白洋淀流域水资源管理中的公众参与分析及评价

有效的公众参与是提高流域水资源管理效率和流域综合管理成功的关键因素. 选取白洋淀流域的典型城市模块(保定市)、乡村模块(涞水县)及水敏感区(安新县)进行研究,综合采用问卷调查、利益群体访谈和专家咨询等方法,对政府管理人员、流域居民的环境意识及水资源管理参与现状进行了分析评价,比较与评估了政府及相关利益群体的环境知识、环境满意度、信息流通渠道、参与意愿、实际参与度、政府行为及其公众认知度和接受度. 结果表明:公众参与水资源管理的现状是水敏感区的参与效果好于城镇模块,且城镇模块好于乡村模块;公众获取环境知识与环境信息的途径主要以亲身感受与媒体宣传的被动接受形式为主;参与途径不畅通,实际参与度低于有参与意愿的比例,参与意愿不确定性高;公众对于政府行为的认知度为41.3%,接受度仅为19%;管理者对于公众参与在水资源管理中作用的认识仍有待提高,参与活动以宣传教育为主,缺乏整体考虑及上下游沟通与设计,缺乏全过程参与,居民尚未形成共同认可的流域价值观. 建议加强全过程参与、环保民间团体的作用以及学校环境教育.      

高吸附性能芦苇活性炭的制备方法研究

为实现白洋淀芦苇的有效利用,以白洋淀淀区芦苇(白苇)为原料,以KOH、K2CO3为活化剂,综合考虑制备过程中的剂料比、浸渍时间、活化温度、活化时间等因素的影响,通过正交试验,以碘吸附值和亚甲蓝吸附值综合作为吸附性能高低的评价标准,进行活性炭制备方法研究。结果表明:在以KOH为活化剂、剂料比为4∶1、浸渍时间36 h、850℃下活化1 h的条件下,制备的芦苇基生物质活性炭碘吸附值最高,亚甲基蓝吸附值较高;以K2CO3为活化剂、剂料比为3∶1、浸渍时间12 h、900℃下活化2 h的条件下,制备的芦苇基生物质活性炭有最高的碘吸附值和对亚甲蓝具有良好的吸附性。制备的生物质活性炭碘吸附值均高于国家活性炭一级品标准(1 000 mg/g),具备一定的实用性。     

白洋淀近5年水生态环境质量变化趋势与营养状态分析

白洋淀作为华北地区最大的淡水湖泊,对维持、调节、改善区域生态环境质量发挥着重要作用.本文以2016—2020年逐月水质监测数据为基础,利用多种分析与评价方法,全面阐述了白洋淀“十三五”期间水生态环境质量状况,其目的在于掌握白洋淀水生态环境质量变化规律,为区域水生态环境“十四五”规划提供数据支撑与理论指导.分析结果表明,“十三五”期间白洋淀整体水环境质量呈现逐年上升趋势,水质呈清洁状态,富营养化水平均为中度富营养,水质类别集中在Ⅳ—劣Ⅴ类,占比分别为31.2%、27.7%以及28.4%.主要污染指标为化学需氧量、高锰酸盐指数、总磷、生化需氧量、氨氮以及溶解氧,浓度年均值呈现逐年下降趋势,溶解氧浓度呈现上升趋势.时间变化上,受降水量年内分布的影响,主要污染指标浓度年内高值集中出现在7、8月份;空间变化上,生化需氧量、总磷与氨氮浓度最大值出现在焦庄断面,其次为安州与南刘庄.分析了2020年白洋淀水环境质量状况,结果表明,白洋淀水生态环境质量呈现出波动性反弹(平稳期1—4月,反弹期5—8月,恢复期9—10月),经实地调查与数据分析发现,主要原因是2020年5月白洋淀实施了底泥清淤工程所导致的.     

白洋淀水质时空变化及影响因子评价与分析

作为海河流域重要湖泊湿地,白洋淀的水环境直接影响着流域生态健康和环境安全.综合运用灰色聚类法、综合污染指数和单因子污染指数法探讨白洋淀水质时空变化规律及关键影响因子.在时间序列上,白洋淀水质1973～2007年年际变化总体呈现出恶化趋势,劣于Ⅲ类水水质,由20世纪70年代的14.3%上升到2000年以后的83%,水质恶化严重;2006年内水质变化综合污染指数春(52.9)夏(11.4)冬(9.81)秋(8.88),且TP的综合污染指数最高达到14.86,BOD5综合污染指数最低为7.67.空间分布上,以南刘庄为核心的西北部区域污染最为严重,其次为白洋淀东北部区域的烧车淀、王家寨、光淀张庄、枣林庄和圈头;采蒲台和端村的东南和西南区域污染最轻.通过对自然和社会影响因素的比较分析,结果表明,影响白洋淀水质的关键自然因子是入淀水量,从1973～2007年,历年入淀水量远达不到淀区最小需水量.社会因子包括产业和产业结构两方面因子,产业因子有保定市第一产业、安新县第二产业和保定市第三产业,相关系数分别为0.771、0.708和0.624;产业结构因子有安新县工业和安新县渔业和保定市农业的发展,相关系数分别为0.746、0.734和0.661.此外,安新县和保定市人口增长与水质的相关系数也分别达到0.731和0.690.建议:①控制入淀水质、淀区面源和内源污染;②空间上分区管理,可分为污染控制区、综合改善区和生态恢复区;③加强生态的监测和预警,完善白洋淀流域环境公共政策和产业环境管理.     

基于时差相关分析和模糊神经网络的白洋淀流域水环境承载力评价预警

为实现水环境承载力评价和预警,运用耦合DPSR模型和时差分析方法构建了白洋淀流域水环境承载力监测预警指标体系,并结合神经网络与模糊数学构建了T-S模糊神经网络模型,根据控制图法确定了监测预警指标阈值,解决了水环境系统的随机性和模糊性问题,最终实现了白洋淀流域水环境承载力的有效评价和预警。结果表明:1)白洋淀流域水环境承载力在2012-2015年处于较弱承载状态,在2016,2017年处于中等承载状态,现状评价等级由Ⅳ级(橙色警灯)转变为Ⅲ级(黄色警灯);2)在现状发展趋势下,2018-2035年白洋淀流域水环境承载力整体呈先上升后下降趋势,自2026年以后流域水环境整体呈恶化状态,水环境承载力逐渐从中等承载(黄色警灯)向较弱承载(橙色警灯)和弱承载状态(红色警灯)转变;3)未来区域人口的增长和雄安新区的快速发展会给白洋淀流域水环境带来巨大压力,因此可加大区域水环境保护力度,实施基于空间单元的精细化环境管控方案,推动区域经济绿色转型,促进区域水环境质量全面改善和良性发展,以提高区域可持续发展水平。     

白洋淀的纤毛虫及与水质污染的关系

对白洋淀纤毛虫的种类组成、优势种进行了初步调查，同时对水质进行理化监测，共鉴定出纤毛虫４８种。根据Ｍａｒｓｓｏｎ引出的污水生物体系法分析，白洋淀纤毛虫主要由耐有机污染的种群组成。说明白洋淀主要受有机污染。纤毛虫的种类数与水体中ＴＮ、ＴＰ、ＢＯＤ５有着密切关系。     

白洋淀典型区域清淤前后沉积物的氮磷扩散通量研究

清淤是治理湖泊内源污染、控制水体富营养化的一项重要措施.本文对白洋淀示范工程区清淤前后沉积物的上覆水与间隙水中氮磷的含量与扩散通量进行了研究,评估清淤示范工程对白洋淀内源氮磷污染负荷的控制效果.结果表明：清淤前,南刘庄和采蒲台示范区沉积物的表层间隙水中氨氮（NH₄⁺-N）浓度分别为0.31~8.93、0.25~5.64 mg·L^-1,磷酸盐（PO₄^3-）浓度分别为0.03~1.61、0.01~0.07 mg·L^-1,由于表层间隙水中NH₄⁺-N、PO₄^3-浓度较高,导致沉积物-水界面氮磷的扩散通量较高.南刘庄和采蒲台示范区沉积物-水界面NH₄⁺-N平均扩散通量分别为3.17、2.72 mg·m^-2·d^-1,PO₄^3-平均扩散通量分别为0.071、0.018 mg·m^-2·d^-1,表明NH₄⁺-N与PO₄^3-的潜在内源释放风险很高.清淤后,示范区表层间隙水中NH₄⁺-N与PO₄^3-浓度有明显的下降趋势,南刘庄和采蒲台示范区沉积物表层间隙水中NH₄⁺-N浓度分别为0.19~5.50、0.43~4.33 mg·L^-1,PO₄^3-浓度分别为0~0.07、0~0.03 mg·L^-1.南刘庄和采蒲台示范区沉积物-水界面NH₄⁺-N平均扩散通量分别为0.752、0.747 mg·m^-2·d^-1,PO₄^3-平均扩散通量分别为0.011、0.003 mg·m^-2·d^-1,可见清淤后NH₄⁺-N与PO₄^3-的潜在释放风险显著降低.由此充分说明,清淤工程有效地控制了白洋淀沉积物的内源氮磷污染负荷.     

Organochlorine compounds and polycyclic aromatic hydrocarbons in surface sediment from Baiyangdian Lake, North China： Concentrations, sources profiles and potential risk

Organochlorine pesticides(OCPs),polychlorinated biphenyls(PCBs),and polycyclic aromatic hydrocarbons(PAHs) were determined in nineteen surface sediment samples collected from Baiyangdian Lake and its inflowing river(Fuhe River) in North China.Total concentrations of OCPs,PCBs and PAHs in sediments ranged from 5.4 to 707.6 ng/g,2.3 to 197.8 ng/g,and 101.3 to 6360.5 ng/g,respectively.The levels of contaminants in Fuhe River were significantly higher than those in Baiyandian Lake.For hexachlorocyclohexane(HCHs) and dichlorodiphenytrichloroethanes(DDTs),α-HCH and p,p-DDT were predominant isomers;while for PCBs,PCB 28/31,PCB 40/103,PCB 60,PCB 101,and PCB 118 were predominant congeners.Possible sources derived from historical usage for OCPs and incomplete combustion fuel,wood,and coal and exhaustion of boats or cars for PAHs.Risk assessment of sediment indicated that sediments in Fuhe River were likely to pose potential biological adverse impact.     

白洋淀不同类型水体表层沉积物重金属的赋存形态及风险

选取白洋淀中水道、沟壕、淀面和鱼塘这4种水体类型,采用改进的BCR提取法分析沉积物中Cd、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn的形态特征,运用潜在生态风险指数、次生相与原生相（RSP）和风险评估编码（RAC）等方法对白洋淀沉积物重金属含量进行系统性的污染评估和生态风险评价.结果表明：①沉积物中重金属ω（Cd）、ω（Cu）和ω（Zn）均值分别为0.37、28.49和83.08 mg·kg^-1,分别有94.91%、73.91%和46.39%的点位超过土壤背景值.② Cd以非残渣态（F1+F2+F3）为主,质量分数范围为54%~97%,Cr以残渣态（F4）为主,质量分数为87%~99%.Cu、Ni、Pb和Zn主要以残渣态存在,但在非残渣态中Cu和Ni以可氧化态（F3）为主,Pb和Zn以可还原态（F2）为主.③基于RAC评价结果：Cd在水道、沟壕、开阔淀面和鱼塘分别有68.97%、39.89%、54.84%和49.78%的点位存在风险,而Cu、Ni和Pb等重金属风险较低.总体而言,白洋淀重金属总体污染水平较低,但在南刘庄片区的府河和白沟引河入河口等部分水道区域Cd存在生态风险和较高的生物可迁移性.     

白洋淀沟壕系统水陆交错区生物质磷形态特征研究

利用液相³¹P核磁共振的分析方法,研究了白洋淀水陆交错区中生物质磷（Biogenic-P）的形态特征.结果表明：不同类型水陆交错区磷含量差异较大,水陆交错区中间土壤总磷（TP）含量最高,为1342.81~2444.90 mg·kg^-1;水陆交错区Biogenic-P含量为437.65~1309.20 mg·kg^-1,占TP含量的25.62%~60.26%;使用液相³¹P-NMR技术共检测到7类磷化合物,其中,Biogenic-P共计检测到6种,包括磷酸单酯（Mono-P）、DNA磷（DNA-P）、焦磷酸盐（Pyro-P）、磷脂（Lipids-P）、多聚磷酸盐（Poly-P）和膦酸盐（Phon-P）;水陆交错区Biogenic-P以Mono-P为主,含量为372.94~1086.96 mg·kg^-1,TP含量平均值是全国土壤磷含量平均值的3.41倍;水陆交错区界面土壤与中间土壤相较沉积物和边缘土壤Biogenic-P含量更高;从水陆交错区的中间土壤到沉积物,Biogenic-P含量变化趋势与总有机质（OM）含量变化趋势相反.基于液相³¹P核磁共振技术,本文对白洋淀沟壕系统水陆交错区中Biogenic-P形态特征与分布提出了新的认识,有助于深入理解水陆交错区磷的生物地球化学循环过程,为流域磷输入的控制提供理论支撑.