北方平原区中小河道生态治理技术筛选

北方平原区中小河道生态退化问题突出,筛选适宜的生态治理技术,有利于提高河道生态修复的针对性与科学性。归纳总结了5大类,共21项河道生态治理技术,建立包括技术可行性、经济合理性、治理效果3要素、9个指标的指标体系,提出基于综合指数的筛选方法,确定"极适宜、适宜、较适宜、不适宜"四级筛选标准,筛选出生态治理技术,为河道生态治理提供支撑。     

综合生态修复系统治理城市河道富营养化

以河道富营养化治理为研究对象,通过引清入河、水下种植沉水植物、混养鲢鳙等水生动物,并应用原位修复装置等形成1个相互配合的综合生态修复系统,对河道富营养化进行治理。于2017年8月-2018年7月,对5个采样点河道水体富营养化指标进行测量,结果表明:河道水体中总氮（TN）浓度、总磷（TP）浓度、高锰酸钾盐（COD_{M n}）、氨氮（NH₃-N）浓度显著下降,水体透明度明显提升。这说明采用综合生态修复系统治理城市河道治理风险低、治理效果佳,可以推广使用。     

佛山水道引水对环境容量影响研究

采用污染负荷优化分配的线性规划方法,通过感潮河网水环境数学模型模拟得出污染贡献率。求取不同引水方案时佛山水道的环境容量,并建立引水量与环境容量的回归方程。研究结果表明,环境容量与引水量呈线性递增关系。根据回归方程可反推得出引水方案或削污方案,为引水与截污的实施提供了数据支持,并且对佛山水道综合整治的优化决策具有指导意义。     

人工补水条件下的缺水河流生态修复综合评价方法

构建了人工补水条件下的缺水河流生态修复多目标综合评价指标体系,对生态修复中影响评价指标量化结果的因素进行了综合考虑,提出了包含主、客观因子并反映层次关系的综合权重确定方法,进而建立了一种人工补水条件下的缺水河流生态修复综合评价方法,以更好地解决多目标决策中的总目标量化问题.最后,以正在建设的永定河生态修复工程为例,通过构建典型的生态修复情景方案,对建立的评价指标体系进行应用,确定各评价指标的综合权重系数,并对构建的情景决策方案进行了综合评估,验证本文提出的评价指标权重综合调整的必要性,说明构建的人工补水条件下的缺水河流生态修复综合评价方法的合理性与可行性.结果表明,所提出的评价方法不仅对人工补水条件下的河流生态修复决策具有一定的实用价值,而且对其它类型生态修复多目标综合决策评价也具有借鉴意义.     

城市用地扩展对长沙市水系变化的影响

为了探讨水系变化与城市用地扩展之间的联系,为未来水生态修复及城市与生态环境协调发展提供依据及经验借鉴,基于长沙市1950s、1970s、1990s、2010s和2016年五期地形图及同期城市建设用地数据,对长沙市中心城区近60年来的五期水系及城市用地扩张情况进行统计,选取河网密度、水面率、干流河流曲度、河网发育系数指标定量描述水系变化特征。同时,运用城市用地扩张特征分析方法分析同期城市扩张的强弱与快慢,并叠加各流域范围内同期水系变化指标与城市拓展强度指标,分析长沙各阶段水系变迁与城市用地扩张强度之间的关系。研究表明：（1）城市建设用地扩展对城市水系数量及形态变化有直接影响;（2）各时期城市拓展强度均与水系特征指标值衰减速度呈正相关关系;（3）在城市扩展过程中破坏水系特征将加大水系生态、自然灾害风险,而有效的水生态保护政策和保护措施不仅可以使片区水系缩减趋势放缓,还可以加快周边用地扩展速度。     

河流健康状况诊断指标和标准

基于反映河流自然和社会双重属性的健康内涵,构建了河流健康状况诊断指标体系,包括河流形态结构、河流社会经济功能、河流生态功能3个一级指标和18个二级指标。选用多目标多层次模糊模型诊断河流健康状况,提出了河流健康诊断指标的标准特征值,给出了指标权重确定方法。以东江为例,确定指标权重和指标值,诊断河流健康状况,结果表明,东江健康状况处于良好的下缘,形态结构改变是影响其健康的主要原因,在此基础上提出了河流修复建议。     

城市河道水质评价与研究

结合内梅罗指数法的原理,考虑金属毒性的积累效应,引入污染因子权重值,将权重值最大的评价指标纳入计算,采用改进的内梅罗指数法评价城市河道的水质污染状况。并对水质的划分标准临界值进行计算,以此作为评价水质污染状况的依据。研究结果表明,两种方法具有明显的差异,改进的内梅罗指数法对水质污染状况的评价结果较传统内梅罗指数法的辨识度更高,能够综合客观全面地体现城市河道水质状况,与真实情况较好的吻合,更为客观、合理。     

基于变权的城镇用地扩展生态适宜性空间模糊评价——以江苏省太仓市为例

城镇用地生态适宜性评价有助于引导城镇用地合理扩展。针对传统评价方法的不足及生态适宜性的模糊性,提出基于局部惩罚型变权的空间模糊综合评价方法,并选择7项生态适宜性影响因素,在GIS软件的支持下对江苏省太仓市城镇用地的生态适宜性进行综合评判。结果显示,变权模型可灵活而合理地处理各评价单元各因素的权重值;研究区内适宜、基本适宜、较不适宜和不适宜于城镇扩展的土地分别占土地面积的25.89%、8.35%、37.43%和28.33%,其生态敏感性评价结果及其空间分布与实际相符,通过生态敏感性综合分值的比较可为城镇用地扩展区位选择提供依据。研究表明,基于变权的空间模糊综合评价凸显了"瓶颈"因素的否决作用,更能精确、合理地反映城镇用地扩展的生态适宜性状况。     

佛山典型内河涌综合治理框架体系的研究

随着社会经济和城市化进程的快速发展,城市内河涌污染日趋严重,威胁到居民的饮水安全健康及社会经济环境的和谐发展.文中通过以佛山典型内河涌——大布涌为研究对象,采取对河涌的污染源现状进行调查分析及评价.研究过程中充分考虑到造成河涌污染的内外因、整治技术的经济可行性及环境效益等因素,最后提出了工程措施、管理手段、行政规划三个方面对城市河涌综合整治的框架体系.     

苏州河水的黑臭现象研究

通过对苏州河上海段３００ｋｍ＾２水域范围的实际观测试验，研究了苏州河出现黑臭现象的规律。讨论了河流中的有机污染物（ＣＯＤ、ＢＯＤ、ＮＨ３－Ｎ），溶解氧和水温对河水黑臭的影响定量关系，并应用多因子系数，建立了水质黑臭指数关系式，经过实测进行了验证，结果表明，应用所建立的黑臭指数关系式对苏州河沿程水质进行评价，其正确率可达９７％。     

基于微生物生物完整性指数的城市河道生态系统健康评价

生物完整性指数(index of biotic integrity,IBI)已被广泛运用于河流生态系统的健康评价.然而,目前基于微生物的IBI评价方法很少,针对城市河道的相关研究更是缺乏.本研究采用Illumina高通量测序技术,对浙江省内5条城市河道的微生物群落多样性及组成进行了分析.通过典型相关分析(canonical correlation analyses,CCA)和Spearman相关性分析水质对微生物组成的影响,明确受水质变化影响显著的微生物类群,与特定功能菌群一并作为备选指标.对备选指标进行分布范围、判别能力及Pearson相关性分析,筛选出香农多样性指数、微生物分类单元数、疣微菌门相对丰度、绿菌门相对丰度和分支杆菌属相对丰度等参数指标,初步构建了适合浙江城市河道的微生物生物完整性指数(microbiome index of biotic integrity,M-IBI)指标体系.采用比值法对生物指标计分,评价结果显示:总计22个样点中,9个样点为"健康"等级,占总样点的40. 9%;10个样点为"亚健康"等级,占总样点的45. 5%; 2个样点为"一般"等级,占总样点的9. 1%; 1个样点为"较差"等级,占总样点的4. 5%.各采样点M-IBI值可有效反映水体受干扰程度,且与水质状况基本吻合(R=0. 753,P 0. 01),表明M-IBI可以较合理地评价城市河道生态系统健康状况.     

河流流域生态安全综合评估方法

在国内外生态安全相关研究的基础上,提出了河流流域生态安全的定义. 以河流流域生态安全为研究对象,基于DPSIR(驱动力-压力-状态-影响-响应)模型框架,构建了评估指标体系,并利用多准则群体决策模型的层次分析法和熵权法确定指标权重. 以晋城市沁河流域为例,对该流域2005─2009年生态安全状况进行了综合评估. 结果表明:5年内沁河流域的生态安全综合指数从2005年的0.487升至2009年的0.641,状态从“安全”区域底部逐步提升到顶部,人均GDP增长、单位工业产值COD_Cr和NH₃-N排放强度的降低、污水处理厂投入使用和环保投资的逐年增加是影响其变化的关键因素.      

Is river rehabilitation economically viable in water-scarce basins?

Decisions on river rehabilitation actions are often based on cost-benefit analyses taking into account the costs and benefits of the considered management actions, but ecosystem services are often not included as benefits, despite recent evidences on the effects of river rehabilitations on ecosystem services. A cost-benefit analysis integrating market and non-market costs and benefits was undertaken in this study to assess the economic feasibility of a river rehabilitation project in a water scarce region, the Yarqon River Rehabilitation project (Israel). In this case, the costs included both the capital costs of implementing rehabilitation measures (including maintenance costs) and the opportunity costs of water allocation (foregone benefits to farmers from water provisioning for agriculture). The benefits of rehabilitation included the net marginal benefits of the cultural ecosystem services at local scale (estimated with a hedonic pricing method), and at regional scale (estimated with a value function transfer), in addition to the habitat service gene-pool protection (estimated with a replacement cost method). Bearing in mind the uncertainties surrounding water resource management decisions, especially in water scarce areas, a sensitivity and risk analysis was conducted using an analysis that included both Monte Carlo simulations and the standardized regression coefficients method. The rehabilitation of the Yarqon River provided positive net present values (approximately $139 million in 30-year period). This was thanks to the provision of cultural ecosystem services and despite the high rehabilitation costs, and that the massive water reallocation involved high foregone benefits to farmers. Therefore, these results highlight that river rehabilitation in water scarce regions can be economically viable due to the social amenity demand for urban rivers.     

基于P-S-R模型的焦作市生态安全评价

文章基于焦作市社会、经济及生态环境现状分析,借鉴压力-状态-响应(P-S-R)模型,运用层次分析法构建一个涵盖指标层、因素层、准则层及目标层等4层次的城市生态安全评价指标体系。在用熵权法确定各指标权重的基础上,结合时间趋势法评价焦作市2001～2007年的生态安全状况。结果表明:2001～2003年间生态安全综合指数值分别为0.277 7、0.384 5、0.505 3,表示生态安全水平较低;2004～2007年间生态安全综合指数值在0.573 5～0.683 1之间,生态安全有所提高。整体来看,近些年来,焦作市的生态安全水平呈现不断好转态势。该研究可为了解焦作市生态安全现状,及其未来生态环境质量改善和生态安全规划管理提供依据。     

基于3S技术的河流水污染监测信息系统的构建

分析了河流水污染的特点及其影响,简要介绍了3S技术的概念及其应用,在此基础上,构建了一个基于3S技术的河流水污染监测信息系统的总体框架,并对其中的关键技术进行了说明,以期有利于我国河流水污染防治和控制技术与手段的发展。     

Scenario analysis of water pollution control in the typical peri-urban river using a coupled hydrodynamic-water quality model

The water quality pollution and ecological deterioration in peri-urban rivers are usually serious under rapid urbanization and economic growth. In the study, a typical peri-urban river, Nansha River, was selected as a case study to discuss the scheme of peri-urban river rehabilitation. Located in the north part of the Beijing central region, the Nansha River watershed has been designated as an ecologically friendly garden-style area with high-tech industry parks and upscale residential zones. However, the Nansha River is currently seriously contaminated by urban and rural pollutants from both nonpoint sources (NPS) and point sources (PS). In this study, the pollutant loads from point sources and nonpoint sources in the Nansha River watershed were first assessed. A coupled model, derived from the Environmental Fluid Dynamics Code and Water Quality Analysis Simulation Program, was developed to simulate the hydrodynamics and water quality in the Nansha River. According to the characteristics of the typical peri-urban river, three different PS and NPS control scenarios were designed and examined by modeling analyses. Based on the results of the scenario analysis, a river rehabilitation scheme was recommended for implementation.     

城市生态资源定量评估

城市生态资源定量评估对区域可持续发展具有重要意义. 以城市特色明显的深圳为例,在分析其生态系统特征基础上,提出了深圳市生态资源测算指标体系和分级标准. 该指标体系包括植被覆盖指数、水面覆盖指数、建设用地指数、未利用地指数和污染物排放指数五大类二级指标,以及林地等17个三级指标. 运用所构建的指标体系对深圳市2007年生态资源状况进行了评估,结果表明,罗湖、盐田、龙岗3个区生态资源优秀,福田、宝安、光明3个区生态资源良好,南山生态资源中等,全市生态资源总体表现良好. 该研究结果与深圳市资源环境实际状况基本一致.      

基于DPSR模型的区域河流健康综合评价指标体系研究

深入的河流健康状态评价技术研究,有助于管理者了解河流现状,尤其是健康状况,进而合理地开发利用河流,实现河流生态、经济、文化的可持续发展.研究基于DPSR(驱动力D-压力P-状态S-响应R)模型,构建了河流健康评价理论框架,遵循科学性、系统性、稳定性、可比性原则,从驱动力、压力、状态、响应4个维度构建区域河流健康综合评价指标体系.研究可为水生态环境健康管理提供决策依据,对于区域河流恢复、生态环境建设、转变经济增长方式及社会的可持续发展有着重要的理论和现实意义.     

城市河道水体修复技术研究综述

阐述了国内外对河道水体修复的几种常用处理技术,分析了生态—生物、物理和化学3种方法的分类及其在我国城市河道水体恢复和水体保持中的应用。     

基于SPR的焦作生态安全评价指标体系构建

构建符合研究地点实际生态环境状况的生态安全评价指标体系是科学、合理的进行评价的基础,也是政府进行有效管理的前提。构建了SPR概念模型,提出了基于该模型的城市生态安全指标体系的构建方法。该方法主要包括建立SPR概念模型、实地调研、环境问题及成因辨识、指标体系初建、问卷调查及指标筛选等5个基本步骤。所建的指标体系可反映研究区域的主要生态环境问题,以及这些问题的现状水平、产生诱因和调控力度。以焦作为例,描述了该方法的应用。结果为:经实地调研及问卷调查,率定出9个主要的环境问题及形成每个环境问题的2个主要成因;根据SPR模型,确定表征每个环境问题成因的状态层、压力层及响应层指标,共计74个;就合理性、数据可得性等设计问卷征求专家意见后,最终建立了包含43个指标的生态安全评价指标体系,为未来焦作市生态安全评价和调控奠定基础。