我国河流水质目标管理技术的关键问题探讨

河流水质目标管理技术是国际上主流的流域综合管理技术,对水污染治理具有良好的效果。在介绍河流水质目标管理概念和技术框架的基础上,针对中国与欧美国家在水污染治理现状方面的不同,如河流污染普遍严重、水力连通性较差、流域监测资料缺乏等,对其中的关键问题:控制单元划分、水质目标确定、污染负荷核算、污染负荷削减分配、方案的制定和实施在中国的应用现状做了相应的总结。最后对中国未来水质目标管理的方向做了展望,以期有助于该技术体系在中国的应用发展。     

淮河流域的实践与我国流域水污染防治的思考

我国淮河、辽河、海河和太湖、巢湖、滇池(三河三湖)流域的生态环境恶化,迫使我们将流域的开发与环境综合治理提上日程。淮河流域的水污染治理工作已经取得阶段性成果。从目前淮河的水污染形势来看,淮河流域水污染防治工作的任务还相当艰巨,水污染仍然严重,离水质变清的目标还有较大差距。通过对淮河流域水污染治理存在问题的分析,总结经验,提出我国流域水污染防治的对策建议。     

海河70年治理历程梳理分析

海河是中国华北地区最大的水系,承载着京津冀城市群经济社会的发展.为总结海河水生态环境的变化趋势,梳理海河水污染防治与保护的经验,采用文献调研等方法系统整理分析了新中国成立以来海河流域旱涝灾害、水污染事件以及治理和管理措施,将海河治理分为4个阶段:第一阶段（1949—1971年）旱涝灾害频繁发生,遵循“上蓄、中疏、下排、适当滞”思路,进行抗旱防洪等水利工程建设;第二阶段（1972—1995年）流域经济快速发展,水质急剧恶化,以提升防洪标准和强力治理污染源为思路,进行旱涝灾害和水体污染的共同治理;第三阶段（1996—2005年）水体污染趋势得到遏制,以“关、停、并、转”为主要手段进行污染物的源头削减;第四阶段（2006年至今）海河被列入水体污染控制与治理科技重大专项（简称“水专项”）重点示范流域,在“控源减排、减负修复、综合调控”思路指导下,以水专项科技成果为支持,推动流域水体污染的系统治理.与20世纪90年代相比,2019年海河水质明显改善,GB 3838—2002《地表水环境质量标准》Ⅰ~Ⅲ类水质断面比例从1998年的25.3%升至2019年的51.9%,劣Ⅴ类水质断面比例从59.6%降至7.5%.但是海河水污染形势仍然严峻,依然存在水资源短缺、水污染压力大、水生态受损等问题,海河治理应遵循流域水质目标管理的思路,统筹好水资源、水环境、水生态,保障海河生态基流,改善水环境质量,恢复和维护健康河流生态系统功能.      

建立水污染联防联控机制促进京津冀水环境协同治理

京津冀协同发展战略实施以来,三地在部分区域和小流域探索水环境协同治理,取得一定成效。但水污染治理仍处于"各管一段"的碎片化状态,水污染联防联控机制尚未真正建立。建议加快推动建立京津冀水污染联防联控机制:建立高层权威的领导推进机制和工作机制,制定"京津冀及海河流域落实水污染防治行动计划实施细则",建立全域统一的政策法规标准体系,建立区域流域整体性精细化协同管理机制,完善区域流域生态补偿和市场交易机制,健全水污染联防联治责任考核机制。     

解读《海河流域水污染防治规划》:分区分步治理 实现重点突破

问题与挑战 海河流域是我国水污染最严重的流域之一,也是水资源开发利用程度最高的流域,"有河皆干,有水皆污"是海河流域水环境的真实写照.国家已先后制定了海河流域水污染防治"九五"、"十五"计划以控制水污染,改善水环境.     

强化措施加快省辖海河流域水污染治理步伐

海河流域是国家确定的“三河”、“三湖”水污染防治重点之一，国务院要求，到２０００年流域内所有工业污染源达标排放，水质要有明显改善。经过多年治理，山东省辖海河流域水污染防治工作取得了一定成效，但与省内其它流域相比，污染治理进度缓慢，加之上游河南、河北客...     

泰晤士河与秦淮河水环境治理经验探析

为了提高我国河流水污染治理水平,通过对两条河流的自然特征、污染状况、水环境整治举措等多个方面进行对比,分析了二者较为成功的治理经验,即:建立高效的强有力的流域管理机构;确立有效的资金保障机制,开辟多种融资模式;构建政府部门与流域企业的和谐关系;重视科学研究与规划;加快完善水污染治理相关法律法规;加强教育与宣传,提高公民水环境意识。泰晤士河流域治理模式代表着成功的范式,秦淮河流域治理过程中也存在着可借鉴的经验。通过总结二者经验对于目前我国的河流水污染治理给予一定的启示。     

复杂河流系统水污染的计算机图形模拟

讨论在河流系统水污染规划中应用交互式计算机图形技术。通过对复杂河流系统水污染的图形模拟,提出建立图模型的一般理论和方法,并就浑太流域河流水污染案例给出实际模拟结果。     

污染源排放量与河流水质之间输入响应关系建立方法的探讨

实施排污总量控制的技术关键，就是建立源与目标即污染源排放量与河流水质之间的输入响应关系。本文以《海河流域新乡市段水污染防治规划》为例，介绍了水质模型与实测值相结合建立输入响应关系的方法，并对建立关系过程中遇到的有关问题进行了讨论。     

深圳市河流水污染治理与雨洪利用研究

在深圳市水污染治理已有规划研究的基础上,以三条跨界河流为例,根据饮用水源地功能和交接断面水质目标,研究通过流域产业结构调整及控制人口增长,提高污水收集率和处理率,同时采取流域径流调节、污水资源化、枯季补水增容、人工湿地系统净化、干流河道渠化与生物生态技术等一系列措施,治理河流水污染问题。利用河流水质模型QUAL-Ⅱ,对多种措施进行论证和优化,使原规划治理方案进一步得到完善。结果表明,在采取90%以上截污率截污、干流渠化和滞留塘技术、枯季补水、污水处理后不排入河流或经深度处理达GB3838—2002《地表水环境质量标准》中Ⅲ类水质后排入河流几项措施的情况下,可同时实现河流水污染治理和雨洪资源利用的目标,彻底改善深圳市水环境质量,缓解水资源难以为继的约束。     

河流污染类型优控顺序确定方法及其在海河流域的应用

建立河流污染类型优控顺序方法并将其应用于海河流域,结合海河流域主要河流站点水质监测数据和沉积物分析数据,对各水系河流的耗氧污染、富营养化及沉积物重金属污染状况进行整体评估,确定海河流域河流污染优先控制顺序.结果表明,海河流域有36%河长耗氧污染严重,重污染河流主要分布在黑龙港运东水系、子牙河水系和徒骇马颊河水系,重度污染河长比例分别为100%、54%和68%.重度富营养化河流主要分布在子牙河水系、北三河水系(北运河、潮白河、蓟运河)和徒骇马颊河水系,重度污染河长比例分别为50.0%、52.3%和39.7%;沉积物重金属生态风险普遍较低,子牙河水系、滦河水系和漳卫河水系重度污染河长比例分别为26.5%、21.6%和28.0%.海河流域河流中度以上的耗氧污染、富营养化及重金属污染河长分别为8203 km、6927 km和6733 km,由此确定流域河流污染优控顺序应该是首先关注耗氧污染,然后再控制河流富营养化,最后再治理重金属污染.分水系优控顺序研究表明永定河水系、大清河水系、黑龙港运东水系、子牙河水系和徒骇马颊河水系主要面临耗氧污染问题;北三河水系应首先控制富营养化;滦河水系、海河干流和漳卫河水系应关注沉积物重金属污染.     

海河流域农村非点源污染现状及空间特征分析

采用污染排放系数法估算了2008年海河流域农村生活源、畜禽分散养殖、农田化肥流失3个主要农村非点源COD、TN、TP和NH3-N 4种污染物的排放量,并对其排放强度和空间分布特征进行了分析.结果表明,海河流域农村非点源污染源排放COD、TN、TP和NH3-N总量分别为2435826, 3042079, 540568, 1798760t/a,平均排放强度分别为11.10, 13.97, 2.98, 8.28t/(km2·a).海河流域内河北省的3个农村非点源的4种污染物排放量均居首位,农村居民生活源对海河流域非点源污染贡献最大,是流域非点源污染控制最主要的对象;子牙河水系农村非点源污染物排放总量最大,而徒骇马颊河水系排放强度最大,是海河流域内污染最严重的水系,其首要非点源污染源是山东省的农村生活源.流域内非点源污染排放量和排放强度均呈现区域性分布,山区和平原区分别呈现出低污染等级和高污染等级.     

海河水环境质量及污染物入海通量

在1993～1997年海河水质监测资料的基础上,计算了各污染因子的污染指数和入海通量.结果表明,海河的污染较严重,各断面的水质等级均在IV级和V级的水平,主要的污染因子为NH₃-N、NO₂-N以及有机物污染.5年间海河的水质有所改善,综合污染指数由1993年的17.21降为1997年的13.39.前4年中污染物的入海通量加大,尤其以COD_Mn、BOD、NH₃-N、NO₃-N和NO₃-N最为严重,分别由1993年的1555、655、337、156和25 t·a^-1上升到1996年8710、4317、2516、1528和188 t·a^-1.而1997年又分别急剧下降至1331、973、572、355和31 t·a^-1,这可能主要是由于海河径流量的变化所引起的.     

基于DPeRS模型的海河流域面源污染潜在风险评估

运用DPeRS(diffuse pollution estimation with remote sensing)模型对海河流域面源污染物的空间分布特征和污染来源进行遥感像元尺度解析,结合地表水质评价标准,构建了面源污染潜在风险分级方法,评估了海河流域面源污染潜在风险.结果表明:污染量上,海河流域总氮(TN)、总磷(TP)、氨氮(NH⁺₄-N)和化学需氧量(COD)面源污染排放负荷分别为429.2、 25.7、 288.3和1 017.0 kg·km^-2,入河量分别为2.5万t、 1 597.2 t、 1.7万t和6.6万t;污染类型上,农田径流是海河流域最主要的氮磷型(TN、TP和NH⁺₄-N)面源污染源,对于COD指标,城镇生活是首要污染类型,其次为畜禽养殖;空间分布上,海河流域中部和南部地区面源污染负荷较高,此区域也是该流域面源污染高风险集中分布区,氮磷型面源污染高风险区域分布相对较为集中,化学需氧量型则较为零散;海河流域有36%以上的区域存在氮磷型面源污染风险,有2.9...     

天津北塘排污河沉积物的重金属污染及评价

北塘排污河是天津市海河以北市政污水的主要受纳水体,其污染十分严重。该研究于2009年沿河采集其沉积物,调查重金属Zn、Cu、Cr、Pb、Cd和Hg的污染状况。结果表明,沉积物中这6种重金属沿河呈波浪变化,其中Cu和Zn在西碱河入河口处最高,Pb、Cd和Hg在靖江桥处最高,而Cr在京津高速路桥处最高,其平均含量的大小变化顺序为Zn﹥Cu﹥Cr﹥Pb﹥Cd﹥Hg。采用地质累积指数法和潜在生态风险指数法对其评价表明,这6种重金属的整体污染和潜在生态风险均比较严重,京津高速路桥处污染最为严重;靖江桥处风险等级最高,潜在生态风险最大;就整条河而言,重金属污染程度大小顺序为Cd﹥Hg﹥Cu﹥Zn﹥Pb﹥Cr,而潜在生态风险大小顺序为Cd﹥Hg﹥Cu﹥Pb﹥Zn﹥Cr。     

海河流域河流生态系统健康评价

随着经济发展,人类活动对河流生态系统的胁迫日益强烈,生态系统健康状况受到严重威胁.本研究以海河流域2010年73个采样点的水质、营养盐和底栖动物指标为例,采用指标体系法,从化学完整性和生物完整性两方面评价了流域内河流生态系统健康.结果表明,海河流域河流生态系统健康状况整体较差,有72.6%的样点处于"极差"健康状态,同时表现出明显的地区集聚效应;河流水质与人类活动强度密切相关;海河流域水体富营养化趋势明显;流域内底栖动物多样性低,清洁物种较少.氨氮、总氮、总磷等营养盐指标是影响河流生态系统健康的关键因子,应从控制上述指标入手,遏制海河流域河流生态系统健康恶化.对于河流生态系统健康评价,多因子的综合评价法优于单因子评价法.     

白洋淀水质时空变化及影响因子评价与分析

作为海河流域重要湖泊湿地,白洋淀的水环境直接影响着流域生态健康和环境安全.综合运用灰色聚类法、综合污染指数和单因子污染指数法探讨白洋淀水质时空变化规律及关键影响因子.在时间序列上,白洋淀水质1973～2007年年际变化总体呈现出恶化趋势,劣于Ⅲ类水水质,由20世纪70年代的14.3%上升到2000年以后的83%,水质恶化严重;2006年内水质变化综合污染指数春(52.9)夏(11.4)冬(9.81)秋(8.88),且TP的综合污染指数最高达到14.86,BOD5综合污染指数最低为7.67.空间分布上,以南刘庄为核心的西北部区域污染最为严重,其次为白洋淀东北部区域的烧车淀、王家寨、光淀张庄、枣林庄和圈头;采蒲台和端村的东南和西南区域污染最轻.通过对自然和社会影响因素的比较分析,结果表明,影响白洋淀水质的关键自然因子是入淀水量,从1973～2007年,历年入淀水量远达不到淀区最小需水量.社会因子包括产业和产业结构两方面因子,产业因子有保定市第一产业、安新县第二产业和保定市第三产业,相关系数分别为0.771、0.708和0.624;产业结构因子有安新县工业和安新县渔业和保定市农业的发展,相关系数分别为0.746、0.734和0.661.此外,安新县和保定市人口增长与水质的相关系数也分别达到0.731和0.690.建议:①控制入淀水质、淀区面源和内源污染;②空间上分区管理,可分为污染控制区、综合改善区和生态恢复区;③加强生态的监测和预警,完善白洋淀流域环境公共政策和产业环境管理.     

中国主要水系沉积物中重金属分布特征及来源分析

本文简要综述了中国主要水系沉积物中重金属(Cd、As、Zn、Pb、Cu、Hg、Cr)的分布特征,系统讨论了区域城市化进程对水环境的影响,分析了重金属污染特征及其来源,并采用潜在生态风险指数法评价了中国主要水系沉积物中重金属的潜在生态危害系数和危害指数。结果显示,中国主要水系表层沉积物中重金属的复合污染状况评价结果是:Cd>Hg>Pb>As>Zn>Cr>Cu。其中,Cd元素的Eir值介于41.25～1755.00之间,属于轻微到极强生态危害,其中大部分样点属于强至极强生态危害。Hg元素的Eir值介于115.29～470.83之间,属于强到极强生态危害,其中大部分样点属于很强至极强生态危害。地区对比而言,综合污染状况以海河和珠江较为显著,长江污染最轻。就其来源来讲,海河流域和珠江流域污染来源主要为工业污染,长江和黄河主要是流域岩石风化和土壤侵蚀。     

防洪工程与海河平原水资源短缺

海河平原水资源短缺日益严重,其成因和缓解对策是当前紧迫的研究课题。防洪工程对海河平原水资源影响的研究,有助于从源头上解决水资源短缺。通过分析海河流域旱涝成因和防洪工程体系,探讨了防洪工程体系对平原水资源储备的破坏,指出防洪工程大幅度减少平原水资源的供给,提出基于防洪工程改造和水资源储备恢复的缓解水资源短缺对策。文章提出防洪工程引起海河平原水资源减少和通过恢复、重建湖泊和沼泽等湿地来增加海河平原水资源的新观点,对于全面审视海河流域防洪工程的作用、综合分析海河平原水资源短缺的成因和正确采取缓解水资源短缺的对策具有一定的启迪作用。