鄱阳湖流域经济发展与氮、磷减排调控关系的均衡分析

以鄱阳湖流域为研究对象,构建了区域经济发展与氮、磷减排调控多区域均衡分析模型,基于我国2002年投入产出表,并结合贸易、人口等统计数据,采用中国省际贸易矩阵,探讨了江西省不同产业实施的氮、磷减排策略对各地区经济发展的影响.结果表明,江西省部分氮、磷高排放部门实施的减排调控对全国其他省经济的影响相对较小.环境科研与管理投入在鄱阳湖流域氮、磷营养盐减排中处于重要位置.     

鄱阳湖流域生态环境动态评估及驱动因子分析

鄱阳湖流域生态环境是我国南方地区生态文明建设的重要组成部分.基于Landsat卫星遥感影像,利用主成分分析方法构建遥感生态指数(RSEI)作为生态环境质量评价指标,引入地理探测器模型定量剖析不同影响因素对生态环境空间分异性的影响,分析鄱阳湖流域1990～2020年生态环境质量变化及不同驱动因子的影响程度.结果表明：(1)流域内生态环境质量存在明显的区域性差异,生态质量等级为差和较差地区主要分布在流域中北部的低海拔平原与台地,质量等级为优和良地区主要分布在流域西南部的丘陵山地区域;(2)近30年鄱阳湖流域生态环境整体呈改善趋势,改善地区主要位于低海拔平原区域;(3)人口密度是鄱阳湖流域生态环境质量变化中驱动力最大的影响因子,与城市化发展密切相关的夜间灯光指数因子q值多年来呈升高趋势,鄱阳湖流域生态环境质量受城市化发展的影响越来越大.结果可为鄱阳湖流域生态环境保护工作提供理论依据.     

基于PLUS与InVEST模型的鄱阳湖流域碳储量时空变化与预测

城市扩张、土地利用变化引起流域生境及其碳储量改变,为探明土地利用更替对碳储量造成的影响,以鄱阳湖流域为研究区域,应用InVEST和PLUS模型甄别鄱阳湖流域土地利用及碳储量时空分布特征,探索自然发展、城市建设和生态保护情景下流域碳储量时空演变及响应机制。结果表明：2000—2020年鄱阳湖流域水域、建设用地均呈扩张趋势,而土地碳储量持续下降;在自然发展和城镇发展情景下,林地、草地和未利用地数量均减少,在生态保护情景下,草地呈现减少而林地呈现扩张,在自然发展情景中耕地呈现扩张;较2020年,在自然发展、城镇发展和生态保护情景下的2030年碳储量,分别下降19万,149万和上升25万t,且土地利用分布与碳储量分布呈高度一致性。明确鄱阳湖流域土地利用及碳储量时空演变特征,预测其未来变化趋势,有利于流域土地利用可持续发展,为推进流域“双碳”目标实现提供参考。     

鄱阳湖多尺度流域磷源输送特征及其生态效应

本文选取鄱阳湖梯级流域内从初级支流到湖区(香溪→架竹河→赣江→鄱阳湖)连通水系线路为研究对象,通过对鄱阳湖流域磷(P)湿沉降及径流过程进行监测,探讨鄱阳湖多尺度流域磷源输送特征及其对浮游植物群落结构的影响.结果表明:①鄱阳湖流域的P浓度呈明显的季节变化,除香溪流域外,其余流域的总磷(TP)、可溶性总磷(DTP)和磷酸根(PO_4~(3-))浓度均为枯水期较高,丰水期较低;丰水期时,TP浓度与硅藻密度存在极显著的相关关系,枯水期时,TP浓度与隐藻有极显著的相关关系.②次降雨过程研究表明:不同降雨强度下TP和PO_4~(3-)的浓度及地表径流通量的大小顺序均为:小雨中雨大雨.③丰水年和枯水年的沉降通量存在显著差异,丰水年约为枯水年的2.8倍,P的输出通量呈明显的季节性变化,丰水期大于枯水期;随流域逐级增大,但P输出贡献率未显著增加,说明逐级支流P输送并不是各级流域P的主要来源.     

鄱阳湖流域多尺度C、N输送通量及其水质参数变化特征

本文选取鄱阳湖流域内从初级支流到最大干流再到湖区(香溪→架竹河→赣江→鄱阳湖)这一联通水系线路为研究对象,通过对丰水期和枯水期内各级河流对应流域及鄱阳湖湖区内水体中的各形态C、N浓度进行监测,计算各级河流间C、N元素运移通量,探讨鄱阳湖流域水体C、N迁移过程机制和水质参数变化特征,为鄱阳湖流域生态系统的综合健康管理提供科学依据.结果表明:(1)鄱阳湖通江流域的C、N浓度呈明显季节变化,其中TIC、TOC、TC浓度丰水期较高,而NO_3~--N和DTN浓度枯水期较高.丰水期TC增加的主要原因是TIC增加,丰水期TN主要以非溶解态存在,而枯水期TN主要以DTN中的NO_3~--N形式存在.(2)鄱阳湖通江流域的C、N输出通量呈明显季节变化,其中香溪各形态C丰水期通量较枯水期小,架竹河、赣江各形态C丰水期通量较枯水期大,香溪、架竹河、赣江流域各形态N在丰水期通量大多较枯水期小,各形态C、N通量与径流量在99%的置信水平上呈极显著正相关关系.(3)鄱阳湖流域水体参数丰水期COND、TDS、pH小于枯水期,丰水期ORP大于枯水期.     

降雨变化对鄱阳湖区乐安河流域非点源产污的影响

以鄱阳湖典型入湖河流乐安河为例,构建SWAT模型,基于流域2020年土地利用类型空间差异特征,选取2011(枯水年),2014(平水年),2015(丰水年)作为典型降雨年份探究降雨差异对流域营养盐产污规律的影响。结果表明：不同降雨条件下流域营养盐产污负荷顺序为丰水年>平水年>枯水年。下游沿主支分布区域径流量以及中下游德兴-鄱阳万年段的TN和TP对降雨量增加的响应更为敏感;流域径流量对降雨量减少的响应空间差异不显著,婺源-德兴段的TN和TP对降雨量减少的响应程度高,而鄱阳-万年段对降雨量减少的响应程度则较低。研究结果可为流域制定针对性污染控制措施,进一步有效削减入鄱阳湖营养物负荷提供科学参考。     

近10年流域江湖关系变化作用下鄱阳湖水动力及水质特征模拟

鄱阳湖水文情势受流域来水及长江共同影响,近10年流域、长江和鄱阳湖间关系发生了较大变化,导致了新的水文节律调整,进一步使得湖区水质环境发生变化.对近10年序列(2003—2012年)和1956—2002年序列的多年平均的日水文过程进行对比,分析了鄱阳湖的流域入流、湖口出流及湖区水位的年内变化过程;近10年鄱阳湖最高水位降低,湖相时间变短,河相时间增长;通过构建鄱阳湖的二维水动力水质模型,并采用实测2010年湖区水动力及水质数据对模型进行率定验证,在此基础上着重研究流域、江湖水文情势变化条件下,湖区的水动力和水质发生的变化.模拟结果显示,由于4—6月间湖区丰水期滞后13 d,8—10月间枯水期提前21 d,导致TN浓度在两个时间段内分别上升10.6%和12.4%,TP浓度在两期间内分别升高11.7%和13.6%.在8—10月期间,湖区水位下降速率增加,南部与西部的碟型湖提前与主湖区分离,形成相对静水的水塘,加剧了碟型湖的富营养化风险.     

饶河入鄱阳湖口处沉积物中重金属的含量及空间变化

饶河是鄱阳湖流域的五大水系之一,是鄱阳湖流域重金属污染最严重的区域之一.本文对鄱阳湖饶河入湖段设置了3个采样点,对采样点中的底泥样品进行了重金属元素Cu,Pb,Zn的分析与测定,用原子吸收法测定了柱状样沉积物中重金属的含量,分析了各元素在各采样点的空间分布特征.分析结果表明:各重金属含量的垂直分布特征由于受沿岸不同污染源的影响,重金属污染物难以形成一定规律的分布状态,总体上呈波折型分布;该区域底泥中重金属的分布受水流的影响较大;各元素之间呈现出一定的相关性,即Cu,Zn 2种元素之间呈极显著正相关,这表明在鄱阳湖饶河入湖段呈现出重金属复合污染的趋势.     

流域人类活动对鄱阳湖生态安全演变的驱动

分析了20世纪80年代到2008年鄱阳湖生态安全演变趋势及其阶段性特征,深入研究了流域人类活动与鄱阳湖生态安全之间的相关性及鄱阳湖生态安全演变的主要驱动因素. 结果表明,鄱阳湖生态安全状况经历了3个演变阶段,总体呈下降趋势:①其中20世纪80—90年代为快速下降阶段,由很安全状态下降为安全状态;流域社会经济不合理的发展模式,尤其是20世纪50—80年代大规模围垦等人类不合理开发活动,导致该阶段鄱阳湖生态安全状况快速下降. ②20世纪90年代到2002年为缓慢下降阶段,总体处于“安全”水平;伴随着1992年鄱阳湖被列入国际重要湿地以及1998年“退田还湖、移民建镇”等保护措施的实施,使该阶段鄱阳湖生态安全状况下降速度有所减缓. ③2003—2008年为反弹下滑期,总体已接近“一般安全”水平;随着2003年三峡工程试运行以来,鄱阳湖与长江江湖关系发生了较大变化,这一阶段鄱阳湖流域进入了新的发展阶段,致使其生态安全状况进一步下降. 流域社会经济不合理发展模式是鄱阳湖生态安全状况下降的重要原因,对鄱阳湖的过度无序利用直接驱动了其生态安全状况的恶化,湖区人口增长与其生态安全状况下降之间有着很好的相关性,维护鄱阳湖生态系统处于“安全”以上水平,湖区人口密度应控制在350人/km2以内. 按照保护优先的思路,坚持人湖和谐的流域可持续发展模式是保障鄱阳湖生态安全的关键.      

近20年来鄱阳湖流域泛滥平原沉积物微量元素含量与污染变化

查明鄱阳湖流域微量元素的污染状况、识别其潜在来源并评估生态风险,对制定保护流域生态系统的有效策略至关重要.为了全面了解鄱阳湖流域5条主要支流泛滥平原沉积物中Cd、Hg、Pb、As、Cu、Zn、Cr、Ni、Mn、Sb、W和Sn等12种微量元素间隔近20 a的含量、污染水平和生态风险的时空变化状况,采用富集因子（EF）和修正综合污染指数（MPI）评价了微量元素的污染水平,应用潜在生态风险因子（E_r）和修正生态风险指数（MRI）量化了微量元素引发的生态风险,并对污染水平显著变化区域的污染源进行了分析和探讨.研究结果显示,近20年来,鄱阳湖流域泛滥平原沉积物中Cd、Zn、Mn、W和Pb含量分别升高了134%、26%、41%、25%和8%,Hg、As、Cr、Ni、Sb和Sn含量分别降低了35%、15%、22%、10%、14%和13%,Cu含量无明显变化;饶河、赣江和信江流域的Cd含量分别升高了331%、151%和107%,抚河、赣江和修水流域的Hg含量分别降低了87%、41%和40%;其污染变化主要表现为Cd污染加剧和Hg污染降级,整个赣江流域Cd污染升级至中度和中度-重度,饶河乐安江Cd污染升级至重度,抚河流域Hg污染降至无或轻微;Cd污染加剧导致综合污染升级,极度和重度污染点位比例由17%升至33%;极高生态风险点位的比例由11%升至22%,其高MRI贡献率元素由Hg变为Cd,源于Hg污染的极高生态风险点降至中等生态风险.鄱阳湖流域泛滥平原沉积物中微量元素的显著污染变化主要源于矿产开发与冶炼、工业和农业生产等人为活动.研究成果可为河流污染防治和流域生态系统的优化管理提供科学依据.     

滇池流域水污染防治收费政策实施绩效评估

分析了滇池流域现行的排污收费制度、污水处理收费制度和阶梯水价政策的实施效果,采用DEA方法的C2R模型和BC2模型对2001~2012年滇池流域水污染防治收费政策实施绩效进行了评估.结果表明:排污收费制度、污水处理收费制度和阶梯水价政策对降低滇池流域废水和污染物的排放以及提高流域用水效率均起到了较好的促进作用,且各政策实施绩效水平较高,综合效率值均值为0.902;影响滇池流域水污染防治收费政策的主要因素为单位COD排放工业增加值,可通过提高排污费征收标准或者排污费改税等措施,以进一步降低企业污染物的排放量;作为有效实施的环境经济政策,适当调整政策的征收标准,有利于提高各政策的实施效率.     

湖北四湖流域水环境现状分析研究

四湖流域是中国典型的湿地农业区域,其水环境恶化已影响到当地群众的生产生活。在四湖流域水污染源调查的基础上,对水环境质量现状进行了分析,结果表明:两大湖泊长湖和洪湖因围网养鱼和投入大量的饲料和农药已受到污染,水质Ⅲ到Ⅳ类,甚至Ⅴ类;内河水系普遍为Ⅳ、Ⅴ类水;农业面源污染的监控与防治是四湖流域水环境保护的重点。根据区域水环境现状分析,显见加强四湖流域水环境监测体系建设十分重要,整合区域内环境监测力量,从属地监测向流域监测、区域监测发展。     

江苏省太湖水污染防治对策措施

太湖流域是我国城市化程度最高、经济最发达的地区之一;随着经济的发展和城市化进程的推进,流域水环境问题日益突出。太湖流域所跨省份之一的江苏省近年来采取了一系列措施对太湖水污染进行了防治,并取得了阶段性成效,本文从组织领导、规章制度、蓝藻应急治理、控源截污和长效治理5个方面总结了江苏省太湖水污染防治措施。     

水质交易与太湖流域水污染物排放交易

水质交易是美国提升和保持水质的创新性政策工具。美国水质交易政策完善,实施时间长、范围广,其中不乏成功案例。太湖流域化学需氧量排放交易已在浙江省的杭州、嘉兴正式开展,江苏省太湖流域化学需氧量排放交易项目正处于积极准备中。太湖流域水污染排放交易应该借鉴水质交易的经验,妥善解决交易基准、交易方资格、排放权价格、交易区域和交易比率等关键问题。     

汉江“水华”成因分析及防治

汉江是长江的最大支流,是陕西、湖北两省沿岸居民生活用水和工业用水的重要水源。随着沿岸人口的增加,工业的发展,排污量不断增加,使汉江水质逐年下降,于近几年多次出现水华。本文在调查的基础上,对汉江水华成因进行了分析并提出了防治措施,供有关部门参考。     

基于产业调整的太湖流域生态环境优化探讨

以流域为单元进行水资源综合管理,是实现资源、环境与经济社会协调发展的重要途径. 产业调整能控制污染源的数量和种类,是区域环境治理的关键环节和有效手段. 从湖泊流域产业的特有结构分析出发,以太湖为例,分析了当前太湖流域环境问题、产生的原因及其存在的产业不合理性,探讨了点源污染、线源污染和面源污染的成因及其对污染总量的贡献、治理方案并加以对比分析;探讨了湖泊流域产业调整和优化对区域生态环境的改善及污染控制治理中的作用,基于污染总量恒定或稳步下降、经济发展速度不变的情况下,对流域产业升级和优化调整提出了具体的产业结构和政策,这对指导湖区流域可持续发展具有一定的理论意义和实践价值.      

基于GIS的洱海农村生活污水及其TN产排强度空间分析及控制对策

农村生活污水是造成洱海富营养的重要污染源,对其进行定量定点分析是开展农村生活污水治理的前提.本文利用GIS软件,基于普查数据,综合源强估算法和清单分析法,从水文、地貌和行政区划3个角度,对洱海流域农村生活污水及其TN产排强度进行定量估算和空间分析.在此基础上,利用加权指数法和因子分析法对流域进行管理分区,并提出相应的控制对策.结果表明,2012年,洱海流域农村生活污水平均产、排强度分别为2572.03 t·km-2·a-1和1919.34 t·km-2·a-1,农村生活污水中TN平均产、排强度分别为1002.23 t·km-2·a-1和747.90t·km-2·a-1;各小流域农村生活污水和TN产生强度大小均为:苍山十八溪流域波罗江流域东部山溪流域西洱河流域北三江流域,各小流域两者排放强度大小均为:苍山十八溪流域波罗江流域西洱河流域东部山溪流域北三江流域,苍山十八溪流域和波罗江流域是主要源区;3类地貌区农村生活污水和TN产排强度大小依次为:湖滨缓冲区平坝区山区,湖滨缓冲区对农村生活污水及其TN产排贡献最大;17个乡镇农村生活污水及TN产生强度由大到小为:经济开发区大理镇银桥镇湾桥镇喜洲镇上关镇邓川镇右所镇挖色镇下关镇凤羽镇海东镇凤仪镇茈碧湖镇三营镇牛街乡双廊镇,各乡镇两者排放强度依次为:经济开发区湾桥镇银桥镇大理镇邓川镇喜洲镇右所镇挖色镇上关镇下关镇三营镇海东镇凤仪镇茈碧湖镇凤羽镇牛街乡双廊镇,经济开发区是产排强度最重的区域.综合上述3个方面的分析结果,结合区域的功能定位,对洱海流域农村生活污水提出了"二级控制区3种模式"的控制对策.     

白洋淀流域地表水化学特征及控制因素

为探究半干旱区地表水化学特征及物质来源,以白洋淀流域为研究对象,利用Piper三线图和Gibbs水岩模型,对地表水的主要离子组成特征及其来源进行分析。结果表明:白洋淀流域地表水pH为7.56~8.23时,呈弱碱性,且溶解性总固体（TDS,100~650 mg/L）在流域的不同空间区域表现为淀区 > 下游 > 上游。白洋淀流域地表水阳离子以Na+和Ca2+为主,离子总量占比76.60%;阴离子以HCO₃-为主,约占阴离子总量61.52%。地表水的水化学类型为HCO₃-Ca型（上游水体）和HCO₃·SO₄·Cl-Na·Ca型（下游河流和淀区）。白洋淀水文地球化学过程受到人类活动和自然作用的双重控制;自然作用下,白洋淀流域地表水中的离子来源于岩石风化（碳酸盐岩及硅酸盐岩的风化溶解）,同时受到蒸发-结晶作用影响。     

巢湖生态系统之优化

巢湖为中国五大淡水湖之一,它是合肥市的可靠洪水水源,又是合肥通往长江的水上通道,并灌溉着周围40万公顷土地。然而,巢湖面临泥沙淤积、水质污染、富营养化与旱涝灾害四大生态问题。本文提出以水量调控为主的生态系统调控方法,除进行人口控制与绿化外,还进行了巢湖分洪道与江淮运河两项工程。水量调控可解决巢湖四大生态问题,还可缓解淮河中游水量不足及其水污染问题,且有水上运输的便利。计算结果表明,水量调控的湖泊生态系统优化方法是目前经济可行而有效的方法之一。     

流域差别化环境管理研究

按照自然规律和经济规律要求对流域实施差别化环境管理,是提高流域环境管理针对性、有效性,改善环境管理效率和效果的必然选择.通过对流域差别化管理在系统论和行为经济学的理论剖析,以及流域在地理要素、功能和经济发展上的地域分异性特征分析,提出“分域、分区、分序、分期、分类、分级、分责、分权、分策”的“九分”原则.在“九分”原则指导下,从划分流域环境经济功能区、优化流域环境管理手段、创造流域差别化环境管理的实施条件等方面,体现流域差别化环境管理思想并保证其得以顺利实施.