利益相关者参与流域水环境管理的研究 被引量：1

1

作者 杜伊 王晓燕 李方园 《环境科学与管理》 CAS 2017年第4期1-6,共6页

中国环境管理过程中存在的问题主要有科学研究停留在水环境管理的认识层面,对于影响利益相关者参与效果的因素以及如何使利益相关者参与到流域水环境管理中来的研究存在不足。为了促进利益相关者参与流域水环境管理,政府应发挥主导作用... 中国环境管理过程中存在的问题主要有科学研究停留在水环境管理的认识层面,对于影响利益相关者参与效果的因素以及如何使利益相关者参与到流域水环境管理中来的研究存在不足。为了促进利益相关者参与流域水环境管理,政府应发挥主导作用,完善公众参机制和参与评价机制,通过整合各自不同的视角,协调利益相关者之间的利益冲突,产生更多创造性的方案来提高环境管理的决策质量,同时加强管理措施的实施效果,最终实现利益最大化。 展开更多

关键词 利益相关者 环境管理 公众参与

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环境因子对密云水库消落带沉积物-水界面氮交换通量的影响研究 被引量：1

2

作者 刘亚贺 王晓燕 许康丽 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期849-856,共8页

为探究不同环境因子对水库消落带沉积物中氮迁移释放的影响,以密云水库消落带为研究对象,采用原状泥柱静态培养实验,并通过单一影响因素法,开展了温度、上覆水pH、溶解氧对沉积物-水界面氮交换通量的影响研究。结果表明:消落带上覆水和... 为探究不同环境因子对水库消落带沉积物中氮迁移释放的影响,以密云水库消落带为研究对象,采用原状泥柱静态培养实验,并通过单一影响因素法,开展了温度、上覆水pH、溶解氧对沉积物-水界面氮交换通量的影响研究。结果表明:消落带上覆水和沉积物中无机氮含量在夏季(落干期)和秋季(淹水期)存在明显的差异,其中沉积物中NH_(4)^(+)-N含量变化最大,秋季较夏季下降80.4%,NO_(3)-N含量下降59.7%,淹水期间三态氮(NH_(4)^(+)-N、NO_(2)-N、NO_(3)-N)由沉积物释放到水中。温度、pH和溶解氧对消落带沉积物-水界面氮的迁移转化作用存在差异,升温促进NH_(4)^(+)-N释放并抑制NO_(3)-N释放,偏酸和偏碱条件会促进NH_(4)^(+)-N的释放,有氧条件会加剧沉积物-水界面三态氮的交换,促进三态氮的释放。密云水库消落带沉积物C/N为7.51~9.35,其表层水体中的有机质主要来源于水体内部生物残体。因此,未来应关注密云水库消落带沉积物内源释放风险,同时完善消落带湿地建设,减少消落带氮流失对水体的污染。 展开更多

关键词 消落带 沉积物-水界面 环境因子 氮交换通量

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水库与河流沉积物中好氧甲烷氧化菌群落差异性研究 被引量：5

3

作者 刘洋 陈永娟 +2 位作者 王晓燕 许康利 杨志伟 《中国环境科学》 EI CAS CSSCI CSCD 北大核心 2018年第5期1844-1854,共11页

甲烷在自然生态系统碳循环过程中起着重要作用,氮素形态的差异影响了甲烷氧化菌的氧化作用.选取北京市密云水库和北运河两类不同污染类型的水体作为研究区域,采用克隆文库分子生物学的方法,探究氮素形态及其来源的差异对MOB细菌群落特... 甲烷在自然生态系统碳循环过程中起着重要作用,氮素形态的差异影响了甲烷氧化菌的氧化作用.选取北京市密云水库和北运河两类不同污染类型的水体作为研究区域,采用克隆文库分子生物学的方法,探究氮素形态及其来源的差异对MOB细菌群落特征的影响.结果表明:密云水库与北运河沉积物中氮素形态有显著差异,水库中氮素以NO_3^--N为主,河流中氮素以NH_4^+-N为主;氮素形态的差异影响了MOB细菌的系统发育,密云水库沉积物中MOB细菌的高同源性菌群主要来自湖泊生态系统,与NO_3^--N有较强的响应关系,北运河沉积物中MOB细菌高同源性菌群主要来自污水处理厂废水和活性淤泥,与NH_4^+-N有较强的响应关系,不同环境中氮素对MOB细菌的影响主要依赖于氮素的主要存在形态及其主要来源.北运河等重污染河流中MOB细菌群落的联系更紧密更趋于模块化,对环境变化的敏感程度更高,微生物更脆弱,更容易受到水质变化以及人类活动的干扰.北运河沉积物中NH_4^+-N对MOB细菌氧化速率的抑制性强于密云水库沉积物中NO_3^--N对甲烷氧化的抑制作用.重污染的城市河流中高浓度的NH_4^+-N通过抑制甲烷氧化速率和促进产甲烷产生速率的双重作用影响了河流沉积物中甲烷的产生. 展开更多

关键词 沉积物 好氧甲烷氧化菌 氮素形态 群落结构 系统发育 环境因子 共存关系网络

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密云水库周边小流域大气氮磷沉降特征研究 被引量：14

4

作者 陈海涛 王晓燕 +3 位作者 黄静宇 黄洁钰 南哲 任佳雪 《环境科学研究》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期1419-1431,共13页

大气沉降是氮磷元素进入水体的重要途径之一,为了解密云水库水源地周边大气氮磷沉降特征,选取土门西沟小流域为研究区域,设置降水、降尘自动采样器进行为期一年(2019年9月—2020年8月)的大气沉降收集,分析大气干、湿沉降中不同形态氮磷... 大气沉降是氮磷元素进入水体的重要途径之一,为了解密云水库水源地周边大气氮磷沉降特征,选取土门西沟小流域为研究区域,设置降水、降尘自动采样器进行为期一年(2019年9月—2020年8月)的大气沉降收集,分析大气干、湿沉降中不同形态氮磷通量逐月和季节变化及其影响因素,估算大气氮磷沉降对小流域及密云库区氮磷输入的贡献.结果表明:①土门西沟小流域大气氮、磷年沉降通量分别为38.393和1.952 kg/(hm^(2)·a),氮磷干湿沉降通量季节性变化显著.②湿沉降受气象(降雨量、温度、降雨时间间隔)等因素影响,氮磷沉降通量表现为夏季>春季>秋季>冬季,温度升高、降雨时间间隔变长均会使氮磷湿沉降浓度增大,而降雨量大小与大气湿沉降通量直接相关.③干沉降受物质来源及气象等因素影响,氮磷沉降通量呈夏冬季高、春秋季低的特点,其中风向、风速是影响大气氮磷干沉降的重要因子.④经计算,土门西沟小流域大气氮、磷沉降贡献分别为1339.90和1.50 kg/a,分别占其氮、磷输出贡献的28.57%和0.39%,若不考虑空间差异性,预计大气沉降直接落入密云水库总氮(TN)和总磷(TP)的沉降量分别为551.18和28.02 t.研究显示,大气沉降是密云库区周边面源污染综合管理的重要一环,未来应引起足够关注. 展开更多

关键词 土门西沟 氮磷沉降 影响因素 输出贡献

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潮河流域净人为磷输入变化及其对河流总磷通量的影响

5

作者 杨木兰 黄洁钰 +1 位作者 王焕晓 王晓燕 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期1599-1608,共10页

为了定量分析长期净人为磷输入(Net anthropogenic phosphorus input,NAPI)及其对河流总磷(TP)通量的影响,本研究估算了潮河流域1995—2014年的NAPI及河流TP通量,并分析其驱动因子。结果表明:潮河流域1995—2014年的NAPI量为4.93~10.74 ... 为了定量分析长期净人为磷输入(Net anthropogenic phosphorus input,NAPI)及其对河流总磷(TP)通量的影响,本研究估算了潮河流域1995—2014年的NAPI及河流TP通量,并分析其驱动因子。结果表明:潮河流域1995—2014年的NAPI量为4.93~10.74 kg·hm^(-2)·a^(-1),年均增长率为4.01%,其在时间上呈现上升趋势,空间上南高北低,90%以上的NAPI来自化肥和食品/饲料;潮河TP通量变化主要与流量有关,其均值为1.70×10^(-2) kg·hm^(-2)·a^(-1);潮河流域磷输出率(TP/NAPI)降低主要是由于水文气候因素对磷迁移过程的影响所引起的土壤和沉积物的强烈截留作用。研究表明,在潮河流域的磷素管理措施中,需要更加关注磷输入和滞留磷的协同管理。 展开更多

关键词 潮河流域 净人为磷输入(NAPI) 河流总磷通量

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再生水补给河流北运河COD_(Cr)降解系数变化及影响因素 被引量：12

6

作者 张培培 吴艺帆 +2 位作者 庞树江 王晓燕 杜伊 《湖泊科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期99-112,共14页

化学需氧量(COD)是影响地表水体水质的主要污染指标.明确地表水中COD的降解系数,可为把握有机物污染过程变化以及有效控制污染提供科学依据.北运河是城市再生水河流,COD污染严重.以北运河从上游至下游的5个典型断面(马坊桥、火沙路、东... 化学需氧量(COD)是影响地表水体水质的主要污染指标.明确地表水中COD的降解系数,可为把握有机物污染过程变化以及有效控制污染提供科学依据.北运河是城市再生水河流,COD污染严重.以北运河从上游至下游的5个典型断面(马坊桥、火沙路、东关大桥、榆林庄桥、杨洼闸)为例,通过室内模拟实验,估算了不同断面COD_(Cr)降解系数,并对COD_(Cr)降解系数进行校正;测定了颗粒物沉降速率、复氧系数,评估了水体自净能力;分析了不同环境条件(温度、溶解氧、流速)对COD_(Cr)的降解影响.结论如下:北运河水体自净能力较差,颗粒物沉降速率范围为1.09～3.22 m/d,杨洼闸断面颗粒物沉降速率最低为1.09 m/d,其复氧系数偏低,为0.016 d^(-1).北运河水体COD_(Cr)降解系数符合一级动力学方程;经水力、温度经验公式校正后,COD_(Cr)降解系数范围为0.0184～0.0883 d^(-1),低于我国其他平原地区河流.北运河COD_(Cr)降解系数存在明显的空间差异性,上游断面的降解系数高于下游断面,不过下游北京界最后出水断面杨洼闸表现出闸坝特殊性,降解系数最高(0.0416～0.0883 d-1).水质参数中温度、溶解氧、氧化还原电位、营养盐以及总有机碳是COD_(Cr)降解系数的主要影响因子. COD_(Cr)降解系数随着温度、溶解氧、外源动力增加而增大; COD_(Cr)降解系数与营养盐、TOC呈显著正相关,与氧化还原电位呈显著负相关.研究结果可为我国相关城市再生水体水质改善和城市黑臭水体治理提供科学依据. 展开更多

关键词 再生水 CODCr降解 水体自净 降解因素 北运河

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潮河流域人类活动氮输入对河流硝态氮通量的影响 被引量：4

7

作者 王俊 黄洁钰 +1 位作者 李方圆 王晓燕 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期142-154,共13页

为了有效评估流域内人类活动氮输入量,并确定其对河流硝态氮通量的影响,本研究将净人类活动氮输入分为人为点源和非点源输入两部分,估算了1995—2014年人为点源和非点源氮输入量变化,构建了其与河流硝态氮通量的多元回归模型(R^(2)=0.7... 为了有效评估流域内人类活动氮输入量,并确定其对河流硝态氮通量的影响,本研究将净人类活动氮输入分为人为点源和非点源输入两部分,估算了1995—2014年人为点源和非点源氮输入量变化,构建了其与河流硝态氮通量的多元回归模型(R^(2)=0.73),分析了该流域氮素输出及滞留的影响因素。结果显示,20年间潮河流域净人类活动氮平均输入量为5 569.27kg·km^(-2)·a^(-1),其中非点源输入约占净人类活动氮输入量的76.87%,点源输入占23.13%。在非点源输入中化肥氮输入占净人类活动氮输入总量的比重最大,约为35.92%,其次是食品饲料氮输入,占21.12%,大气氮沉降占15.05%,种子氮输入和农业固氮分别占4.35%和0.43%。潮河流域河流平均硝态氮通量为115.94 kg·km^(-2)·a^(-1),由人类活动导致的氮输入量约占潮河流域硝态氮通量的96.65%。流域内人类活动氮输入对河流氮通量影响较大,点源氮输入、化肥氮输入和种子氮输入是河流氮通量的主要来源。受水文气象及下垫面等因素影响,该流域滞留氮素对河流硝态氮通量的贡献率较大,多年平均占比为11.01%。 展开更多

关键词 净人类活动氮输入 硝态氮通量 滞留氮 潮河流域

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北运河沉积物中氨氧化微生物的群落特征 被引量：34

8

作者 鲍林林 陈永娟 王晓燕 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期179-189,共11页

采用T-RFLP、RT-qPCR和克隆测序等分子生物学技术,以氨单加氧酶基因（amoA）为分子标记,研究了北运河表层沉积物中氨氧化古菌（AOA）和氨氧化细菌（AOB）的群落多样性、丰度、系统发育及其与环境因子的响应关系.结果表明,沉积物中AOB的... 采用T-RFLP、RT-qPCR和克隆测序等分子生物学技术,以氨单加氧酶基因（amoA）为分子标记,研究了北运河表层沉积物中氨氧化古菌（AOA）和氨氧化细菌（AOB）的群落多样性、丰度、系统发育及其与环境因子的响应关系.结果表明,沉积物中AOB的群落多样性和丰度均高于AOA,是北运河沉积物中氨氧化过程的主要功能微生物.沉积物中氨氧化微生物群落结构沿干流和支流存在明显的空间分异,而AOA的种类组成空间差异较小;沉积物的氨氮（NH4＋）和硝态氮（NO3-＋NO2-）是影响氨氧化微生物群落特征的主要因子,AOB对环境变化的敏感性更高;AOA和AOB的amoA基因拷1贝数分别为1.32×10^5～ 1.91×10^6copies/g、5.39× 10^5～8.3×10^6copies/g.闸坝下游沉积物的氨氧化微生物丰度最高.系统发育分析表明,amoA基因序列多属于土壤/沉积物分支,较多AOB的克隆序列与土壤亚硝化螺菌属（Nitrosospira）的类群相似性可达98％.受污水处理厂退水的影响,部分amoA基因序列与污水处理厂废水和活性污泥中发现的类群同源性高.污染物质来源、支流汇入和闸坝拦截对河流沉积物氨氧化微生物的群落特征影响显著. 展开更多

关键词 沉积物 群落结构 丰度 系统发育

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北运河沉积物中主要脱氮功能微生物的群落特征 被引量：21

9

作者 鲍林林 王晓燕 +1 位作者 陈永娟 张苓荣 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期1520-1529,共10页

应用分子生物学技术研究北运河沉积物中主要脱氮功能微生物,反硝化细菌和厌氧氨氧化细菌(Anammox)的群落特征,探讨了微生物群落的季节变化及其与环境因子的响应关系.结果表明,沉积物中反硝化细菌和Anammox的丰度和群落组成随季节变化差... 应用分子生物学技术研究北运河沉积物中主要脱氮功能微生物,反硝化细菌和厌氧氨氧化细菌(Anammox)的群落特征,探讨了微生物群落的季节变化及其与环境因子的响应关系.结果表明,沉积物中反硝化细菌和Anammox的丰度和群落组成随季节变化差异显著.从夏季到冬季,反硝化细菌丰度逐渐增加,Anammox的丰度却逐渐降低;反硝化细菌的多样性均显著的高于Anammox的多样性,反硝化细菌是北运河沉积物中主要的脱氮微生物.从夏季到冬季,沉积物中氮和TOC含量均逐渐升高,温度是决定脱氮微生物群落特征季节变化的关键因子,TN与反硝化细菌的群落丰度显著正相关,C/N与Anammox的丰度显著正相关;反硝化细菌的群落结构主要受到硝氮和p H的影响,p H也是影响Anammox物种时空分布的主要因子.系统发育分析表明,两种脱氮微生物的主要类群均具有较高的耐污性和良好的脱氮效率,反硝化细菌主要从属于Pseudomonas和Halomonas,Anammox物种发育多样性较低,主要为浮霉菌门的Candidatus Brocadia. 展开更多

关键词 北运河沉积物 反硝化细菌 厌氧氨氧化细菌 季节变化 环境因子 系统发育

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潮河流域非点源污染控制关键因子识别及分区 被引量：25

10

作者 耿润哲 王晓燕 +1 位作者 庞树江 殷培红 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期1258-1267,共10页

将GIS技术、Arc SWAT模型与分析技术相结合,以农耕养殖程度较高的北京密云水库上游潮河流域为研究区,通过对流域近20年非点源污染负荷时空变异情况进行模拟,识别影响非点源污染流失的关键因子,进行非点源污染控制区划.结果表明,总氮和... 将GIS技术、Arc SWAT模型与分析技术相结合,以农耕养殖程度较高的北京密云水库上游潮河流域为研究区,通过对流域近20年非点源污染负荷时空变异情况进行模拟,识别影响非点源污染流失的关键因子,进行非点源污染控制区划.结果表明,总氮和总磷年均负荷量分别为563.3,28.7t/a,氮磷负荷空间分布特征表现为:丰水年以地势较高且农业耕作活动频繁区域为主,平水年和枯水年表现为靠近河道的农业用地与畜禽养殖区为主.采用多因素方差分析11种不同因素对流域非点源污染负荷的影响程度表明,施肥量是影响氮磷输出的最主要的因子,坡长、土壤类型、土地利用方式及坡度是影响氮磷输出的次重要因子;针对潮河流域长期传统耕作以及化肥过量施用的现状,土壤有机磷的含量也会对总磷的输出产生一定的影响.潮河流域可划分为3个污染控制区,第1类:污染控制区(以近河道耕种区为主,面积186.74km2),第2类:污染治理区(农村生活及畜禽养殖区为主,面积23.09km2),第3类:生态修复区(高坡度强降雨区为主,面积1365.25km2).该研究结果可有效提升流域非点源污染治理的效率,为水源地流域环境保护提供参考. 展开更多

关键词 非点源污染 SWAT模型 污染分区 密云水库

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北京市北运河水体中化学需氧量组分含量及其可生化性研究 被引量：10

11

作者 杜伊 胡玮璇 +2 位作者 王晓燕 陈永娟 刘洋 《湿地科学》 CSCD 北大核心 2017年第3期470-477,共8页

于2013年3月18日、7月20日和10月26日,在北京市北运河上游河段干流和支流共设置19个采样点,利用NOVA400参数水质仪,测定水样中的化学需氧量含量;采用活性污泥生物处理法,利用BM-Advance呼吸仪,进一步测定计算和划分水样中的化学需氧量组... 于2013年3月18日、7月20日和10月26日,在北京市北运河上游河段干流和支流共设置19个采样点,利用NOVA400参数水质仪,测定水样中的化学需氧量含量;采用活性污泥生物处理法,利用BM-Advance呼吸仪,进一步测定计算和划分水样中的化学需氧量组分,并探讨其可生化性。研究结果表明,北运河水体中总化学需氧量含量较高,水质较差。各采样点水体中的化学需氧量中,溶解性不可生物降解组分含量都最高,易生物降解组分含量最低,说明北运河水体的可生物降解性较差。主成分分析结果显示,3月18日(雨季前)北运河可生化性较差,溶解性不可生物降解组分对水体的影响最大,贡献率为34.33%;7月20日(雨季中)可生化性无明显变化,易生物降解组分和异养菌对水体的影响较大,累计贡献率为41.35%;10月26日(雨季后)异养菌对水体影响较大,贡献率为31.62%。空间聚类分析结果显示,第一类采样点集中在北运河上游和下游,该区域主要为郊区,水体中溶解性不可降解组分含量较高,可生化性较差;第二类采样点主要在闸坝附近,颗粒性不可生物降解组分含量较高;第三类采样点集中在北运河中游地区,慢速生物降解组分和溶解性不可降解组分的含量较高,可生化性提高。 展开更多

关键词 化学需氧量组分 可生化性 北运河

原文传递

城市河流沉积物中氮素与好氧甲烷氧化菌群落特征响应关系 被引量：3

12

作者 刘洋 陈永娟 +1 位作者 王晓燕 许康利 《湖泊科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期1271-1283,共13页

由于人类活动的影响大量未经处理的废污水汇入城市河流,高浓度的污染物影响了河流中微生物对生物地球化学物质迁移和转化的介导作用.本文选取典型的城市河流——北运河作为研究区域,分析了北运河沉积物中氮素形态以及含量的空间和季节... 由于人类活动的影响大量未经处理的废污水汇入城市河流,高浓度的污染物影响了河流中微生物对生物地球化学物质迁移和转化的介导作用.本文选取典型的城市河流——北运河作为研究区域,分析了北运河沉积物中氮素形态以及含量的空间和季节差异性,并结合克隆文库分子生物学的方法,探讨了氮素形态和含量的差异对好氧甲烷氧化菌(aerobic methane-oxidizing microorganisms,MOB)群落特征的影响.结果表明:北运河沉积物中铵态氮(NH_4^+-N)为氮素的主要存在形态,存在显著的空间差异,其含量在下游显著高于上游,但季节差异不显著.NH_4^+-N含量的空间差异对MOB的群落结构和群落分布有显著影响,对群落多样性影响不显著.NH_4^+-N含量的空间分布特征与MOB的群落聚类特征一致,NH_4^+-N对MOB群落分布的影响显著高于其他形态的氮素,其含量越高,则与MOB群落分布的响应关系越紧密.北运河中NH_4^+-N的来源影响了沉积物中MOB的主要来源,MOB高同源性菌群的来源与NH_4^+-N等主要污染物的来源一致.沉积物中MOB物种之间联系的紧密程度依赖于氮素的主要存在形态及其含量水平.NH_4^+-N含量较高的下游沉积物中微生物彼此之间关系及集聚程度更强,受外界环境变化的干扰程度更强,受人类活动引起环境变化的敏感程度更高.城市河流中氮素的形态和含量差异对甲烷的氧化过程有显著影响.探究城市河流沉积物中高含量的NH_4^+-N对甲烷产生及消耗的影响过程是控制河流温室气体排放的关键. 展开更多

关键词 沉积物 好氧甲烷氧化菌 铵态氮 群落结构 系统发育 共存关系 环境因子

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北运河闸坝区水体氨氧化微生物及硝化活性特征研究 被引量：3

13

作者 刘洋 于洋 +1 位作者 王晓燕 鲍林林 《环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第11期4044-4052,共9页

采用分子荧光定量PCR对北运河闸坝区(上游沙河闸和下游杨洼闸)水体中氨氧化细菌(AOB)的amoA基因拷贝数进行定量测定,并研究了闸坝设置和排污口污水排放对AOB的amoA基因拷贝数,硝化活性(NA)和氮素转化的影响.结果表明,1在沙河闸段,AOB的a... 采用分子荧光定量PCR对北运河闸坝区(上游沙河闸和下游杨洼闸)水体中氨氧化细菌(AOB)的amoA基因拷贝数进行定量测定,并研究了闸坝设置和排污口污水排放对AOB的amoA基因拷贝数,硝化活性(NA)和氮素转化的影响.结果表明,1在沙河闸段,AOB的amoA基因拷贝数呈现先上升后下降,排污口处又显著上升的空间变化特征,其变化范围为(1.84±0.09)×10~8^(7.12±0.36)×10~8copies·L^(-1),排污口处最高;在杨洼闸段,amoA基因拷贝数呈现先上升后下降最后趋于平稳的空间变化特征,其变化范围为(3.05±0.15)×10~8^(6.83±0.34)×10~8copies·L^(-1),下游100 m处最高.闸坝的设置和排污口污水的排放对AOB的amoA基因拷贝数和空间分布具有显著影响.2硝化活性(NA)的空间变化特征与AOB的变化特征相同.闸坝的设置和污水排放能促进水体的硝化过程,加快污染物质的降解.3沙河闸排污口处排放的NH_4^+-N可以作为AOB生长的氮源,提高硝化活性,加快NH_4^+-N全向NO_3^--N的转化,促进硝化过程的完全进行;杨洼闸段闸门的开启导致溶解氧的升高和内源NO_3^--N的释放,为AOB的生长提供氮源,提高硝化活性,但造成了NO_2^--N的积累. 展开更多

关键词 闸坝 硝化活性 氨氧化细菌 AMOA 北运河

原文传递

基于前期雨量和降雨历时的SCS-CN模型改进 被引量：12

14

作者 吴艾璞 王晓燕 +3 位作者 黄洁钰 黄静宇 王俊 李泽琪 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第22期85-94,共10页

径流曲线法(Soil Conservation Service Curve Number,SCS-CN)对前期产流条件(Antecedent Moisture Condition,AMC)的概化,导致径流预测出现相应的突然跳跃,同时还忽略了降雨历时作为重要组成部分对地表径流的影响,影响了模型径流预测... 径流曲线法(Soil Conservation Service Curve Number,SCS-CN)对前期产流条件(Antecedent Moisture Condition,AMC)的概化,导致径流预测出现相应的突然跳跃,同时还忽略了降雨历时作为重要组成部分对地表径流的影响,影响了模型径流预测的精度。密云水库是北京市地表饮用水的重要来源,对其上游流域进行降雨径流预测有着重要的生态意义和经济意义。该研究将SCS-CN模型与前期雨量和降雨历时结合,采用API(Antecedent-Precipitation Index,前期降雨指数)模拟土壤前期水分条件,并且提出了一种考虑次降雨事件中土壤前期雨量和土壤入渗量的静态渗透方程,对SCS-CN模型进行了改进。其中,潜在最大蓄水等于前期土壤水分和土壤潜在蓄水量的和,最大静态渗透速度是流域土壤水分达到蓄满时的静态渗透速度,静态渗透系数是与土壤结构、土地利用等相关的无量纲。利用2006—2010年及2014—2020年石匣流域径流小区的200次降雨径流事件监测结果,对该研究改进的模型与原SCS-CN模型以及两种前人改进的SCS-CN模型进行了校准、验证和性能比较。结果表明,4种径流模型中,该研究改进的模型表现最好,纳什效率系数为0.77,决定系数为0.79,均方根误差为3.21 mm,相比于SCS-CN模型纳什效率系数、决定系数分别提高了319%、97.5%,均方根误差降低了107.5%。参数敏感性分析表明,潜在最大蓄水和静态渗透系数是最敏感的两个参数,最大静态渗透速度的参数敏感性一般,初损率的参数敏感性最差。该研究改进模型在密云水库上游潮白河流域降雨径流模拟中具有一定的适用性,可为其他地区产流计算提供参考依据。 展开更多

关键词 径流 模型 降雨 SCS-CN模型 前期降雨指数 降雨历时

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小流域不同土地利用类型氮素平衡特征 被引量：9

15

作者 王焕晓 王晓燕 +1 位作者 杜伊 李雨芯 《生态与农村环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第9期1206-1213,共8页

以土地利用类型为研究单元,在实际调查的基础上,对蛇鱼川小流域氮素收支进行估算,分析各土地利用单元中氮素的来源与去向,并对比不同土地利用单元中氮素的输入、输出及盈余强度。结果表明,养殖区氮素输入、输出强度最高,生态林最低,经... 以土地利用类型为研究单元,在实际调查的基础上,对蛇鱼川小流域氮素收支进行估算,分析各土地利用单元中氮素的来源与去向,并对比不同土地利用单元中氮素的输入、输出及盈余强度。结果表明,养殖区氮素输入、输出强度最高,生态林最低,经济林氮素输入强度约是耕地的3倍。经济林和耕地的主要氮素输入源均为肥料输入,其中,经济林农家肥氮素输入占比达83.32%,耕地则以化肥输入为主(占56.44%),主要的输出源也为肥料施用损失;生态林主要输入源为固氮输入,占比高达70.05%,输出源主要为天然输出;居民区和养殖区主要氮素输入源分别为食品和饲料输入。流域内各土地利用类型均呈氮素盈余状态,而不同土地利用类型氮素盈余强度差异明显,其中,养殖区和经济林盈余强度较高,分别为4795.15和493.72kg·hm^-2,耕地次之(139.13kg·hm^-2),生态林和居民区较低,分别为77.17和68.52kg·hm^-2。人类活动是影响小流域氮素平衡的重要因素,减少施肥量,控制肥料损失,加强畜禽养殖系统内氮素管理是该流域氮素管理的重点。 展开更多

关键词 氮素收支 土地利用 氮素盈余强度 蛇鱼川小流域

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输入数据精度与准确性对SWAT模型模拟的影响 被引量：8

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作者 陈海涛 王晓燕 +4 位作者 南哲 韩晓萌 吴艾璞 黄洁钰 庞树江 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期2151-2160,共10页

以潮河流域为研究区域,利用潮河流域1990~2013年监测数据,构建SWAT模型,在模型结构和参数不改变的情况下,探究输入数据精度(DEM分辨率)与准确性(降水插值)对径流和总氮模拟结果影响.结果显示:DEM分辨率变化(30~300m)对径流及总氮模拟效... 以潮河流域为研究区域,利用潮河流域1990~2013年监测数据,构建SWAT模型,在模型结构和参数不改变的情况下,探究输入数据精度(DEM分辨率)与准确性(降水插值)对径流和总氮模拟结果影响.结果显示:DEM分辨率变化(30~300m)对径流及总氮模拟效果不同,对径流模拟影响不明显,纳什系数(ENS)和R^(2)可达到0.87以上;对总氮模拟结果影响较大,分辨率越精细,模拟效果越好.不同水文年,DEM分辨率变化对总氮负荷模拟表现不同.丰水年对总氮负荷影响较大,负荷量差异较为明显,枯水年影响相对较小;不同DEM分辨率下,年均(1993~2002年)总氮负荷强度空间分布相似,高负荷区均位于潮河中游,潮河上游及下游的负荷强度相对较低.不同降水输入数据站点分布、站网密度和准确性不同,流域内降水空间分布差异显著.总体上,基于站点较少的气象站插值数据与雨量站实测降水数据,径流和总氮模拟效果较为接近;基于SWAT官方雨量站插值数据,径流和总氮模拟效果较差.不同降水数据输入情景下,模拟的总氮负荷强度模拟的空间分布差异明显;降水量分布较高的区域,负荷量也较高;不同水文年下,不同降水输入对总氮负荷模拟表现不同.丰水年和枯水年,基于气象站插值数据的总氮模拟结果与基于雨量站实测数据的模拟结果较为接近,而基于SWAT官方雨量站插值的模拟误差较大;平水年,基于SWAT官方雨量站插值的模拟结果较气象站插值数据的模拟结果更好.该研究可为流域开展模型构建提供科学参考和借鉴. 展开更多

关键词 SWAT模型 DEM分辨率 降水数据 潮河流域

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流域尺度非点源总氮输出系数改进模型的应用 被引量：24

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作者 庞树江 王晓燕 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第18期213-223,共11页

非点源态氮流失是地表水体水质恶化的重要因素,引发水体富营养化等一系列水环境问题。而准确评估流域内非点源总氮的负荷及分布和影响因素是流域综合管理的必要前提。该研究提出了一个综合考虑产污强度、降雨径流、土壤水分下渗和流域... 非点源态氮流失是地表水体水质恶化的重要因素,引发水体富营养化等一系列水环境问题。而准确评估流域内非点源总氮的负荷及分布和影响因素是流域综合管理的必要前提。该研究提出了一个综合考虑产污强度、降雨径流、土壤水分下渗和流域下垫面植被景观截留等作用的氮输出系数模型,将其应用于密云水库潮河流域,并结合流域实测水质数据对构建的模型结果进行验证。在此基础上,识别了流域总氮关键源区,利用增强回归树模型确定了总氮流失的关键影响因子。主要结论:1)与实测总氮负荷相比,改进输出系数模型模拟精度(相对误差8.23%)明显高于传统输出系数模型(相对误差18.94%);2)总氮关键源区主要分布于潮河中上游干流西侧和下游干流两侧区域,从行政区划来看主要位于丰宁满族自治县(大阁镇、黑山嘴镇)与滦平县(虎什哈镇和巴克什营)与密云区(高岭镇、古北口镇和太师屯镇);总氮关键源区具有明显的南高北低,沿河分布的特征;3)人为因素是潮河流域总氮流失的主要影响因素,其中,氮肥施用(54.74%)、畜禽养殖(17.48%)和坡度(16.35%)此3个对潮河流域总氮流失影响最大。该研究可为潮河流域水环境综合调控和氮污染精准管控提供科学依据。 展开更多

关键词 流域 氮 污染控制 输出系数改进模型 关键源区

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控制流域氮流失的最佳管理措施配置及效率评估 被引量：7

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作者 郭英壮 王晓燕 +1 位作者 周丽丽 郑文秀 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期860-871,共12页

以潮河流域为研究对象,分别进行流域整体单一措施配置和氮流失分区综合措施配置,既采用负荷去除法从污染负荷削减率的角度对BMPs配置效率进行评价,也采用R-R-V(Reliability-Resilience-Vulnerability)指数法从可靠性、可修复性和脆弱性... 以潮河流域为研究对象,分别进行流域整体单一措施配置和氮流失分区综合措施配置,既采用负荷去除法从污染负荷削减率的角度对BMPs配置效率进行评价,也采用R-R-V(Reliability-Resilience-Vulnerability)指数法从可靠性、可修复性和脆弱性等角度对流域水质改善效果进行评价.结果表明,分区进行氮流失综合措施配置效果更为理想,研究年内流域出口总氮削减率为14.35%~31.65%,年平均削减率为24.98%,在地表水Ⅱ类评估标准下,年平均总氮R-R-V指数为0.37、0.24、95.78,而多项单一措施的年平均削减率为17.48%,月尺度平均总氮R-R-V指数为0.36、0.24、112.96.R-R-V指数法从可靠性、可修复性和脆弱性等角度反映消减效率,无论单一措施配置或分区综合措施配置,可靠性指数与脆弱性指数的改善效率较高(大于14%),而可修复性指数的改善效率较低.多数情况下可靠性指数与脆弱性指数的改善效率高于总氮削减率,可修复性指数的改善效率低于总氮削减率,表明流域总氮负荷虽然得到一定程度的削减且短期低于标准负荷,但其生态修复难度依旧较大.营养物标准负荷所对应浓度的设定是评估流域R-R-V指数改善效果的关键,且评估标准越严格,待评估营养物的R-R-V指数越趋于稳定. 展开更多

关键词 潮河流域 氮流失 最佳管理措施 负荷去除法 R-R-V指数法

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北运河水体中荧光溶解性有机物空间分布特征及来源分析 被引量：28

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作者 陈永娟 胡玮璇 +1 位作者 庞树江 王晓燕 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第8期3017-3025,共9页

利用激发发射矩阵荧光光谱(EEMs)并结合平行因子分析(PARAFAC),研究了北运河荧光溶解有机物(fluorescent dissolved organic matter,FDOM)的荧光组分及其空间分布特征,并对各河段FDOM的来源进行了分析.结果表明,北运河水体FDOM的组分中... 利用激发发射矩阵荧光光谱(EEMs)并结合平行因子分析(PARAFAC),研究了北运河荧光溶解有机物(fluorescent dissolved organic matter,FDOM)的荧光组分及其空间分布特征,并对各河段FDOM的来源进行了分析.结果表明,北运河水体FDOM的组分中,代表类腐殖物质的组分含量较多,占总荧光强度平均比例的76.18%,而类蛋白质物质占23.82%.各组分荧光强度与氮、磷等污染物呈显著相关关系,说明FDOM与氮、磷等元素的迁移转化有关系;溶解性有机质呈现出明显的空间分布格局,从上游到下游为先降低后升高.上游区域的FDOM含量受工业废水和沿岸农业径流的影响,溶解性有机质含量较高;中游区域主要受少量生活废水排放的影响,溶解性有机质含量较低;下游区域FDOM来源于周边畜禽养殖废水、生活污水、乡镇工业废水和农田退水等,该区域类蛋白物质的相对丰度明显增加,溶解性有机质含量最高.污水处理厂出水中DOM的含量较高,表明污水处理效果有待进一步提高. 展开更多

关键词 荧光溶解性有机质 三维荧光光谱 平行因子分析 空间分布 污染来源 北运河

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密云水库底泥和库滨区土壤中氨氧化细菌的多样性和丰度 被引量：7

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作者 王萃 鲍林林 王晓燕 《环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第12期3334-3340,共7页

采用分子生物学方法(T-RFLP、定量PCR)研究了密云水库底泥沉积物和库滨带土壤中氨氧化细菌(AOB)的多样性和丰度特征,并使用Canoco for Windows 4.5软件和皮尔森相关系数法,探究了环境因子对AOB群落的影响.结果表明,沉积物和库滨区土壤中... 采用分子生物学方法(T-RFLP、定量PCR)研究了密云水库底泥沉积物和库滨带土壤中氨氧化细菌(AOB)的多样性和丰度特征,并使用Canoco for Windows 4.5软件和皮尔森相关系数法,探究了环境因子对AOB群落的影响.结果表明,沉积物和库滨区土壤中AOB的多样性和数量都存在较大的差异.其中,AOB群落被聚成两大类:沉积物与土壤.沉积物样品中AOB群落结构与其它样品差异较大.沉积物中AOB的多样指数最低,而在农田土壤中AOB多样性指数最高.农田土壤中的amoA基因拷贝数最大,是底泥沉积物中的48倍.此外,RDA(Redundancy Analysis)分析表明,在沉积物和水陆交错带土壤中,AOB的优势种与NH+4-N、NO-3-N、TOC、pH成正相关关系,而在陆相土壤和农田土壤中,AOB的优势种与这些环境因子成负相关关系.其中,TOC是影响AOB的群落结构的关键理化因子. 展开更多

关键词 氨氧化细菌 环境因子 土壤 沉积物 密云水库

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