太源流域湖泊水环境问题,成因与对策

综合分析了太源流域存在的湖泊水环境问题,主要表现为水质全面恶化,洪涝灾害加剧、湖泊生态系统与生物资源破坏和底质污染严重。造成源泊水环境问题的自然因素与流域地势平缓、亚热带季风气候和地面沉降有关;人为因素如围垦、污水排放湖泊、过量使用农药化肥和湖泊淤积等加剧了太源流域水环境问题的发展。针对当前存在的湖泊水环境问题,提出湖泊水环境整治对策;树立可持续发展观念,加强流域污染源的控制;重视湖泊水环境的科学     

空间溢出视角下的城市水环境影响因素研究——以太湖流域城市为例

随着经济社会的发展,人类对城市水环境系统的结构与功能改造能力强劲,除自然因素外,水环境状态为人类污染行为与治理行为共同作用下的集中体现。为分析城市水环境效应,以太湖流域为例,基于PSR模型对流域各市2010～2018年的水环境状态进行测度,并检验其空间相关性,采用杜宾模型重点分析了社会经济发展等因素对城市水环境状态的影响以及其空间溢出效应。结果表明：2010～2018年间太湖流域各市的水环境状态均有不同程度的提升,相比而言,位于流域下游区域的嘉兴和上海的水环境状态较差;城市间的水环境状态存在着正向的空间溢出关系,具有“一荣俱荣,一损俱损”的现象;人口集聚对所在城市的水环境状态有负向效应,经济发展与外商投资为显著的正向效应;对周边区域的影响作用来看,人口集聚、科技创新和耕地面积的负向溢出显著,建设用地面积和产业集聚为正向溢出;太湖流域城市产业集聚发展趋于成熟,能实现经济与环境的协调发展;然而来自农业的面源污染是不可忽视的制约水环境改善的影响因素。最后,根据研究结果为城市水环境改善提出加强跨区域协同治理、引导城市土地集约式发展、加强农村水环境治理等政策建议。     

武汉城市湖泊水环境现状及综合整治途径

近十几年来,随着人口的增长,现代工业和农业的发展,湖泊的老化过程受到人类活动的影响而大大加速。过量营养物质的富集,使水体产生了一系列的变化。结合武汉市湖泊水环境现状分析,指出了武汉市湖泊当前存在的三个突出的问题,即污染严重、湖泊萎缩和水量锐减、湖泊生态系统遭破坏。在此基础上,提出了一套适合武汉湖泊整治的综合途径,具体包括以下四个方面的内容：①管理组织模式与政策法规;②提高工程的科技含量,重点实施湖泊生态修复工程;③发展水经济,形成新的产业增长点;④加强水文化建设,提高市民的环保意识。武汉市湖泊水环境作为修复对象,由此形成的适于国内城市严重富营养景观水体整治的技术和管理体系,具有十分重要的现实意义和推广应用价值。     

太湖流域水环境演变与人类活动耦合关系

太湖流域水环境与人类活动之间存在相互制约、相互作用的关系。从 2 0世纪 6 0年代起 ,随着经济的发展、工业化与城市化进程的加速 ,流域水环境不断恶化 ,具有表征意义的太湖水体的TP ,TN ,COD浓度不断上升。本文把环境演变的人文驱动因素归纳为人口发展、经济发展、城市化、土地利用等 ,将其与太湖流域水环境耦合 ,得出探讨性结论 :太湖流域人类活动与水环境之间的互动关系大致经历了干预、干预—弱制约、干预—制约、干预—强制约四个阶段 ,每个阶段对应着不同的人类活动特征。流域水环境恶化经历了几十年 ,而水环境修复则需要人类更长时期的共同努力     

流域内经济结构性调整对水环境质量的长短期效应分析

随着流域内工业化和城镇化的深入发展,流域水环境面临的形势十分严峻,太湖流域作为我国社会经济发展最快的地区之一,其水体质量不容乐观。为了实现流域内经济、社会和环境的协调发展,本文首先基于主成份分析法确定太湖流域水质综合污染指数,以此表征流域水环境质量。在此基础上,基于ARDL模型的边限协整检验方法,利用1991—2014年的太湖流域(江苏部分)产业结构调整、人口城乡流动和政府环境规制的相关数据,从经济结构性调整视角分析其对流域水环境质量的长短期效应。实证结果表明:产业结构调整对水环境质量的长短期弹性分别为79.522和-179.283,说明流域内第二产业的长期粗放式增长会导致水质恶化,而且其影响程度并不会随着时间而自动消退。而人口城乡结构变化对水环境质量的长短期弹性分别为67.578和309.411,说明流域内人口从农村流动到城市,短期会增加用水量,加剧水质恶化,而长期造成的负面影响则会相对逐渐减弱。至于政府在流域治理方面的规制行为,由于其长短期弹性分别为-21.705和19.687,说明政府治理行为短期并不会有效改善水体质量,其管制效果并非立竿见影,往往需要等待若干年才能有初步成效,而且相比产业结构和人口城乡结构对流域水环境质量的影响程度,政府环境规制对水质的影响力度略显不足。最后基于实证分析结果,本文提出了促进改善流域水环境质量的若干政策建议,包括:优化第一产业和大力发展第三产业,促进产业结构优化调整;加大城市环境保护宣传力度,普及节水意识和管制排污行为,并扶植农业发展,实现城乡人口数量的合理流动;促进研发一些高新排污设备,继续加大政府在治理污水方面的投资,强化政府的环境规制行为等。     

汉水流域水环境安全管理对策探讨

汉水是长江中游北岸跨省级行政区的一级支流。汉水流域上游的丹江口水库为规划中的南水北调中线工程水源地 ;流域中下游工农业生产发达 ,人口密集。因此 ,汉水流域水环境安全问题备受人们关注。初步研究了汉水流域水环境安全管理问题 ,首先探讨流域水环境质量的时空变化特征 ,然后就流域水环境安全的主要点源和非点源压力因素进行了识别。结果表明 :在时间上 ,汉水流域水质总体上有逐年恶化的趋势 ,枯水期存在点源污染问题 ,丰水期存在点源和非点源污染问题 ;在空间上 ,上游干流个别江段和整个流域多数支流水质污染严重 ,丹江口水库水质良好 ,中下游干流水质时有污染现象 ;河南 -湖北省界水体存在水质污染问题。最后 ,根据汉水流域水环境质量特征及存在的问题 ,从流域水资源保护体制、法制建设、管理的理论与方法、监测和评价的内容与方法、流域水环境规划与科研、流域生态建设、行政区之间利益分配、现代高新技术的应用等方面提出了国家层次和流域层次的水环境安全管理对策     

长江水问题基本态势及其形成原因与防控策略

不断增强的人类活动与气候变化等自然因素叠加,导致长江水环境、水灾害和水生态问题日益突出。从宏观层面系统剖析了长江面临的干流局部水质下降、湖泊富营养化、三峡库湾和支流水质恶化等水环境问题,小水大灾和平原湖区季节性缺水等水灾害问题以及长江与湖泊生物资源衰退等水生态问题的基本态势,揭示了流域工业化城市化进程加快、土地利用/覆被快速变化、重大水利工程建设和湖泊资源过度利用等人为因素和气候变化等自然因素对长江水问题形成发展的影响,提出了规范空间开发秩序、推进流域综合管理、优化重大水利工程调度等长江水问题防控策略     

江苏太湖地区调水改善水环境研究

太湖流域是我国经济最发达的地区之一，也是水污染最严重的地区之一。江苏太湖地区面积占全省的1／5，2005年仅苏锡常三市的GDP就占全省的55．68％，但本地区水污染形势十分严峻。采用水环境治理的“活水”思想，在分析了江苏太湖流域水环境现状的基础上，对江苏太湖流域沿江口门引水调水的可行性作了探讨，并按流域调水、分区域调水及组合调水多种方案进行了论证，分析各种调水方案改善水环境的效果。研究表明：通过流域或区域调水可有效改善太湖流域江苏境内的水环境，其中湖西及阳澄淀泖引水、武澄锡排水这种组合方案对水环境的改善最佳。     

汉水流域水环境安全管理对策探讨

汉水是长江中游北岸跨省级行政区的一级支流。汉水流域上游的丹江口水库为规划中的南水北调中线工程水源地;流域中下游工农业生产发达,人口密集。因此,汉水流域水环境安全问题备受人们关注。初步研究了汉水流域水环境安全管理问题,首先探讨流域水环境质量的时空变化特征,然后就流域水环境安全的主要点源和非点源压力因素进行了识别。结果表明：在时间上,汉水流域水质总体上有逐年恶化的趋势,枯水期存在点源污染问题,丰水期存在点源和非点源污染问题;在空间上,上游干流个虽江段和整个流域多数支流水持污染严重,丹江口水库水质良好,中下游干流水质时有污染现象;河南-湖北省界水体存在水质污染问题。最后,根据汉水流域水环境质量特征及存在的问题、从流域 水资源保护体制、法制建设、管理的理论与方法、监测和评价的内容与方法、流域水环境规划与科研、流域生态建设、行政区之间利益分配、现代高新技术的应用等方面提出了国家层次和流域层次的水环境安全管理对策。     

湖泊流域水文学研究现状与挑战

湖泊蕴含丰富的淡水资源,是区域发展的重要支撑.气候变化和人类活动加剧全球水资源时空分布差异,伴随越发频繁的湖泊洪水和干旱问题,影响区域经济社会用水安全和湖泊生态系统健康.湖泊流域是一个相对独立完整的地理单元,具有明确的水文边界,因此,一直以来是水文研究的理想区域.针对21世纪以来湖泊流域新呈现的水文问题,基于文献调研,结合长江中游鄱阳湖流域案例,重点就流域水文极值与湖泊洪旱、湖泊水文对流域植被变化的响应、湖泊流域系统水文水动力集成模拟、湖泊流域水平衡演变及未来变化趋势预测等若干水文问题的研究现状和问题进行阐述,提出未来拟着重研究的若干主题.研究可望丰富流域水文学和湖泊水文学内容,对相关学科未来发展提供参考.     

近30年来太湖围湖利用及东太湖网围养殖动态变化研究

利用多期遥感影像从时间、空间和利用类型3个方面分析了近30 a来太湖围湖利用及东太湖网围养殖的时空变化特征。结果表明：1979～2008年,太湖围湖利用面积总计达 16.004 2 km2;其中1979～2001年,太湖围湖利用面积 9.509 0 km2,年均围湖利用面积 0.432 2 km2,围湖利用的主要用途为水产养殖,鱼塘用地占该段期间围湖利用面积的5653%;2001～2008年,围湖利用面积 6.495 2 km2,年均围湖利用面积 0.927 9 km2,围堰取土用地占该段期间围湖利用面积的5228%。1979年以来,东太湖网围养殖规模逐渐增大,1979年东太湖网围养殖面积 8.343 4 km2,2001年网围养殖面积达 100.272 6 km2,占东太湖水面面积的7465%,网围养殖区域的分布逐渐从湖岸边沿处向湖心处扩展,至2006年,除主航道外,东太湖整个湖面几乎遍布网围,并呈现向西太湖扩展的趋势,随着东太湖水环境问题日益突出及太湖整治力度的加大,东太湖网围养殖面积从2006年的 105.873 2 km2 下降为2008年 92.969 1 km2,网围养殖区域的逐渐缩小及自由水域面积的逐渐增大,将真正实现太湖流域经济 资源 环境的可持续发展     

太湖水环境演变与流域经济发展关系及趋势

运用多元线性回归分析,定量研究了1990~2000年太湖水环境演变与流域内社会经济发展之间的关系,并根据此相关关系对未来30年太湖水质的污染状况进行了预测。根据研究成果推断：太湖地区的污染物来源在未来30年内可能将发生较大变化,农业及生活污水所占的比重可能会持续增加,并成为主要的污染来源。因此,建议在开展针对工业点源污染而采取的达标排放的同时,还必须加强农业面源污染的治理力度,“点源与面源相结合”,以利于太湖水环境的有效改善。     

城镇化过程对鄱阳湖流域生态系统的影响

城镇化是社会经济发展和现代文明的重要标志,但带来了严重的资源危机和生态环境问题。以鄱阳湖独特的流域特征为研究对象,以城市人口数量表征城镇化的进程,分类解析1990~2011年江西省统计年鉴数据,通过讨论鄱阳湖土地资源结构变化、水资源变化特征、湿地生态系统、生物多样性等资源消耗程度,以及大气污染和水污染为代表的城镇主要污染问题,探讨快速城镇化下鄱阳湖生态环境对干扰的响应。结果表明：鄱阳湖流域各城市的城镇化进展及其机制不同,南昌、九江和上饶城市扩张迅速,而景德镇和赣州发展较平缓;城镇化导致水资源日益紧缺,各城市年总用水量2003年以后均呈增加趋势,其中农业用水量逐年增加,工业用水量各城市年变化存在差异;生物多样性特征受到严重威胁,湖泊水面及湿地面积的持续减少,生物环境的组成和结构发生改变;九江等城市工业废气排放量加大、南昌等城市工业废水排放高,造成湖区环境恶化。根据分析,建议鄱阳湖流域未来从规划土地利用类型、统一调配水资源、制定生物多样性保护对策、加强环境污染治理、强化环保宣传和规划与政策法律化等多方面采取措施。本文为鄱阳湖生态系统可持续发展和生态经济区的城镇化建设提供理论参考     

太湖流域典型土地利用方式下入湖河流水质污染特征研究

为探究太湖流域典型土地利用类型下水质污染特征,选取了太湖流域两类具有典型代表性的区域作为研究对象,一类是城市化进程高、人口高度密集的太湖北部重污染汇水口区域,一类是以耕地与涵养林为主导、人类活动强度相对较弱的浙西小梅港区域。选取TN、DTN、PN、NH+4 N、NO-3 N、TP、DTP、PP、CODMn等主要指标,通过区域差异和季节差异分析,以期明确太湖流域典型土地利用格局下河流水质污染特征。研究表明：（1）汇水口水质劣于小梅港水质,但两区域均有相对较高的TN污染,因此两地河流TN污染控制依然是重要内容;（2）汇水口和小梅港区域水质差异分析结果表明,土地利用格局、水循环过程、涵养林的生态功能是两区域水质差异产生的重要原因,差异指标体现在DTN、NH+4 N、TP、DTP、PP、CODMn;（3）汇水口区域水质污染特征体现出较强的点源污染特征;小梅港区域水质污染则体现出以TN、PN、TP、PP为主要污染物的面源污染特征。因此在以建设用地为主导的汇水口区域需加强点源污染控制,优化产业结构;以耕地为主导的小梅港区域则需加强农业面源污染控制,进而缓解太湖富营养状态     

西太湖区域水环境容量分配及水质可控目标研究

西太湖流域产业、人口集聚,水环境污染一直以来是该区域经济可持续发展的制约因素之一,利用2010年的监测数据对西太湖主要入湖河流及湖体的水环境状况进行了分析,通过对研究区域工业点源、城镇和农村生活源、农田面源和畜禽水产污染源排污的分布情况调查,并计算了入河污染物量;利用构建的西太湖区域水量水质数学模型,估算了区域水环境容量,依据水环境功能区的水质目标与水域面积分配到了各市/区,在充分调查现有与规划的各类型污染源总量控制工程措施的基础上,量化出具有空间分布的流域污染削减率,并提出水质可控目标。结果表明:太湖湖体受总氮污染影响总体水质劣于Ⅴ类,研究区域主要入湖河流基本处于Ⅳ类,氨氮超标最严重;进入水体的COD为25 410.2 t/a,氨氮2 795.4 t/a,总氮4 646.4 t/a,总磷313.8 t/a,其中城镇生活源污染物入河量所占的比例最大,各类污染物均在35%~50%,尤以宜兴市和常州武进区负荷较大;各控制单元进入水体的污染物量基本都超过了水环境容量,近期各市/区COD、氨氮、总氮和总磷的削减率分别为8.0%~56.0%,8.0%~62.1%,6.0%~41.8%,8.0%~59.9%,远期污染物削减率更高;最终通过模型推算,定出西太湖湖体各污染因子的可控目标,2015年,COD、氨氮、总氮和总磷分别为4.50、0.80、3.50和0.08 mg/L,2020年进一步达到4.50、0.60、3.00和0.07 mg/L,为西太湖总量控制提供科学依据。     

湖域工业点源初始排污权配置定额模型与算法研究

针对湖域工业点源初始排污权定额配置问题,以“公平、效率、可行”为配置原则,通过引入权重系数的字典序最小化最大值方法,构建了基于多主体多种初始排污权多期配置的字典序定额模型,并给出求解算法。进而以江苏省太湖流域27类主要工业行业的初始氨氮排污权单期配置为例,从行业初始排污权短缺率与行业治污效益两方面,对比分析了基于等短缺率定额模型、等环境容量比例定额模型、字典序定额模型计算得到的3种定额配置方案效果。结果表明：相对于另外两种定额模型,字典序定额模型所得配置方案可实现平均行业短缺率最小(4613%),平均行业治污效益最大。研究也表明在“公平、效率、可行”配置原则下,字典序定额配置方法能够更为有效的促进企业治污技术提标升级和区域产业结构升级     

太湖水质的时空分异特征及其与水华的关系

在大量调查数据的基础上,分析了太湖水质的时空分异特征,探讨了太湖不同湖区、不同季节水质差异的原因。研究结果显示：北部的入湖河口区、几个湖湾、湖心区、西南湖区、东部湖区水体的透明度、高锰酸盐指数、氮、磷、叶绿素等富营养化指标差异显著。入湖河口区的高锰酸盐指数和营养盐含量高于南部湖区数倍,也明显高于北部湖湾区,这反映出太湖西北部入湖河道污染对太湖影响显著。不同季节太湖水质指标也差异显著,冬春期(12～次年5月份)水体的氮含量高于夏秋季(6～11月份)近1倍。水质季节性的显著差异进一步说明了外源输入对太湖水质的影响。研究表明太湖水质的时空异质性既受太湖湖泊形态特征本身的影响,也更多受到外源污染的影响,解决太湖的蓝藻水华问题,首先要在太湖的外源污染控制方面取得突破.     

引水调控改善太湖湖湾水环境及其效果预测

在总结太湖水污染问题的基础上,分析得出水流缓慢、动力掺混能力弱、水流交换不畅、水体自净能力差、纳污能力小、入湖污染负荷量大且远超过湖湾的纳污能力是梅梁湖湾水污染严重的主要原因,提出区域水污染综合治理、入湖污染物总量控制、引水调控等水污染防治策略及其关键控制技术,利用数值模拟技术给出了太湖梅梁湖湾入湖污染物排放总量控制定额,并结合引江济太调水试验,采用平面二维水流水质数学模型模拟预测引水调控对梅梁湖湾的水环境改善效果及大流量集中调水和小流量维持性调水的水环境     

太湖水质的时空分异特征及其与水华的关系

在大量调查数据的基础上,分析了太湖水质的时空分异特征,探讨了太湖不同湖区、不同季节水质差异的原因。研究结果显示：北部的入湖河口区、几个湖湾、湖心区、西南湖区、东部湖区水体的透明度、高锰酸盐指数、氮、磷、叶绿素等富营养化指标差异显著。入湖河口区的高锰酸盐指数和营养盐含量高于南部湖区数倍,也明显高于北部湖湾区,这反映出太湖西北部入湖河道污染对太湖影响显著。不同季节太湖水质指标也差异显著,冬春期(12～次年5月份)水体的氮含量高于夏秋季(6～11月份)近1倍。水质季节性的显著差异进一步说明了外源输入对太湖水质的影响。研究表明太湖水质的时空异质性既受太湖湖泊形态特征本身的影响,也更多受到外源污染的影响,解决太湖的蓝藻水华问题,首先要在太湖的外源污染控制方面取得突破.     

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。