汉江中下游水质时空特征与土地利用类型响应识别研究

人类活动干扰下的水环境过程演变是当前全球水安全面临的难点问题.汉江作为南水北调中线工程的重要影响区和水源区,在气候变化和人类活动双重影响下近十几年来水华频繁暴发,科学辨析土地利用类型影响下的汉江水环境质量演变特征,对于政府制定和实施水污染防治政策具有重要的现实意义.基于2011—2018年汉江中下游8个监测站点的7个主要水质指标〔pH、ρ(DO)、ρ(COD_Mn)、ρ(BOD₅)、ρ(NH₃-N)、ρ(TP)、ρ(TN)〕448组连续野外监测数据,利用季节性曼肯达尔检验法、相关分析和冗余分析等多种数学统计分析方法,分析了汉江中下游的水质时空演变特征,分析了土地利用类型与水质变化的相关关系.结果表明:①时间特征上,2011—2018年汉江中下游总体水质呈好转趋势,丰水期污染物浓度高于枯水期,2013—2014年出现峰值,2015年以后水质逐渐变好.②空间特征上,水质从汉江中游至下游呈逐渐变差的趋势,由于2014年引江济汉工程的开通,水质在罗汉闸站点及下游有好转趋势.③总体上,农田和城镇用地与污染物浓度均呈显著正相关,最大解释度为0.27;林地、草地与污染物浓度均呈显著负相关,最大解释度为0.31.研究显示,汉江中下游水质有所改善,农田与城镇用地对于汉江中下游水质恶化影响较大,林地、草地等植被覆盖等由于存在一定的水源涵养功能和天然净化能力,可以对水污染起到一定的缓解作用.      

汉江中下游藻华暴发特征及生态流量阈值

基于2015～2019年汉江中下游水文,水环境和水生态数据,采用主成分分析与冗余分析识别了河流藻华暴发防控的关键因子,拟合得到其调控阈值,然后,使用断面通量法和流速抑制法推求了抑制河流藻类水华暴发的生态流量.结果表明:汉江中下游藻类水华主要发生在枯水期,枯水期藻类优势种群为硅藻,小环藻为优势种,丰水期绿藻门和硅藻门是优势种群,小球藻为优势种.流速是影响汉江藻类生长的主控因子,当流速超过0.462m/s时,流速继续增大将抑制藻类生长.汉江中下游枯水期控制藻类水华的生态流量:沙洋断面流量为890m³/s,潜江断面流量为918m³/s,仙桃断面流量为953m³/s,汉川断面流量为1075m³/s.     

水质预警预报系统的研究与应用--以汉江武汉段为例

报道了水质预警预报系统的研究及在汉江武汉段的应用情况。该系统基于河流一维水质综合模型和地理信息系统理论,建立了河流空间数据库和属性数据库,考虑了污染物的迁移和生态转化过程,可实现污染物迁移扩散的常规预报、水华预警预报及突发污染事件的模拟,并利用MapObject实现了模拟结果在系统中的实时动态可视化,为河流水环境的管理和决策提供科学依据。     

南水北调工程实施后汉江水华发生可能性研究

南水北调中线工程对汉江中下游的生态与环境影响已有大量的研究成果,特别是对水华问题进行了更为深入的研究,但是其研究主要集中于仙桃至河口段,而沙洋以上河段还未进行过水华方面的研究工作。鉴于1998年及2003年两次发生的水华事件影响范围都达沙洋以上河段(已达湖北钟祥河段),以及南水北调中线工程实施后汉江河道流量减小,流速降低,水环境容量降低,特别是兴隆枢纽回水区的壅水作用使其水体流速大幅下降(经计算小于0.3 m/s),再加上汉江中下游水体中总氮、总磷含量普遍偏高,对兴隆枢纽回水区及襄樊市区段水华发生可能性分别应用加权灰关联度以及模糊数学中的隶属度概念进行了计算评价,得出结论为：在维持污染现状情况下兴隆枢纽回水区在枯水期(505.7 m\+3/s流量)具备水华事件发生的水文及营养物质条件;到2020年襄樊市区段也将具备水华事件发生的水文及营养物质条件。     

河水-地下水交互带沉积物中抗生素和代谢产物提取方法优化及其分布特征

河水-地下水交互带是污染物发生富集、降解和转化等生物地球化学过程的重要场所.抗生素作为一类广泛关注的有机污染物,探索其在交互带中的分布特征对认识特殊生境下污染物迁移转化过程具有重要意义.由于交互带氧化还原条件变化敏感,沉积物组成特殊,建立了一种有效提取交互带中22种抗生素及4种磺胺类代谢产物的前处理方法,并对样品初始状态、提取温度、提取液pH值以及有机提取溶剂进行了优化.同时对汉江下游河水-地下水交互带沉积物中的抗生素含量进行分析,结果表明,采用pH=3的乙腈/乙二胺四乙酸二钠（Na₂EDTA）-Mcllvaine缓冲液（1 ：1,体积比）对未经氧化的沉积物原样在40℃条件下进行3次微波提取,目标抗生素的回收效果最好.汉江下游交互带沉积物中共检出11种抗生素,其中以土霉素（OTC）和氧氟沙星（OFL）为主,最高检出含量分别为6.77 ng ·g^-1和5.81 ng ·g^-1.不同交互剖面中抗生素含量的垂向分布差异较大,主要与沉积物岩性、抗生素理化性质和地表水-地下水交互作用等影响因素有关.     

中材汉江开展“安全责任，重在落实”专题培训

中材汉江水泥股份有限公司为强化员工的安全意识、责任意识和自我防范意识,让“安全第一,预防为主”思想深入渗透到每一位员工的心里,让安全的理念成为每名员工的自觉行为,从6月7日开始,中材汉江对生产系统的全体员工进行“安全责任,重在落实”的专题培训,     

汉江流域粮食生产碳排放与经济发展的脱钩关系研究

汉江流域水资源丰富,是我国重要的粮食主产区,研究汉江流域粮食生产碳排放对促进农业绿色高质量可持续发展具有重要意义。采用排放系数法测算汉江流域2008—2021年时空尺度下的粮食生产碳排放总量和结构,并通过Tapio脱钩模型分析其与经济发展之间的脱钩关系。研究发现,2008—2021年碳排放总量年际间虽存在一定波动,但总体呈现上升趋势;农业生产要素中土地翻耕和化肥使用所产生的碳排放量比重较大;汉江流域整体呈现弱脱钩状态,上游以强脱钩状态为主,下游为弱脱钩状态;汉江流域各县区的经济发展与粮食生产碳排放脱钩状态存在时空差异,2014—2017年多地呈负脱钩状态。汉江流域粮食生产碳减排效果显著,粮食生产能力有效提升,农业经济发展也取得一定成效。     

基于Landsat多光谱与PALSAR/PALSAR-2数据的汉江流域森林覆盖变化研究

汉江流域是南水北调中线工程的水源地,森林覆盖对于保障水源地生态安全具有重要作用.为监测汉江流域2007～2017年森林变化情况,以Landsat多光谱数据与ALOS(Advanced Land Observation Satellite)雷达遥感数据为基础,在GooSe Earth Engine平台上对数据进行处理分析,根据区域特点,选取9个特征指数,利用随机森林分类算法,提取2007和2017年森林分布,监测汉江流域森林覆盖变化.结果 表明:结合Landsat多光谱数据与ALOS雷达遥感数据的分类精度最高,2007年森林分类整体精度为98.0％,2017年森林分类整体精度为98.6％,精度明显高于单独使用Landsat多光谱数据或ALOS雷达数据的森林分类结果;2007 ～ 2017年十年间汉江流域森林面积增加了5 653.21 km2;森林呈现增多的区域主要分布在河南省的西峡县、南召县和丹江口水库附近,而森林呈现减少的区域在荆门市、十堰市和汉中市附近区域.     

汉江下游鱼类早期资源及梯级联合生态调度对鱼类繁殖影响的初步分析

汉江是长江一级支流,鱼类资源较为丰富。目前汉江中下游建有4座水利枢纽工程,对鱼类洄游和繁殖产生较大影响。在鱼类繁殖季节,为促进汉江中下游鱼类繁殖,2018年6月汉江中下游首次实施梯级联合生态调度。该研究在汉江下游汉川段设置监测断面,采集鱼类早期资源,以分析汉江下游鱼类早期资源多样性,及生态调度对促进汉江下游鱼类繁殖的效果。监测结果表明汉江下游卵苗种类共有36种（属）,其中22种为产漂流性卵鱼类。监测期间卵苗总径流量为118.78亿尾（粒）,其中四大家鱼卵苗为0.87亿尾（粒）,占0.73%,其中鱼卵0.69亿粒,推测汉江下游有4处四大家鱼产卵场。梯级联合生态调度期间,汉川江段出现一次鱼类产卵高峰,鱼卵径流量占总径流量的34.1%,其中四大家鱼鱼卵占家鱼卵总径流量的85.5%,表明梯级联合生态调度对汉江下游鱼类,特别是四大家鱼的繁殖具有积极的作用。建议今后继续开展生态调度,并加强监测和分析工作。     

汉江女儿运建立

初到中原腹地襄樊,一条穿城而过的江就让人怦然心动,好似一幅渲染得极好的水墨画。这条江就是长江的最大支流——汉江,流经襄樊195公里,是滋养580多万襄樊人的母亲河。在襄樊的一次环保经验交流会上,笔者见到了一个幽默健谈、精神面善的68岁老太太,她叫运建立。此后通过几天的接触,笔者一步步地在她身上求解到汉江丽质的谜底。