湘江干流水环境质量演变特征及其关键因素定量识别

为科学有效地保护湘江流域水环境，定量识别湘江干流主要水质指标的驱动因素，该研究基于1990~2016年水质监测数据及沿岸永州 长沙五市社会经济发展指标，采用Mann-Kendall检验法分析湘江干流水环境演变趋势，通过逐步回归分析确定各地区各水质指标主要驱动因素。结果表明：湘江干流COD_Mn、Cd、As整体呈下降趋势，上游BOD₅呈下降趋势，上中游NH₃-N呈上升趋势，中游衡阳、株洲市重金属Cr⁶⁺呈上升趋势，衡阳市TP呈上升趋势，中下游BOD₅呈上升趋势；定量追溯各水质指标影响因素得出工业污染是湘江干流重金属As、Cr⁶⁺、Cd主要驱动因素，永衡株潭地区NH₃-N，衡阳市BOD₅、COD_Mn、TP及衡株潭地区BOD₅均以农业污染影响为主；发现产业结构调整对干流水环境有显著影响，建议在流域产业结构调整过程中加强转型升级。     

湘江干流水环境健康风险评价

为研究湘江水环境污染对人体健康产生的危害风险,在简要介绍健康风险评价方法及国内外研究、应用进展的基础上,建立了水环境健康风险评价模式,应用2000年的水质监测资料,对湘江干流主要断面进行了水环境健康风险评价.结果表明,在所评价断面中,非致癌物质由饮水途径所致健康危害的个人年风险按大小排列为Pb＞Hg＞NH3＞酚;化学致癌物质由饮水途径所致健康危害的个人年风险按大小排列为As＞Cd;化学致癌物质对人体健康危害的个人年风险远超过非致癌物质;污染最为严重的为松柏断面,其次是五星断面和三叉矶断面.湘江干流衡阳以上江段水质良好,衡阳以下江段水质较差.研究对湘江干流水污染防治方略的制定具有一定价值.     

应用相平衡分配法建立湘江衡阳段沉积物重金属质量基准

采集湘江衡阳段29个站点的表层沉积物样品,测定沉积物中4种重金属(Cu、Pb、Zn和Cd)含量及赋存形态、以及孔隙水中重金属含量,根据相平衡分配法的基本理论,考虑参与沉积物-水相平衡分配的重金属组成,实测法计算重金属的沉积物-水相平衡分配系数(Kp),分别引用美国EPA制定保护水生生物不受重金属慢性毒性影响的基本连续浓度(CCC)和我国地表水环境质量标准(GB 3838-2002)Ⅰ类水质标准,建立两种湘江衡阳段沉积物重金属质量基准(SQC)进行对比分析,其中基于美国CCC建立的湘江衡阳段沉积物重金属质量基准与国内外研究成果相比可比性较好,4种重金属(Cu、Pb、Zn和Cd)的SQC值分别为64.62、55.57、1 360.40和2.34μg.g-1,此SQC具有保护长期生活于沉积物中的底栖生物不受重金属慢性毒性影响的意义.通过单因子评价法将湘江衡阳段沉积物中重金属总量与沉积物质量基准值(SQC)进行比较,结果表明,湘江衡阳段沉积物中Cd和Pb含量水平对底栖生物具有较大的慢性毒性影响,Cd污染不容忽视.     

湘江流域水质环境演变特征研究

根据1996年-2010年湘江的水质监测数据,基于湘江流域生态环境质量背景和现状,选用危害较大的10项污染指标,采用单因子污染指数法和综合因子污染指数法对近15年来湘江水质变化进行了分析,研究湘江水质环境演变特征。并选取了2002年-2010年经济和废水排放数据,分析了经济与废水排放之间的相互关系。研究结果表明:湘江流域最为严重的污染物氨氮并没有快速下降的变动趋势,重金属镉在湘江干流和湘江支流中都呈上升趋势,湘江流域的水质环境状况并没有得到很好的改善,污染状况尽管有所缓解,但部分污染物依然比较严重,如总磷和镉等;通过环境库兹涅茨曲线模型模拟,表明水环境与经济发展的关系位于环境库兹涅茨曲线上升段。     

湘江航运可持续发展研究

航运虽然被公认为非常环保的运输方式,但随着航运业的高速发展,水运日益繁忙,船舶数量激增,水运建设和运营规模的不断扩大,能耗和排放总量加大,船舶以及相关活动对环境造成污染的风险也随之加大。因此,在湘江航运的开发建设过程中,注重节能、环保等方面的建设对于可持续发展具有重要意义。     

创建饮用水源生态补偿机制

作为湖南的母亲河，湘江和湘江流域重金属污染的后果越来越严重：湘江流域局部的正常供水被打断，流域内4000万人口的饮用水安全受到威胁；因重金属超标危害人体健康的事故时有发生；鱼类大幅减少，数以干亩计的农田不能耕种，有相当地域的鱼类、粮食、蔬菜不能食用。污染背后，既有历史包袱沉重、粗放式经营、科学技术落后等客观原因，也有长期以来高污染企业与当地政府之间“躲猫猫”似的拉锯战。     

湘江株洲段表层水重金属含量及存在形态分布研究

以国家Ⅲ类水质限值为标准,总体来讲,湘江株洲段河水中Cu、Pb、Zn和Cd的总量均不超标,Cd的污染较重。霞湾断面的污染最重,清水塘工业区铅锌冶炼和化工企业是其污染的主要来源。采用化学分析的方法,对湘江株洲段水体中的Cu、Pb、Zn和Cd进行了形态分析,Cu、Zn溶解态在各断面均大于50%;Pb、Cd的形态在不同的断面其所占比例不一样。监测了各水质参数,pH大都在7.5左右,Eh在200~300mv之间,为氧化的环境,COD大部分断面均在15~20mg/L以下。     

湘江霞湾港段底泥的含镉量分布研究

为了研究湘江霞湾港段底泥中镉的含量分布和释放特性,对该河段底泥采样以测定含镉量,并采用Tessier连续提取法对镉形态进行分析测定.结果表明,湘江霞湾港段受到严重的镉污染,其底泥含镉量最高达359.8μg/g.湘江底泥和间隙水中含镉量的吸附-解吸平衡可采用Freundlich吸附等温式描述.对新霞湾和老霞湾排污口附近河流底泥的镉形态分析表明,镉污染物以有机质-硫化物结合态为主,分别占总量的73.3%(质量分数,下同)、65.3%,其次是残渣晶格结合态,分别占总量的26.5%、34.4%.     

生态

湘江严重枯水 威胁两岸3城市300万居民饮水，苏州投巨资修复东太湖生态，蝴蝶“发烧友”收购珍稀物种受审     

湘江株洲段丰水期镉污染负荷总量测算及分配

以2010年8月湘江干流株洲段代表性断面水质与底泥监测资料以及其他资料为基础,采用WASP7模型模拟该江段丰水期镉浓度,并进行镉污染负荷测算与分配。研究结果表明,WASP7模型较好地重现了镉浓度的变化规律,8月份该河段上游镉入流量2 446.33 kg,下游出流量3 076.44 kg,区间增量630.12 kg,其中点源负荷量241.67 kg,占38.4%,面源负荷量304.49 kg,占48.3%,内源负荷量为83.96 kg,占13.3%。