流域水生态承载力演变与驱动力评估——以滇池流域为例

水环境污染与生态用水短缺是制约流域环境与经济社会可持续发展的关键因子,评估基于水量、水质和水生态约束的水生态承载力变化对支撑环境管理决策具有重要意义。以滇池流域为研究对象,构建了流域水生态承载力评价模型和驱动力模型,对流域1999年到2014年水生态承载力变化进行了评估,并识别了主要驱动力及其贡献。结果表明,滇池流域的水生态承载力以2009年为界发生突变,前期呈现稳定状态,主要原因是经济社会发展的促进效应与水污染的阻滞效应大致相当;随后呈现快速上升趋势,经济社会的持续增长与水环境改善是导致上升的主要原因。人口因子是水生态承载力的负向驱动力,经济增长因子为水生态承载力的正向驱动因子。控制流域的人口增长,提高经济增长水平对流域水生态承载力提升具有重要意义。     

流域水环境污染模拟及关键源区鉴别——以义乌江流域为例

以义乌江流域为研究区,应用SWAT模型模拟流域的径流、泥沙与水质过程,在分析流域内水文过程与污染负荷(总氮、总磷)时空分布特征的基础上,采用单位面积负荷指数法确定各子流域的氮磷流失强度,并划分5个等级,进而识别水环境污染的关键源区。结果表明：1)生活污染源是义乌江流域水环境污染的主要来源,氮磷的输入占比分别为52.7%和61.9%;2)氮、磷污染负荷排放主要集中在3—7月,分别占全年的66%和63%,高负荷强度区主要集中在义乌市城西街道、佛堂镇、东阳江镇和双溪乡;3)义乌江流域的关键源区为18个子流域中的4个子流域。基于流域水环境污染定量模拟识别,建立了关键污染源区的识别方法,可为高污染负荷流域的水环境污染防控提供参考。     

湖泊富营养化治理成效阶段水环境特征研究——以贵阳市饮用水源地红枫湖为例

红枫湖是贵阳市重要的生活饮用水源地,20世纪90年代末期水体污染严重。从2008年开始进行综合治理,2011年起进入治理成效阶段。为了对治理成效期的水质状况有全面了解,为进一步污染治理和生态调控提供科学依据和对策,利用富营养化指数法和主成分分析方法对2011—2013年水体富营养化状态特征进行研究分析。结果表明:(1)在监测期,红枫湖始终保持中营养状态不变,但呈现逐年减弱的趋势,水质达标率逐年升高。(2)全湖的综合营养状态指数存在明显的时空异质性。(3)影响红枫湖水体质量的主控因子为叶绿素a、pH、透明度、总磷和高锰酸盐指数,总氮对其影响不显著。(4)在下一步治理中,继续加强外源性治理的同时,须加强水体内源性污染的治理工作,促进水质进一步好转。     

GIS环境下流域降雨侵蚀动态模拟研究——以PCRaster系统和LISEM模型为例

本文结合ＧＩＳ和流域土壤侵蚀模型,对流域单次降雨侵蚀过程进行动态模拟研究。首先概述土壤侵蚀模型与ＧＩＳ结合的三种方式和特点;其次介绍地理信息系统ＰＣＲａｓｔｅｒ 的空间动态模型语言及其表达方法、命令函数和动态模型的逻辑组成,以及使用该语言实现的与ＧＩＳ完全结合的流域水文和土壤侵蚀动态模型－ ＬＩＳＥＭ 模型;最后分析用ＰＣＲａｓｔｅｒ 系统和ＬＩＳＥＭ 模型对黄土高原小流域次降雨过程进行动态模拟的实验结果,认为模型计算的总径流量和总土壤流失量具有较高的精度,模拟的径流过程线符合黄土高原小流域超渗产流的实际情况     

喀斯特城市新区土地利用时空演变及生态效应分析——以贵阳市观山湖区为例

通过揭示喀斯特城市新区土地利用和生态效应本质联系及变化趋势,基于转移矩阵、动态度模型、生态环境质量指数和生态贡献率,定量分析观山湖区2010—2020年土地利用动态变化特征及其生态效应。结果表明：(1)观山湖区以林地、耕地和建设用地为主要土地利用类型,10年来水田和旱地呈减少趋势,灌木林地和城镇用地面积增长最大,东部城镇用地逐年向西南方向扩张,耕地转出面积最大,2015—2020年综合土地利用动态度达到峰值(0.546%)。(2)生态系统服务功能因林地增加不断增强,土地覆被状况指数与生态环境质量呈正比关系。(3)旱地和其他林地向有林地转移是改善生态环境的主要原因,有林地向旱地、城镇用地转移是导致生态环境恶化的主要驱动因素,2010—2020年观山湖区整体生态效应呈良性发展。     

流域水源地污染成因分析与保护对策——以潭江牛湾段水源地保护为例

通过对潭江流域水污染源的分析 ,提出了保护水源地水质安全的对策 :实施污染物总量控制 ;调整产业结构 ;加快城市生活污水处理设施建设 ,提高生活污水的处理率 ;加强禽畜养殖管理 ,严格控制养殖规模     

区域贸易规划环境影响评价的研究——以云南省德宏州为例

随着中国实行更加积极主动的开放战略,越来越多的区域规划涉及贸易活动内容,贸易活动在中国推动经济增长的同时,也造成了环境压力,因此将区域贸易规划纳入环境影响评价(简称环评)制度是大势所趋。首先研究了贸易活动对环境的影响机制,通过"自由贸易→经济活动→环境影响"的链式反应分析,从规模、结构、技术效应3个方面进行环境影响途径分解;探讨了区域贸易规划环评的工作流程;其次,根据贸易对环境影响效应理论,提出区域贸易规划的环评方法;最后,以《云南瑞丽重点开发开放试验区建设总体规划》的德宏州贸易规划环评为案例,进行了实证研究。该研究可为中国未来区域贸易规划环评提供一定指导与借鉴。     

乳胶制品氟化物产排特征研究——以温州市为例

为研究乳胶制品行业中污染物氟化物产排特征,监测温州市5家乳胶制品企业废水产生量、原料(湿乳胶)使用量及废水中氟化物浓度变化。结果表明,乳胶制品企业废水中氟化物为280.0～714.6 mg/L,乳胶制品行业中氟化物产污系数为6.3 kg/t,处理后氟化物为11.2～26.0 mg/L,处于其他行业规定氟化物排放限值临界范围,甚至个别已超过排放限值。因此,应加强对乳胶制品行业中污染物氟化物管理和监控,完善乳胶制品行业中污染物氟化物相关标准。     

区域生态位定量化评价研究——以哈尔滨为例

根据传统生态位理论 ,提出了区域生态位概念、内涵及其定量化评价方法。通过哈尔滨的实例计算 ,分别得到体现区域生态平面分布的相对生态位值和体现区域生态垂直分布的绝对生态位值。同时由于区域生态位的定量化 ,使区域生态位理论能更好地应用到生态规划中     

汾河流域水资源承载力评估及生态敏感性分析

汾河流域是山西省重要的水资源供给区,是促进山西省区域协调发展的重要区域,汾河流域高质量发展的关键在于汾河生态环境保护与社会经济协调发展。利用DPSIR-TOPSIS模型对汾河流域水资源承载力进行分析,结果表明,2012—2021年汾河流域的水资源承载力水平实现了阶段性增长,高质量经济发展水平和高水平水资源保护的协同推进促成了水资源承载力的整体平稳上升。基于层次分析法和空间分析法的生态敏感性分析结果表明,轻、中、高敏感区占汾河流域的79.51%,极敏感区占区域的14.45%,植被覆盖度是影响区域生态敏感性的重要考量。本研究对汾河流域水资源承载力和生态敏感性的时空变化进行了综合评估,为汾河流域高质量发展路径设计提供科学依据。     

观澜河流域(龙华区段)水质改善工程及其治理成效

分析了观澜河流域(龙华区段)内水体黑臭的原因,并梳理了具体的治理工程措施。根据2017年11月—2020年5月该流域水体的DO和氨氮指标变化进行了治理成效评估。结果表明：流域内水体水质指标年际变化较大;塘水围河2018年5月的DO平均值为1.62 mg·L⁻¹,低于国家轻度黑臭水体标准值(2.0 mg·L⁻¹);大水坑河2018年2月氨氮平均值为34.86 mg·L⁻¹,为重度黑臭水体氨氮标准的2.3倍;截至2020年5月,全流域河流水质的DO基本高于5 mg·L⁻¹、氨氮含量小于8 mg·L⁻¹,基本消除黑臭;然而,雨天溢流和面源污染等影响城市河流水质的痼疾尚未完全消除。     

长江大保护试点城市水环境治理模式及成效

长江流域城市水环境治理取得阶段成果,全面评估其治理成效,总结城市水环境治理经验至关重要。以长江大保护4个试点城市水环境提质增效工程PPP项目为研究对象,评估城市水环境治理成效。结果表明：管网工程中,各试点城市生活污水集中收集率达标,污水厂进厂生活污水化学需氧量 (COD) 达标率75%,九江和岳阳老旧小区改造后污水收集率为100%,改造后出口管网污水COD明显提升;污水处理工程中,试点城市污水厂处理率均达标,平均水力负荷达标率46.2%,平均COD负荷达标率30.8%,出水达标排放,九江白水湖、芳兰污水厂处理单位污水电耗较高;污泥处理处置工程中,各厂污泥含水率满足合同要求,处理吨水及单位污水COD去除的污泥产生量均较高;生态环境改善方面,试点城市水环境治理工程大幅削减污染物负荷,但工程影响范围内地表水质均未达标,超标因子为氨氮、总氮、总磷和COD;工程范围内黑臭水体治理达到合同要求,宜昌生态化岸线比例提高38.9%;社会文化贡献方面,试点城市水环境治理工程建设取得较好的社会贡献。评估结果对完善水环境治理项目,促进长江流域经济社会可持续发展有着重要意义。     

基于溶解氧和耗氧污染物变化的长江流域水质改善过程分析 (2008—2018年)

长江流域以21%国土面积承载了我国40%以上的人口和经济总量。基于长江流域水质监测数据,利用统计和相关性分析方法,分析了长江流域重点断面溶解氧 (DO) 和耗氧污染物 (COD_Mn和NH₃-N) 指标的多年时空变化趋势,探讨了流域水质恢复规律和特征。结果表明：在2008—2018年,长江流域水体的水质整体上呈现好转趋势,重点断面中Ⅰ~Ⅲ类水质占比之和上升,达到95.9%,增加了3.4%。其中,在重点监控断面中年DO平均值逐年升高,大于7.5 mg∙L⁻¹的断面数量占比2018年已经达到85.7%,长江上游区域增加最为明显;年COD_Mn平均值稳定处于Ⅲ类水限值内;年NH₃-N平均值呈现下降趋势,优于地表水Ⅱ类水质标准值 (< 0.5 mg∙L⁻¹) 的断面数量占比已经达到95.2%,下游下降最为明显 (下降13%) 。相关性分析结果表明,DO与COD_Mn和NH₃-N均呈负相关,相关系数分别为−0.40和−0.44;COD_Mn和NH₃-N呈正相关,相关系数为0.36,NH₃-N已成为长江流域水体主要耗氧污染物。长江流域水体DO恢复与耗氧污染物减排密切相关,尤其是对高浓度NH₃-N的控制。长江干流沿线省市的城市环境基础设施投资多年平均占比超过全国的50%,2018年的污水排放量比2008年增加37.9%,平均污水处理率增加23.3%,未处理污水量减少了77.8%。本研究结果表明,长江流域水体耗氧污染得到有效控制,干流水质呈现逐步好转态势,可为制定长江流域污染物控制目标提供参考。     

基于浮游细菌生物完整性指数的城市河流健康评价：以深圳河流域为例

河流中的细菌是生态系统中物质循环的重要参与者,能反映河流健康状况,其群落生物指标具有评估城市河流生态状况的潜力。通过调查深圳河流域内深圳河、布吉河和福田河3条河流中的浮游细菌群落,构建了生物完整性指数 (Ba-IBI) ,评估了该流域的健康状况。基于河水浮游细菌的Illumina高通量测序结果,通过差异性检验、箱线图筛选和相关性分析方法从163个候选指标中筛选出变形菌门、放线菌门和微丝藻菌目相对丰度及门水平Simpson多样性指数作为核心指标,构建Ba-IBI评价体系。结果表明,深圳河流域内的20个位点中处于健康状态、亚健康状态、一般状态和较差状态的位点数分别为7个、4个、5个和4个。其中,深圳河处于一般和较差状态的点位比例高达85.7%;健康状况从上游到下游逐渐恶化;整体健康状况较差。布吉河和福田河健康状况相对较好,处于亚健康状态。各采样点Ba-IBI得分与水质状况的相关性较高 (R=0.77,P<0.01) ,表明Ba-IBI能有效评价城市河流的健康状况。本研究结果可为深圳市河流的修复和管理工作提供参考。     

Assessment of persistent organic pollutants in sediments from Lower Mekong River Basin

Organochlorine compounds (OCs) in sediments collected from various locations in Lower Mekong River Basin (MRB) in Laos and Thailand were examined to elucidate their occurrence, distribution and potential ecological risk. Concentration of PCBs and DDTs were higher than other OCs, ranging from 0.18 to 310 μg kg⁻¹ dry wt. and from 0.027 to 52 μg kg⁻¹ dry wt., respectively, whereas CHLs, HCHs and HCB were 1-3 orders of magnitude lower. Geographical distribution indicates that levels of PCBs, DDTs and CHLs in the Vientiane canal were significantly higher than those in mainstream of Mekong River, Phong River and its surrounding areas, indicating significant sources of these compounds in urbanized areas. Comparison with other parts of MRB indicates that PCBs were higher in Laos, whereas DDTs were more prevalent in Mekong Delta, indicating location specific contaminations of these compounds in MRB. The ratios of DDTs composition indicate possible difference in the historical input of DDT among locations in and around Mekong River. Hazard assessment of PCBs and DDTs indicate possible toxic potential particularly in areas close to point sources such as intensive human activities and agricultural areas which highlight the need for further study.     

基于模型法的松花江流域“十一五”总量减排水质改善效益分析研究

定量评估"十一五"期间总量减排的水质改善效益,科学真实反映减排成效,是重点流域总量减排工作持续进行的关键。以松花江流域为例,核算不实施总量减排情景下松花江流域的COD排放量,基于流域一维水质模型、SPARROW模型、GBNP模型等建立松花江流域COD排放总量与水质的对应关系,模拟预测不减排情景下各断面的COD浓度。研究结果表明,流域一维水质模型的模拟结果相对合理,根据模型预测,若不实施减排,2010年松花江流域总体COD将增幅20.5%,其中干流COD浓度增幅4.2%,支流COD浓度增幅36.0%。     

River water quality assessment using environmentric techniques: case study of Jakara River Basin

Jakara River Basin has been extensively studied to assess the overall water quality and to identify the major variables responsible for water quality variations in the basin. A total of 27 sampling points were selected in the riverine network of the Upper Jakara River Basin. Water samples were collected in triplicate and analyzed for physicochemical variables. Pearson product-moment correlation analysis was conducted to evaluate the relationship of water quality parameters and revealed a significant relationship between salinity, conductivity with dissolved solids (DS) and 5-day biochemical oxygen demand (BOD₅), chemical oxygen demand (COD), and nitrogen in form of ammonia (NH₄). Partial correlation analysis (r _p) results showed that there is a strong relationship between salinity and turbidity (r _p?=?0.930, p?=?0.001) and BOD₅ and COD (r _p?=?0.839, p?=?0.001) controlling for the linear effects of conductivity and NH₄, respectively. Principal component analysis and or factor analysis was used to investigate the origin of each water quality parameter in the Jakara Basin and identified three major factors explaining 68.11 % of the total variance in water quality. The major variations are related to anthropogenic activities (irrigation agricultural, construction activities, clearing of land, and domestic waste disposal) and natural processes (erosion of river bank and runoff). Discriminant analysis (DA) was applied on the dataset to maximize the similarities between group relative to within-group variance of the parameters. DA provided better results with great discriminatory ability using eight variables (DO, BOD₅, COD, SS, NH₄, conductivity, salinity, and DS) as the most statistically significantly responsible for surface water quality variation in the area. The present study, however, makes several noteworthy contributions to the existing knowledge on the spatial variations of surface water quality and is believed to serve as a baseline data for further studies. Future research should therefore concentrate on the investigation of temporal variations of water quality in the basin.     

上海城市水环境质量改善历程与面临的挑战

上海市排污总量大,污染负荷重.历史上,黄浦江曾经黑臭,苏州河则在20世纪70～90年代终年黑臭,地表水污染一度成为困扰上海环境的一个主要问题.20世纪80年代以来,上海加大了对城市受污染河流的治理力度,开展了一系列工作,其中苏州河修复是最具代表性的一项.苏州河治理耗资157亿元,历时20年.在实施了苏州河污水合流一期、苏州河环境综合整治一、二、三期项目后,苏州河黑臭现象消失,水质持续改善,滨河风貌明显改观,受到各方面高度评价.与此同时,上海城市水环境质量总体趋好,而要进一步稳定和持续改善全市水环境质量,深化整治势在必行,水环境工作者面临新的挑战.     

长江、嘉陵江(重庆段)源水有机提取物的致突变活性及其季节变化

为了确定并比较重庆主城区段长江、嘉陵江源水有机提取物的致突变性及其季节变化规律，分别于春、夏、冬季采用GDX－120大孔树脂，对位于城区上游、城区中段、城区下游以长江、嘉陵江源水的5个水厂的进厂水进行了有机物的浓缩提取。提取物的致突变活性采用经典的Ames试验平板掺入法评估，测试菌株为TA98及TA100，同时做加与不加S9的比较。结果显示，嘉陵江及长江源水的有机提取物均有不同程度的致突变活性。嘉陵江源水明显大于长江源水，城区中段源水明显大于上游段及下游段源水。多数断面显示平水期致突变活较为显著并且移码型致突变性大于碱基置换型致密变性。研究结果提示，城市污染源已导致长江、嘉陵江源水具备致突变活性，控制两江沿岸的各种水污染源已成为当务之急。