太湖西北部湖区入湖河流氮磷水质标准修正方案研究

氮磷污染一直是太湖流域的首要污染问题,有效遏制氮磷入湖量的增加是治理太湖的重要任务。然而由于我国现行的地表水环境质量标准(GB3838-2002)中河流和湖泊氮、磷水质标准存在差异,即河流无总氮控制指标、河湖总磷标准不一致的问题,往往造成通过控制入湖河流污染来改善太湖湖泊水质时,湖泊污染物浓度往往达不到治理目标。以太湖西北部湖区及其入湖河流为例,利用BATHTUB模型模拟入湖河流与湖泊TN、TP的关系,推算太湖在满足现行湖泊水质标准中TN和TP各类别目标值的情形下的环境容量并以此环境容量决定入湖河流的水质,进而提出相应的方案进行比选,从而提出太湖入湖河流氮磷水质标准修正方案。结果表明:(1)当太湖入湖河流执行现行河流水质TP标准时,对应湖泊的水质TP超标,并不能达到保护湖泊的目标;(2)当太湖西北部湖区入湖河流TN、TP执行现行湖泊水质标准,对应湖区水质均能达标并且优于目标限值,然而该方案对于污染较为严重的太湖区域的实际参考意义不足;(3)以现行湖泊水质标准TN、TP各类别为目标值反推计算入湖河流水质指标,既能保证湖泊水质达标,又不会使河流水质标准过于严格,因此其结果可作为入湖河流水质标准修正的参考,从而提出太湖入湖河流TN、TP水质标准建议方案。     

基于ILBM的太湖饮用水源地管理研究——以苏州市为例

饮用水源地管理是全球关注的热点,安全的饮用水源供给依赖于不断完善的管理机制,湖泊流域综合管理(ILBM)可以为水源地管理的完善提供很好的框架。湖泊流域综合管理框架由管理组织、政策、公众参与、信息、科学技术和资金六要素构成。基于该框架,文章对苏州太湖水源地管理现状进行了分析和诊断。研究发现,苏州市太湖水源地管理存在缺乏有效的管理组织协调机制、缺乏经济激励型和教育与公众参与政策、公众参与水平低、信息可信赖度差、科学技术与地方需求结合不紧密、资金投入不稳定等问题。基于ILBM管理框架,提出了水源地管理优化的政策建议。     

室内环境中持久性卤代有机污染物的人体暴露及潜在生殖健康影响

卤代持久性有机污染物(Hal-POPs),如多溴联苯醚(PBDEs)、多氯联苯(PCBs)、滴滴涕(DDT)等是环境中广泛存在的全球性有机污染物,同时它们又是内分泌干扰物,是威胁人类生殖健康的重要因素之一。由于人们每天约有80%以上的时间在室内度过,且室内环境是Hal-POPs人体暴露的主要来源之一,因此室内环境中Hal-POPs对人体内分泌系统的干扰作用及其机理等问题亟待研究,但目前这方面的研究很有限。本文通过综述Hal-POPs在室内环境中的赋存水平和在人体体内的负荷水平及其半衰期,探讨了其对人体内分泌系统尤其是男性生殖健康的影响情况及其可能的机理,并分析了目前研究的不足之处及研究前景,为进一步开展这方面的研究提供借鉴。     

海西区城市化质量空间演变与影响因素

从经济社会发展质量、城市化发展效率、环境发展质量、居民生活条件和城乡差距等5方面，遴选了19个影响城市化质量的关键表征指标，利用因子分析法构建了海西区城市化质量综合评价指标体系，分析了海西区城市化质量时空演化特征与驱动力。研究表明：2005～2014年海西区城市化质量总体呈上升趋势且大部分城市的城市化质量增长幅度正向加速，但城市间发展速度差距逐渐拉大；2009～2014年各城市间空间相互影响作用较大，呈现较显著的空间溢出效应和空间分化现象，极化中心带集中于东部沿海地区；“经济社会发展质量”、“城市化发展效率”、“环境发展质量”是影响推动城市化质量发展的主要驱动因素；大部分城市的“经济社会发展质量”与“城市化发展效率”呈相似发展趋势，“经济社会发展质量”与“环境发展质量”的发展呈相反趋势，较为发达城市受各因子影响弹性较小，中小城市对因子影响较为敏感。     

蓝藻水华的拦截和陷阱捕获综合控藻技术研究

基于水文气象条件对巢湖蓝藻水华分布的影响，在西北岸万年埠的迎风岸湖段设置蓝藻水华拦截围隔和蓝藻水华捕获陷阱。通过连续监测，比较围隔内外蓝藻生物量和浮游植物多样性的差异，检测水华陷阱的蓝藻捕获效率，从而对蓝藻水华拦截和陷阱处置综合控藻技术的作用进行评估。结果表明：（1）陷阱设置在西半湖万年埠湖段是科学合理的，监测表明蓝藻水华生物量受风力和水流驱使主要聚集在沿岸带区域；（2）水华拦截围隔对蓝藻水华有很好的拦截效果，在水华暴发期间蓝藻围栏可以拦截50%以上的蓝藻水华和50% 以上的Chla浓度，水华拦截区围隔内的生物多样性指数显著高于拦截围栏之外的水域；（3）陷阱对微囊藻水华的聚集捕获效果显著，在适宜气象条件下聚集效率约为2 kg/(m2·d）。这些研究结果说明该综合技术有很好的控藻效果，具有良好的应用前景     

1980年来湖北省钉螺分布区域及其数量的消长分析

目前对钉螺分布及消长的研究主要是短期的、文字描述性的、数字和曲线图表示的,通过这些方式可以呈现出某个地域范围的钉螺消长的总体趋势。但是,若要呈现出以行政村为单位的各个地区钉螺分布及消长的长期变化,仅仅用文字和曲线图是不够的,而是需要用更复杂的方式,才能呈现各个行政村的钉螺消长时空分布情况。地理信息系统(GIS)可以通过地图清晰显示出这些复杂的动态变化。利用湖北省钉螺的螺情村级统计年报数据,以湖北省村级行政区划图为基本空间制图单元,利用ArcGIS软件的逻辑运算和统计功能,分析了各个村级行政区从1980~2009年每间隔5 a的钉螺分布的区域及面积大小,以及钉螺数量的消长情况,并用GIS软件详细制图,获得各个村级行政区的钉螺数量的消长变化情况。根据钉螺消长情况,将所有行政村分为八类,可以识别出钉螺反复出现和难以消灭的地区,并且在地图中清晰地呈现出来。针对各个钉螺消长类型,结合自然地理、人为治理途径等情况进行相关分析,总结出湖北省各地区钉螺消长类型分异的原因,这将有利于制定县市甚至细化到村级单位的钉螺防控计划,也有利于辨识过去30 a来钉螺分布及其数量消长的区域以及灭螺的效果,对今后血吸虫的防治工作有重要指导意义。     

基于场理论的沪苏浙皖地区旅游空间差异研究

区域旅游供给场是一种重要的旅游场类型,场叠加、场结构与场核的作用效应是区域旅游供给场研究的核心内容。在对区域旅游供给场相关概念进行定义与空间解析的基础上,以游客密度作为旅游场强变量,运用GIS技术对由沪苏浙皖这一区域的空间差异进行了模拟和分析,研究结果表明:(1)随着旅游业的发展,区域旅游场的场域分异更为显著,但游客密度的集中程度在下降;(2)区域旅游场内存在较明显的"三阶梯"等级结构特征,且在考察末期,第一阶梯和第二阶梯场域范围不断扩大,尤以第二阶梯的扩大最为明显;(3)由场核向外围随着距离的增加,旅游场强呈现出显著的衰减特征,各次级场域的场核间也存在明显的场强波动地带;(4)区域旅游场极化、扩散作用并存,上海这一区域型场核在极化作用的同时在东西方向上对区域旅游场的扩散作用明显,但其扩散作用强度仍有待提高。     

基于FOA-SVM方法的长江中游悬浮物浓度遥感反演研究

遥感反演是监测水体表层悬浮物浓度分布的有效手段之一。然而,常用的经验回归模型是建立在大样本的理论假设之上的,而大多数情况下所获取的样本数实际上是十分有限的,因而有必要引入基于小样本的新的反演模型。支持向量机(SVM)建立在结构风险最小原理和VC维理论基础上,其泛化能力强,适用于小样本回归模型。使用HJ1B卫星CCD2遥感影像结合长江中游实地同步采样数据建立悬浮物浓度SVM遥感反演模型,并采用果蝇优化算法(FOA)对模型参数进行了优化。结果表明,与传统经验回归模型相比,SVM模型具有较高的预报精度和稳定性;在SVM模型的参数优化中,FOA算法效果理想,其计算量也远小于网格搜索算法。最后,使用所建立的SVM模型对长江中游城陵矶附近长江和洞庭湖水体悬浮物浓度进行了反演,并对其空间分布特征进行了分析。结果显示,长江干流的悬浮泥沙浓度总体上明显小于洞庭湖,这主要是三峡工程下泄泥沙大幅减少造成的;洞庭湖浑浊的湖水汇入长江后,在城陵矶下游形成明显的混合带;而洞庭湖湖口悬浮物浓度明显高于其他湖区,这可能是该区域采砂活动的强烈扰动引起的。     

香溪河流域不同介质中碳、氮、磷的分布特征及相关性研究

为了解香溪河流域碳、氮、磷的分布情况及水、陆生态系统中这些生源要素间的相互关系,对流域内河岸带土壤、河流水体及沉积物中总有机碳(TOC)、总氮(TN)、总磷(TP)含量进行调查,分析它们在流域内的分布特点,探讨各要素在3种介质间的相关性及随河流级别的变化规律。研究发现,超过60%的样点土壤中TOC、TN含量处于"较丰富"或"丰富"等级,耕地附近样点的TOC、TN和磷矿区附近样点的TP普遍偏高。河流水体及沉积物中各要素的含量都与土壤中的含量紧密相关,但水、陆介质间TP的相关性较TOC、TN强。低级别河流样点土壤中TOC、TN、C/P、N/P值和沉积物中C/P及N/P值整体较高级别河流样点高。结果表明:以磷矿开发和农业施肥为代表的人类活动,对香溪河流域内生源要素的含量及分布产生了显著影响;水体中P元素含量与陆源关系最强,在水体污染控制中应予以重视。     

荒漠绿洲土壤抗生素抗性基因分布特征及驱动机制

荒漠绿洲农田生态系统是干旱区环境下人类活动显著的复合生态系统.土壤微生物抗生素抗性与人类健康和生态平衡关系密切.研究荒漠绿洲环境不同土地利用类型模式下土壤抗生素抗性基因的多样性、分布特征和影响因素,对于评估干旱区土壤环境健康风险,促进绿洲农业生态的发展具有重要意义.采用高通量测序和高通量定量PCR技术对荒漠绿洲土壤微生物的群落结构和抗生素抗性基因多样性开展了研究,旨在探究干旱区土壤抗性基因的分布特征及其驱动机制.结果表明,从沙漠边缘到绿洲,荒漠沙生植物土壤、棉花地土壤、玉米地土壤、芦苇地土壤和湖泊沉积物中抗生素抗性的种类和丰度显著增加,与土地利用变化关系密切,农田土壤是抗性基因的重要存储库;荒漠绿洲土壤微生物群落与抗生素抗性基因显著相关,硫杆菌属(Thiobacillus)、沙漠细菌属(Pontibacter)、诺卡氏菌属(Nocardioides)、耐盐微杆菌属(Salinimicrobium)、土壤红杆菌属(Solirubrobacter)和链霉菌属(Streptomyces)等是各类抗性基因重要的潜在携带者;干旱区土壤中重(类)金属元素和可移动基因元件,与微生物群落共同塑造了抗生...