平原河网景观湖泊水质提升关键问题分析与对策研究——以嘉兴南湖为例

嘉兴南湖是中国共产党诞生之地、革命红船的启航之地,南湖“秀水”至关重要。2018年南湖水体透明度不足30 cm,感官较差,水体氮、磷营养盐浓度居高不下,不能满足水环境功能区水质目标要求(GB 3838—2002《地表水环境质量标准》Ⅲ类水质)。通过对南湖水系特点和水环境现状进行深入分析,以南湖水质整体提升为目标,以降低水体中悬浮物浓度、提高水体透明度为核心,坚持污染治理与生态修复相结合,从源头管控、入湖清水廊道构建、河口水质强化净化、湖体生境改善和长效管护5个方面提出保护与修复措施,以期使南湖水生态系统恢复至良性循环状态,并最终实现南湖“秀水泱泱”。     

平原河网型水源地水质改善的实践和思考——以嘉兴市石臼漾人工生态湿地工程为例

嘉兴市作为典型的平原河网地区,为解决河网型水源地水质微污染问题,探索建设石臼漾水厂水源人工生态湿地工程,成功改善了水源水质,保障了嘉兴市城乡居民饮用水安全,为平原河网地区采用人工湿地处理饮用水源提供经验。     

张家口清水河拦沙坝对磷输移-滞留的影响

磷在河流中的输移-滞留过程是河流生态系统中营养物质循环的基本组成,也是评价河流生态系统健康的重要指标之一.为探究拦沙坝对磷输移-滞留过程的影响,选取张家口清水河流域内拦沙坝河段为研究区域,在4个代表性断面对地表水中各形态磷质量浓度和径流过程进行监测,并收集当地实时降雨数据.结果表明:①拦沙坝下游与上游的总磷(TP)、总...     

平原河网地区土地利用生态适宜性评价——以上海市张江功能区域为例

以上海市张江功能区域为研究对象,借助于ArcGIS和Fragstats的统计分析功能,研究2000～2006年区域土地利用和景观格局动态变化特征,表现为区域工业用地增长过快,水域等自然下垫面明显减少,绿色廊道建设不足,区域景观格局空间分布有待优化。运用生态适宜性评价方法,划分了生态适宜性评价等级及标准,从自然生态和人文生态两个维度,构建了以工业用地,居住用地和河流廊道为主体的土地利用生态适宜性评价指标体系。评价结果表明:生态适宜性综合评价值为0.82,三种用地类型得分处于0.79～0.84之间,均为中度适宜等级;工业和居住用地自然生态建设不足,生物资源保护、环境质量和绿地建设是主要自然限制因子;河流廊道生态效应未能充分发挥,河岸建筑密度、河岸带舒适性、河流廊道连续性和植被结构完整性是主要限制因子。     

黄土高原降雨驱动下流域碳输移特征及其碳流失评估：以羊圈沟坝系流域为例

通过对黄土高原典型坝系流域雨季碳沉降与径流碳输移过程的研究,探讨降雨径流过程对流域碳流失的驱动机制,并进一步评估流域碳侵蚀通量.结果表明,羊圈沟坝系流域湿、干季碳沉降月通量为3.33 kg·hm~(-2)、2.18 kg·hm~(-2),干湿季碳沉降存在一定变化且对流域碳输出贡献较小.流域8月碳输出量为944.89 kg·km~(-2),其中DOC、DIC输出量分别占55.39%、44.61%;9月碳输出量为300.29 kg·km~(-2),DOC、DIC输出量分别占23.03%、79.97%,不同降雨强度径流的碳流失量不同,总体溶解性无机碳输出比重较大.羊圈沟小雨强降雨事件中径流溶解性碳输出量为156.98 kg·km~(-2),中等雨强降雨事件中径流碳输出284.60 kg·km~(-2);该流域雨季月均碳流失模数为1.89 kg·(km~2·mon)~(-1),经评估得出研究区域年碳流失模数为2.70kg·(km~2·a)~(-1).     

渤海石油烃输移扩散对水质污染影响数值模拟研究

根据2010年环渤海主要河流及海上油气平台的石油烃入海量,利用建立的与水动力模块相耦合的污染物输移-扩散模型,数值模拟了2010年渤海表层石油烃浓度分布以及主要入海河流、油气平台单独输入时对渤海石油烃浓度的影响及其分担率场。结果表明:莱州湾、渤海湾、辽东湾及渤海中部海域石油烃浓度范围分别在20~80μg/L,13~15μg/L,8~10μg/L及2~10μg/L之间;莱州湾中黄河的分担率(60%)最高,渤海湾中黄河的分担率(30%~50%)也是最高,辽东湾中辽河的分担率(20%~60%)最高,渤海中部黄河的分担率(20%~50%)最高;在莱州湾、渤海湾、辽东湾及渤海中部海域海上油气平台分担率分别为10%、10%~20%、20%~30%、10%~30%。     

平原水库对周边地下水及土壤的影响——以黄河三角洲耿井水库为例

在黄河三角洲耿井水库周围布设不同边界条件的地下水监测井和土壤监测点,进行为期1年的定点采样和化验,对地下水矿化度和土壤含盐量的监测分析表明,减轻平原水库对环境不利影响的关键是修建防渗与截渗辅助工程,以避免周边土地的盐渍化.     

岩溶流域土地利用变化对地下水水质的影响——以云南小江流域为例

利用1982、2003年土地利用现状图、地下水水质资料和监测数据,在GIS支持下,研究云南小江岩溶流域20年来的土地利用变化及其水文环境效应。结果表明:20年来,流域610.12km₂的土地利用面积发生变化;土地利用变化的主要过程是由未利用地向耕地和林地以及林地向耕地的转化;土地利用的空间格局发生很大变化,空间格局指数有不同程度的增加或减少;地下水水质的变化与土地利用变化表现出动态一致性,林地和未利用地转变为耕地后,地下水的总硬度、总碱度、pH值、SO42-、NO3-、Ca2+等离子值明显升高,并形成明显的高值区;1982年流域地下水以I、II、III级水质为主,而2003年流域却以IV、V级水质为主,地下水水质呈明显恶化趋势;流域地下水水质的变化与流域森林质量下降以及耕地扩张带来的化肥污染息息相关。     

湖泊水位变化对挺水植物影响分析:以洪泽湖为例

湖泊水位波动的幅度、频率、持续时长、规律性等是影响湖泊水生植被状况、水资源调配的关键因素。以往研究主要通过选取部分水位变化指标来识别主要的生态影响。而要维持湖泊生态健康进行合理水位调控,需要综合水位变化的多指标,从整体上分析湖泊植物对湖泊水位变化的响应特征。以洪泽湖为例,基于IHA/RVA法,重点分析了南水北调东线一期工程后洪泽湖水位变化对挺水植物的影响。结果表明:南水北调东线一期工程后洪泽湖3,5,7,9月月平均水位以及最小30 d平均水位等指标发生较大改变,对挺水植物面积的影响是最显著的,其他IHA指标改变度小,影响不明显。3月平均水位超过13.4 m,挺水植物萌发抑制明显;当5月平均水位在13.1 m,7月平均水位在12.7 m时,挺水植物面积显著增加;9月平均水位高于13.4 m,挺水植物面积大幅减少。当最小30 d平均水位<12.0 m时,挺水植物面积平均减少14.32 km2。为满足洪泽湖挺水植物生长和繁殖需求,确定3,5,7,9月适宜生态水位为13.20,13.10,12.70,12.85 m。     

岩溶关键带微量元素运移的时空变化:以豫西鸡冠洞为例

为探索岩溶关键带元素运移时空变化特征及过程,自2009年10月至2015年5月对我国北方典型岩溶关键带——河南西部鸡冠洞相互作用带中各组分(大气降水、土壤、基岩、洞穴滴水、洞穴现代沉积物)进行了连续定点监测及取样分析,共获得650个实验数据.对比了Ca、Mg、Ba、Sr、δ~(13)C及元素比值在不同组分中的变化情况及运移规律.结果表明:(1)土壤与基岩是滴水的主要物质来源,Mg、Ba、Sr符合"土壤-基岩"二元物源模型,但各自所占比例并不相同.(2)在空间上,洞穴系统相互作用带中各元素迁移相互联系.滴水继承了土壤及基岩的信号,现代沉积物又能延续滴水各元素的信息.元素在土壤纵剖面中表现出了明显的淋溶和淀积作用,最下层土壤较好地继承了基岩中微量元素的信息.(3)在时间上,洞穴系统相互作用带中各元素迁移复杂多变.土壤及滴水受降水淋滤作用影响皆表现明显的季节差异,然在岩溶水运移路径、PCP作用、极端干旱和年降水雨型的影响下,滴水元素浓度旱、雨季差异明显较土壤小.而PCP作用及元素选择性淋滤等因素又改变了沉积物中元素对滴水元素的延续特性.     

贾鲁河郑州段污染源与水质响应关系的模拟研究

以贾鲁河郑州段为研究对象,建立其污染源与水质响应关系的二维EFDC模型。首先,采用Delft3D针对贾鲁河郑州城区段建立了曲线正交网格,基于2014年上半年污染源流量数据和河流水文数据模拟该段河流流场,利用实测值率定河道糙率,采用2014年下半年数据对河流水动力模型进行验证;其次,在河流水动力模拟的基础上,以COD为主要指标构建水质模型,同样采用2014年上半年数据对模型进行率定,用2014年下半年数据进行模型验证;最后对模型建立结果进行了总结分析。     

稀土生产废水对四道沙河、西河和黄河水质的影响

本文通过大量的环境现状调查，论述了包头市稀土湿法生产企业废水污染物排放情况以及对接纳水体四道沙河、西河和黄河包头段水质的影响及变化趋势。针对存在的环境问题，提出了防治污染的对策与建议。     

聚类分析和标识指数法在苏州城区河道的应用

选取2013—2014年苏州市古城区河道8个监测断面的水质监测数据,应用层次聚类分析法和改进的综合水质标识指数法对苏州市古城区河道水质进行综合评价,并对各监测断面综合水质达标率进行计算。结果表明:苏州市古城区主河道水质在2013年5月份后明显好转,但小河道水质改善较小;在空间上呈现出城北河道水质较城南好,纵向河道水质比横向好的特点。根据评价结果与实际工程情况对比发现,层次聚类分析和水质标识指数法可以有效、准确地对城区河道水质进行总体评价。     

基于控制断面水质达标的河流水环境容量案例分析:以银川市灵武东沟为例

河流水环境容量研究是保障河流断面水质达标的科学依据。以银川市灵武东沟小流域为研究对象,基于灵武东沟入黄口断面水质达标要求,建立"控制单元划分-水环境问题诊断-污染排放与水质响应关系建立-水环境容量核算与分配-污染管控"系统体系,进行河流水环境容量研究。结果表明:1)综合考虑研究区水文、行政区划及污染源分布情况,划分3个控制单元; 2)水环境问题诊断结果显示氮浓度超标严重,枯水期污染物浓度高,工业为主的点源为重点控制污染源; 3)首要超标污染物NH_4~+-N的污染排放与水质响应模型结果显示,控制单元NH_4~+-N的许可排放量为384. 32 t/a,小于入河排放量,需进行入河排放总量控制; 4)采用污染贡献分析法进行总量分配并基于分配结果提出"污染源系统控制-河道水质净化及生态修复-水量保障与优化-综合监管"的污染减排方案,最终实现了水环境容量体系在研究区的建立与应用。     

河流水质监测控制断面设置探讨

对河流水质监测控制断面设置的基本理论和方法进行了探讨.根据河流的控制断面应设在排放口的下游,污染物与河水能较充分混合处的原则,提出了河流水质监测控制断面的计算公式:X=0.313μB2/Ey,以及其他有关河流水质监测断面设置中应注意的问题.     

三峡水库对长江,嘉陵江重庆城区段水质影响初探

本文利用已有的研究成果，初步探讨了三峡工程兴建之后，在正常蓄水位时长江，嘉陵江重庆城区段的水文，水力学特征，预测了重庆城区范围２０１０年的污染物排放水平，用二维水质模型对建库后两江城区段的水质进行了模拟，并对建库前后的浓度变化作了大致的比较。     

基于两步聚类的城市闸控河流水质时空变异特征研究

为探究典型城市闸控河流水质时空分布规律性差异,提供城市闸控河流水生态保护与精准调控依据,将两步聚类法应用于秦淮河南京段水质时空变异特征研究中。结果表明:近年来秦淮河南京段以氮、磷污染为主,且水质情况可分为3类(类型1-较优水质、类型2-中等水质、类型3-较劣水质);在空间分布上,河流流向与水质变化趋势存在密切关系,除入江口处断面,从上游至下游类型3水体的多年平均占比从15%增加至38%,水质污染程度逐渐增加;在时间分布上,年际间的类型3水体占比从31%(2008年)逐年降至1%(2015年),水质持续改善,且年内水质在夏秋季节较好。为改善城市闸控河段水质,可在保证城内河道不发生内涝的前提下增加入江口处闸门开启频次,同时加强冬春季节引调水力度。     

珠三角典型城市水环境质量底线研究

“三线一单”是生态环境保护参与国土空间精细化管理的重要手段,其中水环境质量底线是提升区域水环境管理能力的重要抓手。针对目前水环境质量底线划定技术问题,在有关指南的基础上细化了划定技术方法。以珠三角江门市为研究对象,全市划分为94个水环境控制单元,农业源和生活源是江门市水污染物的主要来源。新会区、开平市和台山市水污染物入河总量超过全市的60%。为实现水质改善要求,全市COD、NH₃-N、TP的现状污染负荷到2025年至少需削减14%、15%、29%。建立以优先保护区、重点管控区、一般管控区为主体的水环境分区管控体系,3种类型的分区面积占比依次为9.4%、31.9%、58.7%。探讨了水环境质量底线成果落地应用和后续更新调整的重点,研究成果为珠三角其他城市提供理论参考和实践借鉴。     

不同曝气工艺对佛山水道水质DO和COD的影响

通过现场模拟试验,探讨了雾化管、射流器、橡胶坝和叶轮4种曝气工艺对改善佛山水道水质的影响。结果表明,4种工艺的平均复氧效率(14.3%~36.6%)和对COD的平均去除率(9.6%~24.6%)显示了较大差异。橡胶坝和雾化管曝气工艺的复氧效率较高,而叶轮和射流器曝气工艺则对COD去除有较好效果。在曝气并结合混凝的对照试验中,投加絮凝剂有助于提高水中DO和去除COD。     

辽河铁岭段砷的人体健康水质基准研究

砷(As)是一种持久性、毒性强的致癌污染物。近年来我国As污染事件频发,故制定As的人体健康水质基准具有重要意义。以辽河铁岭段为研究对象,采集并分析水样和不同营养级的鱼样中As含量。结合文献调研,确定As的污染物毒性参数与辽河铁岭段饮水相关的部分人群暴露参数;基于线上问卷调查,计算本地居民人均第2、3、4营养级鱼类摄入量分别为0.0268,0.0323,0.0027 kg/d,进而推导出当地代表性鱼类As的第2、3、4营养级国家生物累积因子为8.256,9.281,10.197 L/kg。根据以上参数计算出辽河铁岭段As的人体健康水质基准值为1.976×10-5 mg/L,研究结果可为辽河流域制定水质标准提供参考,为更加科学有效地管控污染物排放和保护人体健康提供依据。