国家自然科学基金(41201077)
- 作品数：8 被引量：105H指数：6
- 相关作者：周丰高伟徐鹏郭怀成营娜更多>>
- 相关机构：北京大学安徽师范大学云南省环境科学研究院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家科技重大专项国家教育部博士点基金更多>>
- 相关领域：环境科学与工程天文地球水利工程更多>>
- 华北平原农田硝态氮淋溶率和淋溶负荷估计被引量：12
- 2013年
- 由于化肥过度施用且强度逐渐增加,华北平原氮淋溶问题日趋严重且造成了地下水污染风险.利用1991年以来公开发表的文献中290 组农田NO3--N 淋溶试验样本（淋溶率和10个影响因素）,基于Bayesian递归回归树模型初步建立了华北平原农田NO3--N淋溶迁移过程统计模型.以2008年为例,基于华北平原县域合成氮肥、复合肥施用量和1 km1 km的影响因素和土地利用（耕地）数据,最终得到1 km1 km的华北平原农田NO3--N淋溶率和淋溶负荷及其不确定性水平.初步结果表明：①模型校准和验证R2分别达到0.832和0.829,模拟结果相对可靠;②华北平原耕地NO3--N的淋溶率具有显著的空间分异,其中位值为15.4%（R50为12.6%~18.2%）,其主要影响因素为土壤TN量、施N量、灌溉比例与降雨量的比值等;相应地,2008年淋溶负荷和淋溶量分别为995.1 Gga-1（833.4~1156.7 Gga-1）;③NO3--N淋溶率较高的区域集中在太行山脉以东、黄河附近以及苏北的县（区、市）,淋溶负荷贡献最大为河南（~37.7%）、江苏（~24.8%）和河北（~21.6%）.
- 徐鹏后希康周丰营娜赵广超
- 关键词：氮循环地下水污染
- 流域社会经济的水环境效应评估新方法及在南四湖的应用被引量：18
- 2013年
- 针对我国湖泊生态安全评估及"一湖一策"工作的需要,初步提出一种流域社会经济的水环境效应评估新方法,与以往思路不同的是,新方法体现了正向作用和逆向反馈、现状水平和未来演变趋势相结合的认知框架,并系统阐述了指标优选、评估标准确定、等级划分和不确定性评估方法.最后,选择水质良好的湖泊代表——南四湖开展案例解析.结果表明:通过当前水平和未来变化速率更能全面认识评估结果,也有利于确定流域社会经济系统调控战略的必要性及潜力、方向和阈值;南四湖评估指数从2000年的"IV级:较严重"提升到2010年的"II级:较轻",尤其是在2003年和2007年存在2个"跳跃式"提升,但若维持现状规模和高速发展速度,未来20年很可能呈现逐渐缓慢下降趋势,并长期处于"III级:一般"水平;为了确保维持现状等级且稳中小幅度上升的趋势,到2030年,建议南四湖流域社会经济发展速度控制在过去11年平均增长速度的75%左右以下,环境响应措施力度可能需要提升到评估标准的I级水平.
- 徐鹏高伟周丰赵广超谢刚韦亚南陈岩后希康营娜
- 关键词：系统动力学流域管理情景分析
- 中国县域畜禽粪便N_2O排放清单被引量：3
- 2013年
- 畜禽粪便是我国N：0两个最大排放源之一．为建立我国畜禽粪便N：0高分辨率排放清单，选择2008年县域尺度活动数据、具有空间分异性的本土排放因子和参数来评估其排放规模、组分结构、空间格局及不确定性．与基于IPCC、EDGAR等研究结果相比，该排放清单具有更好的可靠性和全面性．我国畜禽粪便2008年N：0排放总量为572Gg，其中除了牧场草地粪便之外的畜禽粪便为322Gg（56．3％），牧场草地畜禽粪便为180Gg（31．5％），挥发沉降和淋溶径流造成的间接排放分别为45．8Gg（8．O％）和1．23Gg（0．2％）；排放格局非常集中，主要分布在东北三省、山东、四川、湖南和河南，其累积规模为全国总量的52．4％，其中近50％贡献源于占全国县域数〈3％的84个县（区、市、旗）；所建立排放清单具有较高的空间分辨率和准确度．与此相比，IPCC对直接排放存在低估，对间接排放存在高估，对排放总量高值区存在低估（-1．5％～--6．0％），低值区存在高估（1．6％～13％）；对于贡献最大的排放途径，EDGAR在高值区低估达到-18．8％--50．0％，在大部分低值区高估达到25％～54．1％．
- 王川高伟周丰陈琼营娜徐鹏后希康
- 关键词：氧化亚氮畜禽粪便
- 基于SOM和多元分析的滇池沉积物污染特征空间模式研究被引量：2
- 2012年
- 联合运用层次聚类分析(HCA)、判别分析(DA)和自组织映射神经网络(SOM)3种数值方法,对滇池2008—2010年17个底泥监测点位(10个常规点位及7个新增点位)9种污染物进行空间差异性和相似性分析,并评价各指标在空间的分布特征及监测点代表性.结果表明:滇池沉积物整体污染程度为草海>外海中部及南部>外海北部.As、Hg、Pb、Cd、Cu和Zn污染最严重的点位是断桥;草海中心的凯氏氮污染最严重,其他指标污染水平仅次于断桥;Cr和TP污染最严重的点位是新增点位盘龙江2;海埂是全局污染最轻的点位.现有的常规监测点位对整体污染特征的代表性较弱,建议取消异质性最低的白鱼口、观音山西、观音山东和罗家营站点;考虑污染特征和监测点位空间分布的均匀性,建议将盘龙江2、海埂和马料河设为常规监测点位.
- 李发荣杨永辉王翠榆高伟郭怀成何咏周丰
- 关键词：沉积物自组织映射神经网络监测点位优化滇池
- 基于PEST的HSPF水文模型多目标自动校准研究被引量：14
- 2014年
- 参数校准是流域水文模型构建的关键步骤之一。针对HSPF水文模型,系统梳理并形成PEST-HSPF多目标自动校准的输入、输出、交互、迭代和终止等流程,以滇池流域中和子流域为研究对象(数据为1999—2010年日流量),与人工校准(HSPEXP)和单目标校准做对比分析。结果表明:①提出的以日流量、月流量和流量频率的偏差最小化为目标函数、各目标初始偏差的倒数为权重的校准思路,可实现相对人工、单目标更好的模拟精度、变化趋势和一致性;②人工校准擅长于把握径流总量和年际变化趋势,但对于日径流过程(精度和变异性)改进效果有限;③多目标自动校准不仅平衡了3类目标函数的偏差贡献,还能一定程度上继承各目标函数的优势,在捕捉日月总径流量、整体变化趋势、局部变异性、不同保证率特征值上表现出可靠的特征。
- 高伟周丰董延军郭怀成彭俊台徐鹏赵磊
- 关键词：参数估计自动校准流域管理
- 滇池流域高分辨率氮、磷排放清单被引量：28
- 2013年
- 氮、磷富集是我国浅水湖泊水质恶化和水生态退化的关键原因之一,但以往流域尺度氮、磷排放清单不足以精确识别排放的空间异质性和满足地表过程数值模拟的分辨率要求.为了提高控源减排措施的针对性,以滇池流域为例建立其高分辨率氮、磷排放清单.通过现场调查、采样观测与资料收集,确定各污染源的活动水平和修正排放因子,基于GIS平台核算企业源(工业、第三产业)、生活源(城镇、农村)、城市源(暴雨径流)、农业源(种植业)等7种点源和非点污染源在110个子流域的氮、磷排放量(平均分辨率约5km×5km).主要结论包括:①2008年滇池流域氮、磷排放总量分别为10736t和542t,且以城镇生活点源为主,占72.7%和42.8%;②氮、磷排放空间异质性十分明显,子流域氮、磷排放总量分别为(97.6±291.7)t(1个标准方差)和(4.93±11.8)t,其中全流域70%的氮、磷排放量仅集中在占流域面积16.2%的10个子流域和37.9%的21个子流域,而排放量最大的是盘龙江上游(氮、磷分别占21.9%和20.2%);③各污染源的排放格局异质性也大,对于氮而言,除了滇池北岸城区和沿流域边界的外围子流域以城镇生活和种植业为最大污染源,东、南、西岸湖盆区大部分则以其他污染源为主;相比而言,磷排放的各子流域最大污染源差异性更大;④通过与传统分辨率结果的比较,高分辨率排放清单能够更为准确甄别排放格局异质性、污染类型等信息,更加有利于明确控源减排的措施、布局和规模.
- 高伟周丰郭怀成郑一新杨常亮朱翔李娜刘卫红盛虎陈琼伊璇向男
- 关键词：排放清单排放因子富营养化流域模型滇池
- 滇池流域宝象河暴雨径流初始冲刷效应被引量：19
- 2013年
- 为了有效理解滇池非点源入湖过程,选择滇池流域宝象河开展暴雨径流初始冲刷效应的初步研究.2009年雨季,在其干流沿程上、中、下游设置3个断面进行了初期3场暴雨及河道水量、水质同步观测,并提出降雨净冲刷量、负荷净冲刷量以及净冲刷径流平均浓度EMCn的定义与计算方法.结果表明,宝象河TSS、TN、TP、高锰酸盐指数的EMCn、累积曲线M(V)随着河道沿程不透水地面比例和人口规模的增加而提高,TSS、TP负荷贡献率及其M(V)与降雨强度的变化趋势一致,而TN和高锰酸盐指数负荷贡献率则与降雨量表现正相关,其中TN中NO3--N所占比例随着降雨事件次数增加而逐渐降低;此外,提出的EMCn也被证实能有效消除各点位的基流及其负荷影响,相对冲刷径流平均浓度,更为真实反映且能放大沿程断面间、不同降雨事件间的暴雨初始冲刷效应的差异.
- 郭怀成向男周丰王永华李发荣朱翔毛国柱于书霞李娜盛虎杨永辉何成杰王翠榆
- 关键词：富营养化非点源污染滇池
- 中国农田肥料N_2O直接和间接排放重新评估被引量：13
- 2013年
- 农田肥料（氮肥、复合肥、有机肥）是我国N2O最大的排放源,其估计直接决定了排放总量的可靠性.为此,重新评估了中国农田肥料N2O的直接和间接排放,选择2008年县域尺度活动数据、具有空间分异性的本土排放因子和参数来重新评估其排放规模、结构、空间格局及不确定性;通过与IPCC、EDGAR等国内外研究结果的对比分析,阐述该排放清单的可靠性和全面性.结果表明,2008年我国农田肥料N2O排放总量为617.1 Gg（处于213.7~1149.2 Gg之间）,其中,氮肥直接排放为458.8 Gg（74.5%）,有机肥直接排放为121.0 Gg（19.6%）,挥发沉降和淋溶径流造成的间接排放分别为28.0 Gg（4.5%）和9.3 Gg（仅占1.5%左右）.排放集中在华北平原、东北的松辽平原、华中的淮河流域和四川盆地,以及华南的珠三角、雷州半岛和台湾地区的县（区、市、旗）,主要分布在江苏（52.4 Gg）、四川（48.0 Gg）、湖北（43.2 Gg）、广东（40.8 Gg）、河南（39.6 Gg）、安徽（38.4 Gg）、湖南（31.6 Gg）、山东（28.9 Gg）,其累积规模为全国总量的52%,其中,近50%的贡献源于164个县（区、市、旗）.本排放清单具有更高的准确度和空间分辨率,而基于IPCC（2006）排放因子及参数的估计排放总量高估了约8.3%,对直接排放和间接排放则分别低估了12.5%和高估了330%.此外,在空间格局上还表现出高值区低估和低值区高估的特点,在491和1225个县（区、市、旗）的相对偏差超过了100%和50%,特别指出的是,间接排放在大部分县（区、市、旗）的相对偏差达到135%左右.
- 营娜麻金继周丰马舒坦高伟徐鹏后希康
- 关键词：氧化亚氮温室气体氮循环
