洞庭湖湿地稻区化肥环境影响评估

研究采用时间序列分析法,预测洞庭湖区2010年2、020年人口将分别达到1 396.38×104人、1 492.31×104人,稻谷总需求量分别为5 002.17×103t,5 284.79×103t,化肥投入实物量将分别为1 466.91×103t,1 549.79×103t。在总结国内外化肥投入影响环境研究基础上建立了化肥环境影响评估模型,预计2010,2020年洞庭湖区区水稻生产因化肥带来环境成本将分别达到2.2×108元、2.32×108元,占稻谷销售效益的3.4%和3.13%,稻田生态系统和社会将难以承受,建议政府在化肥过量施用的地区征收化肥环境税。     

三峡库区发展态势与问题

近10年，三峡库区经济得到较大发展，GDP总量，人均GDP成倍增长，基础设施建设成绩斐然。但与全国和发达地区比较，差距仍在扩大。产业结构层次低，效益低，外资投资和外贸投资环境差等问题依然十分突出。山地灾害，环境污染，生态退化等问题仍十分严重，对重庆未来发展造成巨大压力。因此，对三峡库区近年的发展应有客观的评估。应该认识到，三峡库区发展滞后是自然因素，历史因素长期综合过程的产物，三峡库区的发展需要经历长期艰苦奋斗的过程，不可能在短期内就能“赶超”，更不可能仅靠一个特大工程的带动而导致改观。当前，加大国家对三峡库区的投入，特别是扶持库区基础设施建设是必要的，但库区的发展不能长期依赖国家的投入，应该培育自身的发展能力，改善投资环境，吸引外资，吸引私人和集体投资；要在竞争中求发展。发展过程中，要十分重视库移民的可持续发展问题，及生态安全，环境污染治理和山地灾害控制问题，应进行产业重构，培植优势产业，名牌企业和名牌产品；合理利用劳动力资源；发挥重庆主城区和三峡工程对经济的拉动作用。     

三峡库区复合农业生态系统及其建设途径

通过田间试验研究了长江三峡库区主要的复合农业生态系统类型及其特点。应用生态学原理和间套作技术,在三峡地区建立了“小麦－玉米－红薯、小麦－蔬菜、柑桔－小麦、稻田复合系统”等多种复合农业生态系统。田间试验结果表明,旱地采用“小麦－蔬菜”方式比传统的“小麦－玉米－红薯”方式提高经济效益４０％￣４７％,“中稻鸭鱼”模式的水稻产量达到了９５４０ｋｇ／ｈｍ＾２,比对照提高１２．５％。中稻－鱼、中稻－鸭鱼、中稻     

涨渡湖湿地保护与渔业生产优化模式探讨

涨渡湖湿地渔业进行人力的利用起始于1952年,渔业生产主要是以人工投放、天然生长为主,鱼类资源自然增殖为辅的粗放型管理模式。1992～2004年每年平均投放大规格鲢、鳙鱼种量为279 014.8 kg,平均捕捞量为755 439 kg,平均捕捞收入为3 329 143.52元,产量变幅范围为36 691～506 135 kg,其中有9个年份变幅在100 000 kg以上。涨渡湖湿地渔业利用存在产权与经营权分离、沉水植物急剧消退、菱角资源未加合理利用、灌江纳苗与分洪调蓄不能协调等方面问题。从常规鱼类放养型渔业、名优鱼类精养型渔业以及综合型渔业方面对涨渡湖湿地生态渔业可持续发展生产模式进行了相关探讨,提出了建立江湖联系机制的4点建议;并在优化生产模式、合理利用资源、调整产业结构、促进经济发展、严格控制污染、搞好综合治理、加强宣传管理、促进湿地恢复等方面提出了针对涨渡湖湿地的一系列保护对策。     

鄱阳湖枯水水位及流速时空分布模拟

大型通江湖泊鄱阳湖水文节律独特,水位和流速是其生态系统功能维持的关键因子。为探究其水位和流速时空特征,基于EFDC(Environmental Fluid Dynamics Code)模型,利用五河及湖口水文数据、气象数据及湖底高程作为输入条件,模拟出鄱阳湖的枯水水文统计年(2010-07-01~2011-06-30)水位和流速时空变化过程。模拟结果表明:(1)星子等4个站点拟合程度较好(r20.85),达到了复杂湖库水动力模拟的精度。(2)高水位期,湖区水位空间分布无明显差异,水深直接受湖底高程影响,自上游至下游呈逐级递增;低水位期,鄱阳湖水位在空间上出现明显差异,湖区外缘水位至入江水道逐级递减,水深分布空间差异不大,仅入江水道处水深明显高于其他水域。(3)流速也包括一系列时空变化特征,如高水位时期流速小于低水位时期;除大水面时期外,深水道流速大于主湖区;高水位时期上游流速略高于下游,但其他月份,北部入江水道流速均大于南部湖区等。(4)流速与水位关系密切,且不同水位对应流速大小及分布有所差异。鄱阳湖枯水水位和流速模拟分析可为大型湖库枯水水情管理提供科学参考和辅助决策支持。     

基于GIS的洞庭湖区生态系统健康评价

以洞庭湖区子流域为评价单元,将其划分为陆域、岸边带和水域三部分,从生态系统的物理、化学和生物完整性出发,分别构建评价指标体系,开展生态系统健康评价,揭示洞庭湖区的生态系统健康状况空间分布规律。结果表明：研究区生态系统健康状况总体一般,健康等级为一般的区域面积占总面积的79.4%。各子流域的陆域健康状况一般,大部分健康指数为4~6;岸边带的健康状况差异较大,健康指数为1~8,健康状态良好的区域约占总面积的30%;水域生态系统的健康状况总体良好,健康指数均高于4。位于中心的大通湖子流域健康状况相对较差,需加强退田还湖的力度,积极开展其岸边带的植被恢复与治理。生态系统健康状况较好的是南洞庭湖和新墙河子流域,其生物多样性保护和水土流失的预防及治理是今后需关注的重点内容。     

辽河保护区人工湿地微生物群落结构及分布规律

利用高通量测序技术,研究了辽河保护区盘锦段3种类型人工湿地(支流汇入口湿地、坑塘湿地、牛轭湖湿地)底泥和芦苇根际微生物群落结构与分布规律。结果表明: 3种类型人工湿地底泥微生物多样性、丰度和操作分类单元(optical transform units,OTUs)数目均大于芦苇根际微生物,且底泥和芦苇根际微生物多样性受季节变化影响,秋季高于春季;不同类型人工湿地微生物群落结构及分布大致相似,变形菌门(Proteobacteria)为相对丰度最高的优势种,以变形菌门为主的革兰氏阴性菌在人工湿地净化过程中起重要作用;不同类型人工湿地变形菌纲及其相对丰度不同,支流汇入口湿地以α-变形菌纲(Alphaproteobacteria)、δ-变形菌纲(Deltaproteobacteria)和γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria)为主;坑塘湿地以γ-变形菌纲和α-变形菌纲为主;牛轭湖湿地中不同纲的微生物分布较均匀。     

白洋淀重金属污染特征与生态风险评价

为了解雄安新区核心水系——白洋淀重金属污染情况,在白洋淀布设了15个采样点,对水体和沉积物重金属浓度分布特征进行分析,利用综合污染指数法、地积累指数法和潜在生态风险指数法对重金属污染程度进行评价,并结合历史数据对2004—2016年沉积物中重金属浓度及潜在生态风险指数变化进行分析。结果表明:白洋淀水体中重金属Cr、Ni、Cu、Zn、As、Cd和Pb平均浓度分别为2.38、6.56、5.57、67.17、4.13、0.034、0.39 μg/L,其中烧车淀点的Cu和Zn浓度,寨南、洛网淀、圈头、枣林庄、光淀张庄、郭里口和安新大桥点的Zn浓度超过GB 3838—2002《地表水环境质量标准》Ⅰ类水质标准,其他采样点均优于Ⅰ类水质标准,且Cr、As、Cd和Pb在各采样点均优于Ⅰ类水质标准;沉积物中重金属Cr、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Pb平均浓度分别为48.53、25.51、28.83、91.19、161.51、3.21、45.26 mg/kg,其中Cr和Ni浓度在各采样点均优于GB 15618—1995《土壤环境质量标准》Ⅰ类标准,Cu、Zn和Pb浓度在各采样点优于Ⅱ类标准,As和Cd浓度在各采样点显著高于Ⅲ类标准。综合污染指数显示白洋淀水体重金属无污染,地积累指数(I_geo)和潜在生态风险指数(RI)表明白洋淀沉积物中Cd污染极为严重,As污染较重,应引起足够的重视。2004—2016年白洋淀沉积物中As、Cd和Pb浓度急剧增加,尤其是Cd对RI贡献率为83%以上,是主要的污染因子,应加强Cd入湖污染控制和底泥污染治理。     

太湖蓝藻暴发治理存在的问题与治理思路

2007年5月29日太湖供水危机以来,由于采取了一系列治理措施,太湖治理取得明显成效,但太湖仍存在入湖污染负荷量大幅度超过水环境容量,芦苇湿地面积大幅度减少,蓝藻水华现象频发等问题。总结太湖治理的经验与教训,提出太湖治理应创新三类技术集成思路:“双减双增”技术,即流域点源、面源及湖内底泥与蓝藻造成的内源的“双减”技术,增加环境容量与水体自净能力的“双增”技术;打捞蓝藻和抑藻杀藻的“双除藻”技术;恢复湿地及生物多样性的“双恢复”技术。同时,通过深入推进和全面建立湖长制,加大应用型科技支撑力度和资金投入等保障治理效果,最终达到蓝藻暴发消除、湿地和生物多样性“双恢复”的目标。建议再次修编《太湖流域水环境综合治理总体方案》,设置控制、消除蓝藻水华暴发相关的研究课题,并将消除蓝藻水华暴发目标列入其中。     

南四湖表层沉积物中砷赋存特征及污染评价

为了解南四湖表层沉积物中砷（As）的赋存与分布特征及污染状况,分别采用王水消解-原子荧光法和Tessier修正连续提取法分析59个表层沉积物样品中As含量及其赋存形态,并利用次生相与原生相比值法和风险评价编码法进行As污染与生态风险评价。结果表明：南四湖表层沉积物中总砷（TAs）含量为8.81~25.14 mg/kg,平均值为（18.06±5.26）mg/kg,高于山东省土壤As背景值和黄河干流沉积物As背景值;各形态As平均含量依次为残渣态（17.30 mg/kg）>腐殖酸结合态（0.31 mg/kg）>铁锰氧化态（0.30 mg/kg）>离子交换态（0.05 mg/kg）=水溶态（0.05 mg/kg）>碳酸盐结合态（0.04 mg/kg）>强有机质结合态（0.004 mg/kg）;各湖区均以残渣态As为主,可提取态As仅占TAs的4.46%。次生相与原生相比值法评价结果表明,南四湖沉积物中As均为清洁水平;风险评价编码法评价结果表明,南四湖沉积物整体上无生态风险,但约有28.8%的采样点沉积物中As处于轻度生态风险。