洞庭湖近30年水环境演变态势及影响因素研究

水量、泥沙和污染物交换作为河流与湖泊之间的关键过程,对湖泊生态环境演变具有复杂而深远的影响.以长江中游典型通江湖泊洞庭湖为研究对象,着眼于“江湖”“河湖”“人湖”三重作用关系变化,从水文情势、水质、富营养化3个层面剖析了近30年洞庭湖水环境演变态势及主控因素.结果表明:①“江湖”关系变化影响了洞庭湖水沙交换及其年内分配,是湖泊枯水期提前和延长、水沙关系突变等现象的主控因素;“河湖”“人湖”关系变化协同加剧了该现象.②“河湖”关系的失衡和“河湖”统筹管理措施缺位,造成入湖河流长期输送大量营养物质,是湖体氮磷污染较重的根源;“江湖”“人湖”关系变化协同影响着营养盐分布格局,但影响范围及程度有限.③在“江湖”“河湖”作用关系复合影响下,藻类生长条件更为有利,增加了洞庭湖富营养化及水华风险.为保障洞庭湖水环境安全,建议:针对“江湖”作用主导的低枯水位问题,以水资源调控为核心,推进长江与流域上游水库联合生态调度,保障湖泊生态流量;针对“河湖”作用主导的水质恶化问题,以水污染防治为核心,强化流域污染控制,统筹“河湖”一体化监测管理模式,保障湖泊水环境质量;对于“人湖”作用主导的生态破坏问题,以生态空间管控为核心,划定并坚守生态红线,保障生态空间.      

长江经济带建设背景下“两湖”生态环境保护的问题与对策

长江经济带建设背景下大型通江湖泊的生态环境保护至关重要。本研究以洞庭湖和鄱阳湖两湖(以下简称"两湖")为研究对象,着眼于通江湖泊"江湖—河湖—人湖"关系的扰动、失衡和调控,从水沙情势、水环境、湿地生态等层面剖析了两湖生态环境保护的3类9项问题,以此为基础提出了强化两湖水资源调控,保障生态流量;强化两湖流域水污染综合治理,保护水环境质量;强化两湖湿地生态保护等对策和建议。考虑到湖泊生态系统演替具有复杂及不确定性,研究结论可为长江经济带相关工作提供参考。     

大庆湖泊湿地水体的补给和水体污染防治

大庆湖泊湿地生态环境十分脆弱性,保证湖泊湿地水体的水量和质量是维系湿地生态系统健康的必要因素,也是大庆湖泊湿地建设和利用关键问题。采用引嫩补水、城区经过处理的生活污水补给和雨水的收集,保证湿地有足够的水量。截断直接排放污水的污染源,实施湖泊湿地水体的连通工程,建成自然或人工湿地污水处理系统,净化湿地水体。在局部形成水的循环系统,从而达到水体污染防治的目的。     

长江中下游湖泊生态空间演变过程及影响因素

本文通过对长江中下游湖泊生态空间进行回顾研究,系统地总结了长江中下游湖泊生态空间演变过程和潜在的影响因素。近40年来,长江中下游湖泊面积萎缩严重,生态空间容量锐减,湖泊富营养化久治不愈、蓝藻水华频繁暴发、水生植被严重退化,生态空间质量急剧下降。归纳起来,其原因主要来自以下三个方面:(1)历史上长期的围湖造田和围网养殖损害湖泊生态空间容量和质量;(2)长江干支流水库群建设和运行对中下游通江湖泊生态空间产生负面影响;(3)社会经济快速发展和气候变化加剧湖泊生态空间质量退化。建议未来加强长江中下游湖群江湖关系演变的研究,科学确定湖泊生态空间容量的恢复目标及区域;统筹流域发展,布局重点生态工程,扩增湖泊生态空间;加强长江干支流水库群优化调度,保障中下游湖泊生态需水量。     

江湖关系变化及其对鄱阳湖水环境影响研究——代“江湖关系变化及其对鄱阳湖水环境影响研究”专栏序言

近年来,江湖关系变化成为影响鄱阳湖水环境的重要因素之一.立足于近年来鄱阳湖与长江江湖关系变化,试图通过鄱阳湖发展演变及江湖关系变化影响因素,以及江湖关系变化对鄱阳湖入湖污染负荷、水质、沉积物和藻类水华影响等方面,深入揭示江湖关系变化对鄱阳湖水环境影响机理.其中,从N、P生物地球化学循环的角度切入,研究揭示江湖关系变化对水体和沉积物N、P等生源要素的产生、输移、转化与降解过程以及赋存形态与时空分布等的影响机理;利用水质-水动力耦合模型量化江湖关系改变对鄱阳湖水动力及水质的影响;应用SWAT模型以及GIS技术,定量估算了江湖关系变化对鄱阳湖入湖营养盐负荷及其典型湿地植被景观格局时空变化的影响;利用现场观测和室内模拟试验研究预测了江湖关系变化对鄱阳湖藻类水华风险的影响,并讨论分析了其影响的重点区域和时段.     

白城市环境保护“十三五”规划思路与主要任务

白城市是吉林省重要的防风固沙屏障,但是受客观存在的不利因素与多年来人为的不合理开发影响,生态环境仍然较为脆弱.“十三五”期间,立足白城生态环境实际,以提升环境质量为主线,以突出的环境问题为导向,以生态保护与修复为重点,实施河湖连通工程、造林绿化工程、土地整理工程、湿地保护工程、草原治理工程等5大工程.针对关系百姓切身利益的环境问题,以大气、水、土壤为重点,实施蓝天工程、清水工程、土壤恢复治理工程.健全生态制度,推进生态文明建设,实现区域环境质量得到较大提高和生态脆弱环境得到明显改善.     

长江中下游城市水生态环境综合整治对策与路线图

为提升我国长江中下游城市水生态环境质量,以该地区65个地级市为研究对象,总结城市水资源、水环境、水生态现状,并进行相应的问题解析。结果表明：长江中下游地区城市用水量大、再生水利用率低导致水资源压力较大;污水排放量大、工业污染严重、管网及污水处理厂效能较差、地表径流污染负荷大、水动力不足、水体连通性受阻、湖泊面积萎缩等原因导致城市水体水质较差、水生态功能退化、湖泊富营养化。基于城市水生态环境问题解析的结果,确定地区城市水生态环境近期(2021—2025年)、中期(2026—2030年)和远期(2031—2035年)3个阶段的目标,提出各阶段对应的水资源、水环境、水生态等方面的水生态环境综合整治对策和路线图。     

湖长制的缘起、推行及其与河长制的异同

湖长制是我国在湖泊管理和保护工作中,以河长制为基础提出的一种升级版创新制度。本文追根溯源,阐述了历史上各朝各代的水问题及"河(湖)长"出现的缘由;通过分析现阶段我国的湖泊问题,分析了湖长制出现的必然性;最后对比了河长制与湖长制的具体内容,分析了湖长制在实施过程中与河长制的区别与联系,以期为湖长制的推行及湖泊的长效管护提供参考。     

河湖水系连通下郑州市人水关系变化分析

河湖水系是水资源的载体,也是人与水相互作用的媒介,河湖水系对人水关系的作用主要体现在河湖水系的连通状况上。河湖水系连通条件的改变在一定程度上能够引起人水关系的变化,开展河湖水系连通下人水关系的变化分析与研究十分迫切和关键。论文以郑州市为研究区域,在系统总结河湖水系连通条件和典型连通工程的基础上,对人水关系进行分析,通过不同时期人水关系对比,得出河湖水系连通条件下的郑州市人水关系变化情况。总结人水关系的变化规律和趋势,进一步揭示河湖水系连通演变与人水关系变化之间的内在联系机理,为未来进一步科学调控人水关系、实现人水和谐提供参考。     

倒水河武汉段水环境现状调查与保护对策

针对倒水河武汉段多次出现水质超标现象开展流域范围内水质状况及污染负荷数据收集和现状调研,分析得出流域范围内存在的主要问题为农业农村面源污染形势严峻、污水治理基础设施建设管理不足、水文水资源影响及上游水质恶化,结合倒水河实际提出系列水环境治理措施:农业农村污染控制、城镇生活污染物防治、实施连通湖泊保护工程、完善流域污染监控及联防联控工作机制。     

枯水年长江中下游江湖水交换作用分析

利用宜昌、汉口、大通、城陵矶、湖口等重要水文站的长时间序列水位、流量资料,着重分析了1978年和2006年典型枯水年长江中下游江湖水交换作用。论文建立了能表明江湖水交换作用的经验公式,以此为量化方法来表示江湖水交换作用的强度。结果表明:1978年代表三峡大坝建造之前典型枯水年的性质,2006年则已显示出三峡水库的运行对通江湖泊与干流水交换的积极作用。表现在江湖水交换系数上,1978年洞庭湖和鄱阳湖分别为0.57和0.56,洞庭湖和鄱阳湖与长江水交换处于稳定状态;2006年洞庭湖和鄱阳湖水交换系数分别为0.89和0.51,显示出2006年比1978年水交换作用强烈。洞庭湖和鄱阳湖与长江交换水量显示:1978年补给长江水量为分别为1 990×10⁸ m³和947×10⁸ m³,约占同期大通径流量的29%和14%;2006年补给长江水量分别为1 962×10⁸ m³和1 564×10⁸ m³,约占同期大通径流量的28%和23%。尤其是2006年鄱阳湖补水量比平水年还多5%,该年大通站流量全年维持在10 000 m³/s以上,以此保证了下游乃至河口地区水资源供给的安全。     

三峡工程运行对洞庭湖水环境及富营养化风险影响评述

洞庭湖的江湖关系受自然因素及人为因素影响,其江湖关系的变化影响洞庭湖水文、水质、水环境容量和营养状态.近年来洞庭湖的富营养化指数不断升高,但水环境变化及富营养化风险变化的原因错综复杂,如何区分三峡工程运行等人类活动和气候变化等自然因素对洞庭湖水环境、富营养化风险的影响是洞庭湖江湖关系研究的难点.根据近年来洞庭湖江湖关系、水环境或富营养化水平的相关研究,对洞庭湖由于三峡工程运行导致的江湖关系变化,以及该变化对洞庭湖水环境、富营养化风险的影响的研究进展进行系统梳理、分析、总结和评述.现阶段研究得出,三峡工程运行导致的江湖关系变化影响洞庭湖不同时段的水环境容量,在一定程度上改善了枯水期和泄水期洞庭湖水质;三峡工程运行后洞庭湖水体中的ρ（TP）有所降低,但洞庭湖湖体ρ（TN）、ρ（TP）仍相对较高,已能够满足藻类生长的需求,水华发生的制约条件是水体透明度和水流流速;江湖关系变化后洞庭湖富营养化风险增大的时段是蓄水期,其他时段富营养化风险减小;流速较低的东洞庭湖湖滩区、蓄水期流速降低明显的南洞庭湖滩区水华发生的风险增大,为水华发生的敏感区域.大型枢纽工程对通江湖泊污染物迁移转化影响的机理分析、对通江湖泊水环境影响的模拟及相关参数研究、对湖泊水环境及富营养化风险的长期影响等方面的研究还有待进一步完善.      

长江经济带生态环境保护修复的总体思考与谋划

推动长江经济带发展是中共中央作出的重大决策,是关系国家发展全局的重大战略。新形势下推动长江经济带发展,要把修复长江生态环境摆在压倒性位置,坚持共抓大保护、不搞大开发。2018年4月初召开的中央财经委员会第一次会议指出打好污染防治战,要打几场标志性的重大战役,其中就包括"长江保护修复"。为助力打好长江保护修复攻坚战,推动长江经济带高质量发展,本文在辨析长江保护修复面临突出环境问题的基础上,提出了系统治理、空间管控、三水共治、区域联动等战略重点,并明确了构建生态安全格局、完善治污体系、强化流域生态保护修复、防范环境风险、实施精准治理以及推动区域间联防联控几项重点任务。     

武汉东湖水环境污染状况及控制和恢复对策

根据东湖水环境污染的来源、水环境污染状况，结合国内外有关湖泊治理、水生生态系统恢复及再发展研究和应用的方法、技术及其进展，提出了东湖水环境污染控制和恢复的措施及对策，为其工程实施和进一步研究提供参考。     

国外湖泊水环境保护和治理对我国的启示

分析国外湖泊富营养化防治与水污染治理经验,剖析我国湖泊保护和治理存在的问题及不足,在此基础上提出了我国湖泊水环境保护治理的启示:健全和完善法律法规体系为湖泊保护和治理提供保障;建立统一的流域管理体制,探索建立各机构间的协调机制;做好平台服务,将经济、社会和科技领域政策与水领域政策相结合;划定湖泊保护红线,建立水质、水量和水生态系统一体化管理体系;加强源头控制、过程截污,加快构建湖泊环境保护和污染治理工程系统.     

长江大保护城市水生态环境驻点研究——九江方案

开展长江沿线城市水生态环境跟踪驻点研究,是贯彻习近平总书记"长江大保护"重要指示精神的具体体现.以长江中游城市九江市全域为研究区域,在资料收集和实地调研的基础上,运用信息化手段,采用统计分析、数值模拟等研究方法,开展了以数据库构建、驻点研究平台建设、水生态环境问题诊断、污染物溯源剖析、综合解决方案制定为主要内容的系统研...     

湖泊蓝藻水华对连通河道水质的影响

为认知湖泊蓝藻水华灾害对连通河道的影响强度及其变化因素,以太湖梅梁湾连通河道梁溪河为例,在夏季水华期开展河道蓝藻颗粒物及氮磷和溶解氧等水质指标的逐日监测,结合河道水质指标空间变化调查,以及同期流量、温度和风场特征等水文气象因子数据,分析湖泊蓝藻水华物质对连通河道水质的影响特征。结果发现,夏季蓝藻水华暴发期间,水华颗粒物能够随水流大量进入连通的河道,进入河道的藻颗粒通量总量可观,夏季3个月梅梁湾进入梁溪河的蓝藻水华颗粒物总量达到9733 t,与当年全湖的工程打捞量相近;由湖泊进入连通河道的水华颗粒物通量日变化很大,夏季调查期间进入梁溪河的藻颗粒通量介于75~496 t·d-1,平均值为105 t·d-1,通量大小主要受水文气象条件控制,水量、温度、风向是最主要的影响因素;携带大量蓝藻水华颗粒物的湖水进入河道后,在显著改善城市河道水体溶解氧、氨氮等指标的同时,也显著增加了河道颗粒态氮、磷等营养盐含量,对溶解态氮磷的影响较小;空间上,因蓝藻颗粒物带来的氮、磷浓度随离湖距离增加而下降,水体叶绿素浓度也迅速下降,汇入7 km之后的运河后,蓝藻颗粒物基本分解,水体颗粒态藻体叶绿素a含量由刚入河的152.93μg·L-1下降到1.99μg·L-1。结果表明,受蓝藻水华问题困扰的湖泊对周边河道水质影响也很大,河湖连通过程尽管能有效缓解湖泊的湖泛灾害,解决城市河道黑臭的问题,但是对河道的营养盐等指标会产生较大影响;管理上应因河道和湖泊不同的保护目标,充分考虑湖泊水华情势及水文气象因素,制定机动灵活的调水方案,优化湖泊及河道的水生态服务功能。     

西南地区水库生态环境特征与研究展望

西南是我国水资源富集区,随着清洁能源"西电东送"、城镇化建设和水利水电发展战略的持续实施,西南地区水库的数量将不断被刷新,水库数量快速增长与日益凸显的生态环境问题存在突出矛盾。西南地区水库具有独特的地质地理背景和生态环境特征,主要表现在:1)具人工建造属性,水环境与生态系统演化起点不同于天然湖泊;2)水位逆周期人为调控,消落带生态功能退化;3)亚深水型,水体季节性分层控制了湖泊的关键物理、化学和生物过程;4)沉积物有机质和营养盐蓄积量大,潜在二次污染风险大;5)物质循环的累积效应对水库及下游水环境与水生态安全具重要影响;6)水体富营养化与重金属污染叠加、复合;7)物质循环和生物过程受多界面作用控制。当前对西南地区亚深水型水库生态环境的研究远落后于东部浅水湖泊,亟待对其生态环境演变过程与规律开展深入研究,研究建立与之适宜的水环境演变理论和治理技术体系,为该类型水库生态环境保护与治理提供有效科技支撑。     

统筹推进长江水资源水环境水生态保护治理

近年来,党中央、国务院高度重视长江经济带生态环境保护工作,明确要求当前和今后相当长一个时期,要把修复长江生态环境摆在压倒性位置,共抓大保护,不搞大开发。当前,长江流域各类水问题相互交织存在,水资源配置开发不合理、部分支流和湖泊污染问题突出、水生态受损严重,应客观认识水的多重属性,坚持水资源水环境水生态统筹并重的治水方略,创新管理体制、完善协作机制、系统保护治理,从而推进完成长江经济带水治理的战略任务。     

湖泊蓝藻水华对连通河道水质的影响

为认知湖泊蓝藻水华灾害对连通河道的影响强度及其变化因素,以太湖梅梁湾连通河道梁溪河为例,在夏季水华期开展河道蓝藻颗粒物及氮磷和溶解氧等水质指标的逐日监测,结合河道水质指标空间变化调查,以及同期流量、温度和风场特征等水文气象因子数据,分析湖泊蓝藻水华物质对连通河道水质的影响特征.结果发现,夏季蓝藻水华暴发期间,水华颗粒物能够随水流大量进入连通的河道,进入河道的藻颗粒通量总量可观,夏季3个月梅梁湾进入梁溪河的蓝藻水华颗粒物总量达到9 733 t,与当年全湖的工程打捞量相近;由湖泊进入连通河道的水华颗粒物通量日变化很大,夏季调查期间进入梁溪河的藻颗粒通量介于75～496 t·d-1,平均值为105 t·d-1,通量大小主要受水文气象条件控制,水量、温度、风向是最主要的影响因素;携带大量蓝藻水华颗粒物的湖水进入河道后,在显著改善城市河道水体溶解氧、氨氮等指标的同时,也显著增加了河道颗粒态氮、磷等营养盐含量,对溶解态氮磷的影响较小;空间上,因蓝藻颗粒物带来的氮、磷浓度随离湖距离增加而下降,水体叶绿素浓度也迅速下降,汇入7 km之后的运河后,蓝藻颗粒物基本分解,水体颗粒态藻体叶绿素a含量由刚入河的152. 93μg·L~(-1)下降到1. 99μg·L~(-1).结果表明,受蓝藻水华问题困扰的湖泊对周边河道水质影响也很大,河湖连通过程尽管能有效缓解湖泊的湖泛灾害,解决城市河道黑臭的问题,但是对河道的营养盐等指标会产生较大影响;管理上应因河道和湖泊不同的保护目标,充分考虑湖泊水华情势及水文气象因素,制定机动灵活的调水方案,优化湖泊及河道的水生态服务功能.