An improved ion-exchange/diffusion method for ～(15)N isotope tracing analysis of nitrate in surface waters from watersheds

An improved method,suitable for collecting nitrate from surface waters in the watershed for 15 N isotope tracing analysis,was developed on the basis of the anion exchange coupled with diffusion through systematic simulation and comparison experiments.The results showed that the nitrate could be separated and enriched from the waters efficiently by using the improved method.Being simple and practical in operation principle and procedures,cost-economic,and highly efficient in nitrate separation/enrichment,the method met the requirements of δ 15 N mass spectrum analysis and would lay a foundation for the application of 15 N isotope tracing approach to the research on non-point source pollution in watershed.     

Scenario analysis for reduction of pollutant load discharged from a watershed by recycling of treated water for irrigation

A model in which a river model was layered on a distributed model (double-layered model) was developed to analyse the transport of water and pollutants (nitrogen,phosphorus,and BOD as organic matter) in watersheds and rivers.The model was applied to the watershed of Abragafuchi Lake,Japan,where serious water pollution has occurred over three decades,and the applicability of the model was demonstrated.Scenarios of recycling of sewage treated-water into agriculture to reduce pollutant load discharged into the lake were analysed.The results showed that irrigating paddy fields with the sewage-treated water could contribute to conserving water and reducing pollutant load,with reduction rate in BOD,nitrogen,and phosphorus ranging from 6%–36%,16%–46%,and 18%–51%,respectively.Particularly,the results indicated that,irrigating paddy fields with the treated water during non-cropping periods and the accompanying reduction in withdrawn water from the river were more effective in reducing pollutant loads discharged into the lake.Further study is required on the effect of recycled water on crop cultivation and soil conditions for safe implementation.     

小流域生态恢复对策研究——以大汶河源头黄庄河流域为例

生态环境退化是当今全世界面临的重大问题之一,它可以导致和加速一个区域的水土流失过程。生态修复是控制和治理水土流失现象的必要而有效的途径,并且流域生态修复是今后生态修复的发展方向。文章探讨分析黄河下游支流大汶河的源头一黄庄河流域的生态环境问题,结合生态恢复理论,在小流域内有针对性的提出建造沼气池等综合环保性的生态修复措施,以期达到恢复和改善流域生态环境的目的,并为黄河下游的生态恢复提供一定的理论依据。     

流域综合管理中生态补偿制度的法律分析

流域是对水资源进行统一管理的基本单位,同时也是对河流进行综合管理的基本单元。由于流域同时具有自然水文特征和经济社会属性,因此是自然、社会、经济的复合系统。流域不仅涉及不同区域的不同主体,而且涉及多种交叉利益,流域整体利益协调是流域内人类社会整体利益与自然生态整体利益的有机统一,而生态补偿是实现流域内多元利益协调的一个有效经济手段。文章在阐述流域综合管理目的、方法、内容和生态补偿相关理论的基础上,分析了我国现行生态补偿法律制度。虽然我国生态补偿法律制度形成一定的体系,但是仍然存在生态补偿性质、基本原则、生态功能价值、实体制度和程序制度等规定不明确的缺陷;针对存在的缺陷,文章提出了一些建设性意见。     

基于流域管理的土地利用研究与应用

研究流域中的土地利用,目的是通过分析不同的土地利用方式对流域生态环境的影响,探讨流域中合理的土地利用方式,从而有效地指导流域管理的实施。本文从研究的主要内容、方法与技术手段以及土地利用在流域管理中的具体应用等方面分别加以阐述,探讨了土地利用研究在流域管理中的积极意义。在总结国内外流域内土地利用管理经验的基础上,提出了土地利用规划必须做到经济效益、生态效益与社会效益三者统一,流域土地利用规划可以在遵循基本步骤的原则下,大胆借鉴外国成功经验,结合我国流域的特点,切实地做到流域资源的可持续发展。     

滇池流域土地利用对入湖河流水质的影响

利用滇池流域2008年TM影像数据和入湖河流67个监测点的水质数据,以子流域为基本研究单元,从子流域综合分析和子流域分类分析两个角度,研究土地利用类型(国家分类标准)对入湖河流水质的影响.结果表明,21个子流域单元的水质污染指标(CODMn、TP、TN、NH3-N)与居民点及工矿用地呈显著正相关,与耕地、林地、草地呈负相关.对整个流域而言,城镇及工矿用地是入湖河流水质污染的主要来源,其污染贡献掩盖了耕地的贡献;根据土地利用结构和空间分布格局的差异,将滇池流域的21个子流域分为3类(城镇及工矿用地为主、耕地为主、林地为主).分类分析表明,水质污染指标与居民点及工矿用地始终呈现正相关,与林地始终呈现负相关.同时,讨论了土地利用空间格局差异对水质的影响,说明土地利用比例结构和分布格局对水质亦具有重要影响,     

辽宁太子河流域非点源氮磷负荷模拟分析

以辽宁太子河流域为研究区,为定量估算该区非点源氮磷污染负荷,经过实地调研和资料收集后,利用单位负荷法和SWAT模型相结合的方法对流域进行1997~2008年径流、泥沙和营养盐输出的模拟研究,进行了多参数、多目标和多站点详细的参数率定和模拟验证,最后分析了非点源氮磷负荷的时空分布规律.结果表明:径流模拟效果较好,泥沙和营养盐模拟结果符合要求,模型在太子河流域适用性较好,可以模拟分析该地区的非点源污染负荷问题;1997~2008年年均总氮和总磷负荷为17357.43t和7110.91t,氮磷负荷的时空分布受降雨径流过程的影响,汛期(6~9月)负荷总量占全年的77.76%和80%;负荷强度的空间差异较大,全流域多年平均值为13.20,5.41kg/hm2,流域内污染负荷关键源区是灯塔市和辽阳县.     

Modeling agricultural non-point source pollution in a high-precipitation coastal area of China

Non-point source （NPS） pollution simulation in the high-precipitation coastal areas of China is difficult because varying annual typhoon incidence leads to highly contrasting rainfall patterns in dry years and wet years. An IMPULSE （Integrated Model of Non-point Sources Pollution Processes） based NPS model of the Changtan Reservoir watershed, which is a typical high-precipitation coastal area in China, was established based on the analysis of point and NPS pollution data, a digital elevation model, and data on land-use, soil, meteorology, economy, and agricultural management practice. Pre-processed pre-rain- fall soil moisture levels were introduced during the simulation to model the effects of typhoons on hydrology. Rainfall events were simulated sequentially through the year and the model was calibrated and verified using hydrological and water quality data. Accuracy of the simulated rainfall runoff and water quality in the Changtan watershed was found to be acceptable. The study showed that the NPS modeling system could be applied to the simulation and prediction ofNPS loadings in the Changtan Reservoir watershed.     

琼江河流域森林生态系统水源涵养能力估算

森林生态系统的水源涵养功能是其生态功能的重要组成部分.琼江流域森林生态系统是长江上游生态屏障的重要组成部分,其森林生态系统的水源涵养功能将极大地影响当地的生产生活.文章以四川省遂宁地区琼江河流域2007年森林资源二类调查数据为基础,运用综合蓄水能力法,比较了研究区不同森林类型、林龄、海拔、坡度下的林冠降雨截留能力,枯落物最大持水量和土壤蓄水能力,评估了区域尺度森林生态系统的水源涵养能力.结果表明,2007年,研究区内森林生态系统涵养水源总量为1125.02×104 m3.其中,林冠层截留占总涵养水源量的18.07%,枯枝落叶层持水量占3.34%,土壤蓄水量达到78.59%,是森林涵养水源的主体.柏木因其面积上的优势,使得其水源涵养贡献率最大,达到92.44%;阔叶混交林单位面积涵养水源量最大,达到1568.39 t·hm-2,其次是针阔混交林(1517.10 t·hm-2),经济林(1461.99 t·hm-2),针叶混交林的水源涵养能力最弱,仅1045.39 t·hm-2,主要是因为研究区内针叶混交林土壤的非毛管孔隙度较小.因绝大多数有林地的海拔都处在300~500 m处,使得其水源涵养贡献率最大,达到98.65%.同时,平坡森林生态系统的水源涵养能力最强,达到1171.92 t·hm-2,其次是缓坡,可达1150.59 t·hm-2,能力最小的是陡坡森林生态系统,仅1147.34 t·hm-2.近50 a来,研究区内森林覆盖率变化较大,按照其“十二五”规划,研究区在2015年森林覆盖率将达到45%,根据其森林面积的变化估计其森林涵养水源量可达1511.2×104 m3.在对研究区水源涵养功能及其差异认识的基础上,进行合理经营与管理,可以最大限度地发挥森林生态系统服务功能.     

基于气象-地形-水文-地质-人文耦合的滑坡灾害空间预警研究

广东省小流域地区滑坡灾害具有多发性、广泛性和严重性的特点,严重影响山区社会安定和经济发展.长期以来区域滑坡灾害预警和单体地质灾害稳定性研究总是在两个不同的体系下进行,二者缺乏有机联系,常用的滑坡灾害预警单元也不能反映成灾机理.以广东省梅州市程江流域的松岗小流域为研究区域,以斜坡单元为基本单元,以气象、水文、人文过程为主要参数,通过分析各参数与灾害形成的内在关系,结合GIS技术,构建气象-地形-水文-地质-人文耦合模型,并通过历史数据对模型进行验证,结果表明,该模型不仅提高了滑坡预测的空间精度,而且可对特定降雨条件下的滑坡灾害进行客观有效地预测.