长江流域上游地区“三磷”污染现状及对策研究

长江流域上游地区是我国“三磷”(磷矿、磷化工企业和磷石膏库)最为集中的区域,总磷污染尤为严重.为保障长江流域水环境安全,支撑长江经济带可持续发展,从分析长江上游“三磷”污染状况出发,剖析总磷污染成因,提出“三磷”污染控制对策建议.结果表明,长江流域上游地区总磷污染成因主要包括:磷矿资源丰富,长期开采对上游水环境产生显著影响;围绕磷矿开采的磷化工产业发展迅速,但管理薄弱导致总磷超标排放;存量磷石膏临河不当处置与堆存,环境污染与安全隐患大.针对总磷污染成因,按照“重点突出,精准施策”原则,以长江流域上游地区“三磷”集中片区为重点开展综合整治,提出几点对策建议:①重点加强沱江上游德阳段绵远河、石亭江,乌江上游贵州段瓮安河、洋水河和清水江,湖北省宜昌-兴山-神农架一线和钟祥-南漳一线三个片区的磷矿治理;②推动绵远河、石亭江、乌江、香溪河流域等涉磷工业园区/工业集中区的技术改造升级,促进磷化工产业绿色发展;③加强四川省(沱江)、贵州省(乌江)、湖北省(香溪河)等磷石膏堆场密集分布区域的规范化综合管理;④以法规和标准为准绳,加快完善涉磷污染源监管系统.      

长江流域磷及“三磷”入河通量及其对干流关键断面磷通量的贡献：模型与情景分析

河流磷含量是河流水质的一个重要指标.全球和区域尺度上河流磷的循环和含量的关系已经被广泛关注,但河流磷的来源及其对河流磷通量的贡献在空间格局上存在巨大的差异.近10年来,长江流域磷矿、磷化工和磷石膏（简称“三磷”）的陆源输入可能是河流磷的重要来源之一,但“三磷”的入河量及其对长江关键断面磷通量的贡献仍然不清楚.本研究基于流域高分辨率（100 m×100 m）的土地利用、磷的生物地球化学收支、河流strahler分级理论、河道截留的“spiraling”理论等,模拟流域陆源磷的入河量、长江关键断面磷输送通量及“三磷”入河量对长江输送磷通量的贡献份额,并将模型结果与长江关键断面连续2年（2016—2017年）的实测结果进行对比验证.结果表明,长江流域2010—2017年多年总磷入河量约为52.0×10⁷ kg,总磷入河模数为（285.19±23.38） kg·km^-2·a^-1.流域总磷入河量主要受到面源输入和“三磷”输入的控制, 其中,“三磷”入河量从9.23×10⁷ kg增加到26.57×10⁷ kg.长江流域“三磷”入河量存在显著的空间变化,金沙江下游、乌江流域、长江上游地区、岷沱江流域、汉江和长江中游等子流域“三磷”贡献了长江磷输送通量的32.8%,是长江磷的主要来源之一.模型情景分析揭示情景3、4、9减排效果显著且可以实现,建议作为当前长江水环境磷规划管理工作的首要选择.     

我国磷石膏综合利用产业发展模式探析

“十四五”时期,寻求磷石膏综合利用产业发展新模式,对于提高磷石膏综合利用率、推动生态文明建设具有重要意义。本文总结出我国磷石膏综合利用产业发展模式分为政策驱动模式、市场驱动模式以及技术驱动模式三种类型。在此基础上,梳理磷石膏综合利用产业发展现存问题,提出建立基于“磷石膏综合利用服务平台”的产业发展模式,并建议坚持“政府引导、市场主导”的发展原则,加快完善磷石膏综合利用产业政策,加强高值化技术创新和推广力度。     

磷石膏渗滤液对黏土防渗层的影响研究

磷石膏是磷肥工业产生的固体废弃物,目前我国磷石膏的综合利用率仍较低,云南现有磷石膏渣场主要采用集中堆存处理,并采用黏土层防渗。因此了解渗滤液对黏土层防渗性能的影响,对渣场环境保护有着非常重要的作用。结果表明,磷石膏渗滤液与黏土层的相互作用是酸性水和氟、磷、硫及磷石膏中重金属元素流入环境的关键因素。渗滤液作用于黏土使其渗透性大大降低,同时渗出液酸性减弱,渗出液中的氟、磷和硫等元素含量减少,使得对环境的污染减弱。     

磷石膏堆放的环境污染及其防治措施

<正> 磷石膏是磷肥工业的付产品,当用硫酸消化磷矿石生产磷酸时就会产生磷石膏,随着磷肥和磷酸盐工业的发展,将会产生大量的磷石膏。据资料报道,1987年全世界的磷肥厂产生了约1.5亿吨付产品磷石膏,其中约1.3亿吨未被利用。我国磷石膏的年排放量将近200万吨。预计到“八五”末期,仅湖北省的黄麦岭、大峪口两个矿肥结合工程     

三氯化磷、三氯氧生产过程中含磷废水处理研究

随着国家生态环境建设和绿色可持续发展,对“三磷”企业的总磷排放标准越来越高,为了有效处理含磷废水,公司通过先对含磷废水加石灰压滤去磷,再在弱酸性条件下加入双氧水、除鳞剂和絮凝剂的二次除磷的方案,将含磷废水中的总磷降到3PPm以下,达到并优于国家、园区接管和排放标准。     

长江经济带农业废水面源污染与农业经济增长的脱钩关系

推进农业废水面源污染与农业经济增长的脱钩,是实现长江经济带农业经济高质量发展的迫切要求,因此,本文测算分析了2011~2016年长江经济带农业废水中氨氮、化学需氧量、总磷、总氮排放量与农业经济增长的脱钩关系及其演化趋势,结果表明：长江经济带农业废水面源污染总脱钩指数的变动幅度较小且小于0,但2015~2016年各污染源脱钩程度有所恶化;分省统计结果方面,四川农业废水中氨氮和化学需氧量排放脱钩为扩张性负脱钩,贵州、江苏、江西、上海、云南以及重庆化学需氧量排放为绝对脱钩,污染物排放绝对脱钩的省市主要位于长江经济带中游;农业废水面源污染的氨氮、化学需氧量排放的异质性空间边界溢出效应较明显,而总磷、总氮排放同质性溢出效应较明显;农业废水面源污染排放物的Moran’s I随距离升高,但随着空间边界地理距离的拉大,长江经济带农业废水面源污染的空间溢出效应脉冲式递减;氨氮、化学需氧量、总氮和总磷的排放对农业经济增长的长期影响呈U型趋势,影响效应贡献最大的为化学需氧量,其次为氨氮,总磷和总氮的影响较小,而总磷的影响持续为正.     

长江流域总磷污染:分布特征·来源解析·控制对策

针对长江流域总磷污染,开展总磷污染时空特征分析,选择长江流域总磷污染最严重的上游地区岷江和沱江为典型区,分析总磷来源,提出总磷污染控制对策.研究表明:2016年开始总磷成为长江流域主要污染因子,其中上游污染最重,中游污染最轻,总体呈降低趋势;长江流域枯/平水期总磷污染较重,丰水期污染较轻,说明流域主要污染负荷来自点源.总体来说,造成长江流域总磷较高的原因有:磷矿开采和磷化工的污染源高负荷排放,造成部分河段水质严重超标;基础设施建设滞后,城镇生活污染源排放影响河流水质;畜禽养殖废物资源化利用不足;生态流量不足,加剧水污染问题;水污染治理导向不全面和污染源监管措施不系统,影响总磷水质同步改善.针对长江流域总磷污染特征,按照"分区控制、分类治理""突出重点、精准施策"原则,提出长江流域总磷污染控制建议:①抓住长江流域上游重点片区,开展流域总磷污染整治. ②抓住磷化工、城镇生活和畜禽养殖等三类涉磷重点污染源的治理,控制磷污染负荷排放. ③抓住环境监管有效手段,进一步完善水环境标准和监管体系.      

“散乱污”企业遥感动态监管技术及应用

针对京津冀及周边等大气污染重点地区“散乱污”企业监管缺乏有效技术手段的问题,以卫星遥感技术为基础,综合利用地面站点空气质量监测、车载走航遥测技术、污染源在线监测等多种技术手段,建立了一套“散乱污”企业动态监测与整治效果评估的方法体系,并以京津冀及周边大气污染重点区域“2+26”城市中的廊坊市为典型示范区开展了应用.结果表明:①基于卫星遥感建立的大气污染指数模型及重点关注网格可以很好地指示“散乱污”企业重点集聚区,2018年3月廊坊市在重点关注网格内识别出疑似“散乱污”企业42处.②廊坊市“散乱污”企业PM_2.5和NO₂的整治效果明显,与2017年相比,2018年其对全市PM_2.5浓度和NO₂对流层柱浓度下降的贡献率分别达11.14%和5.95%.③廊坊市“散乱污”企业分布及整治效果核查验证表明,建立的“散乱污”企业识别方法有效,污染企业识别率达79%,“散乱污”企业整治效果明显,待核验的42处疑似企业中已拆除或关停的企业有14家,其他为中小型企业.车载走航遥测技术可以有效配合现场核验,核验的疑似“散乱污”企业沿线中因“散乱污”企业已整治完毕,现场观测显示污染程度较低.研究显示,建立的“散乱污”企业动态监管技术,不仅可以掌握“散乱污”企业区域污染分布规律,而且可以有效提取重点监管目标及评估管控效果,解决了目前“散乱污”企业监管技术手段缺乏的问题,并可应用于中小企业的监管,对提升我国大气环境精准治污、科学治污水平意义重大.      

滇池流域富磷地区暴雨径流中磷素的沉降及输移规律

滇池流域的磷矿分布及其开采是导致滇池湖泊富营养化的重要原因.因此,本文对滇池流域富磷地区暴雨径流中磷素输出、输移过程中总磷含量与颗粒粒径的关系进行了研究.结果发现,不同土地利用类型的污染源在暴雨中的磷流失量差异性显著,呈现磷矿开采区>林地>台地的特征;暴雨径流水样沉淀8h后,TP浓度显著下降;两场暴雨径流水样中,平均63.3%的磷素随粒径<0.02mm的颗粒流失,其中,平均43.8%的磷素随粒径<0.008mm的颗粒流失;两场暴雨径流中,仅有1.5%的总磷从污染源经沟渠最终进入了河道.研究表明,径流中所含总磷以小于0.02mm的颗粒物形式流失,通过延长水力停留时间可以达到良好的沉淀去除效果,而沟渠系统在面源总磷污染的控制过程中起着重要作用.     

长江经济带典型流域重化产业环境风险及对策

长江经济带工业企业密集,环境风险点多,产业结构和布局不合理造成累积性、叠加性和潜在性的生态环境问题突出,制约了其持续健康发展.根据自然资源、社会经济和产业发展特征,选择3个典型流域（区域）（即重化产业最密集、人口最密集,重化产业布局性矛盾最突出的长江湖口以下干流区域;重大调水工程下游减水河段与涉水产业重点发展的汉江流域;生态系统脆弱的喀斯特地貌区与磷矿资源开发强度高的乌江流域）进行分析,并识别流域重化产业发展可能带来的环境风险问题及其演变趋势.基于保障“清洁长江”与“安全长江”建设的总体目标,按照“守底线、优格局、提质量、保安全”的调控思路,提出长江经济带典型流域重化产业绿色发展的优化调控对策和差别化生态环境保护与环境风险防控建议,为推动长江经济带的实施精准治理提供支撑,主要包括:①长江湖口以下干流区域以保障人居环境安全为目标,以各类工业园区为抓手优化布局,提升区域环境风险防控能力建设,研究制定长江沿岸地区持久性有机污染物控制对策;②汉江流域以流域环境承载力为硬约束,从国家产业政策战略高度调整汉江中下游的产业发展战略,严格控制高耗水和水污染产业的持续发展;③乌江流域以保障下游库区水质为目标,严控喀斯特地貌区域新增磷化工产能,研究喀斯特地貌区实施磷化工产业废水特别排放限值.      

长江经济带国家重点生态功能区生态补偿环境效率评价

环境效率是考量生态补偿政策实施效果的重要指标,对国家重点生态功能区生态补偿环境效率进行有效测度可以为完善我国生态补偿政策提供有益参考.采用三阶段DEA模型对长江经济带11个省市的国家重点生态功能区生态补偿环境效率水平、变化趋势及其差异性进行评价,通过线性数据转化方法对非期望环境负产出进行处理,并识别第三产业增加值占比等背景变量对投入产出效率的影响.结果表明:①长江经济带第三产业增加值占比对能源投入产出的影响显著（t值检验达到5%显著性水平）,进出口总额、人均GDP、人口密度等因素对各项投入产出的影响均不显著.②长江经济带11个省市2012-2017年综合技术效率均值在剔除背景因素和随机干扰前后未发生变化,但纯技术效率均值由调整前的0.94升至调整后的0.96,规模效率均值由调整前的0.94降至0.92,表明纯技术效率对提高环境效率起主导作用.③上游4个省市（重庆市、四川省、云南省、贵州省）与中下游7个省市（江西省、湖南省、湖北省、安徽省、江苏省、浙江省、上海市）生态补偿环境效率均值差距较大,其中,云南省的环境效率最低.研究显示,长江经济带11个省市的国家重点生态功能区生态补偿环境效率从上游到下游整体呈上升趋势,应在提高综合技术效率的同时,更加注重基本公共服务能力和生态环境保护双重目标的协调.      

长江口海域生态环境状况及保护对策

为加快推进长江口海域的生态环境保护和修复工作,结合长江经济带大保护,系统总结分析了近20年长江口环境质量和生态监控区的监测结果.结果表明:①长江口海域生态系统长期处于亚健康状态.②长江径流总量呈现波动变化,年均流量无明显的变化,而长江口海域海水环境状况一直较差.③营养盐污染严重,主要污染物是无机氮和活性磷酸盐;浮游生物和底栖生物群落结构不稳定,存在生境破碎化严重、外来生物入侵、赤潮频发、低氧区等诸多生态问题.为加强长江口海域生态环境的保护与修复,建议:①加强顶层设计,推进落实陆海统筹;②科学规划临港产业布局,加强涉海产业的污染管理;③加强污染物入海排放管控,提升海洋环境保护意识;④保障海洋生态建设资金,强化海洋生态保护与建设.      

伊逊河流域总磷污染来源解析

2017—2018年TP成为滦河一级支流伊逊河流域的主要污染因子,部分国控断面水质主要以GB 3838—2002《地表水环境质量标准》Ⅳ类、Ⅴ类为主.为开展伊逊河TP污染定量识别研究,在2017年和2018年伊逊河流域水体TP污染时空特征分析的基础上,从流域磷铁矿工业污染、城镇生活污水、雨水径流、河道内源释放以及农业非点源等方面开展TP污染研究.结果表明:①伊逊河流域上游至下游TP污染程度呈加剧恶化趋势,上游唐三营控制单元污染较轻,下游李台控制单元TP污染最重;丰水期TP污染较重,枯/平水期污染较轻;从年度看,2017年TP污染严重,2018年年均ρ（TP）下降了50.00%.②2017年、2018年伊逊河流域TP污染来源差异显著,2017年磷输入主要来自于磷铁矿工业污染,占比为33.46%;选矿企业整改后,2018年磷输入主要来源变为畜禽养殖和城镇生活污染,二者占比合计为59.91%.针对伊逊河流域TP污染特征,提出伊逊河流域TP污染控制建议:加强选矿企业环境监管,进一步完善监管体系;加强流域水土流失治理,实施矿山披绿;大力实施绿色农业工程,加强畜禽养殖布局优化.      

长江经济带环境经济核算研究

长江经济带是我国重点实施的“三大战略”之一,战略地位极其重要,开展长江经济带环境经济核算可反映地区经济活动的环境代价,是践行“绿水青山就是金山银山”理念的重要实践和举措.该文结合人力资本法、市场价值法、防护费用法和影子成本法等方法核算了长江经济带环境退化成本,并基于虚拟治理成本方法和大气环境容量、水环境容量结果测算了该地区实现环境质量达标所需要的治理投入资金缺口.结果表明:2004—2017年长江经济带环境退化成本呈上升趋势,平均环境退化指数约为2.35%,人均退化成本约为822元,单位面积（1 km2）退化成本约2.30×105元,2017年地区总成本达8.56×1011元,其中大气环境退化成本约占60%;14年间地区国民经济也保持快速增长,整体而言,该地区还处于经济增长与环境退化成本同步上升阶段,尚未达到环境库兹涅茨曲线拐点,需要提高资源的使用效率、加强环境治理.2017年长江经济带大气和水污染治理实际成本仅为4.49×1011元,要实现长江经济带环境质量的全面达标,到2035年还需投入环境治理资金共计约2.25×1012元（为折现价格）,治理缺口较大,而且地区环境退化成本（外部成本）仍远大于实现环境质量全面达标的治理成本（内部成本）.因此,建议进一步加大对长江大保护的投入,加大国家环保专项资金以及重点生态功能区转移支付的支持力度,探索市场化生态补偿机制,充分保障实现长江经济带环境质量全面达标和生态改善的资金投入;综合运用税费、补贴、交易和价格等手段使环境成本内部化,倒逼产业转型,促进地区实现经济高质量发展与环境高质量保护目标.      

长江流域水生态环境安全主要问题、形势与对策

为进一步深化长江流域水生态环境保护的系统性、整体性科学认识,围绕长江水生态环境安全的主要问题及形势进行了剖析,提出了进一步加强长江流域水生态环境安全保障的对策建议.研究表明:在水环境质量方面,磷污染成为制约水质改善的主要影响因素,农业源排放量占比高,但工业源入河对水体的影响更直接,水库群运行带来的水沙条件变化对磷污染沿程演变有明显影响;在水生态健康方面,长江水生生物资源衰退、湖库富营养化格局发生改变、湿地生态功能退化问题突出;在水环境风险方面,化工围江、航运污染风险引起广泛关注.当前长江流域面临着源头区水资源战略储备减少、区域经济发展与生态环境保护双重压力仍较大、水环境质量仍存问题隐患、水生态系统退化态势未得到根本遏制等复杂且严峻的形势,未来长江水生态环境安全保障仍有诸多挑战.建议统筹长江全流域“一盘棋”,推进区域绿色协调发展,强化磷污染点面源综合管控,着力提升水生态健康水平,同时加快水环境风险隐患排查整治,强化科技创新有效供给.      

长江流域生态系统可持续管理策略

长江流域涉及长江经济带发展和长三角一体化发展两大国家区域协调发展战略,但生态环境问题仍然是长江流域可持续发展面临的严峻挑战,加强长江流域生态系统可持续管理策略研究具有重大意义.长江流域的环境管理策略大致经历了以水量管理、污染物排放总量管理和水质目标管理三个阶段.在统一生态环境监管职能、实现五个“打通”的新形势下,长江流域生态环境管理策略必将由水质目标管理快速向生态系统可持续管理转变.在分析长江流域生态系统保护修复取得的积极进展和面临的严峻形势的基础上,提出了长江流域生态系统可持续管理策略:①规划和建设服务于应急预警和管理决策的长江生态系统观测网络,推动不同层级、不同职能部门、空天地一体化的多源数据融合,提高生态环境监测网络的数据时空精度和反应速度,开展水陆统筹、“山水林田湖草”生命共同体综合观测;②加强长江生态系统结构、过程、功能和服务的综合性、整体性研究,主要开展长江流域生态系统综合研究、重点区域生态系统研究和突出生态问题专题研究,不断创新科研与管理深度融合的科研模式,把论文写在祖国大地上;③制定长江社会-经济-自然复合生态系统保护修复可持续发展目标及分阶段分区域目标,促进水资源、水环境、水生态、陆域生态和水陆交错带的持续改善以及生态环境系统与社会经济系统的持续协同;④提出长江生态系统保护修复的整体性、综合性和针对性、差异化的解决方案,推动长江流域生态系统健康可持续发展目标的早日实现和重点区域、突出问题的尽快解决.