区域点源和非点源磷入河量计算的二元统计模型

基于流域或区域点源和非点源磷入河过程的水文学差异,以及影响河流持留作用的主要机制,建立了描述河流段末磷负荷量与流量和水温之间定量关系的二元统计模型;通过逐月的河流水文水质监测数据对模型中4个系数的有效校正和验证,实现了对点源和非点源磷入河过程的准确定量.与现行的水文估算法相比,该模型既考虑了河流磷的持留能力及其时间变异性,也考虑了上游水体输入的磷负荷量,推进了对磷污染过程的定量认识,满足了我国以行政区为主要水污染控制管理单元的现实需要.应用该模型,计算了浙江长乐江集水区2004～2009年的总磷(TP)入河量.结果表明,TP年入河总量为(54.6±11.9)t.a-1,其上游水体输入、点源和非点源的入河量贡献率分别为5%±1%、12%±3%和83%±3%.夏季5～6月和8～9月的非点源TP累计入河量占其全年的50%±9%,增加了引起下游水体藻类暴发的风险.河流TP持留量为(4.5±0.1)t.a-1,占年入河总量的9%±2%;5～9月的TP累计持留量占全年的55%±2%,表明河流持留能力对流域或区域磷素迁移转化过程的调控作用不容忽视.本研究建立的二元统计模型仅需常规的河流水文水质监测数据,无需专业软件知识,且计算结果直接来源于实际的河流水文水质测算值,为实施流域或区域磷污染总量控制策略提供了一种简便、实用、可靠的定量工具.     

洱海流域农业用地与入湖河流水质的关系研究

采用空间分析和统计分析方法,从综合农业用地和各类农业用地面积百分比两个层次研究洱海流域农业用地与入湖河流水质的关系.结果表明,研究区10个小流域入湖河流水质空间差异性显著,流域西部入湖河流总磷污染严重,北部和南部入湖河流(D3除外)主要污染指标为有机物和氮;流域农业用地面积百分比与入湖河流水质的关系密切,综合农业用地面积百分比与雨季入湖河流高锰酸盐指数、NH+4-N、TN、TP呈负相关,相关系数分别为-0.859、-0.565、-0.693、-0.181,与非雨季高锰酸盐指数、NH+4-N呈负相关,相关系数为-0.384、-0.328,与非雨季TN和TP呈正相关,相关系数为0.221、0.146;各类农业用地面积百分比对入湖河流水质表征作用较强,耕地与TN、TP在雨季和非雨季均呈正相关,与两者的相关系数雨季为0.252、0.581,非雨季为0.149、0.511,耕地与高锰酸盐指数、NH+4-N在雨季和非雨季分别呈正相关和负相关,与两者的相关系数雨季为0.388、0.053,非雨季为-0.137、-0.147,林地与耕地的表现则正好相反,与TN、TP、高锰酸盐指数、NH+4-N的相关系数雨季为-0.526、-0.275、-0.469、-0.155,非雨季为-0.012、-0.100、0.282、0.151,鱼塘对TN和TP的指示作用不显著,草地和园地在雨季与耕地的表现类似,非雨季与耕地的表现相反.可见,洱海流域农业面源治理时应重点加强北部和南部在雨季时耕地、草地和园地的管控.     

沅江入湖河床沉积物重金属污染演化地球化学分析

对沅江入湖河段河床沉积物进行钻探取样,利用电感耦合等离子质谱仪(ICP-MS)分析沉积物重金属等微量元素的含量,并利用210Pb法测定沉积物沉积速率.同时,在分析沉积物重金属污染特征的基础上,探讨沉积物重金属污染的演化过程.结果表明:沉积物中Bi、Cd、Mn、Mo、Zn、Pb等重金属含量变化大、分布不均匀,而Sc、Tl、Rb、Cs、V、Co、Zr、Hf、Nb、Ta、Ga、Ge、Rb、Sr、REEs(稀土元素)等微量元素含量变化小,分布相对均一.微量元素富集特征(EF值)和主成分分析结果显示,沉积物中Cu、Sc、Tl、Rb、Cs、Th、U、V、Co、Zr、Hf、Nb、Ta、Ga、Ge、Rb、Sr、REE等微量元素主要为自然源,而Bi、Cd、Mn、Zn、Pb等重金属则既有自然源的影响,又有人为源的贡献.地累积指数(Igeo)评价结果显示,入湖段沉积物存在Cd-Mn-Zn-Pb-Bi等元素组合的重金属污染,且沉积物自下而上分布有中深部(204~192 cm)、中上部(96~64 cm)、浅表部(64~0 cm)3个重金属污染层.上述3个重金属污染层可能对应于3个期次的重金属污染事件,即早期(1913年前)的零星重金属污染、中期(建国初期至改革开放初期,1963—1979年)的中等强度重金属污染、近期(1979年至今)高强度重金属污染.且自早期到近期,沉积物重金属污染程度增强,污染元素组合趋于复杂化.沅江入湖河床沉积物的上述3期重金属污染可能对洞庭湖沉积物产生直接影响.     

南四湖入湖、入干线河流与输水干线的水质动态分析

根据南四湖流域主要入湖、入干线河流和输水干线23个监控断面2000—2010年的水质监测数据,从年际、年内和不同年份,对流域内的水环境质量变化趋势进行了综合分析,并筛选出2010年与2000年水质最差与最好的河流进行了对比分析。结果表明:2000—2010年间,各监控断面CODCr和NH3-N浓度的年平均值总体呈下降趋势,它们的5年平移平均值也呈下降趋势;受水文情势、面源与点源污染的影响,流域内所有监控断面在年内水质呈现一定的变化规律;2010年与2000年相比,流域内CODCr值和NH3-N浓度总体下降率分别达到74.4%和93.1%,2010年与2005年相比,73.9%的监控断面污染物浓度下降,总体上水质有了大幅度的改善,但所有监控断面的CODCr年平均值仍未达到Ⅲ类水质标准;流域内水质最差河流主要分布在工业、城镇集中的地区。     

太湖总磷、总氮宏观水环境容量的估算与应用

在2000—2011年水量水质数据的支持下,估算了各种水质约束条件下太湖TP和TN的宏观水环境容量.基于宏观水环境容量,估算了2015年和2020年太湖TP和TN的允许入湖负荷和允许排放量,并将允许排放量分配到相应的行政区,为各行政区制订污染物控制方案提供依据.在上述研究的基础上,评估了2015年和2020年太湖水环境质量目标的合理性和可行性,结果表明,实现上述目标的可能性是存在的,但需要付出极大努力.在2020年以后,太湖的水质将长期维持在Ⅲ类(TP)和V类(TN),这是藻类易于暴发的浓度区间,保障太湖水质安全的各种应急措施,如"引江济太"、蓝藻打捞等要长期常抓不懈.     

江苏省太湖流域入湖河流污染物入湖总量监测

介绍了江苏省太湖流域主要污染物入湖总量研究性监测结果,提出了主要入湖河流总量核定办法和简易测流方法,并优化了监测频次.     

胶州湾入海河流和排污口水体中壬基酚的污染状况调查及入海通量核算

调查了2009年枯水期和丰水期胶州湾河流入海口和污水处理厂排污口壬基酚污染状况,并初步估算了胶州湾陆源壬基酚的入海通量。结果显示,入胶州湾各河流水体中壬基酚浓度差异较大,枯水期和丰水期分别为0.11～3.17 μg/L和0.09～10.8 μg/L,其中墨水河污染最为严重,其次为娄山河、海泊河、跃进河、李村河、大沽河、镰湾河和白沙河,而洋河污染则相对较轻;各污水处理厂出水口壬基酚浓度相对稳定,枯水期和丰水期为0.11～0.17 μg/L和0.15～0.29 μg/L。枯水期和丰水期胶州湾壬基酚入海通量分别为6.5 kg/d和11.8 kg/d。     

辽宁省入海河流及近岸海域风险评估

入海河流作为近岸海域污染物的主要来源之一,对我国北方海域的水环境质量有重要的影响。然而目前例行监测没有全面覆盖辽宁省的入海河流。因此,沿辽宁省海岸线对入海河流进行逐一排查和采样分析,共调查了53条入海河流,结合距其入海口最近的海域点位的监测数据,利用相关分析及主成分分析法对入海河流和近岸海域的水质状况及入海河流对近岸海域的影响进行全面分析,同时对典型重金属(Pb和Hg)进行风险评估。结果表明:入海河流携带的污染物浓度远高于近岸海域,可能会对近岸海域水质安全造成威胁。黄海和渤海近岸海域Hg的生态风险以无风险和低风险为主,而入海河流Hg的生态风险为中风险,基本分布在渤海海域的入海河流上;黄海海域及对应的入海河流Pb的生态风险以无风险为主,而辽东湾一带及入海河流的Pb以中高风险为主。因此,应加强入河污染物管理,尤其是入渤海河流中的有机物、氮、磷污染物。应将生活污水、农业面源污染作为防治重点,从而改善近岸海域的水质状况。     

汛期暴雨情景下鄱阳湖流域水质时空分布特征与污染成因分析

基于2019年和2020年鄱阳湖流域降水及水质监测数据,利用线性倾向估计法和累积距平法对2020年汛期暴雨情景下的湖区及入湖河流开展水质时空分布特征及污染成因分析,量化湖区地表水水质评价指标在不同降水量级情景下的响应。结果表明:①从时间上看,TP为主要超标污染物。2020年汛期,出湖口水质为Ⅲ类的月份占比同比上升8.3%,有机污染强度同比显著加重,暴雨情景下的指标浓度变幅大于非汛期降水情景。②从空间上看,湖区水质自南向北改善明显。入湖支流汛期水质主要受有机污染强度增加的影响而有所下降,TP浓度在南部入湖口和出湖口变幅较小,NH₃-N浓度与场次降水量存在强正相关性,污染负荷变化对场次暴雨量的累积响应较同步且迅速。③降水量级会影响污染来源结构。暴雨洪水的稀释作用可能是湖区水质年内波动的主要控制因素,暴雨可能导致湖体出现富营养化。     

中国城际人流和投资流网络特征演化及相互影响

基于2017年流动人口监测数据和企业间投资数据，以2009—2017年每3年一期构建我国283个地级及以上城市的人流和投资流有向网络，以表征其空间结构演化规律，并使用结构方程模型测度人流和投资流网络的相互影响关系。结果发现：(1)人流联系呈现自下而上跨经济和行政等级的垂直流动趋势，投资流联系的“菱形结构”不断强化和明晰，同经济等级城市间投资水平流动的“俱乐部效应”突显；(2)网络中心度层级性和集聚分布趋势明显，呈现“东—中—西”分异和“核心—边缘”结构，人流与投资流网络表现出流动反向匹配的特征；(3)投资入度对人流入度有显著的正向影响，而人流入度对投资出度正向作用明显；(4)城市人口规模、经济规模、企业规模和产业结构对人流和投资流网络影响显著，流动人口教育程度和户籍类型对人流出度存在负向作用。