太湖流域水生态监控系统平台构建研究

从太湖流域水生态监控管理需求出发,研究太湖流域水生态监控系统平台建设目标及建设内容,包括水生态监控数据管理子系统构建、水生态状况评价子系统构建、水生态模拟子系统构建和水生态辅助管理决策子系统构建。集成管理太湖流域水质监测数据、水生生物监测数据、基础地理信息数据,对各类数据进行一体化管理及深度挖掘,自动实现水生态状况评价;构建水生态模拟子系统,对水生态情景、污染物扩散、水生态功能区空间分布及变化趋势进行模拟,并提出水生态辅助决策方案及报告。     

建立促进太湖水生态健康的流域现代化治理体系的建议

太湖流域是长江三角洲的核心区域,是我国人口密度最大、工农业生产发达、国民经济产值增长幅度最快的地区之一。近十多年来,太湖流域在经济总量翻番、环境压力大幅增加的情况下,流域控源减排成效显著,入湖河流水质稳步改善,现行以污染控制为主的水质目标治理体系发挥了重要作用。然而,太湖蓝藻水华仍常态化暴发,生态系统结构和功能尚未恢复,距离实现太湖水生态良性循环还有较大差距。面向美丽中国建设和长三角区域一体化发展的重大需求,在分析太湖流域水生态面临的主要问题的基础上,借鉴国外水环境治理成功经验,围绕流域污染防控、空间管控、生态修复、环境管理和科技攻关等方面,提出了建立促进太湖水生态健康的流域现代化治理体系的建议。     

太湖流域水污染物总量减排绩效评估体系建立

在充分考虑太湖流域水污染物总量减排工作特点的前提下,采用主客观相结合的方法,选择了27个绩效评估指标,确定各评价因子的权重,构建了太湖流域水污染物总量减排绩效评估体系。在此基础上,对2005—2012年太湖流域水污染物总量减排绩效进行评估。结果表明,2010—2012年的太湖流域水污染物总量减排效果较2005—2009年有所提高,减排工作取得了较明显成效,但是距理想状态仍有一定差距。该评估体系的建立为推动流域水污染物减排绩效评估工作的发展提供了科学依据。     

太湖流域水生态环境功能分区管理指标达成效率评估和预警研究

太湖流域严峻的水生态环境形势备受关注,而水生态环境功能分区管理体系实施现状和效果无法被准确把握。以太湖流域水生态环境功能分区为研究对象,基于四象限法则和二维向量结构指标体系等方法论,综合障碍因子分析与目标可达性分析,对太湖流域水生态环境功能分区管理绩效评估目标达成效率进行评估和预警,为水生态环境功能分区管控提供技术指导。结果表明,江苏省太湖流域目标达成效率情况较好,\"高效\"、\"一般\"、\"低效\"的比例依次下降,高预警级别的区域较少;环境效率指标中单位面积污染物减排管控效率较高,环境质量指标整体表现良好,须谨防向\"低效\"转变。     

基于不同方法的水生态健康评估——以北京市典型水体为例

在北京选择密云水库、昆明湖、福海和北运河水系河流等9个典型水体,利用基于不同水生生物的多样性指数法和综合指数法开展水生态健康评价.结果表明,基于浮游植物和底栖动物的Shannon-Wiener多样性指数所指示的水生态状况分别对应轻污染～中污染和中污染～重污染等级,而结合生境、水质和水生生物指标的两项综合指数反映出的水生...     

江苏省太湖流域大型底栖无脊椎动物完整性业务化评价指数构建

为支撑流域水生态目标的业务化管理,提高水生态监测和评价的可操作性,突破物种分类鉴定的技术瓶颈,以大型底栖无脊椎动物为研究对象,在江苏省太湖流域布设120个采样点,于2013年1—3月、7—8月和10—11月开展3次监测。以最小干扰为参照状态,对涉及物种丰度、物种多度组成、耐污能力和摄食类群的72个候选指数进行分布范围、判别能力及相关性分析,结合指数获取的便利性及物种分类的难易程度,最终筛选出3个核心指数构成大型底栖无脊椎动物完整性业务化评价指数,其中湖荡、河流和水库的指数为软体动物分类单元数、优势分类单元相对多度和BMWP指数,溪流的指数为ETO分类单元数、前三位优势分类单元相对多度和BMWP指数。经验证,业务化指数与环境梯度有较好的响应关系,且可操作性强,具备开展业务化应用的前景。但目前的流域水生态目标管理尚处于摸索阶段,技术体系还须在业务化过程中不断修正和完善。     

江苏省太湖流域水质自动监控系统介绍

2008年以来,江苏省按照"高标准、全覆盖、最先进"的要求,建设太湖流域水环境自动监控系统。目前已完成太湖流域水质自动监测站网、水质自动站数据平台的建设。实现了江苏省太湖流域水质监测的自动化、信息化和网络化,开启了我省太湖流域水环境监控预警现代化的新征程,为环境管理和决策提供了有效的技术支撑。     

基于环境DNA宏条形码的太湖流域底栖动物监测与生态健康评价

大型底栖动物是生态环境监测和评估的主要目标生物类群之一。环境DNA宏条形码技术的发展为提高底栖动物多样性监测的通量、精准性、标准化程度提供了新的机遇,但该方法在我国尚未有流域尺度的应用先例,其结果的可靠性和对生态环境健康状况的指示性有待检验。率先将环境DNA宏条形码技术用于太湖流域65个点位的底栖动物监测和流域生态健康评价,并与同步进行的形态学监测结果进行了比较。结果表明:①环境DNA方法能检出更多的底栖动物类群,在科、属、种水平上检出的分类单元数分别是形态学监测结果的106%、132%、155%;②基于环境DNA技术的检测方法能够很好地识别形态学监测结果中的优势物种,检出的科级、属级分类阶元能够覆盖形态学监测结果中90%以上的生物量和个体数,同时包含60%以上的物种数;③两种方法对同一物种的检出频次显著相关(R²>0.7,P<0.0001),总体检出一致率达72.3%;④在底栖动物完整性指数(B-IBI)方面,环境DNA方法与形态学方法的计算结果显著相关(R²=0.235,P<0.0001),94%的点位的B-IBI等级划分误差在1级以内,且两种方法的计算结果在底栖动物完整性的流域空间格局描绘上高度重合。综上所述,环境DNA宏条形码技术在太湖流域底栖动物群落监测和评价中的整体应用结果表明,环境DNA监测方法结果可靠,将其进一步规模化应用有望显著提高我国水生态系统生物监测结果的准确性和生态健康评价的技术水平。     

太湖流域水体富营养化成因及防治对策的初步研究

以较丰富的素材分析了太湖流域富营养化的成因及其危害性,同时阐述了水体富营养化的治理对策。     

基于熵权综合健康指数法的瀛湖水生态系统健康评估

瀛湖是南水北调丹江口水库重要的水源涵养区,承担着丹江口水库60%的供水量,又是沿线乡镇和安康市城区饮用水水源地。在充分调查的基础上,采用综合健康指数法对1986—2012年之间瀛湖的水生态系统健康状况进行了评估,结果表明,1986—2005年,瀛湖水生态系统健康指数呈逐渐下降趋势,健康状态由健康降至一般病态;2005—2012年之间,瀛湖水生态系统健康指数总体呈上升趋势,健康状态除2010年为一般病态外,其余均为亚健康状态。     

基于生物导向的水生态健康监测及评估概述

环境监测是水生态健康监测与评估的重要环节,基于物理、化学监测的传统水质监测通常仅能提供独立的数据信息,不能全面、直观地反映水环境状况。基于生物等生命体导向的水生态监测通过生物对环境的响应,能够直接反应复杂水体状况,在水环境健康监测与评估中占据重要地位。基于病原微生物、指示生物介绍了生物监测中的常规生物指标,总结了包括藻类、无脊椎动物和鱼类在内的常见指示生物在不同类型污染水体中的环境指示作用。从生物毒性效应出发介绍了常用的毒性效应测试方法、分析了污染物在不同生物学水平的响应,从而指明生物毒性效应在水环境健康评估中的发展优势。再从生态完整性角度阐述了生态完整性评价的一般方法和新兴分子生物学技术在水生态健康评估中的应用。重点指出环境毒理学和分子生物学在水环境监测的优势,以期为更加科学精确地进行水生态健康监测预警提供支撑。     

建立省级环境与健康调查及风险评估体系研究思路——以江苏省探索实践为例

以环境与健康调查及风险评估研究为出发点,江苏省于2018年设立了\"江苏省环境与健康调查与风险评估体系建设\"环保科研重大技术攻关类项目,根据江苏省行业、地区、流域特点以及江苏省环境与健康调查及风险评估工作基础,结合国内环境与健康研究现状,深入开展典型行业、地区、流域环境与健康调查、环境与健康问题分析、环境健康风险评价,建设环境与健康重点实验室,探索并实践环境与健康理念融入环境保护管理的研究任务,为全面开展环境与健康监测业务化运行以及环境健康风险评估进行技术实践和储备,为江苏省环境与健康管理工作提供支撑。     

基于多级灰关联法的博斯腾湖水生态健康评价

采用生态系统健康结构和功能指标建立了由物理化学指标体系、生态指标体系2个二级指标体系组成的生态系统健康评价指标体系。将多级灰关联理论引入系统综合评价之中,采用多级灰关联评价方法和综合营养状态指数评价方法相结合,对博斯腾湖自2001年以来水生态健康变化情况进行了综合评价与分析。评价结果显示,自2001年以来博斯腾湖的生态系统健康状态总体情况为中等,自2007年以来生态系统健康综合指数呈一定的下降趋势,并找出了导致水环境恶化的主要原因。     

基于水环境监测的河流健康评估单元划分方法及其应用研究

河流健康评估单元划分是开展河流健康评估和生态系统保护的重要基础,可以揭示河流生态系统健康状况的空间特征差异。构建了河流健康评估单元的划分标准和方法,并以抚河为研究对象,通过水环境监测点样本聚类分析和相关性分析,甄别划分河流健康评估单元的关键指标,合理确定河流健康评估单元的划分标准,科学划分抚河健康评估单元。研究结果显示:(1)抚河水环境监测初始布局共布设40个监测点,分为7类,优化后的监测点数量减少为16个;(2)各水环境监测指标中,叶绿素a与监测点分类结果之间的相关系数为0.944,并在0.01水平上显著相关,由此确定叶绿素a为抚河健康评估单元划分的关键指标;(3)以叶绿素a的浓度(mg/m³)为分区指标,确定抚河健康评估单元的分区标准为(0,5)、[5,8)、[8,11)、[11,14)、[14,18)、[18,24)、[24,+∞);(4)抚河共分为16个健康评估单元,每个评估单元包含至少1个监测点,其中,相水源头区和相水干流两个相邻健康评估单元所包含的水环境监测点属于同一分类,其他相邻分区所含监测点均属于不同分类,表明所构建的河流健康评估单元划分方法具有一...     

基于源解析的土壤重金属生态和健康风险评估方法的构建及应用

土壤重金属污染具有来源复杂和风险空间异质性等特点。传统研究中,污染源解析与风险评估是2个独立的分析过程,由于污染源贡献与风险评估缺乏联系,风险评估的结果难以支撑源头精准管控。针对这一问题,提出了一种融合污染源解析与概率风险评估的创新方法。该方法通过整合受体模型(APCS-MLR)、潜在生态风险指数法以及基于蒙特卡罗模拟的健康风险评估模型,系统量化了不同类型的污染源对生态风险和健康风险的贡献率。研究结果表明:该方法能够精确识别出农业活动、工业活动及混合来源对研究区重金属的贡献率,并进一步揭示研究区生态风险主要由农业源输入的Cd污染物导致,而人体健康风险则主要源于混合源中的Cr和As等元素的暴露。综合考虑生态风险和健康风险,应该优先管控Cr和As元素。该方法实现了污染源贡献与风险概率的有效耦合,为土壤重金属污染的精准防控提供参考。     

基于环境监测实验室的高校实验室安全准入制度信息系统功能优化研究

梳理了高校实验室环境-安全-健康准入制度包含的管理内容,从人员管理、设备管理、试剂管理、实验环境管理角度进行了分析。根据现有实验室安全信息化系统运行情况,探讨了将实验室安全信息化系统与实验室信息化系统、设备管理信息化系统进行数据融合和功能优化的要点,重点分析了设备采购及管理系统、实验室安全教育与考试系统、实验室安全检查系统、试剂管理平台、实验室门禁管理系统在功能上的内在关联,从而通过试剂管理平台、实验室门禁控制系统、设备采购系统实现实验室环境-安全-健康准入制度的强制执行。研究发现,高校与环境监测实验室、院系实验室安全管理部门联合促进实验室安全信息化系统、实验室信息化系统、设备管理信息化系统的数据共享与功能升级,可以丰富实验室安全准入制度的内涵和管理手段,加强实验室安全准入制度的强制执行力,提高实验室安全管理效率。