基于集对分析与三角模糊数的滨海湿地生态系统健康评价

滨海湿地是海洋和陆地相互作用形成的生态交错带,对自然环境变化和人类活动作用响应最为敏感,使其成为相对脆弱的生态系统。科学评价滨海湿地生态系统健康状况及其胁迫因子,对湿地生态系统恢复重建与可持续发展具有重要的现实意义。针对湿地生态系统评价问题的不确定性和模糊性特征,运用压力-状态-响应(PSR)模型构建滨海湿地生态系统健康评价指标体系,运用层次分析法确定了各指标的权重,根据集对分析原理定量描述评价样本与评价标准等级之间隶属关系的模糊性,利用分段三角模糊数表示集对差异度系数的连续变化过程和不确定性,进而建立了基于集对分析与三角模糊数耦合的滨海湿地生态系统健康评价模型,并将该模型应用于海兴湿地生态系统健康现状评价。结果表明:海兴湿地生态健康综合联系数为-0.380,相应的级别特征值为3.760,系统整体处于一般病态水平。其中压力系统、状态系统和响应系统的级别特征值分别为3.580、3.976和2.948,说明海兴湿地生态系统的自然状态受到了人类活动过度干扰,外界胁迫引起系统的结构失调和服务功能衰退。影响系统健康的主要因子为农药施用强度、水资源开发利用率、湿地面积退化率、水体富营养化、环保投资占GDP比重、湿地保护意识等。该模型计算过程简单直观,评价结果客观合理,在湿地生态系统健康评价中具有参考价值。     

坝上地区生态资源综合评估

以生态资源承载力的理论和方法为指导,对坝上地区进行生态资源综合评估。考虑坝上生态条件特点,有重点地选择相应指标,以客观准确反映该区域的特点;同时参考国际及国内的有关标准,构筑了表现生态资源综合评估的指标及分值标准,确定表达式及评价分值,并结合具体区域进行试用和检验。为深入综合探讨坝上生态资源特点奠定基础。     

坝上地区生态资源综合评估

以生态资源承载力的理论和方法为指导，对坝上地区进行生态资源综合评估。考虑坝上生态条件特点，有重点地选择相应指标，以客观准确反映该区域的特点；同时参考国际及国内的有关标准，构筑了表现生态资源综合评估的指标及分值标准，确定表达式及评价分值，并结合具体区域进行试用和检验。为深入综合探讨坝上生态资源特点奠定基础。     

西安主城区地下水化学特征及水质评价

城市地下水环境对城市的可持续发展具有重要意义.本文运用数理统计分析、改进的模糊综合评价、综合评价法、水化学和因子分析法对研究区地下水水化学特征及水质进行分析评价.结果表明,研究区地下水中钠离子、钙离子、硫酸根和碳酸氢根相对含量较高,承压水水化学组分比潜水稳定.潜水的水化学类型主要是HCO₃-Ca·Mg和SO₄·Cl-Ca·Mg·Na,承压水的水化学类型主要是HCO₃-Na和HCO₃-Ca·Mg.两种评价方法均显示,研究区潜水以Ⅱ类和Ⅲ类水居多,模糊综合评价法显示研究区承压水大部分为Ⅰ类水,而综合评价法显示研究区多为Ⅱ类、Ⅲ类水.水岩作用是水化学组分的主要控制因素.相较于承压水而言,潜水水质存在不同程度的污染,潜水污染的原因主要包括原生地质背景污染和人为污染两大类.该研究为研究区地下水资源的合理开发利用和生态环境保护与建设提供了理论依据.     

再生水回灌地下水环境安全风险评价技术方法研究

再生水回灌是水资源管理的一条有效途径,也是污水再生利用的重要发展方向。然而,当再生水以农灌、土壤含水层处理（SAT）、河湖入渗和井灌等方式进行地下水回灌时,不可避免的会在回补地下水的过程中造成对地下水环境的污染风险。针对不同回灌方式建立适用于我国的再生水回灌地下水环境安全风险评价技术体系至关重要。借鉴国内外地下水污染风险评价方法,综合分析再生水回灌对地下水产生风险的关键环节,采用层析分析法,从回灌水特征污染物特性、回灌区地下水固有脆弱性以及回灌工程布设方式3个方面,针对地表灌溉、河湖入渗和井灌3种回灌方式,建立了包含污染物浓度水平、分配系数、溶解度、半衰期、半致死剂量、地下水埋深、降雨入渗补给量、地形坡度、土壤介质、包气带介质、含水层介质、含水层厚度、回灌强度、回灌周期、回灌水停留时间以及取水点与回灌点水平距离16个指标在内的风险评价指标体系。在此基础上,结合地下水使用功能,以20个典型再生水回灌场地调研结果和160种再生水回灌地下水污染风险因子物化特性为数据基础,对各指标进行了风险水平的划分,基于聚类分析法,采用各指标风险指数相乘的风险表征方法计算总风险指数,构建了再生水回灌地下水环境安全风险评价技术方法。该方法有效的避免了指标权重计算的主观性,并且能够直观的找出导致风险的主要因素。结果表明：利用建立的风险评价技术方法可将我国再生水回灌地下水环境安全风险划分为3级,风险值〈5为一级,风险值在5-15之间为二级,风险值〉15为三级。在某再生水回灌场地的应用表明,该回灌区地下水环境安全风险为二级,同时得出回灌水特征污染物特性指标是造成该回灌区地下水环境风险的主要因素。     

CFCs地下水年龄示踪技术的原理、应用及展望

CFCs是一种合成的含氯离子和氟离子的有机化学品,主要组成包括CFC-11、CFC-12与CFC-113等。其自1930年以来开始被大量生产,年生产量达106t。由于其具有挥发性与良好的化学稳定性,通过量化地下水中CFCs的平衡分压,将该平衡分压与大气CFCs浓度变化标准曲线进行对比,即可确定目标区域地下水的年龄。自20世纪70年代中期美国首次尝试利用CFCs用于研究地下水年龄以来,国际上日益重视,广泛开展了其在确定地下水年龄、揭示浅层地下水和深层地下水之间的水力联系、确定地下水各种来源水的混合比例等地下水循环演化方面的研究,但目前中国等发展中国家对该技术的研究及应用还处于初步发展阶段。从CFCs的特性、生产及环境释放入手,阐述CFCs测试技术的关键环节——地下水的野外采样、CFCs的提取、测定及CFCs方法测定地下水年龄的原理与计算方法,并以全球视角对CFCs年龄示踪技术在国内外的应用进行综述。在比较分析目前测定地下水年龄测定的主要方法中,指出CFCs环境示踪技术相比SF6、3H/3He等其它环境示踪技术具有分析便捷、价格适中、精度较高的显著优点,特别是在已经做过历年大气CFCs浓度监测等相关研究的地区的应用。     

模糊数学在丹河水环境综合评价中的应用

根据模糊数学的方法,将隶属甬数和隶属度等概念引入丹河水环境评价中,用矩阵分析的方法建立模糊综合评价模式.建立评价因子的因子集、评价集、隶属函数和权重集等模糊集合,对丹河进行了分类和质量标准的划分,根据各污染因子对水质的影响差异确定其权重,对丹河流域水环境模糊综合评价,采用了最大隶属度原则和加权平均原则相结合.结果表明评价结果与实际情况有较好的吻合.     

基于资源环境承载力的渤海滨海城市产业结构综合评价

以经济效益、资源产出力、资源环境承载力相协调为目标,在多层次评价指标体系下,引入产业结构综合评价坐标系统(CECS,comprehensive evaluating coordinate system),对基于资源环境承载力的产业结构进行定性和定量相结合的描述分析,在分析产业结构构成时综合运用统计学方法和威孚-托马斯逼...     

基于承载力提升视角的村镇资源环境承载力评价研究：以北京大兴区采育镇为例

资源环境承载力评价是一系列国土空间规划的基础,是空间管控底线的重要组成部分。以北京大兴区采育镇作为案例区进行村镇尺度承载力评价探索,建立基于"驱动力-压力-状态-影响-响应"即DPSIR模型的承载力综合指标体系,分析镇内资源环境状况,得到各村承载力评价分级结果和基于承载力提升的空间规划方案评估结果。结果表明,采育镇内各村资源环境状态存在较大差异,这主要是由于各村人口密度、用地集约程度差异导致,也与各村用地结构、经济发展模式直接相关。该研究对未来小尺度承载力评价思路提出展望,同时为其他地区小尺度资源环境承载力评价提供参考。     

平原河网地区地下水脆弱性评价体系构建及应用

地下水污染形势严峻,脆弱性评价是区域地下水资源保护和污染防治的重要前提。平原河网地区地表水系复杂,城市化程度高,常规DRASTIC模型难以准确评价其地下水脆弱性。文章根据平原河网地区特点,建立了一套包括地下水埋深、净补给量、含水层介质、土壤带介质等7个本质脆弱性指标和地表水系、地下工程2个特殊脆弱性指标在内的方法体系,并以上海市金山区为例进行了地下水脆弱性评价。结果表明,地下水埋深、地下水净补给量和含水层厚度是影响评价区域本质脆弱性的主要指标,3者评价得分均在3~9之间,其中地下水埋深和净补给量得分为6的区域面积最大,分别为219.35 km~2和187.74 km~2,含水层厚度以得分为8的区域面积最大,达到286.01 km~2。金山区地表水系分布广泛,加上水质较差,其河流水质、河网密度、河流等级的脆弱性评价得分大多为6~10,相比地下工程,这3个指标对该区域的特殊脆弱性影响更大。金山区地下水综合脆弱性评价中,三级和四级面积较大,分别为274.49 km~2和157.82 km~2,两者面积之和占整个评价区的67.93%;三级区域广泛分布于整个评价区范围之内,五级脆弱性零星分布于南部和中部区域。评价结果与实际调研情况相符,能够真实地反映评价区浅层地下水脆弱性程度。该方法体系可为区域地下水环境管理及污染防治工作提供技术支撑和科学依据。     

偃师市浅层地下水流动系统水化学特征

在水文地质调查和样品分析的基础上,应用水化学统计、离子相关性分析等方法对偃师市浅层地下水流动系统特征和水化学特征进行分析.研究表明:偃师市地下水化学特征具有明显的水平分带性,在沿着补给—径流—排泄的方向上,地下水化学类型由SO4·Cl-Na型水向HCO3-Ca·Mg、HCO3·SO4-Ca·Mg型水演化.总体上研究区地下水中TDS不高,均值为515.29 mg/L,与Mg2+、Ca2+、SO42-、Cl-质量浓度的分布规律具有明显的正相关性,主要表现为平原地区浓度高于南北两侧的丘陵山地.图3,表1,参15.     

Ground water pollution by pesticides at the watershed‐soil catena scale: Lindane at the lower Colorado river basin (Argentina)

The movement of Lindane from application points at the surface soil towards the underground water and further transport within this compartment at the watershed‐soil catena scale, was inspected by measurements of the pesticide concentration in soil water at a controlled experiment where it was applied at a usual label dose. The concentrations of Lindane in soil water and the upper phreatic level were also measured at successive dates in samples obtained from a net of phreatimeter probes distributed over the area (1,500 km²) of the lower Colorado River basin (Bs. Aires, Argentina). The location of cultivated‐irrigated areas within the watershed was inferred from NDVI (Normalized Difference Vegetation Index)‐1 km‐10 day AVHRR images obtained at successive dates during the irrigation season. Feasible paths of underground gravitational water flows were computed by means of a GIS‐simulation model on the basis of local terrain slopes and aspects. The pattern of Lindane distribution over the basin was explained on the basis of the distribution of diffuse sources, the patterns of percolation and groundwater flows and the thermodynamic characteristics of the pesticide.     

地下水原位生物修复技术

对地下水原位生物修复技术的概念，实施途径和方案等进行了综述，并介绍了此种方法的优点及局限性。     

地下水污染与人类健康

现代化的社会对地下水的污染问题是十分关切的。本文旨在介绍一些在地下水污染的控制和治理以及地下水污染所至的健康风险评价等方面的技术。     

地下水中铵态氮的迁移转化过程

铵态氮进入地下水的主要途径是土壤淋失,通过室内土柱淋滤实验研究铵态氮在土壤中的迁移转化过程,测定不同时间和不同深度土壤中铵态氮及其转化物硝态氮和亚硝态氮的浓度变化,分析了影响铵态氮迁移转化的因素。实验表明：在土壤饱和、持续淋滤条件下,土柱中随采样深度的增加,铵态氮穿透时间延长,依次滞后;通过硝化能力分析,土柱上层发生了轻微的硝化反应,土柱底部发生了反硝化反应,导致硝态氮的浓度衰减。研究认为在铵态氮的迁移转化过程中,当入渗铵态氮浓度较低时,影响铵态氮迁移转化的显著因素是土壤对铵态氮的吸附;当入渗铵态氮浓度较大时,影响铵态氮迁移转化的显著因素是生物作用导致的铵态氮的硝化,以及土壤的渗透系数、弥散度等因素。     

塔里木河中游水盐梯度下的物种多样性研究

根据塔里木河中游5个断面30眼地下水监测井和30个植物样地2006—2008年调查监测的数据,分析了输水堤防修建后地下水埋深、地下水质以及物种多样性的变化及其相互关系。结果表明：地下水埋深的空间变化表现为沿河道方向先增加后减小的趋势,在时间上则表现为,从2006年到2008年埋深呈逐渐增加的特点;地下水化学类型的变化,在空间上表现出沿着河道方向有由Cl-—SO42-—Na＋—Mg2＋向Cl-—Na＋类型转变的趋势,在时间上,地下水矿化度逐渐增加。物种多样性总体上呈现增加变化,地下水位和水质对塔里木河中游物种多样性变化有着密切的关系,地下水埋深2.8~3.7 m,矿化度1.8~2.4 g·L-1水平下的多样性较高,随着地下水埋深的增大和矿化度的升高,物种多样性水平降低。     

Assessing the impact on groundwater safety of inter-basin water transfer using a coupled modeling approach

Surface water and groundwater always behave in a coupled manner and are major components of hydrologic cycle. However, surface water simulation models and groundwater simulation models are run separately most of the time. Few models focus on the impact of hydraulic changes in the surface water flows on the groundwater, or specifically, the impact of a water transfer project to fill a seasonally dry channel. In this study, a linked surface water and groundwater simulation model was developed to assess the impact of a trans-basin water diversion project on the groundwater. A typical plain area east of Beijing was selected as a case study, representing Beijing’s main source of groundwater used for drinking water. A surface water quality model of the Chaobai River was developed based on the Water Quality Analysis Simulation Program (WASP), and a groundwater model was developed based on the Modular Finite-Difference Groundwater Flow Model (MODFLOW) and the Modular 3-D transport model (MT3D). The results of the surface water simulation were used as input for the groundwater simulation. Water levels and four contaminants (NH₃-N, COD_Mn, F, As) were simulated. With the same initial and boundary conditions, scenario analyses were performed to quantify the impact of different quantities of diversion water on the groundwater environment. The results showed the water quality of the groundwater sources was not significantly affected.     

蔬菜常用农药在地下水中残留风险评估

为明确蔬菜常用农药在地下水中的环境风险,运用China-Pearl和SCI-GROW模型开展地下水环境暴露评估,并根据我国成人和儿童暴露参数推导25种农药预测无效应浓度(PNEC)。研究发现,25种农药PECgw为0~18.340μg·L-1,成年人PNECgw为0.003~19.654 mg·L-1,儿童PNECgw为0.001~23.253 mg·L-1。成年人和儿童的RQgw值均小于1,表明25种农药按照登记用量使用,我国成人和各年龄阶段儿童直接饮用施用农药区域地下水的环境风险可接受。     

新疆阿克苏地区平原区高砷地下水分布特征及富集因素分析

地下水砷污染是全球化环境问题.本文基于阿克苏地区平原区2017年75个地下水砷实测含量进行分析.结果表明,研究区地下水砷含量变化范围为ND—98.70μg·L^-1,平均值为9.42μg·L^-1,超标率达26.7%.水平方向上,高砷地下水主要集中在研究区的中部偏南一带;垂直方向上,山麓斜坡冲洪积砾质平原潜水区地下水砷含量平均值表现为深层潜水>浅层潜水,中下游河流冲积平原区承压水区地下水砷含量平均值表现为深层承压水>浅层承压水>潜水.采用绘制Piper三线图、Gibbs图、离子比例图等方法对研究区地下水砷的富集因素进行研究.结果表明,研究区地下水砷主要为自然来源;封闭的地质构造和造山带与河流等沉积环境相结合的水文地质条件有利于研究区地下水砷的富集;研究区高砷地下水水化学类型主要为HCO3·SO4-Na,还原性-弱碱性环境利于地下水砷富集;研究区地下水砷受强烈的蒸发浓缩作用进一步浓缩,同时地下水阴离子浓度增大加剧了地下水中阴离子与砷酸根、亚砷酸根之间的竞争吸附,利于地下水砷的富集.     

塔里木河中游水盐梯度下的物种多样性研究

根据塔里木河中游5个断面30眼地下水监测井和30个植物样地2006—2008年调查监测的数据,分析了输水堤防修建后地下水埋深、地下水质以及物种多样性的变化及其相互关系。结果表明:地下水埋深的空间变化表现为沿河道方向先增加后减小的趋势,在时间上则表现为,从2006年到2008年埋深呈逐渐增加的特点;地下水化学类型的变化,在空间上表现出沿着河道方向有由Cl-—SO42-—Na+—Mg2+向Cl-—Na+类型转变的趋势,在时间上,地下水矿化度逐渐增加。物种多样性总体上呈现增加变化,地下水位和水质对塔里木河中游物种多样性变化有着密切的关系,地下水埋深2.8~3.7 m,矿化度1.8~2.4 g·L-1水平下的多样性较高,随着地下水埋深的增大和矿化度的升高,物种多样性水平降低。