Phosphorus removal by the multipond system sediments receiving agricultural drainage in a headstream watershed

Wetland systems in headstream watersheds are important to control the nonpoint source pollutant phosphorus. Experiments were conducted using intact sediment-water columns obtained from the multipond system in Liuchahe watershed of Chaohu Lake to determine its capacity to retain P. It was found that pond sediments had strong P retention ability. For the Hill pond, Village pond and Rice pond, their retention coefficient(A) were 288.3, 279.2 and 260.8 L/m^2, respectively. The equilibrium P concentration(EPCw) were 0.016, 0.028 and 0.018 mg/L, respectively. The Hill pond indicated the highest P retention ability. P retained in the pond sediments indicated high stable degree. P removal from the overlying water column into the pond sediments followed a first-order kinetic model. Under the experimental hydrological conditions, the retention time had a positive correlation with the P loading. The multipond system could provide enough retention time to retain P in drainage runoffs. At the P levels evaluated, the sediments of the multipond system are effective sinks to retain P from nonpoint source runoffs.     

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.      

西南喀斯特流域泥沙来源、输移、平衡的思考——基于坡地土壤与洼地、塘库沉积物~(137)Cs含量的对比

汇总了西南喀斯特地区坡地土壤和洼地、塘库沉积泥沙的~(137)Cs比活度资料,并进行了对比,分析流域泥沙来源。坡地地面流失轻微的,汇水面积小于0.5 km~2的微小流域,流域产沙主要源于地下流失(裂隙土)和沟岸侵蚀(沟壁土);坡地地面流失强烈的,主要源于坡地地面流失(坡地表层土壤)。地下流失和沟岸侵蚀是小流域和较大流域的主要产沙方式,且有随着流域面积增大,产沙贡献率越高的趋势。由于裂隙土和沟壁土都基本不含~(137)Cs,~(137)Cs单一示踪法不能区分这两种源地土体的产沙贡献率。建议采用多元示踪法,研究流域的泥沙来源。区分裂隙土和沟壁土的产沙贡献率,可考虑尝试磁性法和孢粉法。通过沉积物~(137)Cs断代等方法确定洼地、河流滩地和塘库泥沙淤积量,结合径流小区和水文站输沙量资料,分析不同类型洼地、河流滩地和塘库的泥沙截留率,分析河流泥沙输移比。在查明泥沙来源,泥沙输移比和输沙量(或产沙量)的基础上,确定流域泥沙平衡,结合径流研究成果,建立喀斯特流域产沙模型。     

江西崇义县小江流域重金属污染现状及评价

在采样和分析测试的基础上,对江西崇义县小江流域水体、河道表层沉积物、农田土壤和农作物中重金属的污染现状进行了研究,对河道表层沉积物和农田土壤中的重金属进行了潜在生态风险评价. 结果表明:小江流域水体中主要污染物为As和Pb,ρ(As)和ρ(Pb)最高值分别为0.241和0.054 mg/L;河道表层沉积物中主要污染物为As和Cd,w(As)和w(Cd)最高值分别为1 815.71和19.23 mg/kg;农田土壤中主要污染物为Ni、Cu、Zn、As和Cd,w(Ni)、w(Cu)、w(Zn)、w(As)和w(Cd)最高值分别为74.47、428.08、393.05、1 599.71和28.53 mg/kg;农作物中w(Cr)、w(As)、w(Cd)和w(Pb)较高,其最高值分别为15.15、58.45、6.77和13.98 mg/kg. 沉积物中各重金属生态风险大小依次为As＞Cd＞Cu＞Zn＞Cr,重金属总体生态风险程度表现为下游＞中游＞上游,具有大于“强”的生态风险程度. 农田土壤中各重金属生态风险大小依次为Cd＞As＞Cu＞Zn＞Cr,整体生态风险除3号采样点为“中等”外,其他采样点均为“强”及以上. 总体而言,小江流域As污染极为严重. 针对小江重金属污染特征,提出采取污染源源头控制、河道生态修复、加强重金属监测与管理等治理措施.      

排污产权交易优化的理论模型及实证分析

在阐述建立排污产权制度必要性的基础上提出了排污产权交易优化的理论模型，并对理论模型在强化环境管理相的优越性进行了论述，以江苏省太湖流域重点工业污染源达标排放企业为实例，说明参与排污产权交易越广，实现双赢效果越明显。     

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.     

基于流域尺度的农业非点源污染物空间排放特征与总量控制研究

农业非点源污染是导致流域水质恶化的重要原因之一.依据农业污染源主要污染物空间排放特征和排放强度分析,划分农业非点源污染空间管理分区,并研究设计分区污染物总量控制方案,是提高农业非点源污染控制成效的重要途径之一.以湖北省四湖流域为研究案例区,系统开展了流域尺度的农业非点源污染空间排放特征识别与总量控制研究.结果表明,四湖流域水环境COD、总氮、总磷、氨氮负荷主要来自于农业非点源污染,4类非点源污染物分别占到流域污染物排放总量的67.6％、 82.2％、 84.7％和50.9％.对四湖流域非点源污染物空间排放特征分析结果表明,水产和畜禽养殖业发达的洪湖、监利、潜江、沙洋地区是流域非点源污染物的主要贡献源区.根据污染物在流域空间上的排放特征和源强评价结果,将四湖流域划分为3个农业非点源污染管理分区,即长湖上游水产和畜禽养殖污染重点控制区、四湖干渠农村非点源污染综合控制区和洪湖水产养殖污染重点控制区,针对不同管理分区分别提出了污染控制措施.基于水质改善和水体纳污能力综合考虑,设计了针对3个非点源污染管理分区的总量控制方案,分阶段实现监测断面全指标达标和满足水体纳污能力要求.主要污染物中,COD主要削减区域为四湖干渠区和洪湖区,分别占到流域COD削减量的43％和42％;氨氮主要削减区域为四湖干渠区,占到氨氮总削减量的66％;总氮主要削减区域为四湖干渠区和洪湖区,分别占到流域总氮削减量的42％和31％;总磷主要削减区域为四湖干渠区,占到流域总磷削减量的53％.     

基于生态系统功能的大连市围填海资源潜力评估

将大连市围填海资源区划分为原生湿地(基岩海岸、砂质海岸、淤泥质海岸)和人工湿地(养殖池塘、水库、盐田)的基础上,评估了大连市围填海资源区生态系统服务价值,并结合通过遥感影像所提取的2000年、2010年大连市不同类型岸线长度和面积数据,构建基于生态系统功能的围填海资源潜力评估模型并对大连市围填海资源潜力进行评估,结果表明,大连市围填海资源区潜力值,人工湿地原生湿地,原生湿地围填海资源潜力为:砂质海岸粉砂淤泥质海岸岩石性海岸;人工湿地围填海资源潜力为:养殖池塘近岸水库盐田。     

Settling basin design in a constructed wetland using TSS removal efficiency and hydraulic retention time

Using total suspended solid （TSS） removal efficiency and hydraulic retention time （HRT） as design parameters a design guideline of a settling basin in a constructed wetland （CW） was suggested; as well as management of sediment and particle in the settling basin. The CW was desiEned to treat the piggery wastewater effluent from a wastewater treatment plant during dry days and stonnwater runoff from the surrounding paved area during wet days. The first settling basin （FSB） in the CVV was theoretically designed with a total storage volume （TSV） of 453 ms and HRT of 5.5 hr. The amount of sediment and particles settled at the FSB was high due to the sedimentation and interception of plants in the CVV. Dredging of sediments was performed when the retention rate at the FSB decreased to approximately 80%. Findings showed that the mean flow rate was 21.8 m3/hr less than the designed flow rate of 82.8 m3/hr indicating that the FSB was oversize and operated with longer HRT （20.7 hr） compared to the design HRT. An empirical model to estimate the length of the settling basin in the CW was developed as a function of HRT and desired TSS removal efficiency. Using the minimum tolerable TSS removal efficiency of 30%, the length of the FSB was estimated to be 31.2 m with 11.8 hr HRT.     

改进的模糊层次分析法在南苕溪临安段水质评价中的应用

南苕溪是太湖的源头水系,其水质状况对杭嘉湖平原居民饮用水安全和太湖流域的污染治理有重要意义.为了了解南苕溪的水质状况,在临安段开展了2年的水质监测,分别在2009年7月、10月和2010年1月、4月采集了水样并进行水质评价.同时,为了克服以往模糊层次分析法存在的低估污染的严重性及不能评价劣Ⅴ类水质的缺点,建立了一个改进...     

滇池沉积物中主要污染物含量时间分异特征研究

基于滇池10个监测点(1991~2010年)表层沉积物中主要污染物(Cd、Cr、Cu、Hg、Pb、Sn、Zn、TP以及KN)含量数据,利用SOM自组织映射神经网络对污染物时间演变特征进行识别.将1991~2010年分为4个阶段,1991~1995年低含量阶段;1996~2001年高含量阶段;2002~2006年含量波动阶段;2007~2010年含量回落阶段.各沉积物中污染物的变化模式不尽相同,但各类重金属含量峰值多集中出现在1996~1999年、2005~2007年2个时间段内.在污染物含量变化的时序分析基础上,参考入湖污染负荷、污染源普查数据等相关资料,分析人类活动对滇池沉积物中主要污染物的影响,发现人类活动对沉积物中污染物含量变化的影响很大,在污染物排放量大的时期,沉积物中污染物含量也会随之出现明显升高,在采取污染控制及治理措施后,沉积物中污染物含量会随之下降.     

基于MEA情景的长江流域氮平衡及溶解态无机氮通量:流域-河口/海湾氮综合管理

以长江流域氮循环为研究对象,基于千年生态系统评估框架下的4种情景,预测了2050年长江流域的氮循环在不同驱动因子作用下的未来变化趋势,并提出长江流域生态系统的优化管理的建议.研究结果表明,在1970—2010年期间,长江流域氮输入量增加了5倍,长江向河口输出的溶解态无机氮(DIN)通量增加了8倍,流域土壤中的氮已经达到饱和并且氮过剩量持续增加,流域对氮的截留率下降,水体输送的DIN通量增加,区域氮循环失衡问题日益严重.在千年生态系统评估框架下,预测在2050年,在采取积极措施的预测情境下,河流向河口和近海输送的溶解态无机氮通量将会比2000年有所下降,而在消极应对的预测情境下,河流向河口和近海输送的溶解态无机氮通量将会继续增加,从而加剧河口和近海地区水体的污染程度.非点源氮输入将是长江溶解态无机氮输出通量的主要来源,其中以化肥氮输入为主,其次为禽畜粪便氮输入,贡献率最低的是点源污水氮输入.情景预测及源解析研究表明,2050年长江流域-河口/海湾氮污染控制的重点在于减少长江下游-太湖流域、沅江-湘江-洞庭湖流域、赣江-鄱阳湖流域及岷江流域的化肥及畜禽粪便排放,2050年要实现长江水系水质全面达标,长江流域的氮输入量需要削减29%,其中长江下游-太湖流域削减40%,汉江流域削减43%,沅江-湘江-洞庭湖流域削减31%.从子流域尺度制定氮污染管理策略更适用于流域-河口/海湾系统框架下的综合管理.     

太湖流域企业的水风险评估体系

基于世界自然基金会（WWF）和德国投资与开发有限公司（DEG）开发的企业水风险评估体系,进行太湖流域企业水风险评估体系本土化研究.根据太湖流域的水环境现状、企业管理方式、相关标准及法规,修订了部分指标,建立了包括物理风险指标9项、监管风险指标4项和声誉风险指标9项的太湖流域企业水风险评估体系.采用层次分析法（AHP）计算指标权重.评估指标的分级延续了原来的评估体系的5级5分制,采用综合指数加权求和法计算综合评分值.选取了一家化工企业进行实例研究,评估结果表明,该企业2015年综合水风险评价值为2.61,风险等级为Ⅲ级,属中等风险.实施7项水风险削减方案后,2016年综合水风险评价值降至1.94,风险等级为Ⅱ级,属低等风险.该评估体系可为太湖流域企业进行水风险评估及削减提供参考.     

我国典型流域镉水质基准研究

对《我国淡水水生生物镉基准研究》一文推算的国家镉基准进行了修正,采用“重新计算法”推算了我国典型流域的镉生物基准,并以辽河上游的大伙房水库为试点,利用“水效应比值法”推算了区域镉基准. 结果表明:我国国家镉急性和慢性基准分别修正为1.81和0.21 μg/L;珠江流域、长江流域、太湖流域和辽河流域的镉急性基准分别为3.60,3.61,3.19和2.95 μg/L;镉慢性基准分别为1.39,0.06,0.04和0.04 μg/L;大伙房水库镉急性和慢性基准分别为2.72和0.05 μg/L. 流域及区域的镉急性基准值全部大于国家急性基准值,但大部分镉慢性基准都严于国家慢性基准.      

试论太湖富营养化的发展、现状及治理

简述了太湖富营养化的原因、发展与现状,并从多方面提出治理对策。首先要多角度控制污染源．其次要尝试蓝藻打捞、底泥疏浚、生物调控综合治理,最后要治理与管理相结合,改革太湖流域环境监督管理体制,为太湖富营养化的治理提供多方面的保障。     

人工湿地生态系统健康评价实证研究

建立了健康评价指标体系,改进了原有评价标准,构建了模糊综合评价模型,对苏州太湖国家旅游度假区一期人工湿地生态系统进行了健康评价,得出了度假区人工湿地健康评价综合评分为0．784,识别了健康制约因子,并提出了相应的调控措施,以期为湿地的二期、三期工程建设提供科学依据。     

山东省南四湖流域农业面源污染状况分析

以探明山东省南四湖流域农业面源污染状况为目的,在对流域内农村人口、畜禽养殖规模、农田施肥量、水产品产量等数据调查的基础上,结合全国第一次农业污染源调查结果中的农业源产、排污系数,测算出2009年山东省南四湖流域内农村生活、农田化肥、畜禽养殖业、水产养殖业等4个方面COD_Cr、TN、TP的排放总量分别为192 278.71、103 126.04、6 990.82 t. 通过分析得出,在山东省南四湖流域农业面源污染中的COD_Cr主要来自农村生活,占COD_Cr排放总量的56.44%;农田化肥TN的流失占TN排放总量的48.37%,农村生活和畜禽养殖对TN排放总量也有较高的贡献;畜禽养殖业是TP的主要来源,占TP排放总量的65.06%;水产养殖对各项污染物的贡献率相对较低,但不容忽视.      

蛮河流域水环境容量与水污染防治对策研究

针对蛮河流域水环境污染严重的状况,在流域水质现状评价的基础上,以水环境容量为依据,制定了流域水污染物总量控制方案;并结合实际情况,提出了流域水污染防治的具体措施,指出水环境容量研究是流域水污染物总量控制的基础,实施总量控制是防治水环境污染的有效途径和重要保障。     

湖泊沉积物重金属污染研究

湖泊的生态环境状况与人类生存环境和社会经济发展有着密切的关系。本文主要通过介绍东湖和太湖湖泊沉积物重金属污染阐释我国现在湖泊底泥重金属污染状况。     

Spatial and temporal variability of agricultural pollutants in an agricultural headwater stream within a multipond system, southeastern China

The spatial and temporal variability of nutrients and suspended solids were investigated for two years in a 1.8 km agricultural headwater stream, located by Chaohu Lake, southeastern China. The stream form was greatly modified by human activities into channelized, pond and estuary shapes. The stream could be divided into 4 channelized reaches(1.3 km), a pond reach(0.15 km) and 3 estuary reaches(0.36 km). It was found that nutrients and TSS concentrations in the stream showed temporal variability, and higher concentrations occurred in months with high precipitation and intensive agricultural activities. And, retention of total nitrogen ( TN ), nitrate ( NO3-N ),ammonium( NH4^ -N) and total suspended solids (TSS) predominantly occurred in the pond reach and estuary reaches with larger width and low current velocity. Pollutants retained in these reaches accounted for more than 50% of those retained in whole stream. The retention mostly happened in the rain-runoff events and it was 7 to 27 times than that in base flow. The results showed that the channelized reach was the most important source for pollutants release under either runoff or base flow, and its release accounted for more than 90% of whole stream release.There was a high spatial variability of nutrients retention in different channelized reaches. The channelized reach directly discharging into the pond did always retain nutrients and TSS under base flow and runoff conditions, whereas the other channelized reaches performed differently in different hydrological conditions. The high spatial and temporal variability of nutrients and TSS in the stream indicated that anthropogenic disturbance of the agricultural headwater stream, such as channelization and excavation, would be expected to decrease the capacity of nutrients retention in the stream.