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基于TASCC的典型农田溪流氨氮滞留及吸收动力学模拟被引量：8: 2015年; 为揭示农田溪流氨氮滞留的动态变化性,选择Na Cl为保守示踪剂、NH4Cl为添加营养盐开展野外瞬时投加示踪实验.在此基础上,采用TASCC方法和养分螺旋指标定量刻画NNH4-+滞留动态,并以Michaelis-Menten模型(M-M方程)模拟NNH4-+吸收动力学特性.结果表明:背景浓度的NNH4-+吸收长度Sw-amb变化范围为93.94~295.54m,平均值为177.41m;质量传输系数Vf-amb变化范围为0.16~0.38mm/s,平均值为0.26mm/s;吸收速率Uamb变化范围为0.16~0.38mg/(m2?s),平均值为0.26mg/(m2?s).由M-M方程模拟得到的NNH4-+最大吸收速率Umax为0.59~1.38mg/(m2?s),半饱和常数Km为1.10~5.03mg/L.NNH4-+在从背景浓度到饱和浓度区间范围内展现出的Sw-add-dyn、Utot-dyn和Vf-tot-dyn动态变化性,验证了TASCC解析NNH4-+滞留动态和吸收动力学特征的可行性和有效性.; 李如忠董玉红钱靖; 关键词：吸收动力学

基于OTIS模型的巢湖十五里河源头段氮磷滞留特征被引量：19: 2014年; 为揭示巢湖十五里河源头河段氮磷营养盐滞留特征,选择NH4Cl、KH2PO4及NaCl作为示踪剂,开展野外现场示踪实验.根据获得的氯离子浓度和营养盐浓度穿透曲线数据信息,利用OTIS与OTIS-P计算软件,估算水文参数(D、A、As、?等)和营养盐一阶吸收系数(λ、λs).在此基础上,计算暂态存储指标和营养盐吸收相关参数值,定量评估主河道流动水体与暂态存储对NH4+和SRP的损失贡献.结果表明,主河道与暂态存储区NH4+吸收系数平均值分别为3.88×10-6,8.81×10-4s-1,SRP分别为7.80×10-6,7.98×10-8s-1;综合衰减系数k-NH4平均值为1.64×10-4s-1,k-SRP为7.80×10-6s-1;NH4+和SRP的吸收长度Sw-NH4、Sw-SRP相当大,分别为1632.88,25471.32m,意味着该河段经由物理或生态过程去除N、P的可能性低;该河段Vf-NH4、Vf-SRP值较营养盐浓度低的溪流或小河流偏小,但U-NH4、U-SRP则明显偏大;暂态存储对于NH4+损失的平均贡献率为93.82%,主河道水流对SRP损失的平均贡献率高达99.70%.; 李如忠丁贵珍

城郊排水沟渠溶质传输的暂态存储影响及参数灵敏性被引量：6: 2015年; 选择Na Cl为示踪剂,于2013年9~10月在合肥城郊的关镇河支渠开展5次瞬时投加示踪实验.从暂态存储、侧向补给和对流-扩散等作用机制层面,设置4种模拟情景,解析暂态存储作用对于排水沟渠溶质传输规律的影响,并对OTIS模型参数进行灵敏性分析.结果表明,暂态存储对于主流区Cl-模拟浓度穿透曲线(BTCs)峰值大小影响很大,相对偏差高达24.23%~117.26%,显著高于对峰值出现时间的影响,且暂态存储影响显著超过了侧向补给作用;由相关性分析,主流区Cl-模拟浓度BTCs峰值大小和出现时间的相对偏差与As/A具有极显著相关性;4个主要参数的灵敏度排序为A>As>α>D.; 李如忠钱靖董玉红唐文坤杨继伟; 关键词：示踪实验排水沟渠

基于延拓盲数的湖库水体富营养化评价模型被引量：13: 2014年; 基于湖库水环境系统随机性、模糊性、灰性、未确知性等多种不确定性共存或交叉存在的特点,将延拓盲数引入水体富营养化评价,通过与综合营养状态指数方法的综合集成,构建了湖库水体富营养化评价延拓盲数模型和等级识别模式,并将其应用于巢湖塘西河河口水体富营养化评价.结果表明:塘西河河口水体处于重富营养化状态,可信度超过0.86(即86%),且在模糊截集水平α=0.8情形下,综合营养状态指数期望值达79.34,属于重富营养等级.实例研究证明了新构建模型对于不确定性条件下湖库水体富营养化评价的适用性和有效性.; 尹星李如忠杨继伟钱靖董玉红; 关键词：富营养化综合营养状态指数巢湖

多级拦水堰坝调控农田溪流营养盐滞留能力的仿真模拟被引量：12: 2015年; 为揭示多级拦水堰坝对于低等级小河流营养盐滞留能力的影响,以巢湖流域某一典型的农田源头溪流为对象,在野外示踪实验和计算机模拟的基础上,针对构建的多级简易水坝,采用暂态存储和营养螺旋指标,仿真模拟多级拦水堰坝对于氮磷营养盐滞留能力的调控效果。结果表明：多级拦水堰坝Darcy-Weisbach阻力系数明显超过无堰坝情形,但其弗劳德数Fr和雷诺数Re则较无堰坝情景低些;多级拦水堰坝相应的交换长度Ls值较无堰坝情景低1∽2个数量级,水力持留因子Rh则较无堰坝情景明显增大,表明多级拦水堰坝使溪流的暂态存储能力得到很大提升;在多级拦水堰坝情景下,NH4＋和PO43-的吸收长度Sw均有大幅度的下降,其中NH4＋削减幅度达70.27%∽89.47%,PO43-为75.59%∽81.92%;不仅如此,在多级堰坝情景下,NH4＋和PO43-的物质传输系数Vf、吸收速率U均显著增大,表明多级拦水堰坝可以有效提高农田溪流氮磷营养盐的滞留潜力。; 李如忠张翩翩杨继伟金菊良张瑞钢高苏蒂

合肥地区不同类型源头溪流暂态存储能力及氮磷滞留特征被引量：7: 2015年; 为揭示合肥地区不同类型源头溪流暂态存储能力及氮磷吸收滞留的基本特征,在城区和城郊筛选4条典型源头溪流,并以NH4Cl、KH2PO4为添加营养盐,以Na Cl为保守型示踪剂,开展现场示踪实验.在此基础上,利用OTIS模型水文参数(D、A、As和α),计算暂态存储指标(Ts、Tc、Ls、Rh和F200med),进而开展暂态存储能力分析,并以NH+4-N和SRP一阶吸收系数(λ、λs)解析氮磷滞留特征.结果表明:4条溪流水体的α值均处于10-4~10-3数量级;各溪流Tc基本都显著超过Ts,意味着这些溪流水体溶质滞留效应主要来自主渠道流动水体,而不是暂态存储区;根据Tc、Ts、Ls和Rh等指标,得到各源头溪流暂态存储能力排序为:二十埠河二级支流>二十埠河一级支流>十五里河源头段>关镇河支渠;4条源头溪流主渠道流动水体与暂态存储区的NH+4-N、SRP滞留特征存在很大的差异,并且二十埠河一、二级支流和十五里河均不同程度出现λ-NH+4、λs-NH+4为负值的现象,意味着这些水体对于NH+4-N既具有短期存储作用,也起着'源'的作用.; 李如忠董玉红钱靖杨继伟唐文坤

巢湖十五里河源头段暂态储存特征分析被引量：17: 2014年; 为揭示巢湖十五里河源头段暂态存储区基本特征，选择氯化钠（NaCl）为示踪剂，开展现场示踪实验。在此基础上，利用 OTIS应用程序包和 OTIS-P参数优化软件估算 OTIS模型扩散系数 D、河道断面面积 A、暂态存储区断面面积 As和交换系数α，进而计算暂态存储指标值，并以 SPSS统计软件进行回归分析。结果表明，十五里河源头段 D、A、As和α均随水文条件而变化，且α大体处于10-5~10-3数量级；近半数的暂态存储行进时间中值所占比例Fm200ed 远低于10%，表明暂态存储区对于水力传输的影响较为不足；交换通量 qs和侧向补给强度 qL平均值分别为2.45×10-3、5.66×10-4 m^3/（s·m），表明该河段存在一定的侧向补给作用。在相关性方面，水文参数与暂态存储指标大都没有表现出相关关系。总的来说，渠道化现象降低了十五里河源头段暂态存储区的溶质滞留能力，增大了溶质负荷向河流下游传输的可能性。; 李如忠丁贵珍徐晶晶杨继伟尹星; 关键词：巢湖

EXPERIMENTAL STUDY OF AIRFLOW INDUCED BY PUMPING TESTS IN UNCONFINED AQUIFER WITH LOW-PERMEABILITY CAP被引量：1: 2012年; The airflow in unsaturated soils is an issue of great importance in various fields such as in agricultural, nuclear, environmental engineering. However, up to now, little attention was paid to the generation of the airflow induced by a pumping test in an unconfined aquifer with a low-permeability cap and its influence on the pumping test. In this paper, pumping tests were carried out experimentally in the aquifer with a low-permeability cap in order to study the influence of the airflow induced by the pumping on the drawdown of the tests. It is shown that: (1) there is an airflow with negative pressure generated by the pumping tests, (2) the Negative air Pressure (NP) is increased with the pumping rate but decreased with the radial distance, and (3) the NP also changes with the initial water table. The results provide a good basis for further theoretical study of the airflow induced by pumping.; HUANG HuiQIAN Jia-zhongKUANG Xing-xingCHEN ZhouLI Ru-zhong; 关键词：抽水试验潜水含水层承压含水层非饱和土

典型有色金属矿山城市小河流沉积物重金属形态分布及风险评估被引量：47: 2013年; 采用改进的Tessier连续提取法分析了铜陵市惠溪河表层沉积物中7种重金属(Cd、Cr、Cu、Zn、Ni、Pb、As)的形态分布,并以风险评价编码法(RAC)和平均沉积物质量基准系数法(SQG-Q)对沉积物重金属污染程度和生态风险进行评价.结果表明:①Cr和As主要以残渣态存在,Zn、Ni和Pb主要以残渣态和Fe-Mn氧化物结合态存在,Cu主要以有机结合态存在,Cd有机结合态的质量分数较低,其它几种形态大体接近.②Cd、Cr、Cu、Zn、Ni、Pb和As有效态的质量分数分别为46.48%、4.62%、4.05%、4.12%、9.17%、0.97%和0.03%;按照RAC判定,Cd对环境构成高风险,Cr、Cu、Zn和Ni的环境危害处于低风险水平,Pb和As则无风险.③惠溪河沉积物SQG-Q均值为10.42,远大于1.0,表明该河流具有非常高的潜在生物毒性效应;Cd、Cr、Cu、Zn、Ni、Pb和As的PEL-Q系数分别为4.23、1.14、20.75、6.04、2.33、4.58和41.71,表明7种重金属的潜在生物毒性很大,不利生物效应将频繁发生.; 李如忠姜艳敏潘成荣陈婧徐晶晶; 关键词：重金属生物可利用性生物毒性

淮北平原干沟控制排水区地下水氮污染及健康风险评估被引量：2: 2014年; 为了解干沟控制排水对地下水氮素污染的影响,于2012年8月至2013年7月,对利辛县车辙沟干沟控制区内的14个农田水位观测孔和13个农户水井,开展地下水位观测和各形态氮含量检测。在此基础上,对该区域地下水氮污染特征和健康风险状况进行分析与评估。结果表明:1研究区地下水NH4-N污染较为严重,而NO3-N和NO2-N则污染较轻,农田地下水的NH4-N、NO3-N、NO2-N和TN平均浓度分别为0.49、2.10、0.028和3.56mg·L-1,农户井水平均值分别为0.22、0.93、0.030和1.37mg·L-1;2农田地下水NH4-N与NO2-N、NO3-N与TN浓度表现出相似的变化特征,而井水中NO3-N和TN变化特征基本一致;3饮水暴露途径和皮肤接触吸收暴露途径的氮危险指数平均值分别为3.73×10-2和3.10×10-4,均远低于可接受阈值1.0,对人体健康的影响可以忽略不计。; 杨源李如忠王友贞沈涛; 关键词：地下水氮污染健康风险评价淮北平原

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国家自然科学基金(51179042)

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