Integrated river basin management in rapidly urbanizing areas: a case of Shenzhen, China

The rapid urbanization of China is causing a burden on their water resources and hindering their sustainable development. This paper analyzes effective methods to integrated river basin management (IRBM) using Longgang River basin of Shenzhen as an example, which is the city with the fastest rate of urbanization in China and even the whole world. Over the past 20 years, China has undergone a population boom due to the increase of immigrant workers and rapid development of laborintensive industries, which led to the sharp increase of water consumption and sewage discharge. However, the construction of the water infrastructure is still lagging far behind the environmental and social development, with only 32.7% of sewage in the district being treated. Currently, every water quality indicator of the Longgang River basin was unable to meet the required corresponding environmental standards, which further aggravated the water shortages of the region. Thus, an analytical framework is proposed to address the IRBM of the study area. The problems with the current management system include the lack of decentralization in decision-making, lack of enforcement with redundant plans, weak management capacity, financial inadequacy, and a poor system of stakeholder participation. In light of the principles of IRBM and the situation of the region, corresponding measures are put forward, including an increase of power given to sub-district offices, fewer but more feasible plans, capacity building among stakeholders, a combination of planning and marketing for overcoming financial inadequacy, and profound reform in the public participation system. The framework and institutional suggestions could inform similar processes in other representative river basins.     

Sediment geochemistry and arsenic mobilization in shallow aquifers of the Datong basin,northern China

Understanding the mechanism of arsenic (As) mobilization from sediments to groundwater is important for water quality management in areas of endemic arsenic poisoning, such as the Datong basin in northern China. The bulk geochemistry analysis of sediment samples from three 50-m boreholes drilled specifically for this study at As-contaminated aquifers, the groundwaters of which have an As concentration up to 1060 μg/l, revealed that the average bulk concentrations of major and trace elements of the samples are similar to those of the average upper continental crust. The average As content of the sediment samples (18.7 mg/kg) is higher than that of modern unconsolidated sediments (5–10 mg/kg). Moreover, the abundance of elements varied with grain size, with higher concentrations in finer fractions of the sediments, such as silt and clay. The concentration of NH₂OH–HCl-extracted iron (Fe) strongly correlated with that of extracted As, suggesting that Fe oxyhydroxides may be the major sink of As in the aquifer. The results of microcosm experiments showed that As mobilization from sediments to groundwater is probably mainly related to changes in the redox conditions, with moderately reducing conditions being favorable for As release from sediments into groundwater.     

辽河流域河流生态系统健康的多指标评价方法

多指标综合评价是当前河流生态系统健康评价的发展趋势. 根据辽河流域2005年水生态监测数据,构建了涵盖水体物理化学、水生生物和河流物理栖息地质量要素的健康候选指标体系. 采用主成分分析与相关性分析方法对评价指标进行了筛选,以此构建了由五日生化需氧量、溶解氧、电导率、总氮、总磷、高锰酸盐指数、粪大肠菌群数、着生藻类Shannon-Weaver多样性指数、底栖动物完整性指数、河流物理栖息地质量综合指数等10个指标构成的河流健康综合评价指标体系. 以改进的灰色关联方法作为评价方法,评判多指标下的河流健康等级状况. 结果表明,辽河流域的25个采样点中有3个达到“健康”等级,14个达到“亚健康”等级,其余则为“较差”和“极差”等级,其中健康与亚健康等级采样点均位于辽河源头以及支流上游区,受人类活动干扰较小,而较差和极差等级主要位于辽河中下游河段;城市和工业排污是影响河流健康的主要原因.      

太湖流域农户环境友好型技术采纳行为及其环境和经济效应评价——以测土配方施肥技术为例

论文基于太湖流域上游地区221 户水稻生产农户调查数据,利用Probit 模型分析了农户采纳测土配方施肥技术的影响因素,然后构建投入需求和产出供给方程,评价了测土配方施肥技术采纳的环境和经济效应。研究表明,平均年龄越小、家庭耐用资产状况越好以及上一年与农技推广人员接触次数越多的农户,越倾向于选择测土配方施肥技术,而受教育年限较少或较多的农户都不愿意选择该技术。测土配方施肥技术确实能够起到降低化肥施用量和提高水稻产量的双重作用,控制其他条件,测土配方施肥技术采用率每增加1%,化肥施用量降低0.09%(0.45 kg/hm²),而水稻单产提高0.04%(2.91 kg/hm²)。若研究区域实现测土配方施肥全面推广应用,将可进一步减少化肥用量34.91 kg/hm²,同时提高水稻产量223.98 kg/hm²,具有较可观的环境和经济效应。但是测土配方施肥技术的实际推广进程缓慢,项目管理实施也不够规范,为此,有必要加大测土配方施肥技术研究投入,加强对技术的宣传和培训工作,同时结合示范户的榜样作用,以点带面促进该技术的深入推广和规范实施。     

江淮下游降水特征及其对水位的影响研究——以里下河腹部地区为例

采用降水集中度、等级分析及小波相干等方法,探讨了江淮下游里下河腹部地区1957—2006 年间降水、水位的等级特征及两者关系。结果表明:①年降水量的集中期与集中度皆为减小趋势,两者在1980 年前后由同相位转为反相位相关。②汛期高等级降水的日数和贡献率皆以1980 年代最高。不同等级的降水日数皆为减少趋势,但高等级降水的贡献率在大洪涝年中异常偏高,表明降水强度加强。③低、高等级水位日数皆为减少趋势,但低、高等级水位的贡献率分别呈增加、减少趋势,而中等级水位的日数与贡献率都显著增加。较之降水日数,降水贡献率对水位等级变化更具决定性影响。④高等级降水与水位在日数上呈显著的同相位正相关,但低等级相反,而中等级为较弱正相关,且等级降水总量与相应水位贡献率的相位关系亦具类似特征。高、低等级降水与水位的贡献率皆为显著同相位正相关,但在中等级上,其相位特征较弱。     

汉江上游金水河流域河水的化学特征

本文以汉江上游金水河流域为研究区域,通过对大气降水、河水的水化学及氢氧稳定同位素分析,揭示河水水化学特征及其补给来源.结果表明,(1)流域内大气降水和河水的水化学类型为Ca2+-HCO3-型,主要占优势的阴阳离子分别为HCO3-和Ca2+;(2)河水水质总体表征良好,其离子、金属及微量元素和营养盐的含量较低;(3)河水的δD和δ18O关系表明,河流的主要补给来源为大气降水.     

水库流域生态补偿标准测算体系研究——以大伙房水库流域为例

生态补偿标准的测算是建立生态补偿机制的核心问题,也是难点所在。研究在对现有生态补偿标准计算方法进行总结分析的基础上,分别从供给方和需求方的角度探索建立了水库流域生态补偿标准测算体系。该体系对基于水库上游水源涵养区生态系统服务功能、生态保护建设总成本和基于下游用水城市意愿支付价格的补偿标准进行了比较分析,最终选择一个既能使水消费者承受得起,又能使生态保护者体会到有所回报的补偿金数额作为上下游协商确定补偿标准的依据。此体系较为全面地对补偿标准进行了测算,使得补偿标准更为公平、合理,进一步完善了水库流域生态补偿标准测算方法。并以大伙房水库流域为例,对其补偿标准进行测算,得出基于研究区生态系统服务功能的补偿标准为64661.3万元,基于研究区生态保护建设总成本的补偿标准为9221.4万元,基于下游用水城市意愿支付价格的补偿标准分别为8637.6万元、12956.4万元,最终认为10000万元是令补偿双方都比较容易接受的一个价格,可作为确定补偿标准的依据。     

水资源开发对黄河下游河道环境生态功能的影响分析

黄河与国内外其它半干旱地区河流的一个最大区别 ,就是它是世界上年输沙量最大的一条河流 ,而且沿河排污量很大。因此 ,必须把保持黄河下游的泄洪排沙、水体自净等自然功能纳入流域整体开发中 ,避免下游河道出现由于人为影响而加速萎缩以及水环境恶化问题     

长江流域可持续农业发展管理机制研究

文章首先阐述了建立可持续农业发展管理机制的必要性与原则 ,在分析长江流域可持续农业发展面临的问题及其原因的基础上 ,提出了长江流域可持续农业发展管理机制的具体内容     

流域核心-边缘结构模式探讨——以赣江流域为例

流域作为区域经济中的重要地域单元,其总体空间结构规律却一直没有得到系统的归纳与总结。在介绍与评价施坚雅流域核心 边缘结构模式的基础上,对赣江流域空间结构特征与历史演化过程进行了较为深入的实证分析。结果表明,赣江流域可分为核心区、过渡区、边缘区,体现出明显的核心 边缘空间结构特征;山、江、湖,作为构成赣江流域的三大要素,其间存在着内在的时空耦合关系。具体而言,赣江流域最大的河流赣江纵贯流域南北,注入全国最大的淡水湖——鄱阳湖,成为连结上游山区和下游湖区的纽带,山、江、湖彼此相连,息息相关,构成一个互相关联、互为依托的生态大系统。因此,有必要将山江湖作为一个有机整体,不论在生态环境治理上,资源综合开发上,还是在工农业发展布局上,都应统筹兼顾,合理安排,进行全面的、有步骤的综合开发治理和建设。