鄱阳湖流域天然劣质地下水中锰富集特征及其健康风险评估

为对鄱阳湖流域的天然劣质地下水进行锰富集研究,对在该流域收集的243组地下水监测数据,应用水文地球化学方法和地理信息系统,分析了地下水中锰的分布特征及富集原理,并结合美国环境保护局(United States Environmental Protection Agency, US EPA)的非致癌健康风险评价模型进行了地下水中锰的健康风险评估。结果表明：(1)研究区地下水类型主要为HCO₃-Ca型和Cl-Ca·Mg型;(2)约有38.2%的区域地下水中锰浓度为0.1～0.4 mg·L^-1,34.7%的区域锰浓度>0.4 mg·L^-1;高浓度锰在山地丘陵和平原区域均有分布,分别受到氧化还原环境控制;(3)鄱阳湖流域范围内高锰地下水分布较为广泛,但对所有成人和绝大部分儿童均不存在非致癌风险,绝大部分区域无需进行额外管控。该研究结果可为鄱阳湖流域的水源地选取和保护提供依据。     

基于PSFR模型的河北省滦河流域生态安全评估

基于PSFR(压力-状态-功能-风险)模型,选取16个分项指标、34个评估指标,建立了4层次指标体系,兼顾流域的整体性与差异性,根据环境特点及功能分区将河北省滦河流域划分为6个评估单元展开生态安全评估。结果表明:整个流域的生态安全水平位于三级到二级之间;潘大水库上游评估单元刚刚达到二级较安全水平;引滦入津、大黑汀下游和青龙河秦皇岛评估单元属于临近二级的三级水平;冀东沿海的秦皇岛和唐山评估单元生态安全指数较低,但均大于50,属于三级一般水平。研究表明,水资源过度开发是各评估单元共有的不安全因素,面源污染严重和生态风险较高也是造成流域生态安全指数不高的重要原因。     

流域绿水管理博弈建模及应用分析

绿水资源表示水循环通过降水渗透入土壤非饱和层并由植物蒸腾或土壤蒸发返回大气层的水汽,是农业作物生产的重要基础,但是通常被传统流域水资源管理所忽视。基于流域水量平衡和蓝水绿水综合思维,将绿水资源纳入流域水资源管理体系。在绿水信贷理念和博弈建模分析框架下,结合SWAT分布式水文模型、多目标优化及情景比较分析,利用绿水管理措施合理优化配置流域蓝水绿水资源,采用绿水生态补偿协调处理上下游利益冲突的博弈问题,探索性地提出了流域绿水管理博弈框架。该框架通过博弈建模可以识别分析流域绿水管理问题的博弈空间、博弈结构和纳什均衡等博弈特征;通过合作博弈约束条件改进的多目标优化,可以计算流域绿水管理情景的绿水补偿标准和帕累托最优收益。将建立的绿水管理博弈框架应用于涟水流域实例研究,NSE、R2、PBIAS、p-factor与r-factor等模拟效果评价和不确定性分析结果表明,涟水流域SWAT分布式水文模型的蓝水绿水模拟均达到可信程度。上下游收益变化、绿水补偿标准与帕累托最优解集等博弈分析结果显示,涟水流域整体社会经济与生态环境收益明显改善,其帕累托最优收益平均增长2.72亿元/a,年均绿水补偿标准折合1.94、1 253.7元/hm²。实例分析表明提出的绿水管理博弈框架在涟水流域具有较好的适用性和可行性。因此,该方法可以为流域蓝水绿水管理试点研究及其绿水补偿标准核定提供相关理论依据和技术参考,具有一定程度的的应用价值和现实意义。     

水生态环境质量评价体系研究

流域水生态环境质量评价体系是为流域环境管理提供基础数据,协助管理者开展流域保护措施的重要技术支持。该文深入剖析了发达国家典型水生态环境质量评价体系,归纳分析了其体系框架、构成特点、方法适用性和借鉴意义。结合前期研究基础,对评价体系的技术内容进行了完善和补充,明确了参照点位的选择原则,补充了评价方法选择的技术路线,提出了增设和实施不同监测计划的方案,最终提出生态环境质量评价技术体系框架。     

海河流域农村生活非点源污染负荷量估算及环境风险分析

分别建立了农村生活污水、生活垃圾和人体粪尿输出系数模型,从省级行政区和水资源三级区2个层面分别估算了海河流域农村生活各类污染物负荷量及比例。2007年,海河流域农村生活非点源污染负荷总量TN322×10^4t·a^-1,TP62×10^4t·a^-1,COD210×10^4t·a^-1。其中,生活污水污染物负荷量TN3×10^4t·a^-1,TP0．36×10^4t·a^-1,COD30×10^4t·a^-1;人体粪尿污染物负荷量TN278×10^4t·a^-1,TP48×10^4t·a^-1,COD180×10^4t·a^-1;生活垃圾污染物负荷量TN41×10^4t·a^-1,TP14×10^4t·a^-1。从各省来看,在农村生活非点源污染负荷总量中,河北省所占比例最大,为57．69％,这是由河北省农村人口数量最多决定的。从水资源三级区来看,在农村生活非点源污染负荷总量中,徒骇马颊河平原所占比例最大,为15．54％;其次是黑龙港及运东平原,占11．57％。在非汛期,农村生活非点源污染的影响微乎其微;在汛期,特别是发生强降雨时,农村生活非点源污染对水体污染构成一定的威胁,尤其以生活垃圾的环境风险最大,这是由目前生活垃圾的处理和堆放方式决定的。     

海河流域种植业非点源污染特征分析

海河流域农用化肥施用量比较大,高于全国平均水平。但是由于水资源严重缺乏,且降雨量有逐年减少的趋势,加之人类活动的影响,产生农田径流的几率极低,通常情况下,土壤中未被作物吸收利用的氮磷不会随地表径流进入水体。在发生暴雨的情况下,土壤中的氮磷则有可能随地表径流和土壤侵蚀进入附近河道,污染地表水。另一方面,海河流域的降雨80％集中在6—9月的汛期,大雨促使土壤硝态氮向土壤剖面深层迁移,存在污染地下水的威胁,但污染程度如何,需要进一步研究确定。总之,海河流域种植业非点源污染有可能集中爆发在有暴雨的汛期,具有显著的突发性特征。     

基于空间信息技术的呼伦湖流域研究

通过对干涉雷达技术任务(SRTM)数据处理,运用土壤与水评价工具(SWAT)模型对呼伦湖整个流域的数字高程模型(DEM)进行水文特征提取,分析流域地形分布情况。呼伦湖全流域面积约为25.6万km2,蒙古国部分约为16.3万km2,约占总面积的63.7%。坡度为0～2.0°的地形主要分布在中国境内的呼伦湖南岸和东岸以及贝尔湖周边的平坦草原上,降雨主要被植被截留和土壤吸收,产汇流条件差;而呼伦湖的主要水源、产汇流条件较好的克鲁伦河和乌尔逊河,其产流区大部分位于蒙古国。2国应加强流域综合管理,合理配置水资源,以保证下游入湖的水量来防止呼伦湖的持续萎缩。     

多瑙河流域国际合作实践与启示

多瑙河是世界上流经国家最多的国际河流,其国际合作的成功实践对世界其他国际河流的合作具有积极的示范和借鉴作用。通过分析和总结多瑙河国际合作历程和合作特点（包括多种合作机制并存互补;引入风险管理、公众参与和流域综合管理等先进理念促进全面合作;利用GIS及数据管理等现代技术手段实现信息资源共享;利用协商和司法手段和平解决国际争端等）,结合我国国际河流的特点和国际水法及国际河流合作的发展趋势,提出了对我国的启示：应加强国际河流相关方面的研究与合作（特别是航运与水电开发等）;应充分重视国际河流生态环境保护,生态环境保护和防洪越来越强调全流域的合作与协调;应坚持国际河流的开发利用与保护并举,走平衡发展之路;应根据各国际河流特点及地区条件,选择合适的管理合作模式.     

流域水环境库兹涅茨曲线的上下游演递规律及其启示

按照流域尺度从小到大,分别选择新安江流域、珠江流域和长江流域作为研究对象,通过实证分析发现上下游水环境库兹涅茨曲线遵从一定的演递规律,即上游地区往往会重复下游地区的曲线过程,但其发展阶段落后于下游地区。上下游的发展差异越大,这种规律表现得越明显。产生这一规律的主要原因是我国多数流域下游地区的经济发展水平一般高于上游地区,下游比上游更早地到达了环境库兹涅茨曲线的峰值,并具有了更强的环境保护能力。这一规律有助于深化对上游水资源保护的重要性的认识。国家和下游地区需要加强对上游欠缺的生态环境保护能力的支持和援助,降低上游水环境库兹涅茨曲线的峰值和曲率,从长远意义上减轻上游发展过程中对全流域生态环境产生的不利影响和生态保护代价。