太湖流域湖泊水环境问题、成因与对策

综合分析了太湖流域存在的的湖泊水环境问题,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。造成湖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、污水排入湖泊、过量使用农药化肥和湖泊淤积加剧了太湖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是：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研究;加强湖泊水环境水资源的规划与管理;因地制宜地实施湖泊水环境整治工程。     

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     

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。     

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     

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.     

鄱阳湖流域农村生活区面源污染特征及其影响

农村生活区水环境是流域水环境的重要组成部分。鄱阳湖流域是我国的重要农业生产区,农村人口众多,未经过处理的生活污水、生活垃圾和固体废弃物、分散畜禽养殖污染由于无序排放导致了鄱阳湖流域河湖水质下降,湖泊富营养化指数升高。通过采用污染物当量算法对鄱阳湖流域农村生活区面源污染估算,分析了1991~2011年农村生活污染现状及其趋势,并分析了鄱阳湖河湖水质变化趋势及其在农村生活区面源污染中的影响因子。研究结果表明：（1）1991～2011年,鄱阳湖流域农村人口、生活污染、生活垃圾和固体废弃物污染、分散畜禽养殖污染不断增加,其中农村生活污水污染物排放量、TN、TP和COD排放量增长了1268%,年平均增长量分别为036、002、1681和021万t;固体废弃物排放量、TN和TP排放量增加了1268%,年增长量分别为362、076和080万t;分散畜禽养殖污染TN、TP和COD的含量分别增长了9913%、6384%和7227%,年均增长量分别为022、003和009万t;（2）2000年以来,鄱阳湖流域河湖水质呈下降趋势,其中鄱阳湖湖泊的水质和富营养化指数下降趋势分别在001和005水平上具有显著性;（3）鄱阳湖流域农村生活区面源污染对流域水环境具有一定的影响,其中分散畜禽养殖污染的影响相对较大     

长江流域水环境演化规律研究平台及切入点初探

对长江流域水环境演化规律的研究,应该针对国家迫切需要解决的现实问题,尤其是水质酸化和污染、洪涝灾害威胁加剧等水环境问题,提出科学的解释,为流域水环境修复提供基础理论。回顾和总结了50多年前人在长江流域水环境研究方面所取得的成果,为今后进一步开展研究构筑了良好的基础平台。对长江流域水环境的研究应突出系统性、整体性和综合性,围绕长江干流水质保护和中游地区防洪两个重中之重,强化对水环境演变动力学机制的研究,摸清流域水、泥沙与污染物相互作用规律及其对水环境恶化的机制,建立流域水文、泥沙与水质之间非线性、复杂巨系统的耦合关系及其系统模拟。还提出了长江流域水环境研究的7个切入点。     

长江流域水环境演化规律研究平台及切入点初探

对长江流域水环境演化规律的研究 ,应该针对国家迫切需要解决的、尤其是水质酸化和污染、洪涝灾害威胁加剧等水环境问题 ,提出科学的解释 ,为流域水环境修复提供基础理论。回顾和总结了 5 0多年来前人在长江流域水环境研究方面所取得的成果 ,这些成果为今后进一步开展研究构筑了良好的基础平台。对长江流域水环境的研究应出系统性、整体性和综合性 ,围绕长江干流水质保护和中游地区防洪两个重中之重 ,强化对水环境演变动力学机制的研究 ,摸清流域水、泥沙与污染物相互作用规律及其对水环境恶化的机制 ,建立流域水文、泥沙与水质之间非线性、复杂巨系统的耦合关系及其系统模拟。还提出了长江流域水环境研究的 7个切入点     

中国七大流域水环境效率动态评价

本文通过加强松弛变量限制,在EPI环境效率变化模型的基础上提出S-环境效率变化模型,并应用该模型实证分析了我国七大流域1998 - 2009年水环境效率动态变化,揭示务流域环境效率变化的趋势及动因,为环境经济研究提供新的分析工具.通过分阶段分析,发现我国七大流域水环境效率在整个研究阶段有年均1.53％的改善,呈现前期效率下降,中期效率提高,后期效率持平的特点.三个阶段环境效率出现下降的流域分别为:1998 -2001年,黄河流域、淮河流域、辽河流域;2002 - 2005年,长江流域、松花江流域;2006 - 2009年,珠江流域、海河流域.主要结论是:①流域水环境静态效率受流域环境承载能力影响较大,而减排才是解决流域环境问题的根本途径;②问题流域的不断变换表明我国流域水环境治理存在事后治理和大灾才大治的问题,缺乏事先干预;③根据流域环境压力种类、程度与流域经济结构特点,主动而有针对性地缓解各流域环境压力,可以有效促进流域动态环境效率的提高.     

人类干扰与海河流域水环境衰退

近 5 0年来 ,海河流域水环境衰退严重 ,已危及到区内人类的生存。人类干扰与海河流域水环境衰退的问题已成为学术界关注和研究的焦点 ,并日益受到政府部门的重视。本文在分析海河流域自然地理特征和近代人类干扰活动的基础上 ,探讨了海河流域潜在的水循环特征及调节因素 ,以及人类干扰与水环境衰退的关系 ,文章指出 :破坏山区森林 ,加快了山区径流向平原区的输送过程 ,增大了流域水循环速度 ;大量修建水库减慢甚至中断山区径流向平原区的输送过程 ,降低流域水循环速度 ;筑堤防、建水库改变水资源分布 ;修建水库、围湖造田及开挖新河减少流域水资源数量 ;遵守自然法则是改善海河流域水环境的唯一途径。研究结论可为规范人类活动提供指导 ,为改善海河流域水环境提供科学根据。     

湖泊水环境预测的原理与方法

论述了湖泊水环境预测常用方法,主要有输入输出模型、扩散模型、富营养化水质模型和多元回归模型等,属于因果关系的短期和瞬时预测,并且将灰色动态模型和回归分析模型耦合能预测湖泊水环境今后几年甚至几十年的变化,将提高预测效率;提出了湖泊水环境的基本程序;最后指出水资源研究的随机分析、模糊分析和灰色系统的耦合与ＧＩＳ、ＲＳ和ＧＰＳ的应用是今后湖泊水环境预测的发展趋势。     

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。     

负荷历时曲线法在梁子湖流域污染容量总量控制中的应用

采用负荷历时曲线法(LDC),基于水质保护目标,研究水体纳污能力,确定最大日负荷总量(TMDL)是当前流域污染总量控制的主要方法之一。根据梁子湖高桥河流域控制断面2008~2011年的水文、水质数据,以主要污染物COD为指标,将负荷历史曲线法运用到梁子湖高桥河等子流域污染容量总量控制中,对该流域的最大日负荷(TMDL)变化规律进行分析,提出流域不同水文条件下的污染负荷消减量。研究结果表明:梁子湖水环境受面源污染影响较大。高桥河、徐家港、张家桥港、山坡港、宁港流域,在高流量期实际负荷值均已超出了允许负荷,其削减量分别为61.36、4.33、12.98、3.84、7.13 t/d;徐家港和宁港流域在丰水期实际负荷值也超出了允许负荷,削减量分别为0.16、0.17 t/d。该研究为流域相关管理部门对湖泊水环境的污染控制提供可靠的决策依据。     

湖泊水环境监测的原理与方法

论述了湖泊水环境预测常用方法,主要有输入输出模型,扩散模型,富营养化水质模型和多元回归模型等,属于因果关系的短期和瞬时预测,并且将灰动态模型和回归分析模型耦合,能预测湖泊水环境今后几年甚至几十年的变化,将提高预测效率;提出了湖泊水环境预测的基本程序;最后指出水资源研究的随机分析,模糊分析和灰色系统的耦合与ＧＩＳ、ＲＳ和ＧＰＳ的应用是今后湖泊水环境预测的发展趋势。     

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。     

湖泊型水源地管理研究——以苏州市太湖水源地为例

饮用水安全是最大的民生工程,也是自然资源管理研究的热点。基于实地调研、部门访谈和制度条文的梳理与分析,以苏州市太湖水源地为例研究湖泊型水源地管理体制。研究表明：我国水源地管理由国家、省、市、县的法律法规、规章和规范性文件构成相对完善的制度体系,具有水资源和水环境分割管理、流域管理和行政区管理交错的制度特征,初步具备了综合管理的架构;水源保护缺乏流域管治的思维,农村面源污染治理制度支撑不足;在管理手段上以命令控制型手段为主,经济激励与公众参与不足。建立水源地综合管理协调机制,完善经济激励手段,推进公众参与,实施水源地管理共同责任机制将有利于提高水源地管理效率     

基于产业细化和多要素约束的白洋淀流域水环境承载力系统动力学模拟与调控

为达到水环境承载力和区域经济协调发展的目的,运用系统动力学方法构建了包括17个细化工业类型在内以及受水资源、水污染、水生态多要素约束的白洋淀流域水环境承载力系统动力学模型,通过敏感性分析获得了32个敏感指标,同时结合当地实际发展需求,通过设置6种适用于白洋淀流域的水环境承载力调控情景,得到2017～2035年白洋淀水环境承载力情景模拟与调控结果：(1)如果维持现状,人口和经济的增长会导致各方面对水资源需求增多、水体污染加剧,2020年以后将出现水资源缺口,并且缺口将进一步增大,2021年以后同时会出现水污染加剧的状况。(2)与现状情景相比,单独采取产业结构调整措施或水环境保护措施可使得未来一段时间内白洋淀流域水环境超载情况改善10.78%或10.42%,GDP增加0.22%或0.26%;如果采取更严格的水环境保护措施,改善效果将更好为34.56%,但是GDP会减少5.06%,经济发展受到较大限制;因此,考虑经济和环境协调发展的可持续发展型情景方案更优,GDP增加0.22%时对水环境超载情况改善更为明显为16.23%。(3)综合以上分析,必须统筹规划,大力发展高端高新产业和服务业,合理调...     

湖泊流域系统水文水动力联合模拟研究进展综述

湖泊流域水文水动力联合模拟对综合管理湖泊流域水资源具有重要的理论和实践意义。通过水文水动力联合模拟研究进展的综述,可深入了解湖泊流域联合模型发展和演变过程,把握国际研究主流趋势和前沿手段。传统湖泊流域联合模拟方法主要通过流域水文模型结合湖泊水量平衡模型来计算湖泊流域水均衡组分,但水量平衡方法仅是对湖泊过程的一般性描述,难以切实反映水位空间差异显著的湖泊系统有着显著的水动力特性。基于流域水文模型与湖泊水动力模型的联合系统克服了大尺度湖泊流域系统难以切实描述和完整模拟的难点,在湖泊流域系统水资源管理与调控中发挥了重要作用。系统概述了国内外不同尺度湖泊流域系统水文水动力联合模拟研究,归纳总结了基于外部耦合、内部耦合与全耦合技术的联合模型的优势和不足。从学科发展趋势和应用需求的角度出发,概述了湖泊流域系统联合模拟的难点和今后发展趋势     

实施环境-水文-生态-经济协同管理战略,保护和修复长江湖泊群生态环境

长江中下游浅水湖泊群具有十分重要的生态服务功能。然而,该湖群正面临江湖阻隔和富营养化等严重威胁。近年来,湖泊生态环境的保护和修复越来越受到重视,但治理效果不甚明显。其根本原因是:对由流域诸多胁迫导致的湖泊问题缺乏系统全面的认识,导致头痛医头、脚痛医脚。为此,本文提出应对长江湖群实施环境-水文-生态-经济协同管理战略,即在湖泊及其流域实施环境工程以控制入湖污染,实施生态水文工程以恢复自然水文体制,实施生态修复工程以增强生物自净能力,制定水环境经济制度以建立湖泊保护修复的激励和约束机制,构建生态健康评价体系以实施适应性管理,前提是责任主体明确。     

基于DID模型的洱海流域生态农业政策效应研究

生态文明建设下,探讨高原湖泊流域的生态-经济协调发展具有现实意义。实践表明,生态环境政策对工业与服务业等点源污染的管控效果显著,但对农业面源污染的针对性、实效性和可操作性存在瓶颈。因此,本文运用DID模型,对洱海流域内政策区和非政策区农业生产方式与水环境指标进行双重差分分析,揭示生态农业政策效应。分析结果显示:政策实施下农业生产方式对水环境污染指数的影响效应为-12.59,生态农业政策对农业生产方式调整与优化效应显著,其中农业从业人口、肉蛋奶总产量变量对水质污染指数负相关;化肥施用量、农药施用量与水质污染指数正相关。分析结论:生态农业政策实施后,农业生产方式的优化对流域内面源污染程度得到缓解,农业产值稳步提升,但与"北三江"5乡镇比较,环湖8乡镇农户绿色生产观念、无公害农业种植技术、养殖业循环发展与林下经济等四方面生态化趋势更显著,政策响应更积极。政策建议:"养殖+沼气循环农业"是降低入湖水质富氧化,提升养殖集约化发展的首要措施;"测土配方+平衡施肥"可在兼顾单位产量的同时,约束过度施肥,减少农业面源污染,实现有机无害农产品种植的重要路径;退耕还林还湖,发展林下经济,能够优化农业生产结构,培育特色林业经济;扩大非农产业对农村剩余劳动力的吸纳,也是缓解农业面源污染,促进农民增收的必要措施。