程运行安全日益重要,采用水下机器人(ROV)系统辅助检查是可行的解决措施.结合南水北调工程特点和需求,分析了 ROV关键技术和总体设计方案,开展了主舱体、动力系统、运动姿态控制、软件控制系统设计,并对研发的ROV进行了测试和试验应用.结果表明,该ROV系统具有较好的水下稳定运动和控制运行能力,达到ROV功能要求,ROV结构、功能和性能满足南水北调等管涵工程水下检查需求,具有实用性和创新性.
岸线空间管控是河(湖)长制体系管理与完善的重大举措,秉持着"生态优先、协调布局、集约开发、统筹管理、永续利用"的原则,其目标在于以岸线保护为前提,合理、有效利用岸线资源,有序推进区域经济社会高质量发展,实现在保护中开发,在开发中落实保护的目标.本次以西藏自治区中部的内流湖A为研究对象,在对岸线保护利用现状和发展需求全面调查的基础上,多途径系统分析湖区多年平均水位、高水位及其变化规律,并以此为依据划定岸线边界线;综合生态红线、自然保护区及区域发展情况,确定岸线功能区类别,并制定针对性的管控和保障措施,研究结果可为同类高原湖泊的岸线规划提供借鉴.
北京市南水北调干线管理处(以下简称干线管理处)是南水北调中线干线工程(惠南庄泵站出口至团城湖末端闸)段(以下简称南水北调北京段工程)的运行管理单位,通过聚焦调水工程标准化运行管理,提高规范化管理水平,推动工程智慧化建设,全方位保障南水北调工程安全、供水安全和水质安全.
考虑前期影响雨量的径流模拟可量化水资源形成过程,核算降雨水资源量,提升水资源精细化管控水平.以张家坟流域为例,构建新安江单区间和三区间径流模拟模型,并基于前期影响雨量进行频率分析,分析2021年"7·12"场次降水前期影响雨量值,调整模型参数模拟径流过程,实现水资源量核算目的.通过P-III生成张家坟流域前期影响雨量值的频率曲线,建立土壤含水与前期影响雨量关系,分析不同前期影响雨量下径流影响,发现前期影响雨量与径流存在正相关关系.建立张家坟流域新安江单区间和三区间径流模型,根据前期影响雨量值调整模型K值和WM进行径流模拟,通过模拟结果进行张家坟降雨量、蒸发量、场次径流总量、河道汇入组成径流量及土壤入渗量核算.本研究提出基于前期影响雨量调整新安江模型参数模拟径流方法,实现对水资源量的分类、分区及分场次核算,为智慧水务下水资源精细化管控提供技术支持.
为定量评估潮白河生态补水的环境效益,研究补水期间其干支流及周边区域(含下游流域)内的实时水质数据,采用分布滞后非线性模型和空间杜宾模型,定量考察补水对地表水环境的时空影响.选取COD作为水质污染的典型指标,补水前后,各监测站点的COD浓度变化较明显,水头所到之处COD浓度升高,待水流稳定后COD又缓慢下降;整个补水期间,逐日的Mo-ran's I指数经历了平稳期、急剧上升期和缓慢下降期,且Moran's I指数均显著正相关.本研究将为流域水资源配置管理提供决策支持.
为更好地了解工民建工程建设过程中地下水疏排特征,以北京市平原区作为研究区,收集2019-2021年间北京平原区工民建工程基坑开挖深度及排水规模数据,采用帕累托分析、相关性分析等方法,分析基坑开挖深度和排水规模的相关关系和规模特征.研究区工民建工程排水规模大小与所处位置水文地质条件、疏水方案密切相关;基坑开挖深度0～15m的工程占比76％;排水规模5万m3m以上的工程占比14.9％,其地下水疏排量占比却高达96.6％;基坑深度与排水规模无相关性.建议基坑开挖深度超过15 m或排水规模超过5万m3m的工程向有管理权限的水行政主管部门备案.
感知体系建设是智慧水务的重要组成部分,按照智慧水务总体建设要求,结合北京水务物联感知现状构建了由感知站网、感知台账、物联网感知平台、感知数据汇聚接入、技术标准、制度保障组成的感知体系结构,对感知数据全生命周期监控、多协议多方式融合、边缘智能等关键技术及实现进行了阐述.经过智慧水务感知体系的建设,全市自然循环和社会循环的感知数据已基本实现汇聚与共享,为水旱灾害防御、水资源调度等业务提供了有效的数据支撑.
以北京园中园商务办公园区为研究区,通过布设监测采样装置,获取到6场降雨的雨量、流量和水质数据,采用综合污染指数法、相关性分析与M(V)曲线拟合等方法开展分析,结果表明:商务办公园区雨水中TN浓度超标最严重,SS和COD部分场次降雨浓度超标,而大部分降雨事件的TP和NH3-N浓度均能达标,雨水整体呈轻度污染状态;降雨总量大的场次降雨污染物相关性较好;各场次降雨初期效应不明显,初期效应均在中等以下,且多场降雨中仅有1～2项污染物表现出初期效应;雨强在一定程度上会影响水质浓度,但两者无明显相关性.研究了典型商务办公园区的雨水径流污染物特性,为指导商务办公区面源污染控制和进一步提升商务园区环境质量提供了基础.
以设施番茄为研究对象,开展不同水氮输入对设施番茄产量、温室气体排放、植株吸氮量等指标影响,基于实验监测数据,构建设施番茄种植情况下的土壤碳氮循环模型DNDC,并对模型的精度进行验证.结果表明:DNDC模型能够较好地模拟设施番茄产量以及N20、CO2等温室气体的排放量;采用线性回归分析,构建了CH4排放预测模型,预测模型能够更加准确地通过DNDC模拟值反映CH4实际排放量,模型R2值为0.745,模拟结果均通过显著性检验.研究成果可为设施蔬菜生产的水氮管理模式提供参考,同时对于农田降氮减排潜力的研究具有一定的指导意义.
