流域水质目标管理技术研究(Ⅰ)——控制单元的总量控制技术

对国内外水污染防治技术体系进行了归纳总结,系统地介绍了美国水质管理技术——TMDL计划的技术框架和特点,指出TMDL对我国水质目标管理的借鉴意义. 在“以人为本,保护水生态”以及“分类、分区、分级、分期”理念的指导下,构建了以保持水生态系统健康为目标的流域水质目标管理技术体系,阐述了该体系的内涵和特点,研究了面向控制单元的总量控制技术方法,对水环境生态分区、水质标准体系的建立、水污染控制单元的选取、实际和允许负荷量的计算、污染负荷分配等关键技术进行了探讨,最后就如何实现流域水质目标管理体系提出了建议.       

GIS和情景分析辅助的流域水污染控制规划

总结了流域水污染控制规划中的正向算法和反向算法及其优缺点.以江西赣江流域为例, 以ARCGIS8.1为平台,建立了流域水环境功能区划、污染源、监测断面和排污口等空间数据库. 基于正向算法,利用情景分析法构造了流域水污染控制的4种情景,并在4种情景下生成了对污染源实行逐级控制的10组规划方案. 利用费用函数对各方案的污水处理投资进行估算;结合污染源预测,利用水质模型对各方案进行水质模拟,并将模拟的结果通过GIS的可视化表达来进行辅助决策. 以水质达标和投资费用作为规划方案的决策依据,通过赣江流域水污染治理的经济可承受能力的分析,优选出2套经济上能承受、水质上可接受的流域水污染控制方案.结果表明,GIS和情景分析法对于流域水污染控制规划在综合性、完整性和可持续性等方面具有良好的指导意义.     

基于汇水单元的甬江流域水污染物排放总量控制研究

本研究以宁波市甬江流域为例,以GIS技术辅助流域水污染控制规划,根据水环境功能区的水质目标,通过建立污染源一水环境质量的输入响应关系,对甬江流域数字高程模型（DEM）进行数字地形分析。得到甬江流域的模拟河网和流域汇水图,构筑了水污染控制单元,作为水环境容量核定和总量分配的基本工作区域。并在此基础上探讨了甬江流域的主要水污染物化学需养量（COD）总量控制分配原则,提出了排污许可量核定定量程序,为甬江流域实施排污许可证制度提供科学依据。     

流域突发性水污染事故应急体系构思

在总结流域突发性水污染事故特点和应急技术的基础上,提出了南四湖流域应急体系的构想。体系包括4个方面：风险源识别管理与数据库构建、应急监控网络优化、突发水污染事故预警和突发水污染事故应急处理处置。     

滇池流域水污染防治规划与富营养化控制战略研究

根据滇池水污染防治的决策需求,在系统分析滇池水环境演变趋势和评估演变诱因的基础上,以流域水环境承载力方案及容量总量控制方案为基础,提出了滇池流域水污染防治中长期规划研究的方法体系,包括:问题驱动、调查诊断、规划基础、规划方案、评估调控、规划战略;提出了源头控制、工程控制和末端控制相结合的污染减排对策;通过构建3个尺度、8个分区及4个规划重点的流域污染减排集成体系及情景方案,来实现在2个规划期、3类水质目标、4种社会经济发展情景下的规划目标.在此基础上,提出了滇池富营养化控制的战略思路.     

流域水生态功能分区与质量目标管理技术研究的若干问题

制定中国的水生态功能分区方案、提出流域水环境质量目标管理技术体系是解决中国流域污染控制的重大科技需求,不仅可以提升我国水污染控制的科技水平,而且对于我国流域水生态安全保障具有现实意义.本文对水生态功能分区与质量目标管理的意义、概念、研究现状以及未来发展趋势进行了研究.阐述了流域水生态功能分区与质量目标管理技术研究的迫切...     

现代流域管理体系研究

现代流域管理体系是由流域目标管理体系、流域治理技术体系、流域监测预警体系、流域法律与政策保障体系和流域行政管理体系五部分组成. 对流域目标管理体系的概念、组成和功能进行了深入剖析,分析了水体健康目标、污染控制目标、生态保护目标和资源利用目标的基本内涵,明确了流域目标管理体系在现代流域管理中的核心地位和科学意义;阐述了流域治理技术体系的基本内容,分析了工业污染控制、生活污水控制、农业面源控制和生态修复等要求,指出为确保流域生态环境得以改善,必需构建实用的、科学的流域治理技术体系;明确了流域监测预警体系在现代流域管理体系中的“感知”作用,指出完整的监测预警体系应具备提供及时、准确、完整的监测数据的能力,健全的网络监测能力,良好的评估功能,以及完善的预警和应急能力;强调了法律与政策保障体系是实现现代流域管理的必要措施,着重指出加强流域立法、完善管理制度和制订适合的经济政策,不仅可以保障流域管理目标、治理技术和监测预警体系的顺利运行,而且为流域污染治理提供政策和经济上的支持;最后分析了目前流域管理中流域行政管理的“多龙治水”问题,指出流域区划管理和地区间协调管理的必要性和紧迫性. 我国流域管理仍在起步阶段,流域治理技术水平不高,监测预警能力有待提高,流域管理相关立法不够完善,因此必须从流域管理目标、流域治理和监测预警入手加强经济投入,鼓励技术创新,构建完善流域法律与政策保障体系,最终实现跨区域、协调的现代化流域管理.      

基于服务式GIS的流域水质目标管理技术平台架构设计

针对流域水质目标管理与GIS集成技术,对比分析传统模式与服务式GIS模式的优劣,提出了基于服务式GIS的流域水质目标管理技术平台的层次结构、总体架构及建设步骤;基于具体建设需求分析,构建了辽河流域水质目标管理技术平台的详细架构。     

公众参与流域水污染控制的机制研究

近期中国流域管理的工作重点之一是水污染控制,公众参与是流域水环境管理的重要组成部分。通过公众参与可以提升公众环境意识、动员多方力量来调和多重利益团体的矛盾、监督企业环境行为、克服政府单方决策的缺陷。但目前中国公众参与流域水污染控制状况并不十分理想,未能有效发挥上述公众参与的优势,极需建立合理的公众参与流域水污染控制机制。基于政府、公众、企业之间的互约‘关系,提出了成立流域水污染控制协调小组,组织政府、企业、公众三方力量开展协商、引导支持公众参与流域水环境管理,逐步完善协调、监督、管理、激励的流域水污染控制的互约机制,动员全社会力量建立流域水环境管理的优化体制。     

中国流域水环境污染综合防治战略

目前我国流域水污染控制压力巨大,如何采取科学有效的污染防治战略是关键.对我国流域水环境污染与防治现状进行了深入评估,分析了造成水环境污染和环境保护滞后的主要原因.当前我国水污染防治缺乏流域尺度的综合防治理念指导,表现为污染控制指标单一、水环境特征区域差异不清、基准标准体系不够健全以及水环境保护与社会经济未能实现协调发展等问题.针对上述问题,提出了我国流域水环境污染防治的"分类、分区、分级、分期"控制原则,阐述了各类控制原则的具体内容,为国家流域水污染防治策略科学制定提供技术支持.     

构建基于“3S"技术的浑河流域污染事故监控示范系统

基于"3S"技术,利用计算机、通信网络、计算机辅助设计技术手段,通过建立水环境和部分重点污染源的在线监测系统,并运用水污染控制系统研究成果,对水环境污染事故实施有效监控.采用卫星遥感与浑河流域水质准同步监测技术,实现天地一体化模拟实验;采用航天卫星、低空微航、地面监视监测相结合的技术手段,实现水污染事故的应急监控监测;采用GPRs无线传输技术,构建基于"3S"技术的浑河流域水污染事故应急监控系统,实现跨流域江河水质污染自动监测数据的实时传输.     

基于流域分析方法的湖泊水污染综合防治研究

鉴于流域思想在水污染防治中应用的重要性和必要性,提出了以流域保护方法、流域分析和景观生态学相关理论为基础的流域分析方法该方法将湖泊-流域水污染综合防治的主要内容界定为4部分:子流域划分与污染负荷预测,"源-途径-末端-汇"的污染防治工程和管理方案体系设计,备选技术方案的提出和方案优选,污染负荷的削减率计算和综合方案设计.以四川省邛海流域为例,在将流域划分为6个子流域的基础上,对TP入湖污染负荷进行了计算和预测,并识别出各子流域内污染物的贡献率,分区提出了以水土流失防治、点源和面源控制、河道生态修复、河流入湖口治理和内源疏浚为主体的污染防治方案,该方案可削减TP 22.5 t·a-1,达到了预期目标.     

论河长制与流域水污染防治规划的互动关系

河长制为推进流域水污染防治规划的实施提供了制度保障,流域水污染防治规划为河长制的推进和实施提供了具体路径.河长制和流域水污染防治规划目标相同,各有侧重,是改善流域水环境质量的重要抓手.本文提出在河长制背景下流域水污染防治规划要尊重治水的客观规律,强调流域的系统性;落实《水十条》的水质改善目标要求,通过工程措施、优化调度等管理措施将污染物排放尽可能做小,将河湖生态流量(水位)尽可能做大;针对流域水污染防治规划识别的优先控制单元,各地应逐一编制单元达标方案;客观认以和把握水资源、水环境、水生态的相互关系,发挥河长制协调性好、执行力强的特点,加速推进流域水环境治理的全面改善.     

流域水质目标管理技术研究(Ⅳ)——控制单元的水污染物排放限值与削减技术评估

对国内外流域水污染物排放限值与削减技术评估体系进行了归纳,系统介绍了美国和欧盟水污染物排放限值与削减技术评估体系的框架和特点,指出其对我国流域水污染物排放限值与削减技术评估体系建设的借鉴意义.以水质保护目标为前提,按照“分区、分类、分级、分期”的理念,建立了流域控制单元水污染物排放限值与削减技术评估体系,阐述了该体系的内涵和特点;探讨了控制单元各类污染源的水污染物削减技术评估和最佳可行技术,削减技术评估指标、方法和程序,污染物削减技术检测平台,污染物排放限值确定等关键问题.      

深化重点流域水污染防治保障水环境安全——访环境保护部污染防治司副司长凌江

“十二五”期间,重点流域水污染防治要以改善重点流域及近岸海域水环境质量、维护人民群众身体健康、保障水环境安全为目标,以流域一控制区一控制单元三级分区体系为框架,以水功能区限制纳污红线为依据,以污染物总量减排为抓手,以规划项目为依托,以政策措施为保障,综合运用工程、技术、生态的方法,实施重点流域水污染综合防治战略,努力恢复江河湖泊的生机和活力,促进流域经济社会的可持续发展。     

基于生态管理的流域水环境功能区划——以浑河流域为例

从环境战略管理的高度,提出了一种基于生态管理的流域水环境功能区划分方法.在现行水环境功能区划的基础上,结合生态管理理念及相关理论,并充分考虑我国水环境管理能力及发展趋势,进行流域水环境功能区划分.流域水环境功能区划以流域水生态分区为基础,根据参考条件评估水体的生态状况,考虑水体生态保护功能和最小生态需水量,提出新的流域水环境功能区划的理论基础和技术方法体系.首次将水生态分区、水生态保护目标和生态需水量引入水环境功能区划之中,对原水环境功能区划的内涵进行了拓展.该方法以浑河流域为案例做了实证研究.     

流域水污染防治绩效评估体系研究

以环境绩效评估为基础,从总量削减、水环境质量保护、公众参与、环境治理4个方面选择指标,采用层次分析法进行水污染防治绩效评估.结果表明,赣江流域水污染防治效果明显,水环境质量呈逐年变好趋势;从环境管理来看,情况有所改善,但还存在一些问题,环保投资指数成为影响水污染防治效果的主要控制因子.     

汉江流域水污染防治规划GIS系统

本文介绍利用 GIS技术开发汉江流域水污染防治规划信息系统 ,本系统可以实现对全流域用水状况、排污现状、水环境质量进行综合分析、评价、预测、查询。为有效控制汉江流域水污染 ,促进全流域的社会经济可持续发展提供决策支持     

流域水质预警体系研究与应用进展

流域水质预警是水质监控管理的重要组成部分,完善的流域水质预警体系可为流域水污染处理提供充足时间和所需信息,有效削减水污染对水环境造成的影响.对国内外的流域水质预警体系研究进展分别从预警体系目标、预警指标、预警阈值及模拟模型4个方面进行了综述,并且对目前国内外典型流域水质预警体系进行了分析.结果表明:流域水质预警体系目标主要从流域水体功能和水体污染风险2个方面进行考虑;预警指标可分为物化和生物毒性指标2类,生物毒性指标可弥补物化指标的不足,但不能完全替代,二者联合并施是未来预警指标筛选的发展方向;预警阈值的制定依据环境质量标准、排放标准、水质现状及污染源特征等信息,采用单指标多次报警、多指标联合报警或物化与生物毒性指标联合报警等方式,可提高预警体系的稳定和可靠性;污染物迁移转化模型已有一些成熟应用,但大部分模型依然需要大量的参数和历史数据才能保证准确性,因此对于大型流域难以适用.目前我国还未有国家层面完整的流域水质预警体系和相关流程在应用,特别是缺乏可靠的污染物迁移转化模型.未来应从建立典型流域水质预警体系着手,集成地方流域成熟应用的污染物迁移转化模型,逐步完善国家层面的流域水质预警体系,为我国流域水质安全提供保障.      

流域总量控制下赣江流域控制单元划分技术

作为“控制单元的总量控制技术”的关键环节,控制单元的概念、内涵及划分方法一直存在较大分歧,其重要性没有得到应有的体现. 在分析欧美控制单元的基础上,提出了控制单元的概念(基于“控制单元的总量控制技术”的理念,为实现水环境容量总量的计算、分配和管理等目标,综合考虑水文、水环境、水生态和水体使用功能等因素而人为划分的水质目标管理单元),并阐述了其内涵. 基于GIS技术,采用多指标空间叠加分析和专家判断方法,提出了不同尺度流域的控制单元的划分原则、指标体系及技术路线,并以赣江和锦江流域为例进行了控制单元的划分,赣江流域划分为17个1级控制单元、57个2级控制单元;锦江流域划分为4个控制单元. 对锦江流域开展了非点源参与下动态水环境容量计算及控制单元总量动态分配,丰水期COD_Mn和NH₄+-N水环境容量分别占研究区年总容量的63.4%和60.6%. 假设总量利用率为70%,将控制单元的分配结果作为SWAT(soil and water assessment tool)模型的点源输入,验证控制单元划分方案的可行性,模拟结果显示,良田和均车断面的ρ(NH₄+-N)均满足GB 3838—2002《地表水环境质量标准》Ⅲ类水质标准的要求,说明划分方案可行.