吴江市社会经济发展对苏沪跨界水环境产生的影响研究

吴江市位于江苏省东南部,水资源极其丰富,随着吴江市社会经济的发展,在创造了工业产值上千亿的辉煌经济成就的同时,水污染问题严重、跨界水环境纠纷频发成了制约其社会经济可持续发展的瓶颈,本文通过对吴江市跨界水系情况的梳理,水质现状的分析,结合吴江市第一次全国污染源普查的相关数据,查找出其水质恶化的根源,从而对症的提出水环境管理策略。     

乌江干支流河水中U元素的地球化学特征

本研究对乌江流域河水U浓度进行了测定,系统讨论了乌江流域干支流河水中U的元素地球化学特征,并对其主要来源进行了辨析。研究结果显示,乌江河水中溶解态U的平均浓度约为0.504μg/L,比世界河流平均水平0.186μg/L及长江平均含量0.45μg/L高,但是低于黄河U含量4.86μg/L,同时也低于世界平均海水U浓度3.3μg/L。来源分析显示,乌江河水中的U主要来源于碳酸盐岩风化,尤其是白云岩的风化,对U行为有决定性的控制作用,说明了在海洋沉积成岩过程中生物作用过程对U行为的重要性。蒸发岩和硅酸盐等的风化过程对乌江河水U的贡献不大。和十年前相比,人类活动对流域河水U的影响明显增加。     

淮河流域水污染物排放总量分配的可持续性评价

本文借鉴经济学中反映经济发展状况和贫富差异程度的基尼系数理论,评价淮河流域水污染控制因子COD排放总量在流域四省分配的可持续性,即已确定的总量分配方案是否符合研究区域的经济社会环境状况.本文是在现有环境基尼系数应用上的一种论证性评价,用基尼系数反推已经确定的总量分配方案是否公平合理,为国家污染物总量分配评价提供一定的参考.     

四川西北部漳腊盆地地下水化学特征研究

在大量的实测资科和参考资料的基础上,运用地球水化学分析、地质构造理论和同位素方法,探讨了该地区地下水化学组分的特征以及矿化度与各组分含量之间的相互关系,并对其水化学特征的形成机理进行了深入分析,认为该地区地下水有深部构造水和浅层地下水两种类型,这种组成特点与区内地质构造存在必然联系;地下水同位素等分析显示,该地区地下水的补给主要为现代大气降水及雪山融水,浅层水为就地补给,深部构造水为高山远距离运移补给;地下水化学组分的成因主要是溶滤作用和蒸发作用。     

不同规格芦苇沙障生态保护成效研究

沙障是减缓地表风蚀、保护地表植被的重要措施之一,为筛选适宜呼伦湖流域沙地风沙防治的芦苇沙障设置模式,试验按照行距1、1.5、2 m的带状以及1 m×1 m、1.5 m×1.5 m、2 m×2 m的方格状共设置6种不同规格芦苇沙障,选取防风效能、表层土壤含水量、地表蒸发量、沙障内修复物种生长情况4个指标评估不同规格芦苇沙障生态保护成效。结果显示：方格状芦苇沙障生态保护成效高于带状芦苇沙障,其中方格状芦苇沙障平均防风效能、表层土壤含水量及地表蒸发量由高到低依次为1 m×1 m>1.5 m×1.5 m>2 m×2 m;对6种芦苇沙障模式内冰草〔Agropyron cristatum (L.) Gaertn.〕、披碱草(Elymus dahuricus Turcz. ex Griseb. in Ledeb.)和小叶锦鸡儿(Caragana microphylla Lam.)的植被生长情况分析显示,冰草在1 m×1 m方格状芦苇沙障生长较好。合理的沙障设置,不仅能够防风固沙,并且可减少土壤水分的流失。

     

汇流对洱海罗时江小流域水体微塑料污染的影响

微塑料带来的环境问题与健康风险日益凸显,汇流对封闭小流域水环境微塑料污染的影响尚不明晰.为此,以洱海罗时江小流域为研究对象,调研支流、干流和湖泊水体微塑料污染特征,分析坡面汇流及支流汇流作用对水体微塑料污染的影响.结果表明：①罗时江小流域干流和湖泊水体微塑料丰度（14 500 n·m^-3和16 562 n·m^-3）显著高于支流（8 714 n·m^-3,P<0.05）,主要聚合物类型为人造丝（47.16%）和聚酯（38.41%）,小流域微塑料粒径集中于0.2~1 mm（73.59%）,超过99.37%的微塑料为纤维状,颜色以透明为主（65.08%）.②微塑料多样性指数评价结果表现为：干流>支流>湖泊,微塑料聚合物类型和颜色种类也以干流最为丰富,支流汇流增大了干流的微塑料丰度和多样性指数.③水体中微塑料的3个粒径（0.2~0.5、0.5~1和1~2 mm）、透明、纤维和PES等污染特征均与临近土壤样品中微塑料的相应特征呈显著正相关（P<0.05）,土壤与水体微塑料的多样性表现出更高的相似性,坡面汇流使土壤微塑料向水体中迁移.罗时江小流域具有封闭-半封闭特征,坡面汇流和支流汇流影响小流域水体微塑料迁移及分布,应加强小流域尺度的塑料污染管控及源削减.     

基于鱼类生物完整性指数的浑河流域水生态健康评价

基于2010年5—6月浑河流域62个采样点的鱼类调查数据,应用F-IBI(鱼类生物完整性指数)体系评价浑河河流的生态健康状况. 从23个候选指标中筛选出适用于构建浑河流域F-IBI体系的6个指标,分别为总渔获量、雅罗鱼亚科种类所占比例、鳅科鱼类所占比例、经济鱼类所占比例、耐污物种所占比例和广布种所占比例. 采用比值法计算各指标的F-IBI值,根据所有采样点F-IBI值的75%分位数确定健康标准,对于小于所有采样点F-IBI值75%分位数的数据进行四等分,以确定浑河流域F-IBI体系的评价标准,依次分为健康、亚健康、一般、差和极差5个等级. 结果表明,处于健康、亚健康、一般、差、极差状态的采样点分别占采样点总数的22.58%、27.42%、24.19%、14.52%、11.59%,其中前三者所占比例为74.19%,健康状况为差和极差的采样点主要分布在以沈阳市区为分界的浑河流域下游. Pearson相关分析可知,F-IBI值与电导率呈负相关,而与栖息地质量指数呈正相关. 研究显示,浑河中上游河段的健康状况基本处于健康、亚健康和一般状态,而浑河下游的健康状况令人担忧,处于差和极差状态. 浑河下游恶劣的水生态状况主要是受到沈阳工业区的影响.      

黄河上游段吸收性气溶胶指数（AAI）时空演化特征及潜在源区分析

为揭示黄河流域上游段吸收性气溶胶指数（Absorbing Aerosol Index, AAI）的时空演化特征、主要影响因子及污染严重的包头市污染物潜在来源.本文利用OMI OMAERUV L2气溶胶数据集,研究了 2005—2020 年黄河流域上游段的AAI时空分布,利用熵权TOPSIS法分析主要影响因子,同时借助后向轨迹模型（HYSPLIT）对污染严重城市的污染物进行聚类分析,追踪其潜在来源.结果显示：①从时间上看,2005—2009年黄河流域上游段AAI呈下降趋势,2009年AAI降到最小值;2009—2016年AAI波动上升,2016年达到最大值,随后由于国家颁布了一系列保护环境的政策使AAI下降.从空间上看,AAI在黄河上游流域的北部即内蒙古的包头、鄂尔多斯偏高,而在流域的南部大概在四川省内较低. ②小波分析发现,季节变化方面,黄河上游AAI正负位相交替出现,月均值季节变化明显,且呈现冬>春>秋>夏的特征.夏季雨水的冲刷和扩散条件使得AAI全境低值;冬季污染物排放增加,局部为高压控制区,污染物难以扩散,AAI大范围出现高值.③熵权TOPSIS法表明,黄河上游流域环境污染较为严重的城市为包头市,因此,本文以包头市作为重污染典型城市,借助后向轨迹法分析其污染物的潜在来源,结果表明,包头市2019年冬季气流轨迹为5类,其中,西北方向为主要传输方向.④包头市污染源主要为沙漠源和工业源;吸收性气溶胶以沙尘气溶胶和污染性沙尘气溶胶为主,碳质气溶胶为辅.     

基于控制单元的农村生活污水处理优化模型

基于系统动力学(SD)模拟模型和Powell优化模型,建立了农村生活污水污染物削减量与治理费用的SD-Powell模拟优化耦合模型,该模型可模拟预测污染物排放量,建立污染物削减量与治理费用函数关系.在此基础上,以污水治理费用最小为目标,以污水处理量为约束条件,对区域污染物削减量进行空间优化,得到最小治理费用下的最大污染物削减量.以常州市为例进行实证分析,模拟结果显示,2020年常州市农村生活污水COD和NH3-N排放量将达到16583t和2551t,分别比2008年增长4.60%和4.59%.采用聚类方法将常州市51个乡镇划分为4类控制单元,得到4类地区COD、NH3-N治理费用函数.各单位治理资金削减量存在明显差异,COD削减率的排序依次为:I类控制单元413kg/万元、IV类控制单元 380kg/万元、II类控制单元352kg/万元、III类控制单元348kg/万元,NH3-N削减率的排序依次为:III类控制单元65kg/万元、I类控制单元64kg/万元、IV类控制单元58kg/万元、II类控制单元54kg/万元,全区域削减率达到100%需要的治理费用约为16870万元.污染物削减空间优化结果显示,基于控制单元空间优化的削减效率高于平均分配的结果,治理费用在1000 -16870万元/a范围,COD、NH3-N的削减率分别提高6.4%和7.4%,4类地区的优先排序顺序依次为I类,IV类,II类和III类.