三峡库区水环境安全分析与战略对策

三峡工程蓄水后,由于水体的自净能力降低,水环境状况呈逐渐恶化的趋势,库区的水环境安全问题成为国内外广泛关注的热点。三峡库区的水环境安全关系到库区及长江中下游地区的用水安全、南水北调工程的顺利实施、长江流域的生态安全以及三峡工程的成败,更与整个中国的可持续发展密切相关。以可持续发展理论为指导,运用系统工程理论,在论述三峡库区水环境安全现状的基础上,从宏观管理的角度分析了影响三峡库区水环境安全的主要因素,并提出了将三峡库区及其上游作为特殊水域予以保护、改革流域管理体制、实行补偿机制、完善水环境保护法律法规以及加强应急机制建设等战略建议。     

三峡水库蓄水前库区水质状况研究

采用单因子评价法,对长江三峡库区1996～2001年的水质监测资料进行水质状况分析,结果表明三峡库区江段水质状况总体良好,参与评价的各项指标多年均值均符合Ⅱ类水体标准;部分水质参数测值超Ⅱ类水体标准,其中高锰酸盐指数、总铅、氨氮为库区江段的主要污染因子;汛期水质劣于非汛期水质。采用PWQTrend水质污染发展趋势分析专业软件,对长江三峡库区6年来的水质监测资料进行水质趋势分析,结果显示库区江段水质参数浓度及污染物输送率趋势均以无显著变化为主,表明库区江段总体水质状况6年来保持基本稳定。     

1971~2003年三峡库区诱发滑坡的临界降水阈值初探

滑坡、崩塌和泥石流是三峡库区的三大主要地质灾害类型，其中滑坡所占比例最大。强降水、连阴雨等气象因素是诱发滑坡、泥石流等地质灾害的重要因子。利用三峡库区及其周边地区蓄水前常规气象站1971~2003年逐日降水资料和库区有完整记录的滑坡个例资料分析了滑坡灾害与发生前各个时段降雨的强度、持续时间、总量等之间的关系，初步确定不同保证率下诱发三峡库区滑坡灾害发生的临界降水量值，为开展三峡库区滑坡灾害气象监测预警提供科学依据     

丹江口水库水质要素变化特征及其相互关系

采用丹江口水库 1987～ 1996年间的水环境常规监测资料 ,应用因子分析方法探讨了丹江口水库不同区域水环境要素变化特征及其相互关系 ,分析表明 :丹江口水库目前水质良好 ,大多数情况下能满足地面水一类水质标准要求 :库区不同断面水体水质要素及污染因子间的相互关系可以用 6个主导因子表达。同一主导因子不同断面标识因子的差异反映了库区不同区域水质分布差异及产生这种差异的环境过程 ;影响库区水质的主要因素是上游随降水产生的面源污染、库周点源排放、水体自净以及气候因素 ,不同断面水质影响因素及其程度存在差异。     

丹江口水库水质要素变化特征及其相互关系

采用丹江口水库1987－1996年间的水环境常规监测资料,应用因子分析方法探讨了丹江口水库不同区域水环境要素变化特征及其相互关系,分析表明：丹江口水库目前水质良好,大多数情况下能满足地面水一类水质标准要求：库区不同断面水体水质要素及污染因子间的相互关系可以用6个主导因子表达。同一主导因子不同断面标识因子的差异反遇了库区不同区域水质分布差异及产生这种差异的环境过程;影响库区水质的主要因素是上游随降水产生的面源污染、库周点源排放、水体自净以及气候因素,不同断面水质影响因素及其程度存在差异。     

三峡库区面源污染现状与对策研究

三峡库区生态环境脆弱，坡耕地垂直分布明显，耕地利用方式不合理，库区耕地环境质量较差。水土流失严重。库区沿江工厂星落棋布，落后的生产工艺和小规模生产，使大量废水没经处理直接排放到库区各大河流。虽然目前长江流域水体的自净作用能将污水稀释，但随着三峡大坝的正式蓄水，部分区域水体污染将不可避免。通过对库区部分区域水体近几年的连续监测，水体总P、非离子氨、CODcr等指标有恶化趋势。库区土壤重金属监测结果表明，土壤重金属Cd、As含量明显增加，并且远大于当地土壤背景值。库区农畜产品蔬菜、茶叶、鱼Pb、Cd超标较严重。土壤N、P流失率较高。有效防止库区面源污染的对策一方面是控制工业点源、线源污染造成的面源污染．另一方面是控制农业自身造成的面源污染。主要措施有：加强库区环境管理和环保宣传力度；建立沿江生物隔离带；加强土地管理，加大农业工程投入，合理利用土地；大力提倡水土保持耕作法；扩大森林覆盖率，建立坡地立体复合农业生态系统：建立面源污染预警系统。     

三峡库区支流常年库区航道通航尺度研究

随着长江经济带国家战略及沿江区域经济发展战略的实施,长江航运发展面临重大机遇。三峡水库的运行为三峡库区众多支流的航运发展提供了良好环境,作为连接重庆、武汉两大区域航运中心的连接段,库区干支航道的能力提升和标准提高显得尤为迫切。系统核查了三峡库区支流自然条件及航道发展现状,分析了三峡蓄水对支流航道条件的影响及蓄水后库区支流航道存在的问题,依据现有标准规范明确的航道尺度确定方法,论证提出了三峡库区15条主要通航支流河口段航道的通航尺度。最后,提出了加强观测分析与模型论证,加大基础设施建设与航道治理力度,以及跟踪观测三峡库区泥沙累积性淤积对航道的影响等建议。     

三峡库区水体有机氯农药污染特征

在长江三峡库区采集了111件水体样品，并用气相色谱(GC ECD)内标法分析其有机氯农药(OCPs)的含量，探讨了研究区水体中OCPs的残留水平、分布及来源。结果表明：水体中OCPs指标，检出率为100%。HCH四种同分异构体含量范围分别为α HCH 010~608 ng/L，β HCH 048~1020 ng/L，γ HCH 009~843 ng/L，δ HCH 007~1053 ng/L；DDT类化合物检出率普遍较低，含量范围是：p,p' DDE 001~1914 ng/L，p,p' DDD 0.04~213 ng/L，p,p' DDT 007~164 ng/L。两类农药中HCHs在多数采样点上都能被检测到，在总体含量上干流断面HCHs普遍高于DDTs。长江干流重点位置与库区断面含量相比，HCHs高于断面，DDTs低于断面。HCHs在水库水体干流中的分布呈跳跃式波动，且每次含量波动幅度都要比前一次高。库区干流重点位置水体以β HCH为主，但δ HCH普遍存在。库区重点位置水体未能检测到DDT，表明其对库区水体DDTs的贡献较小。通过比值分析得出大气输入是库区水体DDT类物质的主要来源     

三峡库区消落带富营养化及其危害预测和防治

三峡水库蓄水运行后将出现一个落差达30 m的永久消落带。消落带是水域生态系统与岸上陆地生态系统的交替控制地带,该地带具有生物的多样性、人类活动的频繁性和生态的脆弱性,随着人类活动的影响,已成为湖岸带中生态最脆弱的地带。由于工业和生活用水污染以及水体自净能力下降,消落区富营养化相关物质（如氮和磷）污染会进一步加剧。因此,必须针对库区消落带地区的特殊情况,选择适当的模式对消落带进行超前环境整治和保护,实现三峡库区生态系统的恢复和重建。     

三峡水库蓄水后的浮游植物特征变化及影响因素

根据2003年10月和2004年4月的水生生物调查，对三峡库区二期蓄水后的浮游植物组成与分布变化进行研究，探讨水力学与营养盐条件变化对库区浮游植物结构与数量的影响。结果表明，库区浮游植物以硅藻类为优势种，2003年10月数量介于2.02×104~31.6×104个/L之间，与未蓄水前相比无明显变化，2004年4月浮游植物种类与数量发生较大变化，部分断面浮游植物数量显著增加，总体介于3.18×104~16 288×104个/L之间。通过对浮游植物与水力学条件、营养盐水平的关系分析，发现蓄水前后水动力学条件的变化与所形成的空间差异是造成浮游植物变化的关键因素，而偏高的营养盐水平则为浮游植物的生长创造了有利条件。为此，根据流速差异将库区水体划分为河流型水体、过渡型水体、湖泊型水体三种类型，对比分析表明过渡型水体和湖泊型水体的浮游植物数量在二期蓄水后增加较多，它们是三峡库区富营养化暴发的敏感区域。     

三峡对长江中下游干流汛末水位影响——2006~2011年实例模拟

为了阐明三峡水库调节对长江中下游汛末水位的影响，基于2006～2011年三峡试验性蓄水实例，采用长江中游江湖耦合模型定量解析了近6年因三峡水量调节直接引起的长江中下游水位变化分量。结果表明，三峡使长江中下游汛末水位提前快速消落，枯水提前约半月余；螺山、汉口和大通三站汛末水位因三峡的水量调节而分别下降07，06和041 m。水位频率分布有明显变化，汛末中高水位区间内频率有所下降，而低水位频率则升高。三峡工程建成运行后每年汛末将集中蓄水，长江中下游供水量减少必成为常态。汛末水位的这些趋势性变化可能会对水资源利用和湿地生态造成影响，值得关注     

我国城市化过程中水土资源利用问题的认识

改革开放以来，我国城市化过程出现快速发展时期，特别是长江下游地区（长江三角洲及其周边地区），由于人口与产业不断集聚，重大基础设施项目投资加大，道路网密度增加，开发区扩大，使得城市空间迭加扩展，造成了严重的水土资源利用失衡，生态环境日趋恶化，使本地区城市发展出现了许多新问题。以长江下游地区为例，对本区城市化过程中有关水土资源环境恶化、水污染增加、土地资源流失，以及城镇化速度过快的情况，作了深入分析论证，同时对长江下游地区水土资源合理开发利用与保护提出了新的思维、新的方法措施，特别是对如何加强长三角地区水质环境的整治提出了4点切实可行的办法与措施，为本地区的经济发展与生态安全提供科学依据.     

我国城市化过程中水土资源利用问题的认识——以长江下游地区若干城市地区为例

改革开放以来,我国城市化过程出现快速发展时期,特别是长江下游地区(长江三角洲及其周边地区),由于人口与产业不断集聚,重大基础设施项目投资加大,道路网密度增加,开发区扩大,使得城市空间迭加扩展,造成了严重的水土资源利用失衡,生态环境日趋恶化,使本地区城市发展出现了许多新问题.以长江下游地区为例,对本区城市化过程中有关水土资源环境恶化、水污染增加、土地资源流失,以及城镇化速度过快的情况,作了深入分析论证,同时对长江下游地区水土资源合理开发利用与保护提出了新的思维、新的方法措施,特别是对如何加强长三角地区水质环境的整治提出了4点切实可行的办法与措施,为本地区的经济发展与生态安全提供科学依据.     

鄱阳湖生态环境保护与资源利用技术模式研究

鄱阳湖是我国第一大淡水湖泊，也是国际重要湿地，在维系长江水量平衡和生态安全方面，发挥着十分重要的作用和功能。近年来，鄱阳湖生态环境受到经济发展和人口增长的威胁，主要表现为：湿地生态系统退化，湖泊生态功能下降，流域生物多样性减少，水生植被萎缩，水污染程度日趋严重。湖区内产业结构和资源利用的不合理也限制了其经济发展。建设鄱阳湖生态经济区发展战略的确立要求江西尽快探索出一条保护生态与发展经济的双赢之路。结合鄱阳湖区生态环境与资源利用现状，通过2 a多的集成研究与示范，已形成了湿地恢复、沙化综合治理、农业污染治理和资源合理利用等十多种技术模式，在保护环境的同时提高了农民收入，为实现鄱阳湖生态经济区建设目标提供了技术支撑.     

基于水贫乏指数的长江流域水资源安全评价

针对长江流域水资源安全问题,选取水贫乏指数作为评估水资源安全的指标。综合考虑影响水资源安全的关键因素,选取了水资源状况、供水设施状况、利用能力、利用效率和水环境5个子系统共22个分指标,建立了水资源安全评价指标体系。采用改进的水贫乏指数计算方法,对长江流域各省级行政区的水资源安全现状进行了评估,并简要分析了导致水资源安全状况恶化的原因。研究结果表明,水贫乏指数能够较好的反映水资源安全所涉及到的社会、经济、资源、环境等诸多方面的状况,为水资源安全评估提供了有益借鉴。     

汛前供水期神农溪库湾倒灌异重流特性及其对营养盐分布的影响

为研究三峡水库神农溪库湾水动力特性及其对营养盐分布的影响,于2013年汛前供水期对神农溪库湾水文、水质及水生态进行空间定点监测与分析。结果表明:2013年汛前供水期三峡水库干流水体依次以底层、中上层和表层倒灌异重流形式潜入神农溪库湾。受干流倒灌异重流影响,库湾营养盐自下游向上游逐渐降低,干流水体对库湾营养盐具有明显补给作用。水位变化过程会影响倒灌异重流的模式和范围,可通过水库调度来解决支流库湾水华和富营养化问题。     

南通市水污染控制与规划研究

南通市域内水环境形势恶化,未来有加剧趋势,其根本原因在于十分有限的水环境容量与逐年加重的水污染负荷之间的矛盾。针这一根本原因,提出南通市水污染控制规划的两点基本思路;一是消减污染负荷,是二是调整负荷的空间分布,确定了控制规划的基本思想;污水控制导流清污分开原则,采用生态工程与二级污水处理厂相结合而以生态为主导的污水多元集中处理原则,环境容量跨水域平衡原则。基于这一,构建了南通市水污染控制方案;南通     

长江上游不平衡水沙输运对三峡库区泥沙淤积影响

2003～2017年以三峡水库为核心的长江上游水库群运行和联合调度从宏观上改变上游河流泥沙时空分布规律,金沙江已不是三峡入库泥沙最大供沙区;长江上游水沙输运集中在汛期5～10月,1956～2002年水沙峰值基本同步,而三峡水库蓄水后2003～2017年水沙峰值不同步,流量特性曲线由顺时针转为逆时针,出现滞后现象。入库泥沙锐减后并未降低三峡库区细颗粒泥沙淤积率,2014～2017年汛期5～10月淤积率增加至85.2%,其中d0.031 mm的极易发生絮凝的泥沙所占比例最高(63.5%,2009～2013年),典型河段现场观测到大量泥沙絮团,所以三峡库区极可能存在细颗粒泥沙絮凝。入库水沙不平衡也使得朱沱-清溪场河段出现泥沙冲刷。     

中线调水对汉江下游枯水期的水安全影响研究

针对现状以及南水北调中线工程不同调水方案下的水文条件,从可利用水资源量和水环境容量两个方面来研究中线调水对汉江下游枯水期水量和水质状况的影响。以人均月可利用水资源量和人均月水环境容量作为评价指标,提出相应的水安全评价方法和评价标准,来定量评价调水前后汉江下游枯水期水安全的变化程度。研究结论认为：各调水方案对汉江下游水量安全的影响程度比水质安全大;调水对枯水期水安全影响较大的月份是12月、1月和2月,而11月、3月则要好一些;现状条件下的水安全评价结果都在“较为安全”级别以上,而各调水方案的实施对汉江下游水安全都有一定影响,其中以方案Ⅱ的影响最大,方案Ⅲ则由于引江济汉补偿工程的兴建,其水安全保障程度要高于其他方案.     

基于鱼类完整性指数的黄浦江水生态系统评价

黄浦江是连接太湖与长江口的一条多功能平原感潮河流,流经上海市中心城区,干流长113.4 km。为从生态学角度揭示其污染程度,采用鱼类生物完整性指数(F-IBI)对其水生态系统的健康状况作了评价。2013年11月和2014年7月,采用地笼网、三层刺网和拖网对黄浦江7个断面作了相同努力量的样本采集,共获鱼类8 816尾。经鉴定有38种,隶属于6目12科,其中鲤形目24种,鲈形目7种,鲇形目4种。通过区分度分析和关联度筛选,构建了由9个指标组成的F-IBI评价体系。结果表明,黄浦江上游水生态系统总体上处于"好"状态,中游及河口处于"一般"至"差"之间,而下游则较"差"。春季各有3个江段"好"或"差",1个江段"一般";秋季有4个江段"一般",2个江段"差",仅有1个江段"好"。评价还表明,黄浦江上游的3大支流中,由于承接太湖来水的斜塘呈"差",导致了为上海市提供约30%原水的松浦大桥断面呈"差"或"一般"状态。因此,保护淀山湖乃至太湖水质,是确保黄浦江上游水源地原水安全的关键。