社会经济系统氮素流动及其环境负荷——以长江中下游城市群为例

以长江中下游城市群为例,运用物质流分析方法,定量识别了区域社会经济系统的氮素流动过程及特征,评估和比较了农业生产、工业生产以及生活消费过程造成的环境氮负荷。研究结果表明,2011年长江中下游城市群社会经济系统的氮素输入总量为993.56×104t,氮素输出总量为732.84×104t,工业固氮、饲料进口和能源消费是新增氮素的主要来源,环境排放是最大的氮输出方式。2011年整个系统向周围环境排放的氮总量为760.99×104t,其中向大气、耕地和水体排放的比例分别占47.24%、19.42%和18.60%,6个子系统的环境氮排放贡献排序依次为农业种植(43.83%)工业生产(16.59%)城市生活(16.14%)畜禽养殖(13.96%)水产养殖(6.08%)农村生活(3.40%)。目前,农田施肥过度浪费、畜禽养殖与农业种植脱节且废物处理率低、工业行业高耗能高污染以及机动车大量排放是造成长江中下游城市群环境氮负荷的主要原因。今后,在快速工业化、城镇化进程以及大量农业活动中,农业种植子系统重点应减少肥料使用量和优化用肥结构,尤其是大幅减少化肥投入;畜禽养殖子系统应适当增加规模化养殖废物还田比例,提高废物资源化和综合利用水平,统筹安排污染治理设施建设;工业生产子系统应积极推进企业清洁生产,调整和优化工业能源结构,严格执行高耗能高污染行业环境准入;生活消费子系统应在加强生活污染治理、废物资源化利用的同时,严格控制机动车尾气排放标准。     

漫湾电站建成后澜沧江下游水质变化

随着澜沧江流域水电资源的开发,其水质变化及其跨境影响,越来越受到下湄公河流域国家及许多国际组织的关注。以漫湾电站为例,利用澜沧江下游1988～2002年6个断面、21个项目的水质监测资料,采取对比分析法,评价分析了漫湾电站建设和运行15年来,整个下游干流的水质状况和主要污染物变化趋势。结果表明,漫湾电站的建设和运行,目前对澜沧江下游干流水质总体还没有明显影响,但漫湾水库受重金属等污染物的污染,水库水质趋于下降。主要污染物M\-nO\+-\-4指数、NH\+-\-4 N、Hg、Pb和Cd的污染呈下降趋势;TP的污染有所加重。重金属Pb、Cd的污染主要集中于嘎旧（漫湾）断面和景临桥断面;M\-nO\+-\-4指数、TP和NH\+-\-4 N产生的有机污染主要集中在版纳水文站断面和勐罕渡口断面;澜沧江出境断面关累水质良好,基本达到该断面水环境功能要求。     

三峡水库入库污染负荷研究(Ⅰ)--蓄水前污染负荷现状

分析蓄水前三峡水库入库污染负荷,包括库区污染负荷,如城市生活污水、工业废水、农业面源、船舶流动污染源;主要干支流长江、嘉陵江、乌江的入库背景污染负荷,包括上游天然背景负荷和上游污染贡献负荷,为三峡水库水污染防治提供理论依据。研究表明：①进入三峡库区的污染源主要来自长江、嘉陵江、乌江上游输入的背景负荷,包括上游贡献负荷和天然背景负荷,其中：CODCr的天然背景负荷与上游污染贡献负荷较为接近,BOD5、NH3-N的上游贡献负荷略大于天然背景负荷;TP的上游贡献负荷远大于天然背景负荷。因此,“三江”上游区域的污染治理工作应为今后三峡水库水污染防治的重点;②库区内排放的主要污染物是TP、BOD5、TN、CODCr等有机污染物,其累计等标污染负荷比达到98%以上。库区内的主要污染源为农田径流,其等标污染负荷比为77.85%;其次为城市污水,其等标污染负荷比为19.45%,工业废水的等标污染负荷比只占1.62%。因此,农田面源将是今后库区污染防治的重点。     

汉江中游水污染规律与控制方案研究

汉江中游是汉江流域的重要区段和历史文化名城襄樊市所在地 ,其水环境保护意义重大。干流襄樊市区上游水质良好 ,为Ⅱ～Ⅲ类 ;干流宜城段及除清溪河外的所有支流均污染严重。“九五”期间工业COD重于生活COD ,占 6 1.8% (1998)。预测“十五”期间生活COD重于工业COD ,占58.92 % ;污染负荷集中于襄樊市区、枣阳、襄阳三个流域段 ,共占COD总负荷的 75.32 % (1998) ;制浆造纸业COD在工业源中占 4 9.96 % (1998)。治理 6家重点工业源排污大户共需资金 930 0万元 ,削减COD 1772 6t/a。在工业源全面达标排放的基础上 ,“十五”期间安排了治理生活污水含A、B、C三种项目类型的三个工程方案。第一方案突出了襄樊市区、枣阳、老河口三市的生活污水治理 ,“十五”期间投资 4 80 0 0万元 ,削减COD 170 0 0t/a ,实现汉江中游全流域 2 0 0 5年的水质目标 ;第二方案总投资 6 980 0万元 ,削减COD 2 550 0t/a ,保证汉江中游全流域稳定地达水质目标 ;第三方案总投资7580 0万元 ,削减COD 2 910 0t/a ,为汉江中游水质进一步改善提供条件。建议保证第一方案 ,创造条件部分实施第二、第三方案     

汉江中游水污染规律与控制方案研究

汉江中游是汉江流域的重要区段和历史文化名城襄樊市所在地,其水环境保护意义重大。干流襄樊市区上游水质良好,为Ⅱ-Ⅲ类;干流宜城段及除清溪河外的所有支流均污染严惩。“九五”期间工业COD重于生活COD,占61.8%(1998)。预测“十五”期间生活COD重于工业COD,占58.92%;污染负荷集中于襄樊市区、枣阳、襄阳三个流域段,共占COD总负荷的75.32%(1998);制浆造纸业COD在工业源中占49.96%(1998)。治理6家重点工业源排污大户共需资金9300万元,削减COD17726t/a。在工业源全面达标排放的基础上,“十五”期间安排了治理生活污水含A、B、C三种项目类型的三个工程方案。第一方案突出了襄樊市区、枣阳、老河口三市的生活污水治理,“十五”期间投资4．8亿元,削减COD17000t/a,实现汉江中游全流域2005年的水质目标,第二方案总投资6．98亿元,削减COD25500t/a,保证汉江中游全流域稳定地达水质目标;第三方案总投资7．58亿元,削减COD29100t/a,为汉江中游水质进一步改善提供条件。建议保证第一方案,创造条件部分实施第二、第三方案。     

三峡水库蓄水运用期化学需氧量和氨氮污染负荷研究

根据三峡工程生态与环境监测系统污染源监测资料和相关研究成果，分析了库区化学需氧量（CODCr）和氨氮总污染负荷现状及历年变化情况，结果表明三峡水库污染负荷主要来源于上游。近5 a来，进入三峡水库的CODCr污染负荷平均为528.6万t/a，氨氮负荷平均为7.28万t/a，其中上游来水和库区CODCr负荷约为443.2万t/a和85.42万t/a，分别占83.8%和16.2%；上游来水和库区氨氮负荷约为4.75万t/a和253万t/a，分别占652%和348%。废污水及其污染物排放主要来源于重庆主城区。1997~2009年，尤其是三峡水库蓄水运用期内，库区废污水排放总量随库区社会经济快速发展而显著增加，但主要污染物CODCr和氨氮排放量增加态势得到了有效遏制，尤其是生活污水中的COD Cr排放量呈下降趋势，说明一系列环境保护政策与措施取得了明显效果。尽管如此，库区和上游水污染防治仍然不容疏忽     

北方滨海城市内河水环境承载率研究

基于环统企业和污水处理厂的排污情况统计2013年北方滨海城市——威海市的点源污染负荷,并采用输出系数法估算了面源污染负荷。研究采用一维水环境模型核算水环境容量,并评估威海市水环境承载状况。威海市2013年COD和NH3-N的水环境容量分别为10 268和2 374 t/年,总承载率分别为30.9%和10.8%,COD承载在危机状态和警戒状态的有9%和10%,NH3-N在危机状态和警戒状态的有11%和7%。该结果可为威海市"十三五"污染物减排总量分配方案的制定提供一定的决策依据。     

江苏沿江开发研究

随着中国加入WTO和经济全球化进程的加快,长江三角洲以其独特的滨江临海的区位和发达的制造业基础,正在成为新的投资热点地区。江苏省沿江地区是长江三角洲重要的组成部分,拥有800多km的长江岸线和8个经济发达、人才资源优势明显的经济中心城市。传统的制造业基础和相对低廉的加工成本、商务成本,使江苏沿江开发既有对外来资本的吸引力,又有自我发展的内生机制。重点研究了全球化背景下江苏沿江开发的战略问题,主要包括：①江苏沿江地区开发的环境和条件比较分析;②沿江产业带重组与实施跨江开发;③再造新战略据点;④打破行政区界限沿江联动实施区域一体化,等等。最后指出：加快江苏沿江开发,必须科学规划、统筹安排,做到空间合理、时间有序,同时考虑沿江的环境容量有限,应实施可持续发展和南北联动的开发战略,拓展沿江的开发空间,提升沿江的产业发展水平。     

三峡库区非点源氮磷负荷研究

掌握非点源污染形成的机理和变化规律是控制和治理非点源污染的关键。三峡水库非点源污染物来源范围广,每年随上游来水输入库区的非点源污染物成为三峡入库非点源负荷的主要部分。为研究三峡入库非点源污染物负荷变化规律,以SLURP水文模型和输出系数法为基础,建立了长江重庆寸滩断面以上流域的非点源污染负荷模型,模型在模拟计算1996~2002年寸滩断面入库非点源TN年负荷和非点源TP年负荷时,除1998年非点源TP负荷计算误差高于50%外,其它各年非点源TN负荷和TP负荷计算误差基本上小于30%,具有较好的模拟计算效果。该模型的建立和应用将为流域的有关管理部门提供该流域非点源污染控制和治理的决策依据。     

基于AnnAGNPS模型的三峡库区小江流域非点源污染负荷评价

运用AnnAGNPS模型对三峡库区小江流域2002～2004年的径流量、输沙量、氮磷负荷量进行模拟估算，并分别采用宝塔窝水文站（控制范围占流域面积的62%）2002～2004年实测数据对径流和泥沙模拟值进行校准和验证，采用小江流域出口2002～2004年实测年均数据对总氮、总磷模拟负荷进行校准和验证，通过敏感性分析确定了影响流域非点源污染负荷输出的主要因子，结果表明模型模拟结果相对可靠，适合于三峡库区流域非点源污染负荷评价。根据模型预测结果，模型对径流输出的模拟精度高于对泥沙和养分的输出模拟，小江流域多年年均泥沙输出量为26189 万t，总氮输出为8 33523 t，总磷输出为43686 t。研究成果对于AnnAGNPS模型在三峡库区的应用具有很好的示范性     

江苏沿江各市工业绿色化程度的模糊评价

工业绿色化即工业企业逐步减少污染排放,实现环境无害化的过程,这一过程的进展情况直接影响到区域可持续发展水平。从工业绿色化意识、工业绿色化管理、工业绿色化绩效3个方面构建了区域工业绿色化发展的评价指标体系。为了使评价结果更为科学合理,还对江苏沿江8市的244家工业企业进行问卷调查,在此基础上,结合各市单位产值能耗及污染排放强度、水循环利用率、废水达标排放率、废物综合利用率等工业绿色化绩效的实际值建立多级模糊综合评价模型,对江苏省沿江8市的工业绿色化发展水平进行评价。结果发现,苏州、无锡等苏南经济较发达地区的工业绿色化水平较高,而扬州、镇江、泰州等苏中地区的工业绿色化水平较低。最后提出了加快工业绿色化发展,缩小地区间差距的具体建议     

长江岸线江苏段资源及其合理开发利用

本文应用遥感技术,结合地面调查和测量资料,建立长江江苏段江岸变迁,航道水深变化,护岸工程和岸线资源利用等数据库,在GIS支持下开展地理信息图谱研究,对长江岸线资源和利用现状进行调查评价,分析岸线资源利用的特点和存在问题,提出江苏省长江岸线资源保护与合理开发利用的对策建议。     

长江江苏段鱼类种类组成和优势种研究

根据2001~2005年对长江江苏段鱼类的调查与监测,结合鱼类学研究的最新观点,对长江江苏段鱼类历史资料进行整理和归并,结果长江江苏段共记录鱼类161种（19目42科）。本次调查采集到鱼类15目31科108种,其中2个新种,2个省新记录,种类组成以鲤科鱼类为主。根据相对重要性指标（IRI）计算,江苏全江段的优势种分别为鳖hemiculter leucisculus、鲫Carassius auratus auratus (Linnaeus)、鳊Parabramis pekinensis (Basilewsky)、鲤Cyprinus capio Linnaeus、刀鲚Coilia nasusSchlegel、贝氏Hemiculter bleekeriWarpachowsky、似鳊Pseudobrama simony (Bleeker)、香斜棘鱼衔Callionymus olidus Günther、鲢Hypophthalmichthys molitrix (Valenciennes)、草鱼Ctenopharyngodon idellus (Valenciennes);优势种平均体重为0.974~292.431 g。江段鱼类小型化、低龄化仍十分严重。     

基于分形理论的江苏沿江城镇体系研究

开放条件下，“全球 地方”作用深刻影响着区域城镇体系，沿江发达地区表现尤其典型。基于分形的相关理论和方法，以2006年为时空断面，对江苏沿江地区城镇体系的空间分布进行实证研究。结果表明：（1）区域城镇规模等级结构服从Zipf定律，首位城市南京在区域城市体系中的垄断性相对较强，但并非处于绝对垄断地位；（2）空间关联维数显示，沿江地区城镇体系的交通网络通达性优良，各城镇间联系紧密；（3）根据分维数和无标度区分析，三大城市群中，宁镇扬城市群分形发育最好，苏锡常次之，通泰城市群分形发育最差；（4）扬州、镇江、南京和苏州的城镇集聚程度较高，分形发育较为成熟；南通、泰州、无锡和常州的集聚程度均较低，分形结构不佳。扬州在区域城镇体系中分形发育最为完善，中心性最好，历史上形成的这种空间格局至今没有变化.     

江苏沿江地区20年来农业土壤资源缩减特征

在遥感和地理信息技术支持下,对江苏沿江地区1984~2003年城镇扩张侵占农业土壤资源的特征进行了研究。结果表明,1984~2000年,江苏沿江地区农业土壤资源缩减主要围绕重要城市,缩减图斑面积大,且区域分布相对平衡。2001~2003年,农业土壤资源缩减速率显著增快且各地市呈不平衡发展,除南京外主要集中在常州、江阴、泰兴、常熟地区。20年来江苏沿江地区农业土壤资源缩减了891%,缩减面积达到 190 713 hm2,所有土壤类型均受到城镇扩张影响,其中水稻土被侵占的面积最大。该区域农业土壤资源按肥力质量可分为5等,1984~2000年,Ⅰ~Ⅴ等土壤资源受城镇扩张影响程度依次降低。2001~2003年,Ⅰ、Ⅲ等土壤资源受城镇扩张影响程度明显降低,而Ⅱ、Ⅳ、Ⅴ等土壤资源受城镇扩张影响程度增加,按受影响程度排序变为Ⅴ、Ⅱ、Ⅳ、Ⅲ、Ⅰ。     

跨世纪江苏沿江地区产业结构研究

江苏沿江地区包括南京、无锡、苏州、常州、镇江、南通、扬州、泰州八市,社会经济发达,人口和城镇密集,是长江三角洲地区的重要组成部分、江苏省经济发展最重要的地区之一。通过对该地区产业结构现状、区位优势条件物社会经济基础的分析,拽出在经济全球化和我国开放格局下本地区产业结构重组与升级所面临的机遇,及地区矿产资源缺乏、自然条件相似、产业结构趋同等不足。提出该地区跨世纪区域产业结构的发展战略是在维持第一产业     

江苏苏中3市的沿江岸线资源开发利用变化及驱动因素

长江是我国重要的黄金水道,其岸线资源有着丰富的开发利用价值。近年来,苏中地区长江岸线资源利用发展迅速。因此,选取苏中扬州、泰州、南通3市为研究对象,基于2002年和2008年的长江岸线利用状况数据,对比分析了3市岸线发展变化的规律。研究表明:2002年以来,苏中3市的岸线利用率大幅提高;新增岸线中工业岸线占比最大,港口岸线和生活服务岸线次之;工业岸线和生活服务岸线的增幅最为显著;各类型岸线的增加主要来源于未利用岸线,已有岸线类型的转换主要流向工业岸线和未利用岸线。港口建设需求、沿江基础工业化进程加快、港产城融合发展、规划和政策引导等是岸线利用变化的重要驱动力。     

长江中游地区洪涝灾害的土地利用思考

长江中游地区是我国长江产业带的腹地和承东启西的重要地区。进入20世纪90年代以来,长江中游地区的洪水屡屡成灾,经济损失越来越大。尽管洪涝灾害的发生与气象、地貌等自然条件密不可分,但人类不合理的土地开发利用对洪涝灾害的影响不容忽视。通过定性与定量相结合的方法分析了洪水位、河流湖泊的调蓄能力、洪涝灾害的经济损失等与土地开发利用的关系,论述了长江中游地区土地利用,特别是围湖造田、围垦江洲、分蓄洪区的开发等,与洪涝灾害的关系,指出长江中游地区不合理的土地利用所引起的河湖调蓄能力的下降是加剧中游地区洪涝灾害的重要因素。据此提出了中游地区减轻洪涝灾害的土地利用对策,如编制易灾区土地利用总体规划、实施“退田还湖、移民建镇”战略、发展“避洪农业”、建设分蓄洪区、提高土地利用率等。最后,分析了实施这些措施的可能性及实施过程中有待进一步解决的问题。     

水污染物排放总量控制方法研究--以无锡城北地区为例

水环境已经成为整个苏南地区经济发展的制约因素之一,为实现经济效益与环境效益协调发展,对水污染物排放实行总量控制至关重要。在对无锡城北地区水污染物负荷、水环境现状及水环境功能充分调查的基础上,结合该区域的水文特征和排水规划,统计分析出区域内水污染物的排放总量,根据污水集中处理方案,计算出区域水污染物的削减量,然后运用河网水质模型,预测水污染物削减后河流水质改善状况,以改善后水环境质量为本底值,以下游水环境保护目标的环境功能为控制要求,反推该区域在污水实行集中处理后所能接纳的水污染物排放总量。通过科学计算得知区域水环境纳污能力为19.8 t/d,由此确定的经济规模有限,必将制约地方经济的发展,提出了扩大水环境纳污能力的有效途径,并提出了建设无锡地区污水入江通道的设想。