美国和加拿大水利工程生态调度管理研究及对中国的借鉴

对美国和加拿大的水利工程生态调度管理框架和管理模式进行了系统分析.就间接(宏观)管理而言,美国和加拿大的生态调度从取水的许可证管理、保留水权的建立、水质标准、濒危物种保护和环境流量设置等方面进行管理;而在直接管理方面,主要包括对联邦水利工程的《濒危物种法》(ESA)符合性审查和非联邦水电站(5MW以上)的联邦能源管理委员会(FERC)的许可管理.通过分析中国水利工程生态调度管理中存在的问题,指出中国水利工程生态调度的体制和机制尚未有效建立,从明确生态需求、确定生态调度实施战略、加强基础研究工作以及建立和完善管理体制等方面,提出了加强中国生态调度管理的建议.在逐步建立流域生态调度管理体制的基础上,指出从生态补偿机制、参与协商机制、信息共享机制和监测反馈机制等方面建立和创新水利工程生态调度运行机制.     

城市湖泊流域面源污染的源-汇效应研究--以武汉市东湖为例

随着城市点源污染控制不断完善,城市面源污染已成为危害中国城市水体的重要污染源.由城市土地利用变化引起的地表径流污染是导致湖泊水质恶化和富营养化的主要因素,加强面源污染的源-汇效应研究是控制、管理流域污染的重要途径之一.研究选取中国最大的城市湖泊武汉市东湖为研究对象,运用遥感和GIS技术,进行流域划分和地类解译,建立土地利用基础数据库,后对水质统计数据进行定量化处理,通过建立了地类——湖泊水质关系模型,科学地分析了用地与水质的关系,并对城市湖泊水质的季节动态、影响因素进行了初步探索.研究结果表明土地利用和气候变化对流域内湖泊水质的影响显著.其中,农田和建设用地是城市湖泊面源污染的主要来源,绿地和坑塘水面能够有效的截流、吸收污染物,起到保护湖泊水质的作用;受降水、温度等气候因子的影响,湖泊水质状态呈现季节性波动.研究选取东湖为研究对象,研究面源污染的源-汇效应,具有代表性,对于更好保护城市湖泊,合理利用湖泊资源提供了理论依据.     

中国湖泊富营养化影响因素研究——基于中国22个湖泊实证分析

基于1：25万河流水系和数字高程（DEM）数据制备了选取湖泊的流域边界,据其集成了流域社会经济数据,并据中国科学院资源环境数据中心提供的1990、1995、2000、2005年4个时段土地利用数据形成了流域反映人类活动强度的表征指标,选取了全国湖泊富营养化区域差异性调查课题获取的案例湖泊的水质数据,集成了中国湖泊富营养化影响因素计量分析的面板数据集,研究了1990-2005年间中国湖泊营养状态的发展趋势与差异特征,探讨了湖泊富营养化的自然气候与社会经济影响机制,构建了中国湖泊富营养化影响因素分析的计量模型,厘定了1990-2005年间影响湖泊营养状态变化的重要因素,测度了其对湖泊富营养化的影响方向和作用强度。基于面板数据的计量分析结果表明,近15年人类活动强度对湖泊营养状态呈显著的正影响,其表征指标人均GDP与建设用地所占流域面积比均具有较强的显著性,而在人类扰动较小的情况下,湖泊的营养状态与湖泊补给系数成正比,与湖泊蓄容量成反比,补给系数较小且其他因素也相同时,水体营养状态应与流域土壤本底值相关;以林、草地的面积比重所测度的流域自然生态系统发育程度与湖泊营养状态呈显著负相关关系,表明林地与草地生态系统对流域的氮、磷营养物的人湖量具有一定的削减作用,论文研究结果将为流域管理措施方案制订提供科技支撑。     

Biosorption of copper from aqueous solutions utilizing agricultural wastes

The purpose of this study was to determine the copper (Cu) biosorption capacities of several agricultural wastes from aqueous solutions. Samples of agricultural wastes were tested unaltered and after hydrochloric acid (HCl) treatment. Additional parameters tested include sample dose, contact time, particle size, mixing temperature, and the concentrations and pH of the Cu solutions. Desorption studies were performed to determine if the removed Cu could be recovered. In addition, tests were conducted to determine if the agricultural waste samples (AWS) could be reused for additional Cu biosorption cycles. The results of this study demonstrate a wide range of Cu biosorption proficiencies ranging from 0% to 100% removal. The parameters that resulted in higher Cu removal include higher pH and lower Cu solution concentration. Desorption results showed a 58% to 86% Cu recovery rate. Three of the five reused AWS were effective at removing Cu during subsequent trials. Therefore, these AWS types can be reused for additional Cu biosorption cycles. Hence, it is possible that using those AWS for metal treatment could reduce hazardous waste disposal inefficiencies and costs by avoiding disposing of spent AWS following each Cu biosorption cycle.     

长江中游平原农业水灾风险管理的制度建设

规避农业洪涝巨灾风险是长江中游平原农业生产发展的必然选择。通过剖析我国农地制度和小规模农户经营的风险特征,认识到我国农地制度存在小规模经营缺陷和缺乏产权激励机制,农户在应对洪涝巨灾自然风险时表现为无能为力,并且现有农业分担风险的外部环境更使农户无法承受自然巨灾风险而被迫成为农业生产经营风险的回避者,因此应对农业洪涝巨灾风险必须在政府主导下实现。提出长江中游平原农业水灾风险管理制度建设安排建议：加强长江中上游地区生态环境建设、保持水土和恢复湿地生态系统;发展避洪农业,实现区域农业结构的优化;实施积极的财政政策,增加农业投入;完善农业保险制度安排,以农业政策性保险分担农业水灾风险,增强长江中游地区农户抵御自然灾害的能力。     

农业资源利用模式体系构建的理论探讨--以江汉-洞庭平原为例

针对我国当前农业资源合理利用方法途径的系统性与实践性不强的问题,从长期的农业生产实践出发,应用系统论的研究方法,对农业资源利用方式与地域单元的要素组成及其结构层次进行了系统分析,构建了农业资源利用模式的三级体系框架,并分别按地域单元与行政区划设置了相应级别的空间尺度。同时,在此模式体系框架下,以江汉—洞庭平原为研究区域,进行了农业资源利用模式体系构建的实例分析,探讨了农业资源利用模式的应用与发展,为农业资源高效合理利用提供了可操作的指导框架与实施途径。     

农业灾害及其工程防治

分析了我国农业灾害具有种类多样性、破坏严重性和发生必然性、地域随意性等特点 ;指出水利工程、林木工程、病虫害防治工程、农田治污工程 ,以及建立农业灾害监测预报信息系统工程是我国农业灾害防治的主要工程措施。提出农业灾害防治总的原则是 :在分析各种农业灾害发生原因的前提下进行重点预防 ,在弄清其破坏机理的基础上采取相应的工程措施 ,将灾害损失降到最低程度。本文客观分析了我国农业灾害防治的现状 ,提出了监测预报手段亟需改进、规划并建设好农业灾害防治工程、以系统工程的观念建立和健全农业灾害防治工作体系、加强农业灾害防治工作的管理体制建设等四点建议     

天津引滦入津水源保护与生态恢复技术

介绍了引滦入津水系的生态特征、水质问题及发展趋势,在此基础上对引滦入津水源保护的应采取的战略方针及生态恢复技术进行了讨论。提出了从汇水区域生态管理入手,控制水体富营养化,建立流域管理与区域管理相结合的新管理模式,水源保护管理工程实行企业化经营管理方式等建议;以及面源污染防治技术、湿地处理系统的设计与建设等研究内容。     

四川省2005~2014年农业源氨排放清单及分布特征

根据收集到的四川省2005~2014年农业源氨活动水平数据,采用合理的估算方法和排放因子,建立了该地区2005~2014年农业源氨排放清单,利用GIS建立了3 km×3 km的网格化清单,并分析了农业源氨排放与PM₁₀之间的关系.结果表明2005~2014年间,四川省农业源氨排放总体上呈现出下降趋势,2006年排放量最高;21个市（州）农业源氨变化趋势各不相同,年际变化较大的城市包括成都市、眉山市、自贡市、泸州市、宜宾市、攀枝花市、阿坝州和甘孜州;畜禽养殖和氮肥施用均为农业源氨主要排放来源,研究期间的贡献率分别为72%~79%和20%~27%;畜禽养殖中,绝大部分城市氨排放量较大的为生猪、家禽和牛,而自贡市由于特殊的饮食习惯,兔为氨排放量最高的牲畜,贡献率为39%;成都及周边地区、川东北地区和川南地区是四川省农业源氨排放的主要贡献地区;空间分布上,农业源氨主要分布在四川省东部,且主要来源于城市周边区县;农业源氨排放量与PM₁₀质量浓度的变化趋势呈现出较好的一致性,表明农业源氨排放对颗粒物生成有较大影响.     

流域、生态区和景观构架及其在海河流域生态评价中的应用

流域、生态区和景观是评估大尺度区域生态质量的构架,阐述了三者合理结合的理论基础. 流域是解决水生态环境问题的整体性构架,但是流域研究的成果缺乏外推的依据. 生态区提供了合适的外推机制,与流域结合使用,可以解决小尺度成果的尺度上推和预测问题. 景观范围界定的主观随机性,使其可以与行政区、生态区和流域等空间范围结合,用于区域生态质量评估. 以海河流域为例,验证了流域、生态区、景观相结合的区域生态质量评估方法体系,包括3个步骤:流域生态区划分;建立以遥感影像为数据源的景观生态质量评价指标体系,并对生态区内的典型行政区开展景观生态质量评估;将评估结果外推到所在生态区. 以流域生态过程为核心整体统筹各生态区,提出上游山区水土保持、平原节水并修复河流和地下水系统、下游湿地保护并增加入海流量的水生态系统恢复对策.