浑河流域水环境风险预警平台的软件架构设计

在分析了浑河流域水环境监测、监控与管理等方面信息化现状的基础上,提出了构建浑河流域水环境风险评估及预警平台的总体软件架构,并介绍了架构中各部分的构成和具体功能,最后讨论了平台构建的关键技术。     

三峡库区潜在水环境风险源识别与分级评价方法研究

提出了区域潜在重大水环境风险源的识别方法,依据污染源所属行业性质、企业规模、污染危害程度、距离长江干流(或支流)的远近等判别因子,建立了区域潜在水环境风险源分级评价方法及其判别矩阵,对三峡库区的潜在水环境风险源进行了分级评价,评价结果表明Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级重大潜在风险源分别有30家、60家和98家,主要分布于长江干支流城区江段,空间分布不均衡,其中I级重大潜在水环境污染风险源主要分布于重庆的渝北区、长寿区和涪陵区。     

环境承载能力监测预警平台构建与应用

为科学衡量水环境对经济社会发展的承载能力,有效解决日趋严重的水环境问题,国家及一些地方环保部门已开展水环境承载能力的监测与评估等研究工作,但相关业务平台开发明显落后。本文从水环境承载能力监测预警平台构建角度,系统阐述了平台框架、所需关键模型技术、数据库设计、GIS平台搭建及平台应用,以期推动水环境承载能力监测评估预警业务化、系统化运行,为解决水环境承载力的监测预警提供技术支撑。     

三峡库区水环境管理法律探讨

本文从原《水法》以及相关水环境保护法律法规所确立的三峡库区水环境管理体制入手，从法律的角度揭示了三峡库区水环境管理中存在的不足，并结合新《水法》的规定，提出了落实长江水利委员会管理主体地位、加强库区水环境管理的预防性立法、建立库区的水权交易和排污权交易制度以及完善现行环境保护立法等改进库区水环境管理的建议。     

流域水环境累积风险评估研究

流域水环境累积风险属于多层次、多准则的复合系统问题,具有一定的模糊和突变特性,在可持续发展的要求下,对流域进行水环境风险综合评估与防控十分必要.建立基于16项底层指标的流域水环境累积风险评估综合指标体系,将突变理论应用于表达和计算累积环境风险,可以形成系统完整的流域水环境累积风险评估研究方法.以流溪河流域为例,通过分区计算分析流域水环境累积风险形势,得出流溪河流域上游水环境累积风险水平较低,流域中游和下游均有较高的水环境累积风险.     

流域水环境风险评估与预警技术研究与示范项目(2009ZX07528)

正流域水环境风险评估与预警技术研究与示范项目(2009ZX07528)是郑丙辉研究员主持的国家水体污染控制与治理科技重大专项"十一五"项目,由中国环境科学研究院牵头组织,环境保护部华南环境科学研究所、北京北大软件工程发展有限公司、环境保护部南京环境科学研究所、辽宁省环境监测实验中心等共计73家单位合作完成。该项目于2013年10月26日在北京通过了国家重大水专项办组织的专家验收。该项目是以构建流域水环境风险评估预警技术体系为目标,开展污染源风险管理技术、流域水环境质量评价技术、流域     

流域水环境风险评估预警系统中间件的设计与实现

由于存储地理数据的数据库和表不同、字段异名同义并且数据类型不同,因而共享数据需要一个中间件。针对全国流域水环境的异构数据,开发一个数据共享平台中间件。该中间件旨在建立一种数据映射规则和编辑机制,屏蔽异构数据库之间的异构性,为用户提供异构数据库之间的流域水环境风险因子映射与查询功能,集成于水环境风险评估与预警系统。     

昌吉市水环境质量预警分析及防治对策研究

笔者主要提出饮用水水源地保护优化设计方案、工业污染防治优化设计方案、环境综合整治与生态建设优化设计方案、流域风险防范优化设计方案方式进行预警分析及防治对策研究。     

昌吉市水环境质量预警分析及防治对策研究

笔者主要提出饮用水水源地保护优化设计方案、工业污染防治优化设计方案、环境综合整治与生态建设优化设计方案、流域风险防范优化设计方案方式进行预警分析及防治对策研究。     

三峡库区主要水域典型抗生素分布及生态风险评估

为评价三峡库区主要水域典型抗生素的污染状况和生态风险,利用固相萃取-高效液相色谱-串联三重四极杆质谱联用法（SPE-HPLC-MS/MS）,分析三峡库区长江干流和6条支流表层水体中6类28种抗生素的质量浓度,根据欧盟环境风险评价方法计算RQ_S（风险商值）及RQ_sum（联合风险商值）,并按照Hernando等提出评级方法评价研究区域的生态风险等级.结果表明:三峡库区7条河流共检出4类10种抗生素,质量浓度范围为0.6~218.0 ng/L,其中除OFX（氧氟沙星）和CAP（氯霉素）外,其余8种[SDI（磺胺嘧啶）、SMX（磺胺甲唑）、SMZ（磺胺二甲嘧啶）、ERM（红霉素）、ROM（罗红霉素）、TYL（泰乐菌素）、FF（氟苯尼考）、LIN（林可霉素）]均为畜禽药品,并且FF、LIN在我国畜禽药品中使用量排名居前五位.7条河流抗生素RQ_sum由高到低依次为濑溪河>琼江>綦江>碧溪河>嘉陵江>长江>乌江,其中,濑溪河RQ_sum高达5.532,SMX、ERM和OFX均为高风险,说明其对濑溪河水体中相应的水生生物表现出较高的毒性风险;琼江、綦江、碧溪河和嘉陵江的RQ_sum均处于1~2之间,表现出较高生态风险,但4条河流检出抗生素的单个RQ_S均小于1,处于低风险;长江的RQ_sum为0.605,检出抗生素中TYL、ERM和ROM处于中风险,其余为低风险;乌江的RQ_sum为0.013,检出抗生素均处于低风险,说明水体受人类活动干扰最小.研究显示,三峡库区主要水域中抗生素含量略低于其他水域,但应进一步强化对畜禽养殖行业抗生素使用的监管,开展畜禽粪污还田技术规范中抗生素含量限制的相关研究.      

三峡库区水环境多环芳烃和邻苯二甲酸酯类有机污染物健康风险评价

为研究三峡库区水环境中持久性有机污染物(POPs)对人体健康产生的潜在危害风险,在介绍健康风险评价方法的基础上,建立了水环境健康风险评价模型,根据三峡库区水质监测资料对水源水主要持久性有机物多环芳烃和邻苯二甲酸酯类污染进行健康风险评价. 结果表明,在所评价断面中,长江和嘉陵江汇合的寸滩断面污染较严重,健康危害的风险相对较大. 水源水6种持久性有机污染物由饮水途径所致健康危害的个人年风险为2.79×10-10～4.44×10-13 a-1,按年风险大小依次为DEHP＞DBP＞Pyr＞NA＞FLA＞DEP;有机污染物对健康危害的年总风险仅为3.70×10-10 a-1,远低于国际辐射防护委员会(ICRP)推荐的最大可接受值(5.0×10-5 a-1). 三峡库区水体中6种POPs污染所致的健康危害年风险度目前还处于很低水平,但应引起管理部门的重视.      

面向流域水质安全预警的土地开发压力源评估方法及其应用

为适应水环境风险管理中压力源风险的快速识别需求,构建了土地开发压力源评估方法,并以三峡库区为案例区进行应用研究. 土地开发压力源评估方法首先是基于不同土地利用类型的排污参数来确定敏感土地利用类型和不利转移方向,再采用状态和趋势兼顾的原则筛选流域内敏感单元,然后根据各单元的实际特征逐一确定预警指标,以进行压力源评估和预警级别划分. 案例研究结果表明:重庆市辖区控制单元、涪陵区万州区控制单元和澎溪河开县控制单元是库区水质安全预警的3个敏感单元;其中,重庆市辖区控制单元和涪陵区万州区控制单元的预警指标均为敏感土地类型面积比例和发生不利转移的土地面积比例,其中重庆市辖区控制单元的2个预警指标值分别为42.17%、3.43%;涪陵区万州区控制单元分别为32.86%、1.74%;而澎溪河开县控制单元的预警指标仅为敏感土地类型面积比例,其值为32.31%. ③重庆市辖区控制单元、涪陵区万州区控制单元和澎溪河开县控制单元的预警指标最大超标率分别为163%、33%和19%,相应各单元土地开发压力分别为红色预警(重警)、橙色预警(中警)和黄色预警(轻警)级别. 从管理意义上,重庆市辖区控制单元和涪陵区万州区控制单元未来需要从优化当前土地利用方式、合理控制未来土地开发的双重角度来降低压力;澎溪河开县控制单元未来应重点关注和降低当前土地利用状况对水质安全的压力. 研究认为,所提出的面向流域水质安全预警的土地开发压力源评估方法具有可操作性,其案例研究结果可为三峡库区案例区水环境风险管理提供决策支撑.      

三峡库区城镇排水体制选择

就排水体制的发展及合流与分流制的污染负荷研究进行了综述。在此基础上，通过对三峡库区城镇地形，周围水体等实际状况进行分析，认为三峡库区城镇排水体制宪选用合流制系统。     

重庆三峡库区非点源污染评价与影响因子分析

选取重庆三峡库区4个行政建制镇进行非点源污染监测与调查,以COD、TN、TP、Cu、Zn等指标为主要研究内容对库区农村环境进行污染特性分析并且利用等标污染负荷法对其生活污水、生活垃圾、畜禽养殖、水产养殖、化肥流失、农药流失、水土流失等污染源进行非点源污染评价。结果表明:COD、TN、TP、Cu、Zn的平均排放浓度分别为22.15 mg/L、6.37 mg/L、1.49 mg/L、47.73 g/kg、85.24 g/kg,库区主要污染物依次为TN、TP、COD、Cu、Zn等,主要污染源依次是畜禽养殖、化肥流失、生活污水、生活垃圾、农药流失、水土流失、水产养殖等。采用SPSS软件对影响库区环境污染的季节、收入水平、地域、畜禽养殖规模、环境基础设施完善程度等因子进行了分析,结果显示:COD主要影响因子是地域和畜禽养殖规模,TN主要影响因子是季节、地域和畜禽养殖规模,TP主要影响因子是环境基础设施完善程度、畜禽养殖规模和地域,Cu、Zn主要影响因子均是畜禽养殖规模。该研究可为重庆三峡库区生态修复、城乡统筹下的城乡规划及产业布局提供理论基础。     

三峡库区消落带土壤汞形态分布与风险评价

为了解三峡库区消落带土壤中汞污染现状和环境风险,选择重庆14个区县的消落带,采集了192个土壤样品,分析其土壤总汞和汞形态分布,探讨其生物可利用性,对比研究和评估土壤总汞与汞赋存形态的污染水平和生态风险.结果表明,三峡库区消落带土壤中汞含量差异较大,土壤汞含量为22.4~393.5μg·kg-1,平均值为(84.2±54.3)μg·kg-1,76.6%的采样点土壤汞含量超过了三峡库区土壤汞背景值.土壤中的汞以残留态为主,不同汞形态所占比例为:水溶态汞4.1%、酸溶态15.5%、碱溶态汞18.3%、过氧化氢溶态汞10.9%、残留态汞51.3%.各区县土壤中生物可利用性汞(水溶态汞、酸溶态汞与碱溶态汞之和)平均含量为19.7~36.6μg·kg-1,生物可利用态汞占总汞的比例达到22.1%~51.6%.地累积指数和潜在生态危害指数评价结果均表明,三峡库区消落带土壤中汞赋存形态的污染水平和生态风险都较低,由生物可利用态汞带来的生态风险也很小;而对土壤总汞含量评价的结果明显偏大.因此,采用汞赋存形态进行污染现状和生态危害评价更能反映消落带土壤汞的环境风险.     

库区滨水城镇设计的生态学方法分析

三峡工程建设引起库区自然水环境的变化,使得在175m以下及临近该水位的个别城镇面临搬迁重建。库区城镇的原有特色是千百年来人类活动与自然环境相适应所形成的,具有三峡库区自身的特点。以生态学的理论为指导,结合现代的规划方法、城市建设技术为传承库区独特的文化和生态遗产,同时可持续地开发利用提供科学的依据和指导。     

三峡库区水体多氯联苯污染特征与环境交换

为了掌握三峡库区水体多氯联苯环境污染状况,在长江三峡库区分两次采集了91件水体样品,并用气相色谱(GC-ECD)内标法分析了多氯联苯(PCBs)的含量,研究了三峡库区水体中PCBs的残留水平及其环境交换。结果表明:库区水体中PCBs的含量范围为N.D.～48.67ng/L,均值为24.34ng/L(共31种),最大值出现在朝天门,为48.67ng/L;干流断面采样点PCBs的含量仅有一个点位超过了《地表水水质标准》(GB3838—2002)标准,超标倍数为1.16倍;长江支流PCBs的分布特征是,与嘉陵江有关的采样点PCBs的含量都相对较高,其次是大宁河,但与嘉陵江同等级的乌江其含量却很低;水库中PCBs的环境交换主要集中在被淹没的土壤与库区水体之间,因此三峡大坝的蓄水和冲砂会使曾经被吸附的PCBs释放出来,导致库区水体中PCBs的含量增加。     

三峡库区水量水质综合数据库系统开发与应用

三峡库区空间跨度大、数据海量且格式类型多样,亟需建立三峡库区水量水质综合数据库系统,为库区综合管理与研究提供有效数据支持。该研究通过集成最新的ArcGIS Server、Microsoft Silverlight、Microsoft SQL Server和Microsoft NET等技术,开发了基于Web-GIS的三峡库区水量水质综合数据库系统,实现水量水质数据综合管理、可视化展示和数据共享。该系统友好易用,不仅可以为三峡库区水量水质综合研究提供数据支撑和结果可视化,也可用于三峡库区水资源综合管理,提高工作效率,为科学决策提供可靠的信息支持。     

三峡库区消落带生态环境问题探讨

三峡工程的竣工,在库区两岸形成了垂直高差达30m的涨落地带,称之为消落带,对水库的实际运行影响深远。通过对这片区域特点和现状的研究,总结了当前三峡库区消落带出现的各种环境问题,如生态破坏、环境污染、景观影响、疾病问题、地质灾害等。针对各类环境问题的出现,提出了生态恢复、污染预防与治理、合理规划管理、出台相应政策等解决方法和控制措施,以期实现库区消落带的保护和充分利用,为库区社会、经济、环境的可持续发展提供参考。