松花江流域氮时空分布特征及源解析研究

松花江流域是我国氮污染较为严重的流域之一,为了研究松花江流域氮时空变化特征和主要来源,结合松花江流域2003-2018年国控断面NH₄+-N、TN及相关指标的监测数据和典型断面采样检测数据,采用季节性Kendall检验法分析了松花江流域ρ（NH₄+-N）、ρ（TN）和ρ（COD_Mn）的历史变化趋势,利用Origin 8.0软件绘制了ρ（NH₄+-N）、ρ（TN）和ρ（COD_Mn）的沿程分布图及水期规律图,并采用氮氧稳定同位素技术解析了水体中氮的主要来源.结果表明:①松花江流域城市污染排放对水体氮浓度具有较大影响,城市下游断面氮浓度远高于城市上游断面,并且松花江流域支流氮浓度高于干流.②时间维度上,松花江流域水体中不同水文期ρ（NH₄+-N）和ρ（TN）变化规律为枯水期>平水期>丰水期,ρ（COD_Mn）变化规律为枯水期 < 平水期 < 丰水期.③季节性Kendall检验法分析结果显示,松花江流域90.0%的断面ρ（NH₄+-N）呈下降趋势,62.5%的断面ρ（TN）呈上升趋势,且上升趋势断面主要集中在支流伊通河、阿什河上.④13个典型采样断面δ15N-NO₃（硝酸盐氮同位素）和δ18O-NO₃（硝酸盐氧同位素）值域范围分别为1.52‰~11.15‰、-13.82‰~1.32‰,水体氮主要来源于含氮肥料、土壤侵蚀造成的有机氮输入以及人畜排泄物和城市生活污水输入.研究显示,近15年来松花江流域干流水体氮污染情况呈好转趋势,但重要支流水体氮污染仍严重,城市污染排放是流域水体氮污染的重要影响因素之一,需要加强对城市生活污水及化肥和粪肥等农业面源输入的管控.      

1960—2014年松花江流域降雨侵蚀力时空变化研究

基于松花江流域及其邻近61个气象站1960—2014年逐日降雨数据,采用Mann-Kendall非参数趋势检验、小波周期分析和地统计插值方法,分析流域内不同地形区和子流域年降雨侵蚀力时空分异特征及其影响因素。结果表明：1）松花江流域多年平均降雨侵蚀力为1 717.6 MJ·mm·hm^-2·h^-1·a^-1,呈波动变化趋势,存在以15.2 a为主周期和4.7 a为小周期的周期性变化特征,且在1982和1998年发生显著突变;2）松花江流域降雨侵蚀力空间分布特征与降雨量分布特征基本一致,自东南向西北递减,与东南季风的影响区域相吻合;流域年降雨侵蚀力变化趋势呈现明显的区域分异,在流域西北地区年降雨侵蚀力呈增加趋势,而在中部平原区的东北部和西南部呈现下降趋势;3）年降雨侵蚀力随地形的变化表现为东部丘陵山地区>中部平原区>西部山地区。在东部丘陵山地区年降雨侵蚀力与经度、纬度显著相关（P<0.01）,而在中部平原区和西部山地区降雨侵蚀力与海拔、经度和纬度关系不甚明显;4）流域内各子流域年降雨侵蚀力存在明显分异,年降雨侵蚀力在各子流域的变化趋势表现为从第二松花江流域到流域中游再到嫩江流域呈依次降低趋势,其分布特征与降雨量的分布一致,各子流域年降雨侵蚀力均呈不显著的降低趋势。     

辽河流域重点行业产污强度及节水减排清洁生产潜力

基于环境统计数据,分析了辽河流域重点工业行业单位产值的新鲜用水量,COD_Cr和NH₃-N等的产生强度,并与松花江、海河、淮河流域及全国平均水平进行对比,研究了其产污特征. 建立了情景分析模型,预测了2015年在经济保持一定增长率、重点工业行业产污强度保持不同水平情景下的流域总污染物产生水平. 结果表明,2008年辽河流域工业新鲜用水强度,COD_Cr和NH₃-N产生强度均低于全国同期工业平均水平,也低于松花江、海河和淮河流域水平. 造纸及纸制品业COD_Cr产生强度为全国平均水平的5.04倍;黑色金属冶炼及压延加工业与化学原料及化学制品制造业COD_Cr产生强度、医药制造业COD_Cr和NH₃-N产生强度也较高,表明这些行业的清洁生产潜力较大. 根据辽河流域污染物产生量削减潜力情景分析,其中的高方案比较合理. 该方案下,2015年COD_Cr和NH₃-N产生量预计比2008年分别减少14%和9%,表明该方案有利于污染排放总量的削减.      

“十二五”期间牡丹江流域污染防治对策研究

牡丹江作为松花江第二大支流,是国家水污染防治重点流域。通过研究小流域的污染防治对策,可以解决牡丹江的污染及水质安全保障问题,在支流中起到示范作用,从而防止危害松花江的水质安全。本文以“十二五”规划思路为依托,以牡丹江流域为例,探讨小流域的水污染防治对策。     

土壤环境中硝基苯的微波萃取-气相色谱法检测技术的研究

土壤环境中的硝基苯是难于检测的一类化学污染物。本研究以受到硝基苯污染的松花江水灌溉的哈尔滨流域的农田为研究对象,采用＂微波萃取-气相色谱法＂,研究了模拟受到硝基苯污染土壤环境中的硝基苯含量和实际检测了松花江水灌溉的农田的硝基苯,研究了微波消解和气相色谱测定条件。结果显示：1.0mg/L～15.0 mg/L范围内线性良好,硝基苯的最低检出限为0.012,回收率为92.4%～99.4%。松花江流域农田土壤硝基苯含量未检出,即没有硝基苯污染。     

MODIS MOD16蒸散发产品在中国流域的质量评估

利用地面观测降水数据、流量数据,以及重力卫星(GRACE)观测的与全球陆面数据同化系统(GLDAS)模拟的流域蓄水量变化数据,基于流域水量平衡原理,从年与月两个时间尺度分析了MODIS全球蒸散发产品(MOD16)在中国不同流域的一致性及其时空特征。结果表明:1)年尺度上,MOD16/ET在中国流域(除松花江流域)与基于水量平衡估算的流域实际ET(WBET)相比呈现高估,且在不同集水区高估程度不同,与流域实际ET的差异从北方的松花江流域、黄河流域到南方的长江流域有从小到大的特点;2)月尺度上,MOD16/ET与WBET相比,存在低值区(20 mm/月)高估、高值区(20 mm/月)低估的特点;在蒸散发过程较弱的11月到次年3月,MOD16/ET产品在中国流域存在普遍性高估;而在其他月份,MOD16/ET与WBET的一致性因流域而异;3)MOD16/ET与WBET的一致性在中国不同流域存在地域性差异,总体上在外流区的一致性优于内流区,在北方松花江流域的一致性优于南方的长江流域。     

松花江流域渔业生态环境汞污染现状评价

2007～2009年对松花江干流、嫩江下游江段、第二松花江干流水质、底质和鱼类汞含量状况进行了调查研究,并参照渔业水质标准、无公害水产品产地环境要求、无公害水产品安全要求和松花江流域汞的背景值对流域生态环境汞污染进行评价.结果表明:江水中总汞含量0.000010～0.000172 mg/L,符合渔业水质标准要求;第二松...     

松花江流域冰封期水体中多环芳烃的污染特征研究

在松花江流域的3个主要江段：嫩江、第二松花江和松花江干流,于2010年冰封期采集了21个水体样品,分析了多环芳烃的污染特征.结果表明,15种PAHs的浓度范围为23.4～85.1 ng·L-1,平均浓度为（50.3±17）ng·L-1,与我国其它地区地表水中PAHs的污染程度相当.松花江流域水体中PAHs具有明显的空间分布特征,城市下游浓度高于上游,说明沿岸城市的污水排放可能是松花江水体中PAHs的主要污染源,主成分分析表明,PAHs的主要来源是化石燃料的燃烧源.商值法生态风险评价结果显示,相对分子质量高的PAHs造成的生态风险可以忽略,相对分子质量低的PAHs对松花江水体会造成一定的危害.     

松花江表层沉积物中16种多环芳烃空间分布特征及生态风险评价

为揭示松花江干支流表层沉积物中16种PAHs（多环芳烃）的空间分布特征及其生态风险状况,采用气相色谱-质谱联用仪分析了2017年9月松花江干支流26个表层沉积物16种PAHs质量分数特征,并采用比值法对其污染来源进行解析,运用沉积物质量基准法和质量标准法评价其生态风险状况.结果表明:①松花江干支流表层沉积物中w（∑₁₆PAHs）为169.76~3 769.19 ng/g,以3~6环高环为主,并且支流w（∑₁₆PAHs）（范围为169.76~3 769.19 ng/g,平均值为1 598.41 ng/g）高于干流（范围为459.92~2 092.58 ng/g,平均值为1 173.67 ng/g）,呈从上游到下游逐渐降低的趋势.②松花江干支流表层沉积物中w（∑₁₆PAHs）主要来源于生物质燃烧和石油燃烧.③松花江干支流表层沉积物中w（∑₁₆PAHs）总体处于低生态风险水平,个别支流点位（3个）会发产生经常性生态风险.研究显示,松花江流域干支流表层沉积物中w（∑₁₆PAHs）呈从上游到下游逐渐降低的趋势,并且支流高于干流,但总体处于低生态风险水平.      

近50 a塔里木河流域“四源”农业用水与干流生态系统结构变化关系研究

塔里木河源流区农业用水量直接影响下放至干流的水量,从而间接影响干流区生态系统结构的稳定性。为此,研究基于农业水足迹反映农业用水变化情况,进而分析塔里木河流域“四源”农业用水与干流生态系统结构变化的关系,为后续维护干流生态系统结构稳定性决策提供科学参考依据。结果表明：1960年代—1990年塔里木河“四源”农用地总量变化不大,阿克苏河流域新开垦量与叶尔羌河流域减少量相当,农业水足迹同时呈缓慢小幅增长,干流生态系统结构变化以自然绿洲生态系统缩小和荒漠生态系统扩张为主;以2000年为分界点,2000年之前“四源”农用地和农业水足迹显著增加,导致干流生态系统中自然水域生态系统、自然绿洲生态系统和荒漠生态系统皆有不同程度的萎缩,“四源”农业用水消耗是干流生态系统恶化的直接原因;2000年之后在生态治理工程的影响下,虽然“四源”农用地和总农业水足迹在持续增加,但是节水工程年均节约近27.22×10⁸ m³,保证了下游生态系统的需水量,使其得到一定恢复。     

“十二五”地表水国家环境监测网络吉林省水环境国控监测点位布设的构想

根据国家环境质量监测网络,对十二五地表水环境质量监测断面调整工作要求,吉林省在辖区内所有水环境质量监测断面及采样点基础上,完成了松花江流域和辽河流域国控监测断面的优化调整工作。在此过程中,如何从国家尺度上,既能充分反映吉林省水环境质量状况,又能满足国家对地表水环境管理需求进行了深入思考。本文以吉林省为例,在确定国控监测断面及采样点的布设中,提出了自己的构想和建议。     

松花江哈尔滨段及阿什河抗生素的分布规律与生态风险评估

利用固相萃取、高效液相色谱-质谱串联法检测分析松花江流域哈尔滨段及支流阿什河中磺胺类、氟喹诺酮类和大环内酯类这3类10种抗生素分布规律,分析了抗生素浓度与水质指标的相关性,并评估其生态风险.结果表明,10种抗生素中在松花江哈尔滨城区入境断面仅检测到6种抗生素并且检测浓度相对较低,但在出境断面检测出9种抗生素仅磺胺甲嘧啶未检出,其中,大环内酯类抗生素增加最为显著,其次为磺胺类和氟喹诺酮类,哈尔滨城区内3条支流汇入是导致松花江水体抗生素浓度增加的直接原因.除磺胺吡啶和磺胺甲嘧啶外其余8种抗生素在阿什河各水样中的检出率均达100%,在阿什河上游断面仅磺胺吡啶未检出,但在阿什河入松花江处10种抗生素均检出,除诺氟沙星外其余9种均为各断面最高.阿什河沿岸4个污水处理厂排放的废水是影响阿什河中抗生素浓度的重要因素.相关性分析表明,松花江哈尔滨段水系中磺胺类抗生素与氨氮和总有机碳、氟喹诺酮类抗生素与氨氮和总磷、大环内酯类抗生素与氨氮、总磷和总有机碳均存在显著正相关关系（P<0.05）,阿什河水系中3类抗生素与氨氮和总磷存在显著正相关关系（P<0.05）,表明松花江哈尔滨段及阿什河水体水质指标与其抗生素浓度密切相关.生态风险评估结果表明,松花江流域哈尔滨段及阿什河水系中大环内酯类抗生素存在一定的生态风险.     

松花江肇源江段水质污染调查分析

文章对松花江上游、嫩江、松花江干流肇源江段的污染进行调查,并用科学的统计方法,对松花江肇源江段的四个断面的89年、98年及2003年水质监测数据进行分析,说明了十六年间松花江肇源江段水质污染的变化状况及污染现状,并指出了今后松花江水质污染防治工作的重点.     

松花江流域水资源-水污染联合调控方案动态模拟研究

为解决松花江流域水资源消耗与水污染物排放联合调控过程中系统复杂特征难以刻画和系统状态变化难以量化的问题,本文从流域污染物排放的源头即农业、工业、畜禽养殖业及生活(城镇和农村)4个方面展开研究,研究其水资源消耗量和水污染物排放量联合控制的特征和机理过程.通过构建二者的耦合关系,建立了松花江流域水资源-水污染联合控制动态模拟模型.通过对该模型进行验证及设计的4种情景方案的模拟对比,充分说明实施开源、节流、治污、减排的综合措施,才是松花江流域经济社会与水环境系统协调发展的最佳策略.同时结果也证明了本文所提出的联合调控动态模拟模型的合理性和可行性.本研究对于解决松花江流域的水资源优化管理、水污染减排和总量控制具有重要的意义,同时可为制定松花江流域经济发展策略提供参考.     

基于模糊数学和GIS的松花江流域水环境质量评价研究

应用模糊数学原理,以松花江流域1990—2006年15个国控断面的监测资料为依据,选择13种污染物为评价参数,运用模糊综合评价方法进行运算,得出综合评价结果. 在评价过程中充分利用GIS的数据管理与空间表达能力, 从产业结构特征上分析松花江流域水体污染的变化趋势,并运用地理信息手段表征流域水质的时空变化规律. 结果表明:松花江流域整体水质呈现好转的趋势;河流水质的季节变化明显,其中嫩江区域受面源污染的影响,丰水期水质劣于枯水期,第二松花江和松花江干流区域枯水期污染较重,污染主要来源于工业废水和生活污水的排放;流域水质区域差异性表现为支流污染重于干流,大城市附近水域的水质明显劣于其他水域水质. 流域主要污染物为石油类,COD_Mn,BOD₅,氨氮和六价铬等.      

松花江流域面源污染特征与防治对策

在概述松花江流域水环境状况的基础上,分析了其面源污染的特征,农药流失、超量和不合理施用化肥、规模化养殖、生产、生活污水排放是流域面源污染的主要来源。结合面源污染特征等因素,有针对性地确定治理技术,如加强对面源污染防治工作重要性的认识、作好面源污染监测和防治技术示范推广工作、发展循环型农业等,提出了保护与治理可行的污染防治对策。     

利用控制单元识别松花江流域水污染防治重点

将松花江流域划分为27个控制单元,分析各控制单元水环境与水污染现状,筛选水域敏感性强、水质超标严重、排污强度大的控制单元作为优先控制单元,形成松花江流域水污染防治重点区域;结合全流域水污染防治重点问题及领域,确定各优先控制单元重点治污方向,形成松花江流域"十二五"水污染防治重点。结果表明,松花江大庆市段、松花江哈尔滨市段、伊通河长春市段、嫩江齐齐哈尔市段、嫩江松原市—白城市段、饮马河长春市—吉林市段6个控制单元为松花江流域重点治污区域,涉及大庆市、哈尔滨市、长春市等重点城市点源治理、齐齐哈尔市农业种植结构调整、环境风险防控等重点治污方向。     

“十二五”地表水国家环境监测网络吉林省水环境国控监测点位布设的构想

根据国家环境质量监测网络,对“十二五”地表水环境质量监测断面调整工作要求,吉林省在辖区内所有水环境质量监测断面及采样点基础上,完成了松花江流域和辽河流域国控监测断面的优化调整工作。在此过程中,如何从国家尺度上,既能充分反映吉林省水环境质量状况,又能满足国家对地表水环境管理需求进行了深入思考。本文以吉林省为例,在确定国控监测断面及采样点的布设中．提出了自己的构想和建议。     

我国农产品主产区土地可持续利用评价

农产品主产区土地利用的可持续性状况直接关乎国家的粮食安全。综合资源环境、经济和社会要素,构建了以县域为单元的土地可持续利用评价指标体系,基于变权理论,评价分析了我国8个农产品主产区土地可持续利用现状及其动态。结果表明:各农产品主产区的土地资源环境、经济和社会可持续性的空间分布呈现明显差异。资源环境优良、人均GDP较高的四川盆地、黄淮海平原和长江中游及江淮地区的土地资源环境和经济可持续性均明显高于其他地区,尤其是生态脆弱的新疆和内蒙古东部地区;黄淮海平原、长江中游及江淮地区和松嫩平原90%以上的县域土地利用社会可持续性达到较高度及以上水平。2000-2008年间,各农产品主产区的土地经济和社会可持续性变幅要高于资源环境可持续性的变幅。四川盆地、松嫩平原、三江平原和黄淮海平原土地资源环境可持续性增强,其较高度及以上水平的县域个数比例增加10个百分点以上,华南蔗果区、新疆和内蒙古东部区则减弱,而各农产品主产区土地经济可持续性均有不同程度的提高。同时,黄淮海平原的水资源负载指数增加,四川盆地和长江中游及江淮地区进一步激化的人地矛盾和华南蔗果区城乡收入差距增大等现象值得关注。     

松花江肇源江段水质污染原因及对策

松花江水体污染问题,是目前国家及有关部门重视和关注的环境问题.松花江肇源江段是松花江干流水质监测的前哨.结合肇源监测站多年对CODcr、NH3-N等几个主要污染指标的数据分析,从松花江水环境的污染特征、污染现状、主要污染来源等多方面,阐述了松花江肇源江段水质污染的原因及危害,并依据松花江水质污染的特征和现状,提出保护松花江特别是肇源江段的水质污染防治措施和对策,以确保松花江母亲河的清澈美丽,还子孙后代一掬清洁的生命之水.