三峡库区水环境风险评估与预警平台总体设计与应用

为保障三峡库区水环境安全,提高环保部门的环境预警和应急科学处置能力,根据“平战结合”的平台建设思路,提出了基于面向服务(SOA)可扩展的架构、Webservice数据服务调用模式和模块化功能的平台构建技术,集成了地方环保业务系统的成果,设计和实施了一个体系、一张网、一张图、一张表、一个流程的“五个一”平台工程,研发了集污染源风险识别、环境预警监控、模拟预测、应急评估处置和信息发布5项功能为一体的三峡水环境风险评估与预警平台,并在重庆市环保部门实现了业务化运行应用. 平台研究成果可支撑应急管理和日常管理,并在一系列突发性事件中得到业务应用验证和应用,环境应急响应时间从1~2 h缩短至10~20 min,应急处置时间从原来的1~2 d缩短至1~2 h,显著提高了三峡库区水环境风险评估、预警和防范能力.      

基于层次分析法的中原经济区流域水系统健康评价

为了在水资源与水环境双重制约下制订人水和谐发展的政策提供决策支持,以我国中原经济区这一重点开发区域为例,基于层次分析法构建了以水系统自然条件、水系统服务功能及人类活动影响三要素(共计20项指标)为基础的流域水系统健康评价体系,并以2011年作为评价年,将中原经济区的水资源二级区作为基本流域单元对水系统健康状况进行评价. 结果表明:中原经济区9个水资源二级区中,除了淮河上游水资源二级区(3.20分,完全健康状态为5.00分)为基本健康状态、汉江水资源二级区(2.77分)和三门峡至花园口水资源二级区(2.18分)为亚健康状态以外,其余水资源二级区(0.55~1.77分)均为不健康及极不健康状态. 分析显示,人类活动影响是影响中原经济区内各流域水系统健康状况的主要原因,人口众多、工农业开发活动强度大使得其对水资源需求巨大. 部分水资源二级区对地下水资源依赖程度较高,造成不同程度的地下水超采现象. 伴随着高强度水资源利用的是水污染物的高强度排放,部分河流水污染状况严重,甚至在局部地区造成了地下水污染. 这种不健康的状态在中原经济区内由南向北随着水系统自然条件和水系统服务功能的降低呈加重趋势.      

基于主成分分析法研究内蒙古环境质量的统计分析

生态环境问题一直以来制约着西部地区的经济发展,内蒙古作为以资源型开发为主要工业结构的自治区在这方面表现尤为突出。为了使内蒙古自治区借助实施西部大开发战略和开展生态环境建设的机会推进环境保护工作的进程,从环境污染和生态破坏角度运用主成分分析法评价内蒙古自治区2005年到2009年间环境质量。通过综合得分分析得出内蒙古环境质量逐年好转,而且环境质量整体优化速率逐年加快,通过主成分分析得到大气污染和工业污染是在不同领域影响自治区环境质量的主导因素,主要归因于内蒙古自治区工业结构以资源能源型为主、沙尘天气频繁出现以及追求经济快速增长所致的环境问题。     

库区滨水城镇设计的生态学方法分析

三峡工程建设引起库区自然水环境的变化,使得在175m以下及临近该水位的个别城镇面临搬迁重建。库区城镇的原有特色是千百年来人类活动与自然环境相适应所形成的,具有三峡库区自身的特点。以生态学的理论为指导,结合现代的规划方法、城市建设技术为传承库区独特的文化和生态遗产,同时可持续地开发利用提供科学的依据和指导。     

Wetland drainage in the Canadian prairies: Nutrient, salt and bacteria characteristics

Intensification of agriculture has led to renewed efforts to drain wetlands throughout North American prairies. It is perceived to threaten downstream ecosystem health through enhancing nutrient, bacteria and salt loading. An experiment was conducted to determine temporal variations in wetland solute storage and export upon drainage. Water quality along seven ditches and five natural spills that form between wetlands was also compared. The experimental wetland acted as a solute storage zone prior to its drainage. Variations in salts and DOC were influenced by hydrological processes, whereas variations in nutrients and bacteria were also influenced by biotic and/or sorption processes. Wetland water quality was an important control of drainage water quality as the wetland ditch acted as a simple conduit. Concentrations of TDN, DOC, HCO₃⁻, K⁺, and Ca²⁺ were higher in ditches than spills. Minimal changes in water quality along ditches and spills occurred, likely due to low spring temperatures that can restrict biotic processing and sorption. Since ditches connect wetlands to streams, they have a greater potential to contribute to downstream solute loading than spills. Wetland drainage efficiency and wetland water quality were deemed the factors critical to determining solute exports via ditches.     

京津冀区域循环经济发展对策研究

京津冀是我国经济社会发展较快、循环经济开展较早的地区,但由于长期以来相互之间缺乏统筹规划和协同配合,环境污染问题仍比较严重,迫切需要突破行政壁垒,从一体化的高度推进区域循环经济协同发展.从研究该区域循环经济发展现状入手,分析存在的主要问题,提出相应的对策建议.     

中原经济区能源消费视角下的大气环境压力评估

研究以能源消费模式为切入点,分析中原经济区能源消费总量、消费结构和利用效率的现状水平,并分析能源消费引起的大气环境压力状况。基于经济发展速度调控及节能减排力度的不同,设置2020年三种能源消费情景,使用区域能源消费总量优化模型模拟预测不同情景下的能源消费总量,并分析不同情景下的大气环境压力。结果表明,快速发展和适度发展Ⅰ情景下,2020年区域能源消费总量将比2012年增加4.2×10~8tce和2.4×10~8tce,煤炭消费总量将增加3.1×10~8tce和1.2×10~8tce,大气污染物排放压力增加30%和50%;适度发展Ⅱ情景下,能源消费总量将增加0.2×10~8tce,煤炭消费总量将下降0.3×10~8tce,大气污染物排放压力将降低20%。因此,要实现经济发展稳步增长(年均增长率7.7%)和大气污染物排放总量削减10%目标,重中之重是实现煤炭消费总量"零增长"或"负增长",同时力争能源消费总量控制在5×10~8~6×10~8tce,凭借煤炭占比大幅下降(降至65%左右)最大限度发挥能源供给领域节能效应,依靠产业结构升级节能效应和技术节能拓展能源消费领域节能空间,将能效水平提高至0.6tce/万元以下。     

基于SPEI的西南农业区气象干旱时空演变特征

干旱已成为西南农业区的具有一定破坏力的自然灾害,研究干旱的时空变化对该区干旱的评估、预测具有重要的现实意义。根据西南农业区1962~2012年月气象资料,利用Penman-Monteith公式计算蒸散发和标准化降水蒸散指数(SPEI)值;采用线性回归、Mann-Kendall方法、小波分析和旋转经验正交函数(REOF)等方法分析了西南农业区干旱时空变化。研究结果表明:(1)西南农业区整体呈干旱化趋势;2000年以来年、四季变干趋势更加明显;秋季变干趋势显著;年均SPEI指数不存在显著突变点;年和四季干湿变化均存在2~8 a左右的振荡周期。(2)根据REOF分解的前6个空间模态,将西南农业区划分成6个干湿特征区域:云南高原东部区、汉中盆地区、东部山地区、云南高原西部区、四川盆地区、贵州高原区;其中云南高原东部区变干趋势显著,汉中盆地区和东部山地区有变湿润趋势,但并不明显;6个分区干湿变化普遍存在2~6 a左右的振荡周期。研究结果可为西南农业区防旱、抗旱提供科学参考。     

京津冀区域大气重污染过程特征初步分析

基于为京津冀区域和城市环境空气质量预报和空气重污染预警业务提供必要基础参考资料和区域重污染发生发展规律认识的需求,应用现有空气监测网2013—2014年度京津冀区域13个城市空气质量监测数据,分析了该区域2013—2014年空气质量整体情况和污染过程的季节变化规律、污染范围,统计了两年间31次区域范围大气重污染过程,并根据污染过程的空气质量变化特点和大气环流形势,着重对31次重污染过程中均压场天气型污染开展分析。结果表明,2013—2014年京津冀区域空气污染形势严峻,全年约有六成日数受颗粒物污染影响;京津冀区域空气污染南北差异显著,有自北向南逐步加重的特点,南部污染严重城市对区域污染贡献巨大,石家庄、保定、邢台、邯郸4城市将PM_(10)、PM_(2.5)年均浓度分别拉升31、16μg/m~3;2013—2014年京津冀区域大范围重污染过程集中发生在秋冬季,两季的污染过程对区域两年PM_(10)、PM_(2.5)平均浓度分别拉升27、21μg/m~3;京津冀区域均压场天气型污染可细分为臭氧型均压场和颗粒物型均压场。当秋冬季出现较小气压梯度、西南小风、逆温层等均压场天气型时,容易造成区域颗粒物污染过程;而春末、夏季出现均压场天气型时,容易造成O_3污染。     

基于山江海视角与SRP模型的桂西南-北部湾生态环境脆弱性评价

为揭示桂西南喀斯特-北部湾海岸带生态环境脆弱性,本研究基于山江海视角,采用生态敏感度-生态恢复力-生态压力度(SRP)模型、无纲量化模型、层次分析法,结合生态环境脆弱性指数,对该区域进行了生态环境脆弱性的评价,为该区域的生态环境治理和恢复提供科学的理论基础和技术指导。结果表明:(1) 2000～2018年三期生态环境脆弱性指数在0.14～0.96之间,平均值在0.52,整体属于中度脆弱。2000年轻度脆弱区面积比重最大为44.96%,中度脆弱区面积其次,重度脆弱区面积最小; 2010年轻度脆弱区和中度脆弱区的面积比重相似,潜在脆弱区面积和重度脆弱区面积减少; 2018年仍然是轻度脆弱区比重最大,重度脆弱区面积增加1 736 km2。(2)随着高程的增加,生态环境脆弱性程度整体有减轻的趋势,重度脆弱比重越来越小。(3)林地主要分布于微度脆弱区和轻度脆弱区,耕地、水域、建设用地和未利用地主要分布在轻度脆弱区,草地主要在微度脆弱区和轻度脆弱区。