高分辨率数据驱动的流域非点源污染输出风险评估方法

近年来,非点源污染已成为我国部分水库水质恶化的主要原因.以潘家口水库流域为例,引入动态降水因子和地形因子改进经典的输出风险模型,结合高分辨率的卫星反演降水产品(GPM)和高分六号卫星影像,建立高分辨率数据驱动的非点源污染输出风险评估模型,开展潘家口水库流域的非点源污染输出风险时空分布特征研究.结果表明,研究区2018年非点源污染输出风险较高,其中氮元素污染输出高风险和较高风险区约占流域总面积的70.6%,磷元素污染输出无高风险区,较高风险区约占流域总面积的21.9%.分析流域非点源污染输出风险时空分布特征,发现4～9月潘家口水库流域非点源污染输出风险呈现先增后减趋势,在7月和8月最高,与流域降水时空分布一致;结合土地利用分布特征分析,流域上游以耕地为主,城市集中在流域下游,受农业生产和人类活动的影响,这些区域的非点源污染输出风险较高.针对非点源污染输出风险时空分布特征,应制定合理的农业施肥方式,规划非点源污染“源-汇”景观布局以及建设植被缓冲带.     

基于Landsat8影像估算新安江水库光合有效辐射漫射衰减系数

光合有效辐射(photosynthetically active radiation,PAR)是指可以被植物利用并进行光合作用的那部分太阳辐射,其进入湖水后受光学组分(悬浮颗粒、有色可溶性有机物和浮游植物)的吸收和散射作用发生衰减,对湖泊生物的密度和分布具有重要影响.本研究构建了基于Landsat 8影像数据的较为清洁的新安江水库PAR漫衰减系数的遥感估算模型,进而分析其时空分布特征及主要影响因素.结果表明,利用Landsat 8的第二、三和第八波段构建的多元回归模型能够得到较为准确的估算结果,模型决定系数为0.87.利用独立样本对构建的模型验证,预测值和实测值相对误差绝对值均值为9.16%,均方根误差为0.06 m~(-1),由此可见利用Landsat 8数据的3个波段,采用多元回归模型能够较好地估算较清洁水体的PAR漫射衰减系数.基于14景Landsat 8影像发现,新安江水库PAR漫射衰减系数季节差异性明显,秋季(9~11月)和夏季(6~8月)PAR漫射衰减系数较高,分别为(0.82±0.60)m~(-1)和(0.77±0.41)m~(-1),而冬季(12~次年2月)和春季(3~5月)PAR漫射衰减系数相对较低,分别为(0.56±0.50)m~(-1)和(0.40±0.45)m~(-1).新安江水库PAR漫射衰减系数空间差异性显著,全湖PAR漫射衰减系数变化范围为(0.002~13.86)m~(-1),均值为(0.64±0.49)m~(-1).漫射衰减系数的季节变化主要是由季节性降雨和浮游植物季节性生长引起,空间差异性主要由外源河流输入和部分水域采砂过程导致悬浮物浓度变化引起.     

强降雨对北运河流域沙河水库水质的影响

随着北运河点源污染逐步得到有效治理,汛期面源污染成为北运河水质不达标的主要影响因素,而现阶段有关强降雨对北运河上游水质的影响研究尚匮乏.本文以北运河上游沙河水库为研究对象,开展了单场强降雨对北运河上游水质的影响研究.在强降雨后(降雨量达53.8 mm?d-1)开展连续6d跟踪采样,并对比强降雨前后该库区的水质监测数据,...     

三峡水库主要入库河流磷营养盐特征及其来源分析

以2004～2005年的三峡水库3条主要入库河流(长江、嘉陵江、乌江)中的水文、水质的调查参数为依据,研究了三峡水库入库河流中主要的水文变化特征、磷营养盐的季节性分布规律、形态组成及富营养化状态.结果表明,3条入库河流的流量、悬浮物呈现明显的季节性变化,丰水期的悬浮物含量明显高于枯水期.3条入库河流总磷的平均值在0.12～0.29 mg/L之间,均远远高于20世纪70年代的总磷含量,长江朱沱断面水体的磷含量高于嘉陵江北碚断面和乌江武隆断面的磷含量.总磷含量(TP)中以总颗粒态磷酸盐(TPP)为主,平均占75%以上;3个监测断面中流量、悬浮物与TP、TPP均呈显著正相关性,TPP和TP也呈显著正相关性.结果表明泥沙将颗粒态磷带入河流是主要的磷污染源,总磷的污染受面源污染影响较大.氮和磷都不是三峡水库入库河流中浮游植物的限制因子,3条入库河流中的N/P值较高(＞30),表明磷有可能被优先消耗到低值.     

降雨对蓝藻水华消退影响及其机制分析

2016年5月24日至6月2日香溪河库湾经历了3次不同强度的降雨,对降雨前后库湾水流、水温、光学特性、叶绿素a浓度等因素进行分析.结果表明,5月27日中雨期间,较降雨前库湾上游来流量增加1.9倍,库湾平均混合层深度增加8.2 m;6月1日小雨期间,较降雨前库湾平均混合层深度增加1.6 m,平均叶绿素浓度降低2.02μg·L~(-1);6月2日大雨期间,较降雨前库湾上游来流量增加4倍,库湾平均混合层深度增加7.9 m,平均叶绿素浓度降低14.64μg·L~(-1).降雨导致上游来流量增加,加快了藻类的迁移;混合层深度增加破坏了藻类的生长环境,是水华消退的主要原因.降雨结束后,在2~3d适宜光照、温度条件下库湾水体水温分层恢复,藻类快速生长繁殖,导致库湾表层叶绿素a浓度回升,降雨对水华的暴发具有阶段性抑制作用.     

GPS应用于监测岩崩滑坡

采用先进的空间技术ＧＰＳ监测岩崩滑坡，这在国内尚属首次。经过几年的实际观测，在综合分析的基础上，发现了新滩滑坡区地壳形变的若干有用信息。同时指出这一地区位于长江三峡水库的重要地段，长期监测这一地段是非常必要的。     

三峡库区环境安全保护法律实施机制探讨

继长江截流之后，三峡库区首期蓄水，举世瞩目的三峡工程正在兴建。结合充分的社会调查和区域经济、环境管理等相关理论，详细论述了三峡库区环境安全保护现行法律及其实施机制，深入剖析了现行实施机制包括法的遵守、法的执行、法的适用和法律监督等方面的弊端，提出了完善库区环境安全法律实施机制的建议：给守法主体提供环保教育和技术援助，完善公众参与机制，积极获取公众支持，以完善库区法的遵守；建立科学、高效、统一的库区环境安全管理体制，明确三峡库区各行政执法机关的职责，建立行政执法公示制，健全执法主体的服务机制，建立绿色信息网等以完善库区法的执行；推广环境群体诉讼，扩大环境诉讼被诉对象，改革环境诉讼费用预付方式等以完善库区法的适用。     

Use of man-made impoundment in mitigating acid mine drainage in the North Branch Potomac River

The US Department of the Army, Baltimore District Corps of Engineers, oversees a long-term monitoring study to assess and evaluate effects of the Jennings-Randolph reservoir on biota in the North Branch Potomac River. The reservoir was intended, in part, to mitigate effects of acid mine drainage originating in upstream and headwater areas. The present study assessed recovery of benthos and fish in this system, six years after completion of the reservoir. Higher pH and lower iron and sulfate concentrations were observed upstream of the reservoir compared to preimpoundment conditions, suggesting better overall water quality in the upper North Branch. Water quality improved slightly directly downstream of the reservoir. However, the reservoir itself was poorly colonized by macrophytes and benthic organisms, and plankton composition suggested either metal toxicity and/or nutrient limitation. One large tributary to the North Branch and the reservoir (Stony River) was shown to have high (and possibly toxic) levels of manganese, iron, zinc, and aluminum due to subsurface coal mine drainage. Macroinvertebrate diversity and number of taxa were higher in sites downstream of the reservoir in the present study. Compared with previous years, the present study suggested relatively rapid recovery in the lower North Branch due to colonization from two major unimpacted tributaries in this system: Savage River and South Branch Potomac. Abundance of certain mayfly species across sites provided the most clear evidence of longitudinal gradients in water quality parameters and geomorphology. Fish data were consistent with macroinvertebrate results, but site-to-site variation in species composition was greater. Data collected between 1982 and 1987 suggested that certain fish species have unsuccessfully attempted to colonize sites directly downstream of the reservoir despite the more neutral pH water there. Our results show that recovery of biota in the North Branch Potomac was attributed to decreased acid inputs from mining operations and dilution from the Savage River, which contributed better water quality. Continued improvement of North Branch Potomac biota may not be expected unless additional mitigation attempts, either within the reservoir or upstream, are undertaken.     

A three-dimensional model for the transportation of Fe and Mn in Arha Reservoir

ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＡｒｈａＲｅｓｅｒｖｏｉｒｉｓｌｏｃａｔｅｄｉｎｔｈｅｐｌａｔｅａｕｒｅｇｉｏｎｏｆＳｏｕｔｈｗｅｓｔＣｈｉｎａ.Ｔｈｉｓｒｅｓｅｒｖｏｉｒ,ｗｉｔｈａｖｏｌｕｍｅｏｆ445ｍｉｌｌｉｏｎｍ3,ｗａｓｂｕｉｌｔｉｎ1960ａｎｄｉｓｔｈ?..     

三峡库区药用植物资源特征及其保护对策

三峡库区共有药用植物１１２９种,隶属于６０３属,１７４科。菊科、百合科、蝶形花科等１９个大科的种数达总种数的４９４％,蓼属、铁线莲属等２６个大属的种数达１８５％。中国特有种类占３７２％,显示出其在库区的丰富性。根茎类药用植物占４２１％,提示我们应适度采挖,做到永续利用。以林地为生境的药用植物占４８９％,表明森林是库区药用植物的资源库。三峡水库对库区药用植物资源的淹没损失不大,但其间接影响巨大。保护天然林是保护库区药用植物资源的重要途径。