国土空间规划视角下流域水环境改善潜力——以长春市第二松花江流域为例

国土空间规划对新时期流域水环境保护意义重大。本文结合国土空间规划对流域水环境影响的全过程(污染产生—污染排放—污染入河)机制,构建了国土空间规划视角下流域水环境变化评估指标体系和框架。以长春市第二松花江流域为例,利用系统动力学模型和一维水动力模型QUAL2K量化了国土空间规划对流域水环境的影响。结果表明,到国土空间规划近期目标年(2025年),流域水环境状况良好,体现为流域大部分河段COD和NH₃-N达标,水环境容量最小为44.96 kg/d和5.10 kg/d。国土空间规划中的总量目标、环保设施建设和相关布局的实施将会使COD和NH₃-N污染产生量降低52.61%和14.16%;污染排放量降低26.45%和59.09%;水环境容量增加10.68%和57.17%。总体而言,国土空间规划对流域水环境改善潜力巨大,同时改善潜力因不同区域、污染源、污染物而异。本研究提出的评估框架为国土空间规划背景下流域水环境保护提供了思路。     

“成渝”交界濑溪河污染分析及治理方法研究

沱江位于长江上游，连接成渝双城经济圈，濑溪河是沱江左岸一级支流，濑溪河水环境状况直接影响沱江乃至长江水环境质量。采用污染物来源分析，污染负荷，三段式治理模式等方法，根据泸洲环境监测站例行监测数据，评价濑溪河(泸州段)流域水质在2011～2019年变化情况。结果表明，采用三段式治理模式的方法后，使治理后使濑溪河(泸州段)流域水质带来了突破性的改善，主流濑溪河官渡大桥和鹅项井监测断面水质分别由Ⅳ类和Ⅴ类提升到了Ⅲ类和Ⅳ类，污染较严重的支流九曲河水质也由劣Ⅴ类提升到了Ⅳ类。截止2019年，出河口污染物指标水质情况分别为：BOD₅Ⅰ类水质，DO、I_Mn、TP和NH₃-N均为Ⅲ类水质，仅COD为Ⅳ类水质。另外，主要的污染指标(COD、NH₃-N、TP)均达到了减排的目的。研究结果可为在具备相似污染物和地理条件的河流采用，三段式治理模式的提出丰富了大型流域水环境质量提升的治理方法。     

SWAT模型在我国山区小流域水质预测中的应用——以琼江流域为例

小流域水环境受人类活动的影响显著，为解析我国典型山区小流域的水质受人类活动的影响规律，选取琼江流域遂宁段为研究对象，构建了针对琼江流域的SWAT模型，在模型验证的基础上并预测了2030年社会经济发展条件与相应治污条件下琼江流域遂宁段的水质时空变化特征。研究结果表明，2030年琼江流域大安断面逐月流量变化范围为2.82～40.44 m³/s,年均流量为16.20 m³/s,其中8月流量最大；各支流中蟠龙河的流量最大，年均流量达到1.13 m³/s; 2030年琼江干流NH₃-N与TP浓度较高，在枯水季节尤其1～2月水质较差，难以满足Ⅲ类水质标准；干流控制安居城区以上的高滩断面除1月的水质能达到Ⅲ类水质要求，流经安居城区后，干流萝卜园断面在2月份TP未能达到Ⅲ类水质要求，至安居城区以下大安断面，水质进一步变差，1～3月份难以满足Ⅲ类水质要求。成果可为我国山区小流域水质的研究提供借鉴，同时为琼江流域水环境保护和政府决策，提供科学依据和技术支持。     

国控沙段断面“一点一策”现状及治理对策研究

为科学提出水环境治理对策,分析国控沙段断面及流域范围内其他断面2015～2020年水质情况,以乡镇为控制单元,计算各单元内化学需氧量(COD)、氨氮(NH₃-N)和总磷(TP)三种污染物入河占比情况,摸清当前沙段断面流域范围内水生态环境现状。结果表明：“十三五”期间,国控沙段断面水质不稳定达到Ⅱ类考核目标,其主要超标因子为总磷,上游百步交接断面水质对沙段有较大影响。在污染物入河量占比中,总磷农业面源贡献比重最大,各控制单元中平桥镇和白鹤镇占比居前两位,分别为8.87%和7.13%。总磷贡献次重为生活源,赤城街道占比居首位,为7.08%。研究成果可为稳定沙段断面水质、改善河流水生态环境,提出针对性治理对策提供重要参考依据。     

特大城市河流水环境质量时空变化特征及污染源分析：以成都市为例

以成都市主要流域为例,阐明和辨析其河流水环境质量时空变化趋势和污染特征,为特大城市的生态环境保护决策提供依据。基于2011～2020年成都市河流75个监测断面22项指标的逐月数据,采用内梅罗污染指数法和SOM聚类法,通过多元统计分析手段,研究成都市河流水质状况和时空变化特征,并分析其潜在的污染来源。结果表明,75个监测断面中45个“清洁”,5个“较清洁”,1个“轻污染”,21个“中污染”,无“重污染”;“十二五”期间污染断面比例为～36.9%,“十三五”期间污染断面比例由43.0%大幅度下降至2.7%,说明成都市水环境管理与治理措施卓有成效;610个断面年均数据可分为8组,中下游水质普遍较差且差异大,COD_Mn、COD_Cr、BOD₅、NH₃-N和TP是研究区域主要污染因子。成都市河流水质深受人类活动干扰,农业面源、生活污水和畜禽养殖废水污染问题是持续改善成都市水环境的重要任务。     

兴隆湖水生态修复工程对水质影响的研究

近年来，以生物方法为核的水生态修复技术已经越来越多的被应用到城市湖泊治理工作之中。为了评价兴隆湖水生态综合提升工程对湖区水体水质的修复治理效果，本研究对湖区3个点位开展了持续的水质监测，分析工程实施前后水体中总氮、总磷等指标浓度变化情况，采用富营养化状态指数法对比分析湖区富营养化程度变化情况，并对采样点位和水质指标间的关系开展相关性分析。结果如下：相比于治理前，治理后1号点和3号点的TP、NH₃-N、COD浓度值均降至Ⅰ类标准，TN浓度值从Ⅲ类标准降至Ⅱ类，治理效果显著。营养状态评价结果表明，治理后三个点位的营养化等级仍处于“中营养”水平，营养指数变化率分别为15.5%、12.53%、17.01%。相关性分析结果表明，各点位间的水质指标表现出一定的相似性。根据数据分析结果，本工程的实施可显著改善水体水质，治理后的水质指标较治理前基本上都得到了较大的提升，为大型城市人工湖全湖开展水生态修复建立了工程示范，并为日后相关工程的建设提供了经验参考。     

基于超级站观测的乌鲁木齐市PM2.5组分特征分析

为了解乌鲁木齐市PM_2.5各组分浓度及其变化特征，利用2022年乌鲁木齐市大气环境超级站PM_2.5及其组分连续监测数据进行特征分析，结果表明：PM_2.5组分中有机碳、元素碳、水溶性阴、阳离子等组分浓度与PM_2.5浓度呈现“采暖季高、非采暖季低”的季节性变化；PM_2.5各组分中硫酸根、硝酸根、铵根和有机碳占比较大；无机元素浓度高低顺序为：钙>铁>氯>钾；有机碳与元素碳比值为6.08；硝酸根离子与硫酸根的比值小于1；典型污染过程中PM_2.5组分浓度中硫酸盐、硝酸盐、铵盐和有机物等二次气溶胶占比明显增加。说明2022年乌鲁木齐市冬季PM_2.5浓度受SO₂、NO₂和NH₃等污染物二次转化影响，而夏季则受有机物二次转化和一次扬尘源的共同影响，应重点控制相关行业污染排放，减少重污染天气。     

贵州省凯里市鱼洞岩溶大泉成因与水质污染研究

为推进凯里市鱼洞河流域酸性矿井水治理，进而改善鱼洞河流域水环境现状，采用资料收集、地质及水文地质测绘、物探、钻探、水质分析、地下水动态长观等工作方法，深入研究了鱼洞河岩溶大泉形成及水质污染成因。研究结果表明鱼洞岩溶大泉出露于平路河断层破碎带中，由泥盆系尧梭组承压水与栖霞茅口组潜水混合而成，受地形切割，在平路河(鱼洞河支流)右岸出露。水质污染主要是因为原高家庄煤矿、州煤矿采矿破坏了顶板二叠系栖霞茅口组岩层中地下水径流管道，顶板含水层中地下水充入采空区中与黄铁矿(FeS₂)发生水解反应，致使铁(Fe)、锰(Mn)、硫酸盐(SO₄^2-)、pH等指标严重超标，煤矿关闭后老空区水位上升，老空水再次通过斜井、导水裂缝带等进入岩溶管道，进而污染了鱼洞泉。通过该项研究，夯实了鱼洞河流域煤矿酸性矿井水地学治理的理论基础，进一步完善了鱼洞河流域酸性矿井水治理路径，对类似流域酸性矿井水治理研究更是一个不可或缺的经验参考。