岷江汤坝航电枢纽工程对水环境的影响研究

为研究长江上游岷江航电的开发对水环境带来的影响,选取岷江航电梯级水库中的第二级汤坝航电枢纽工程为研究对象.利用2016年的监测数据,分析了现状年库区渠化河段来流负荷,通过构造MIKE21水动力水质数学模型,对汤坝建成前、汤坝建成后和Ⅲ类来水情况下渠化河段的水质变化进行了数值模拟,分析了支流汇入后的污染带变化,并计算了3种情景下的水环境容量.结果 表明,现状年库区渠化河段来流污染源负荷主要来源于岷江干流.汤坝建成后,坝前CODcr和NH3-N浓度均满足Ⅲ类水质标准,TP浓度属劣Ⅴ类;在Ⅲ类来水情况下,坝前CODcr、NH3-N浓度满足Ⅲ类水质标准,TP浓度属Ⅴ类.支流汇入渠化河段形成的污染带面积较天然状态下发生变化:除镇江河和筒车河NH3-N不形成污染带以及太和河NH3-N的污染带面积减小外,其余支流水质因子污染带面积均较建设前增加.汤坝建成后,坝址处CODcr的水环境容量减少3280 t/a,NH3-N水环境容减少368t/a,TP无剩余水环境容量;Ⅲ类来水情况下,CODcr和NH3-N的水环境相比建设前减少,TP无剩余水环境容量.筒车河三类水质因子水环境容量增加,而镇江河水环境容量减小,建坝前后太和河均无剩余水环境容量.研究可为岷江航电污染源削减及应对措施的指定提供科学依据.     

辽河流域工业行业污染减排潜力实证研究

随着经济总量的持续增长,降低产污强度,从源头减少污染产生是促进污染减排的重要手段。基于2008年辽河流域工业行业环境统计数据,以COD,NH3-N两项指标为研究对象,识别出7类重点行业,其COD,NH3-N产生量分别占工业产生总量的77%、90%,排放量占工业总量的81%、77%。分析了重点行业的产污强度及末端去除率水平,表明工业行业产污强度高是工业污染严重的主要原因,发展清洁生产具有较大的减排潜力。设计工业行业发展清洁生产情景并测算出到2015年辽河工业的污染物排放情况,结果显示,通过适当限制重污染行业增长速度、重点降低产污强度、适当提高末端去除率,在流域工业行业产值年均增长率14.75%的情况下,2015年工业污染物排放量与2008年相比,COD削减45%-55%,NH3-N削减21%-33%。以此为流域工业污染防治"十二五"规划提供技术支持。     

渭河陕西段水体主要污染物时空变化分析

近年来渭河水环境日趋恶化,严重威胁关中地区的农业和社会经济发展。通过对渭河2011-2013年五个监测点水体中的高锰酸盐指数(CODMn)、NH3-N、石油类、PH、五日生化需氧量(BOD5)进行测定;采用综合污染指数法和图解法对水体主要污染物时空变化特征进行研究。结果表明:(1)渭河流域陕西段水体以NH3-N、石油类和BOD5污染为主,高锰酸盐指数含量较低,PH较正常;(2)渭河陕西段自上游的眉县向下游的华县污染逐渐加重,以临潼、华县监测点污染最为严重;(3)从2011年到2013年,渭河陕西段水体污染程度较高,且以2013年污染最为严重。污染最严重2013年的华县是污染最轻的2012年的咸阳的15.77倍。     

垃圾填埋场覆盖层灌溉处理渗滤液的试验研究

在模拟的填埋场封场覆盖层上灌溉处理不同强度的渗滤液稀释液,研究其水量减量和主要污染物COD和NH3-N的去除效果。结果表明：一个生长季内,灌溉水量负荷12 mm/d条件下,裸土覆盖层的水量减量负荷均为7 mm/d左右,狗牙根覆盖层的水量减量负荷为7.7~11 mm/d,渗滤液原液灌溉处理时为7.7 mm/d;而灌溉渗滤液的强度从低到高,狗牙根生物量先增大后减小,狗牙根覆盖层的水量减量负荷与其生物量正相关;裸土覆盖层的COD去除率为65 %左右,NH3-N去除率为70 %~93 %;狗牙根覆盖层的COD去除率为68 %~93 %,NH3-N去除率为89 %~99 %; NH3-N的去除途径主要是转化为硝态氮和被植物吸收。渗滤液覆盖层灌溉处理有良好的水量减量和主要污染物去除效果,且有植被时效果更佳,表明填埋场封场覆盖层灌溉处理渗滤液是可行的。     

仙女湖富营养化特征与水环境容量核算

以典型的亚热带大型水库——江西省仙女湖为例,于2011~2013年季节性监测了仙女湖水体理化指标。采用综合营养状态指数法对其富营养化状态进行了评价,并采用沃伦威德尔模型(Vollenweider)和狄龙模型(Dillon)计算了COD、NH₃-N、TN和TP的水环境容量。结果表明:仙女湖水质总体处于地表水Ⅱ类~Ⅲ类标准,TN 0.32~0.91 mg/L、平均0.59 mg/L,NH₃-N 0.012~0.59 mg/L、平均0.31 mg/L,TP 0.017~0.080 mg/L、平均0.028 mg/L,COD_Mn 1.61~5.59 mg/L、平均2.85 mg/L,Chl-a 0.37~0.95 μg/L、平均0.56 μg/L。从湖区上游到下游,各指标尤其是总氮、总磷、透明度和氨氮呈现明显的趋优变化特征,除TP出现Ⅲ类水质外,其余指标多年持续处于Ⅱ类水质状态;从单因子状态指数来看,采用透明度评价的营养状态最高,大部分湖区持续处于轻度富营养状态;TN和TP评价的营养状态次之,处于中营养水平。仙女湖COD、NH₃-N、TN和TP水环境容量分别为21 208.0、3 528.8、4 991.2和248.1 t/a,分别剩余容量比率56.88%、68.25%、62.89%和13.67%,影响仙女湖水环境容量最突出的环境因子为TP。同时,基于对水环境容量影响因素的分析,最后提出了提高仙女湖区水环境容量的建设性方案。     

武汉市后官湖水环境问题和污染防治对策分析

武汉市后官湖因流域城镇化迅速发展,水环境状况日渐恶化。首先对后官湖水质历史和现状分析,得出TP、TN和CODMn为主要超标因子。再结合流域土地利用现状、湖泊污染特征及其行政区划等,将后官湖流域划分成5个污染控制区(H1、H2、H3、H4和H5污染控制区),对各污染控制区中点源、面源污染进行分析,得出点源和农村生活为流域最重要污染源,两源共计排放CODMn、TN、TP和NH3-N占整个流域污染的82.9%,76%,78%和80.8%。污染控制区贡献量中,CODMn最大为H4(25.7%)和H3(23.97%);TN最大为H3(30.28%)和H4(25.31%);TP最大为H4(29.33%)和H2(25.62%);NH3-N最大为H3(31.77%)和H4(24.44%)。单位面积入湖强度中,H3区域CODMn、TN、TP和NH3-N强度最大,分别为35.57t/(a·km2),6.87t/(a·km2),0.85t/(a·km2)和5.57t/(a·km2),表现出污染强度"西低东高"的污染特征。针对上述污染特征本研究提出后官湖流域和各个分区污染防治对策,并对基于流域分区控制下污染物入湖量进行了测算。     

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。     

沿江大开发背景下长江江苏段水环境污染负荷趋势

沿江开发是当今世界各国经济发展和国土整治关注的焦点,江苏省沿江开发过程中高密度和高强度的产业集聚将对长江江苏段水环境带来压力。根据江苏省沿江各地市社会经济和调查的环境监测资料,分析了沿江大开发背景下长江江苏段的水环境污染负荷及治理现状并预测了未来演变趋势,结果显示:2002年长江江苏段污染负荷的废水总量为210 997.80×10\+4 t,COD\-\{Cr\}总量为380 817.20 t,NH\-3 N总量为28 391.36 t;预测2010年将分别达到395 977.10×10\+4 t、598 197.80 t和42 381.56 t,较2002年分别增长87.7 %、57.1 %和49.3 %。污染源治理方面工业污水90%以上已达到了国家排放标准,而生活污水处理无论在污水处理厂数量还是处理深度都难以满足实际需要。为使长江水域生态环境不受破坏和饮用水源地的供水安全得到保障,提出了优化产业结构、削减污染负荷、加强生活污水处理厂建设和提高沿江主要支流的治理力度等多项调控措施。     

西太湖区域水环境容量分配及水质可控目标研究

西太湖流域产业、人口集聚,水环境污染一直以来是该区域经济可持续发展的制约因素之一,利用2010年的监测数据对西太湖主要入湖河流及湖体的水环境状况进行了分析,通过对研究区域工业点源、城镇和农村生活源、农田面源和畜禽水产污染源排污的分布情况调查,并计算了入河污染物量;利用构建的西太湖区域水量水质数学模型,估算了区域水环境容量,依据水环境功能区的水质目标与水域面积分配到了各市/区,在充分调查现有与规划的各类型污染源总量控制工程措施的基础上,量化出具有空间分布的流域污染削减率,并提出水质可控目标。结果表明:太湖湖体受总氮污染影响总体水质劣于Ⅴ类,研究区域主要入湖河流基本处于Ⅳ类,氨氮超标最严重;进入水体的COD为25 410.2 t/a,氨氮2 795.4 t/a,总氮4 646.4 t/a,总磷313.8 t/a,其中城镇生活源污染物入河量所占的比例最大,各类污染物均在35%~50%,尤以宜兴市和常州武进区负荷较大;各控制单元进入水体的污染物量基本都超过了水环境容量,近期各市/区COD、氨氮、总氮和总磷的削减率分别为8.0%~56.0%,8.0%~62.1%,6.0%~41.8%,8.0%~59.9%,远期污染物削减率更高;最终通过模型推算,定出西太湖湖体各污染因子的可控目标,2015年,COD、氨氮、总氮和总磷分别为4.50、0.80、3.50和0.08 mg/L,2020年进一步达到4.50、0.60、3.00和0.07 mg/L,为西太湖总量控制提供科学依据。     

基于环境基尼系数的控制单元水污染负荷分配优化研究

将基尼系数这一福利经济学概念引入松花江流域水污染物负荷分配过程,综合考虑水循环的社会-经济-资源-环境因素,从社会经济发展、科技进步水平、水污染治理水平和资源禀赋差异角度出发,遴选出人均GDP、重污染行业总产值比重、人均水污染物产生强度、工业水污染物去除率、生活水污染物去除率、单位国土面积水资源量、国控劣Ⅴ类断面占比7项指标,以COD及NH_3-N负荷为控制因子,辅以贡献系数这一表征外部不公平性参数,构建了以基尼系数为度量标准的流域水污染负荷优化分配模型,并据此制订了松花江流域33个控制单元基于公平性的水污染负荷分配方案。研究表明,2012年松花江流域基于7项指标的基尼系数值均大于0.4,超过了基尼系数合理警戒线,说明流域控制单元间COD及NH_3-N排放在社会经济和资源环境方面存在不公平现象,其中松花江干流和第二松花江流域是不公平性特征最为突出的两个流域。在Lingo模型优化分配得到的2020年流域各单元COD削减方案中,单元21的年削减量最大,为1.82万t/a,单元10的年均削减率最高,达8%;在相应NH_3-N削减方案中,单元21的年削减量及削减率均为最大,分别达到0.08万t/a及8%。     

竺山湾流域河湖系统污染物总量控制研究

复杂河湖系统的总量控制需考虑河湖双重控制目标,以太湖西北部竺山湾流域为研究对象,运用排污系数法计算了区域内的入河污染负荷;构建了一维河网和二维湖体水环境数学模型,对水环境数学模型进行了率定;基于多重目标的河网水环境容量计算方法,计算了河网水环境容量,并分配至各控制单元;定量分析了各控制单元各污染物总量达标情况下的削减量及削减率。结果表明:竺山湾流域COD削减量为834.4 t,削减率为13.8%;氨氮削减量为226.1 t,削减率为36.5%;总氮削减量为724.8 t,削减率为55.2%;总磷削减量为108.9 t,削减率为73.4%。论文成果对于开展竺山湾流域污染物总量控制和水环境保护具有重要指导意义,同时为类似的河湖系统水污染物总量控制提供借鉴。     

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     

红枫湖水质变化趋势及原因分析

红枫湖是贵阳市重要的饮用水源地,自2007年集中治理以来,水质不断好转,基本达到预期目标。对红枫湖流域7个断面及4条入湖支流水质进行监测,研究2003~2012年10年的水质变化趋势和2013年年内变化趋势,并对引发水质变化的原因进行分析。结果表明,从2003年到2007年红枫湖水质急剧恶化,从Ⅲ类降到劣Ⅴ类;经过6年的集中治理,水质提升至目前的Ⅲ类、局部Ⅱ类,整体处于中营养状态,但受内源污染和外源生活污染等影响,部分断面仍存在TP、NH3-N、COD等超标现象。湖库水质季节性变化明显,受降雨及气温影响,在6月和7月出现轻度富营养化,其余月份均处于中营养状态。红枫湖4条入湖支流水质受到不同程度的污染,2011年后水质状况好转,但支流水体呈现受生活污染源污染的显著特征,主要表现为BOD5、粪大肠菌群超标。因此,对影响水质的污染源还需要增加处理设施,加强管理,以达到水源地水质的要求。     

环境分权与经济竞争背景下河流跨界污染的县域证据

在环境地方分权治理和县域经济竞争体制下,县级政府间在环境污染治理方面可能存在"以邻为壑"的行为,这使得同一流域上下游县域间更容易产生跨界污染问题。本文通过引入污染"累积效应"和河流"自净效应",建立了河流污染的外部性模型,并推导出相应的假说,再从不同环境规制强度和行政分割前后两个维度,对河流污染程度的动态变化进行了情景模拟。基于2004—2014年七大流域中国国控监测断面的周数据,本文对河流污染程度与"县边界-监测站"沿河距离的关系进行了实证检验,并进一步检验了环境分权体制下不同行政分割程度对"跨界效应"的影响。研究发现:(1)随着河流接近县域下游边界,在更强"累积效应"作用下,河流污染指标COD和NH3-N呈现加速递增趋势,河流"跨界污染"问题显著;(2)在河流跨越县域边界后,由于更强"自净效应"和相对严苛的环境监管,COD和NH3-N增长放缓乃至局部下降,县边界两侧污染程度呈现出结构性差异,且这种差异在中西部地区更为突出;(3)河流跨越的行政边界越多,所面临的沟通与协调难度就越大,潜在的利益冲突下"以邻为壑"动机就更强,因而污染排放就更加严重。据此,本文建议加快推进"环保机构监测监察执法垂直管理制度改革"和"河长制"河湖管理模式,改革现行以块为主的环境治理方式,从制度层面解决好中央与地方、地方政府之间的权责关系;推行环保督查的同时,从官员绩效考核层面提升环保激励;建立组织架构完备、各级监测站点分布合理、衡量指标齐全的河流水质监测体系。     

深圳宝安区土地利用变化的环境影响研究

采用深圳宝安区1996-2004年的土地利用数据及其逐日降雨量资料，应用Costanza关于生态系统服务价值方面的研究成果，对该区域土地利用变化导致的生态服务价值进行了计算；应用SCS模型对该区主要污染物氨氮（NH4-N）、总磷（TP）以及高锰酸盐指数（CODMn）的面源污染负荷的变化进行了定量分析。结果表明：1996～2004年期间，土地利用变化导致区域总体生态服务功能下降了31．36%；氨氮和CODMn的面源污染负荷分别增加了4．12%、5．73%，总磷的面源污染负荷减少了1．64％。进一步对三种土地利用规划供选方案（2004-2020年）的环境影响进行了分析。在不同规划方案下，到2020年，宝安区总体生态服务功能将比2004年下降3．79％、10．97％和30．76％。但其下降速度都将得到明显遏止；氨氮、总磷和CODMn的面源污染负荷也将有较明显的增加，且皆以规划方案1增加最小,方案2居中，方案3增加最大。     

负荷历时曲线法在赣江流域TMDL计划中的应用

赣江流域是鄱阳湖水系的第一大流域,由于人口密度大、企业多,使得赣江流域的水环境日趋严重。为此,以赣江流域为对象,选择外洲站点为代表性站点,绘制赣江流域污染物的流量历时曲线和负荷历时曲线;并分析污染物最大日负荷的变化特征,赣江流域各月、各季节和各水情期的污染物最大日负荷波动较大,各时间段的污染物最大日负荷呈负偏态分布;最后比较了赣江流域现状负荷通量和允许负荷通量,发现赣江流域总体水质较好,COD有部分盈余,但NH3 N和TP的现状负荷已接近最大允许负荷,尤其在丰水期,说明面源对赣江流域的NH3 N和TP的贡献较大,赣江流域的污染物控制应以面源控制为主     

三峡水库入库污染负荷研究(Ⅰ)--蓄水前污染负荷现状

分析蓄水前三峡水库入库污染负荷,包括库区污染负荷,如城市生活污水、工业废水、农业面源、船舶流动污染源;主要干支流长江、嘉陵江、乌江的入库背景污染负荷,包括上游天然背景负荷和上游污染贡献负荷,为三峡水库水污染防治提供理论依据。研究表明：①进入三峡库区的污染源主要来自长江、嘉陵江、乌江上游输入的背景负荷,包括上游贡献负荷和天然背景负荷,其中：CODCr的天然背景负荷与上游污染贡献负荷较为接近,BOD5、NH3-N的上游贡献负荷略大于天然背景负荷;TP的上游贡献负荷远大于天然背景负荷。因此,“三江”上游区域的污染治理工作应为今后三峡水库水污染防治的重点;②库区内排放的主要污染物是TP、BOD5、TN、CODCr等有机污染物,其累计等标污染负荷比达到98%以上。库区内的主要污染源为农田径流,其等标污染负荷比为77.85%;其次为城市污水,其等标污染负荷比为19.45%,工业废水的等标污染负荷比只占1.62%。因此,农田面源将是今后库区污染防治的重点。     

基于控制单元的水环境容量核算研究——以锦江流域为例

水环境容量核算是流域水环境容量总量分配的重要依据,关系到流域水质目标的实现。控制单元作为流域水环境管理的一个基本实施单位,以其为基础开展水环境容量核算,对于科学制定控制单元容量总量分配具有重要意义。以江西省锦江流域为例,根据水环境容量核算的基本原理,结合锦江流域的污染状况、水质现状和水环境功能区划,对流域各控制单元COD和氨氮的水环境容量进行分析,结果表明,控制单元的水环境容量与其内排污口的分布及功能区水质目标密切相关,COD的水环境容量以高安控制单元的最大,为 21 811 t/a;其次为上宜控制单元,为 21 168 t/a;再次为新丰控制单元,为 14 493 t/a;万载控制单元的最小,为 7 607 t/a。氨氮的水环境容量在各控制单元的分布特征与COD的略有不同,以上宜控制单元的最大,为790 t/a;其次为高安控制单元,为664 t/a;再次为新丰控制单元,为462 t/a;万载控制单元的最小,为303 t/a     

马颊河水系三条河流水质变化及污染物入海通量分析

分析了徒骇河、德惠新河与马颊河2003~2010年入海断面水质变化状况及入海通量的变化趋势。结果表明：徒骇河与德惠新河主要超标污染物为CODCr、CODMn、BOD5、NH3 N、石油类,主要表现为耗氧类有机污染与有机有毒类污染。马颊河主要超标污染物除CODCr、CODMn、BOD5、NH3 N、石油类外,还包括TP与VHB,以上各水质指标浓度分别超过III类水质标准的9、7、12、6、7、9、13倍,表现为耗氧类有机污染、营养盐类污染及有机有毒类污染问题。3条河流中,马颊河污染最为严重。研究期间,除德惠新河的无机无毒类与有机有毒类分类综合污染指数呈一定的上升趋势外,其它类别分类综合污染指数均呈下降趋势,表明3条河流的污染程度有所缓解。徒骇河TN、TP的入海通量总体上呈下降的趋势,其他两条河流污染物的入海通量均有所增加,至2010年,3条河流CODCr、CODMn、NH3 N、TN、TP及石油类入海通量分别为73 871、12 963、1 025、26、69、162 t,16 075、2 997、365、304、13、31 t及51 571、10 801、1 738、626、934、140 t;且3条河流主要污染物入海通量的贡献顺序为徒骇河>马颊河>德惠新河     

鄱阳湖区氮磷污染物分布、转移和削减特征

根据入湖污染负荷监测、调查资料和不同水文条件下流场-水质同步监测资料,应用数理统计方法,研究了鄱阳湖氮磷营养物质分布、转移和削减特征。研究结果显示:(1)总磷、总氮是影响鄱阳湖水环境质量的主要污染物,入湖污染负荷与入湖径流水量紧密正相关。(2)鄱阳湖换水周期短,水流更换频繁,氮磷污染物在湖区不会充分混合;氮磷超标水域随着水体流动,逐步向下游转移、扩散;湖水位处于消落状态,通江水道部分水域氮磷浓度超标。(3)湖相状态水环境比河相好,湖相状态一般不会出现大面积的总氮和总磷同时超标。(4)鄱阳湖水环境勉强维持Ⅲ类标准,如果出现损害环境的人类活动,脆弱的水环境将会恶化。针对这些特征提出了保护鄱阳湖"一湖清水"的对策建议。