黄河流域近十五年生态系统服务价值变化特征及影响因素研究

黄河流域生态系统服务变化的定量评估有利于考核流域生态综合治理效果。本研究构建了基于能值的生态系统服务价值核算方法体系,核算了黄河流域2000—2015年省级及地市级尺度生态系统服务价值变化及导致变化的原因。结果表明:(1)近15年,黄河流域生态状况有明显好转,除河南和山东外,增幅主要集中在黄河流域的中上游(7%～27%),增幅最大的为甘肃;(2)黄河流域的117个地级市(地区、自治州、盟)中,有77个地级市(地区、自治州、盟)生态系统服务价值有不同增幅(0.46%～210%);(3)黄河流域"源""过程""汇"区位不同保护重点不同,要根据其所提供生态服务的能力及改善情况动态制定分区分类保护策略;(4)近15年的林地面积增加对所提供的服务提升效果明显,湿地(湖泊、沼泽地)的减少变成黄河流域上、中、下游省份服务下降的最大驱动因素。本研究能够为黄河流域生态治理及城市绿色发展提供基础性依据。     

松花江沉积物汞的新变化:分布、演化与现状及潜在生态风险评估

分析了第二松花江中下游和松花江干流表层沉积物中总汞的含量水平和分布规律,同期采集了牡丹江、黑龙江沉积物作为对照,并采用地累积指数法以及潜在生态风险指数法,初步评价了松花江沉积物中汞的污染状况和潜在的生态风险.结果表明,松花江10个断面沉积物总汞含量范围0.029~1.317 mg·kg~(-1),均值0.183 mg·kg~(-1).第二松花江3个典型断面沉积物总汞含量均显著高于松花江干流的7个典型断面(P0.05).地累积指数(Igeo)及潜在生态风险指数(Er)表明第二松花江3个典型断面沉积物汞污染程度为偏中度至重度污染,存在高度生态风险;松花江干流7个典型断面为轻度污染,具有较高生态风险.近10年松花江沉积物汞含量变化及空间分布结果显示,现阶段第二松花江沉积物汞含量有所下降,但松花江干流个别江段沉积物汞含量有所上升,应引起重视.     

沱江流域主要污染负荷预测及时空分布特征

耦合社会-经济因子探究工业点源和生活污染源污染负荷未来变化趋势,可为优化水环境规划和管理方案提供理论依据。选取沱江流域为研究区域,采用经济增长预测法、工业点源传统统计法、人口趋势灰色模型预测法和排污系数法分别计算了2020-2025年该区域28个县(市、区)的工业GDP值,工业点源废水排放量及主要污染负荷(COD、NH₃-N、TN、TP),农村与城镇人口及生活污染源的主要污染负荷,并利用ArcGIS技术探究了工业点源和生活污染源主要污染负荷空间分布特征。结果表明:2020-2025年,工业GDP值总体呈逐年增加趋势,而工业废水排放量总体呈逐年减少趋势,预计到2025年,流域工业GDP值将增加至2.52×10¹²元,而工业废水排放量将减少至0.64×10⁸ t。工业点源主要污染负荷表现为COD>NH₃-N>TN>TP。沱江流域总人口数与生活污染源污染负荷呈逐年增加趋势,其中城镇人口与生活污染源污染负荷呈逐年增加趋势,农村人口与生活污染源污染负荷呈逐年减少趋势,且城镇人口及生活污染源污染负荷增加量大于农村人口及生活污染源污染负荷减少量。城镇、农村生活污染源的主要污染负荷表现为COD>NH₃-N>TN>TP。工业点源和生活污染源主要污染负荷在空间上存在高度异质性。2025年,来自工业点源的主要污染负荷均呈上游较少,中、下游较多的特征;来自城市生活污染源的主要污染负荷均呈中、上游较多,下游较少的特征;来自农村生活污染源的主要污染负荷均呈中游较多,上、下游较少的特征。笔者提出耦合社会-经济因子预测流域污染负荷的方法可以推广到其他与社会经济指标相关联的流域工业点源、生活污染源污染负荷的预测研究中,以期为未来流域水环境管理与治理提供科学参考。     

引调水河道氮的迁移转化及微生物群落结构特征——以望虞河为例

以引江济太调水工程-望虞河为研究对象,探究引调水河道氮素的迁移转化规律及微生物群落结构特征.于2020年10月、12月以及2021年1月在望虞河沿程布设监测点位并采集水样,分析其水体理化性质、氮的形态分布及含量、微生物群落结构变化特征.结果 表明:①硝酸盐氮是望虞河沿程水体中氮素的主要存在形态,占总氮浓度的75.3％～...     

催化臭氧氧化过程中溴酸盐的生成机制研究

以黄河下游某水厂滤后水为目标物,选择了9种催化剂,在间歇反应装置中研究了单独臭氧和催化臭氧氧化过程中溴酸盐（BrO 3-）的生成情况,结果表明,在催化臭氧氧化过程中,NiO、CuO、Fe3O4、Al2O3加入使BrO 3-质量分数分别降低34.0%、32.8%、29.2%、20.8%.选取Fe3 O4作为催化剂研究催化...     

基于鱼类完整性指数的滦河流域生态系统健康评价

生物完整性指数作为评价河流健康的重要工具,对流域管理有明确的指导作用.为全面掌握滦河流域生态系统健康状况,构建F-IBI（鱼类完整性指数）,开展滦河流域生态系统健康评价.于2016年10-11月对滦河流域58个采样点收集了鱼类与环境数据,根据栖息地质量评分与水质等级来确定参考点（12个）和受损点（7个）.利用分布范围检验、敏感性分析及冗余检验对20个候选指标进行筛选,以获得构建F-IBI的核心指标.采用1、3、5赋分法对核心指标进行赋分,并计算F-IBI最终得分.利用分位数法将F-IBI划分为"健康" "亚健康" "一般" "差" "极差"5个等级.利用非参数检验对F-IBI的适用性进行校验.结果表明:①鱼类物种数、个体数、Shannon-Wiener多样性指数、底栖食性鱼类个体百分比、耐受性鱼类个体百分比、产黏性卵鱼类个体百分比、产沉性卵鱼类个体百分比、上层鱼类个体百分比和广布种鱼类个体百分比等9个指标被筛选出,其适合作为构建F-IBI的核心指标.②F-IBI计算结果表明滦河流域58个采样点中,"健康"和"亚健康"等级采样点有22个,"一般"等级采样点22个,"差"和"极差"等级采样点14个.滦河干支流上游地区健康状况较好,干流中下游及部分独流入海河流健康状况较差,这主要受到不同地区社会经济发展的影响.③Mann-Whitney U检验发现,F-IBI在参考点与非参考点之间有显著差异,栖息地综合得分随F-IBI评价等级降低而下降,在"健康"与除"亚健康"外的其他等级以及"极差"与除"差"外的其他等级之间有显著差异.研究显示,构建的F-IBI适用于滦河流域生态系统健康评价.      

特大城市集群绿色发展与生态足迹关联特征

本文以成渝城市群、长江中游城市群和长三角城市群为研究对象,解析不同空间尺度下绿色发展与生态足迹时空变化特征,并结合耦合协调度模型、环境库兹涅茨曲线（EKC）理论探究绿色发展与生态足迹的关联特征。研究表明,长江经济带城市群2000—2015年绿色发展水平逐年提升,约16.44%的城市达到较高水平,空间上呈现“东部高、西部低”的特征。人均三维生态足迹增长逐渐趋缓,成渝城市群达到峰值（5.21hm²）后逐年稳定下降。长江经济带绿色发展与生态足迹处于良好协调状态,绿色经济的快速发展带动了耦合协调度的提高。绿色发展与生态足迹存在倒“ U”形EKC曲线关系,由于自然资源基础和产业结构差异,成渝城市群（拐点出现在2008年）绿色发展与生态足迹协调关系好转早于中下游城市群（拐点分别在2019年、2012年）。四川、安徽应作为降低资源消耗的重点对象,未来应进一步加强区域中心城市的辐射带动作用,拉动周围城市提高绿色发展水平。研究成果能为区域绿色发展与生态环境协同管理提供思路与理论支持。     

长江上游水土流失成因及治理模式研究--以重庆市城口县为例

水土保持工作是一项直接关系三峡工程和“南水北调”工程的重要工作,也是西部生态环境建设的重要内容之一。以“长治”工程重点县——城口县为例,研究其水土流失成因及治理模式。该县位于重庆市最北端,既是“长治”工程重点县,也是“南水北调”工程中线引水方案丹江口水库上游水土保持工作重点县。该县水土流失比较严重,流失面积高达1 728.67 km\+2,占全县土地总面积的52.61%。造成水土流失的主要原因既有自然因素,又有人为因素,但其资源相当丰富,为水土流失治理模式提供了较好的基础条件。在分析其水土流失成因基础上,结合该县的资源优势和实际情况,提出其水土流失治理的模式和途径,以期进一步推进该县生态环境建设、加强水土保持工作,为长江上游贫困山区县的水土保持工作探索比较合适的模式和途径。     

Model‐Based Nitrogen and Phosphorus (Nutrient) Criteria for Large Temperate Rivers: 2. Criteria Derivation

Nitrogen and phosphorus criteria were developed for 233 km of the Yellowstone River, one of the first cases where a mechanistic model has been used to derive large river numeric nutrient criteria. A water quality model and a companion model which simulates lateral algal biomass across transects were used to simulate effects of increasing nutrients on five variables (dissolved oxygen, total organic carbon, total dissolved gas, pH, and benthic algal biomass in depths ≤1 m). Incremental increases in nutrients were evaluated relative to their impact on predefined thresholds for each variable; the first variable to exceed a threshold set the nutrient criteria. Simulations were made at a low flow, the 14Q5 (lowest average 14 consecutive day flow, July‐September, recurring one in five years), which was derived using benthic algae growth curves and EPA guidance on excursion frequency. An extant climate dataset with an annual recurrence was used, and tributary water quality and flows were coincident with the river's 10 lowest flow years. The river had different sensitivities to nutrients longitudinally, pH being the most sensitive variable in the upstream reach and algal biomass in the lower. Model‐based criteria for the Yellowstone River are as follows: between the Bighorn and Powder river confluences, 55 μg TP/l and 655 μg TN/l; from the Powder River confluence to Montana state line, 95 μg TP/l and 815 μg TN/l. Pros and cons of using steady‐state models to derive river nutrient criteria are discussed.     

珠江水体表层沉积物中PAHs的含量与来源研究

沿珠江白鹅潭水域及大学城官州河流域设立6个采样点,利用沉积物捕获器收集沉积物。参照美国EPA8000系列方法及质量保证和质量控制,对各采样点表层沉积物中16种多环芳烃（polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs）进行分析,以阐明珠江广州河段表层沉积物中PAHs的含量和分布特征,并结合特征化合物指数对其来源作初步探讨。珠江广州河段表层沉积物中PAHs总量介于4 787.5～8 665 ng·g^-1,平均值为7 078 ng·g^-1,黄沙码头河涌出口沉积物中总量为最高（8 665 ng·g^-1）,芳村码头为最低（4 787.5 ng·g^-1）。16种多环芳烃中菲、荧蒽、芘含量较高,分别占PAHs总量的16.11%、14.47%和17.77%。特征化合物荧蒽/202比值均小于0.5,茚并[1,2,3-cd]芘/276比值均大于0.2,表明珠江广州段表层沉积物中PAHs主要来源于化石燃料的不完全燃烧。