基于景观格局演变的流域生态风险评价与管控——以贵州赤水河流域为例

以岩溶地区典型流域——赤水河流域为研究对象,以2000、2005、2008、2013年4期遥感数据为基础,结合Arc Map的空间分析功能,对流域景观格局演变过程进行分析,构建流域生态风险评价体系与管控措施。研究表明:2000~2013年赤水河流域无风险区、潜在风险区、轻度风险区分别由1.66、2.95、75.41 km~2上升至5.63、21.81、115.45 km~2,而中度、重度风险区却分别下降了35.6和40.27 km~2;历年生态风险演变格局为以城乡建设用地为中心,生态风险由轻度、中度、重度向潜在或无风险区过渡,轻度、中度、重度主要以点状扩散或增加,潜在及无风险区则连片分布于农田区和山地丘陵区;基于不同生态风险区的风险源管控对策,对建立流域生态风险预警机制、降低流域生态环境风险、维护流域生态服务功能具有十分重要的意义。     

河流筑坝拦截的水环境响应——来自地球化学的视角

大规模筑坝拦截是当前世界河流普遍面临的共同趋势,"蓄水河流"在物理、化学及生物等多层次上区别于天然河流和湖泊,改变了河流水文、河流物质转化和输送通量以及河流生态环境.因此,认识和了解水库建成后河流一水库体系水环境演化的关键过程是评价水坝的水环境影响的基础.广泛综述国内外最近的一些涉及水库效应的研究成果,并结合作者对乌江流域梯级水库的初步研究,从蓄水河流水文情势改变、生源要素(磷和硅为例)形态和通量变化、温室气体释放、水生生态系统演替几个方面进行分析.认为,水能开发的巨大经济效益和面临的潜在生态风险之间的平衡关系需要进一步详尽的分析研究.     

大坝拦截对河流水溶解组分化学组成的影响分析——以夏季乌江渡水库为例

以乌江渡水库为主要研究对象，揭示了大坝拦截条件下的夏季水化学特征：阴离子以HCO-3,SO2-4为主，阳离子以Ca2+,Mg2+为主，其余离子含量低于10%，说明了碳酸盐岩的风化对水体化学组成起到了主要控制作用，蒸发盐岩石的风化对水体化学组成影响较小。水库水体存在温度分层现象，形成了不同层位的水体有着不同的水化学组成，即水化学分层。水化学的分层形成了溶解组分在水库垂直深度上的规律分布，比如受藻类的影响，Si和叶绿素随深度成相反的变化特征；HCO-3受光合作用和有机质降解的影响，30 m 以上随着水深的增加而递增，30 m 以下呈现相反趋势；水库泄水方式明显改变了水化学各种参数和离子在水体中的分配。乌江水库两主要支流（息烽河和偏岩河）分别对乌江渡坝前水体中的Ca2+,SO2-4,HCO-3,Mg2+和K+,Na+,Cl-有贡献。网箱养鱼、生活污水、农业施肥、酸性矿山废水以及酸雨沉降都会对水体造成不同程度的污染。     

Seasonal and spatial variability of Po,U and Pu levels in the river catchment area assessed by application of neural-network based classification

The present study deals with the application of self-organizing maps (SOM) in order to model, classify and interpret seasonal and spatial variability of ²¹⁰Po, ²³⁸U and ^239+240Pu levels in the Vistula river basin. The data set represents concentration values for 3 alpha emitters (²¹⁰Po, ²³⁸U and ^239+240Pu) measured in surface water samples collected at 19 different sampling locations (8 in major Vistula stream while 11 in right or left Vistula tributaries) during four seasons (winter, spring, summer and autumn) in the framework of a one-year quality monitoring study. The advantages of an SOM algorithm, its classification and visualization ability for environmental data sets, are stressed. The neural-network based classification made it possible to reveal specific patterns related to both seasonal and spatial variability. In the middle and upper part of Vistula catchment as well as in the right-shore tributaries, concentrations of ²¹⁰Po and ²³⁸U during summer and winter are the lowest. Concentrations of ²¹⁰Po and ²³⁸U increase significantly during spring and autumn in the Vistula river catchment, especially in the delta of Vistula river. High concentration of anthropogenic originated ^239+240Pu indicates “site-specific” character of pollution in two large left-shore tributaries located in the middle part of the Vistula drainage area. Efficient classification of sampling locations could lead to an optimization of river radiochemical sampling networks and to a better tracing of natural and anthropogenic changes along Vistula river stream.     

对广东北江镉污染事件的立法评析—兼评《水污染防治法》

本文选取环境问题比较突出的水污染领域进行集中探讨，从分析“广东北江镉污染”这一具有典型意义的水污染突发事件入手，首先分析导致北江污染事件发生的具有普遍意义的共性原因，然后总结1996年《水污染防治法》存在的问题并提出修订法律的必要性，最后通过对2008年新修订的《水污染防治法》相关制度的解读与评说，来提出进一步完善新法的一些立法建议。     

内陆河流域重要生态功能区生态安全评价研究——以黑河流域为例

以遥感与GIS技术为依托,根据PSR模型框架建立黑河流域生态安全评价指标体系,通过三期生态安全评价数据,综合分析了黑河流域20年来生态安全变化情况,结果表明其生态安全状况总体呈现波动变化,2000年较1986年呈恶化趋势,2007年较2000年有所好转。     

基于控制单元的水环境容量核算研究——以锦江流域为例

水环境容量核算是流域水环境容量总量分配的重要依据，关系到流域水质目标的实现。控制单元作为流域水环境管理的一个基本实施单位，以其为基础开展水环境容量核算，对于科学制定控制单元容量总量分配具有重要意义。以江西省锦江流域为例，根据水环境容量核算的基本原理，结合锦江流域的污染状况、水质现状和水环境功能区划，对流域各控制单元COD和氨氮的水环境容量进行分析，结果表明，控制单元的水环境容量与其内排污口的分布及功能区水质目标密切相关，COD的水环境容量以高安控制单元的最大，为 21 811 t/a；其次为上宜控制单元，为 21 168 t/a；再次为新丰控制单元，为 14 493 t/a；万载控制单元的最小，为 7 607 t/a。氨氮的水环境容量在各控制单元的分布特征与COD的略有不同，以上宜控制单元的最大，为790 t/a；其次为高安控制单元，为664 t/a；再次为新丰控制单元，为462 t/a；万载控制单元的最小，为303 t/a     

Effects of Groundwater-Flow Paths On Nitrate Concentrations Across Two Riparian Forest Corridors1

Speiran, Gary K., 2010. Effects of Groundwater-Flow Paths on Nitrate Concentrations Across Two Riparian Forest Corridors. Journal of the American Water Resources Association (JAWRA) 46(2):246-260. DOI: 10.1111/j.1752-1688.2010.00427.x Abstract: Groundwater levels, apparent age, and chemistry from field sites and groundwater-flow modeling of hypothetical aquifers collectively indicate that groundwater-flow paths contribute to differences in nitrate concentrations across riparian corridors. At sites in Virginia (one coastal and one Piedmont), lowland forested wetlands separate upland fields from nearby surface waters (an estuary and a stream). At the coastal site, nitrate concentrations near the water table decreased from more than 10 mg/l beneath fields to 2 mg/l beneath a riparian forest buffer because recharge through the buffer forced water with concentrations greater than 5 mg/l to flow deeper beneath the buffer. Diurnal changes in groundwater levels up to 0.25 meters at the coastal site reflect flow from the water table into unsaturated soil where roots remove water and nitrate dissolved in it. Decreases in aquifer thickness caused by declines in the water table and decreases in horizontal hydraulic gradients from the uplands to the wetlands indicate that more than 95% of the groundwater discharged to the wetlands. Such discharge through organic soil can reduce nitrate concentrations by denitrification. Model simulations are consistent with field results, showing downward flow approaching toe slopes and surface waters to which groundwater discharges. These effects show the importance of buffer placement over use of fixed-width, streamside buffers to control nitrate concentrations.     

基于水质的水资源模型与水质经济学初探

在对传统的以水量为核心的水资源模型理论与实践矛盾的分析基础上,阐述了水资源社会及自然循环规律,提出城市-流域系统中水资源利用的水质自然与人工再生过程和自然、人工修复的双要素.提出水质再生和水量循环的水资源模型及其假设和约束条件,确定了模型适用的边际条件和范围,据此进一步辨析了城市污水回用与再生水的异同,将再生水置于流域尺度的城市群上下游用户层面,提出污水回用(包括中水利用)是降低需求,再生水是增加总量的基本结论.在以水质为核心的水资源模型基础上,对现有水资源经济学定义进行了修正和补充,提出了水质经济学的基础概念,并讨论了水质经济学指导下的供水服务和价格模型结构,重新定位了再生水的战略并提出以流域水体的净化成本和人工水质改善成本共同形成的全成本高低来表征流域水资源短缺程度的缺水等级划分新思路.     

近50年鄱阳湖五大流域降水变化特征研究

基于鄱阳湖流域在江西省内部分对应的79县市气象站1960～2006年逐日降水观测资料，采用线性回归的方法分别研究五大流域的年降水量、降水日数、暴雨日数等3要素的变化趋势，并用Mann法进行了变化趋势的显著性检验，用距平与均方差之比达到15和20作为气候异常检验指标，对各流域的各时间序列进行了异常检验，采用了Mann Kendall法对各时间序列进行突变检测。结果表明：（1）各流域的年降水量变化趋势基本一致，年降水量与年暴雨日数密切相关；饶河流域强降水事件较多，降水强度大，赣江中游流域降水时间分布相对较均匀，强降水事件较少；（2）各流域年降水量、暴雨日数总体呈波动上升趋势，20世纪90年代以来暴雨日数异常偏多的概率最大；（3）年降水日数以20世纪80年代中期为界，之前呈波动上升趋势，之后呈波动下降趋势，2002年至今各流域降雨日数明显偏少；（4）各流域的年降水量、降水日数、暴雨日数均未出现趋势性的突变；（5）近50年来鄱阳湖流域降水时间分布不均的情况加剧，旱涝灾害风险增加。