三峡工程对洞庭湖水环境质量的影响

通过实地调查与水样检测,运用BP神经网络模型、湖泊富营养化评价法以及Shannon-Weaver指数分别评价了三峡工程蓄水前后典型年(1986、1991、1998、2004、2006和2010年)洞庭湖水环境质量、营养化水平和水生生物状况。结果表明:三峡水库蓄水后,典型年洞庭湖水质总体变差,各断面水质超标率有明显上升,呈现以氮、磷污染为主并伴有有机污染的特征;营养化指数有上升趋势,东洞庭湖2008~2010年综合营养指数超过50,出现轻度富营养;隐藻门代替硅藻门成为洞庭湖浮游植物优势种,其生物多样性下降;东洞庭湖底栖动物优势种为梨形环棱螺,而苏氏尾鳃蚓成为西、南洞庭湖的优势种,其种类和密度呈波动下降的趋势。影响洞庭湖水质的因素除了"三口"、"四水"污染物聚集和湖区生活污染、面源污染外,三峡水库运行后入湖水沙量大幅减少以及土地利用格局变化也是其关键。     

洞庭湖水体富营养化防治的对策思考

从太湖蓝藻大规模爆发的诱因出发,结合当前洞庭湖区农业面源污染现状和成因进行分析和研究,指出了洞庭湖潜在蓝藻爆发的可能性。针对洞庭湖区农业生产和自然生态特点,从源端控制、中端拦截和末端治理3个阶段提出了具体可行的农业面源污染防治策略与措施,为有效地防控洞庭湖水体富营养化问题提供了参考,也为今后洞庭湖进行综合开发和污染治理提供科学可行的依据。     

三峡水库运行后洞庭湖湿地生态系统服务功能价值评估

三峡水库蓄水运行改变了洞庭湖湿地水沙过程,进而影响其生态服务功能价值.通过相关数据,采用资源经济学和生态学的相关模型,分析蓄水前后洞庭湖湿地价值量变化,结果表明:①对比蓄水前、蓄水后洞庭湖湿地主要服务功能价值量明显降低,总价值由130.04亿元减少到47.7亿元,减少了63.3％.②调蓄洪水价值蓄水前为85.66亿元,占总价值的65.9％,而在蓄水后调蓄洪水价值减少,功能未能充分发挥.③蓄水后,湿地调蓄洪水、供水价值量减少,而在调节气候、供应产品和净化水质方面的价值量有所增加.     

洞庭湖表层沉积物中重金属变化趋势及风险评估

为掌握洞庭湖重金属污染的变化趋势及风险,利用2007—2017年洞庭湖表层沉积物中Cr、Cu、Pb、Cd、Hg、As的连续监测数据,通过潜在生态风险指数法进行评价,并通过Daniel趋势检验和M-K（Mann-Kendall）突变检验对重金属的变化趋势进行分析,同时结合历史文献数据对1984—2017年洞庭湖沉积物中重金属的演变特征进行分析.结果表明,2007—2017年洞庭湖沉积物重金属RI（综合潜在生态风险指数）范围为32.63~917.23,平均值为196.24,属于“较高”风险水平,空间分布呈南洞庭湖>东洞庭湖>西洞庭湖,不同重金属单因子潜在生态风险水平呈Cd > Hg > As > Pb > Cu > Cr的特征.Daniel趋势检验和M-K突变检验结果显示,2007—2017年除西洞庭湖的w（Pb）、东洞庭湖和西洞庭湖的w（Hg）外,其他重金属质量分数在各湖区都呈下降趋势;东洞庭湖和南洞庭湖重金属潜在生态风险水平分别在2014—2015年和2016年发生了突变.1984—2017年洞庭湖沉积物中重金属质量分数演变特征分析表明,1984年和1990—1999年全湖重金属综合潜在生态风险分别为“较高”和“中等”水平,2004—2010年和2011—2015年均为“很高”水平,2016—2017年降至“较高”水平,同时w（Cu）、w（Pb）、w（Cd）、w（As）在2016—2017年下降明显,而w（Cr）、w（Hg）还有上升趋势.研究显示,洞庭湖重金属污染在2014—2017年有明显下降趋势,其主要原因可能是湘江和洞庭湖的全面综合治理,Cr、Pb和Hg在部分湖区还存在持续污染,应作为洞庭湖重金属下一步防治的重点.      

原位技术控制湖泊沉积物中磷释放的研究

通过实验室模拟试验研究曝气供氧、沸石覆盖和硝酸钙等原位控制东洞庭湖沉积物磷释放技术效果,试验结果表明:好氧时,曝气供氧对上覆水磷浓度的控制效果较差,当溶解氧320%,水中磷浓度不随溶解氧含量的增加而增加,控制效果依次为:硝酸钙原位处理>沸石覆盖>曝气3未处理;厌氧时,控制效果依次为:硝酸钙原位处理>曝气>沸石覆盖>未处理;扰动条件下,控制水体中磷浓度效果依次为:投加硝酸钙原位处理>沸石覆盖>曝气>未处理,但硝酸钙处理在不同水力作用下保持上覆水磷浓度稳定性不如沸石覆盖;沸石覆盖和硝酸钙原位处理都增大了水体耗氧量,其中以硝酸钙处理最为显著,可使水体复氧功能减弱.     

洞庭湖湿地退田还湖的生态经济效益研究

洞庭湖湿地生态服务功能退化制约了湖区经济的可持续发展。“退田还湖”是恢复湿地生态服务功能价值的主要手段;以洞庭湖退田还湖区湿地恢复为例,综合运用资源经济学、生态经济学的理论和方法,评估了退田还湖区湿地恢复后的生态服务功能价值量,得出了退田还湖后所产生的生态经济效益。只有恢复洞庭湖区湿地生态环境,保护好洞庭湖区湿地资源,才能实现洞庭湖区湿地资源的可持续利用,保证湖区经济的可持续发展。     

基于梯形模糊数的沉积物重金属污染风险评价模型与实例研究

综合考虑到经典确定性污染评价模型的现实缺陷,将梯形模糊数理论引入环境评价领域,通过将研究区域重金属背景值及重金属实测含量的梯形模糊数化,结合聚类分析、α-截集技术和区间数隶属度计算,最后基于定义的重金属生物毒性评价权重系数建立了沉积物重金属污染风险模糊评价模型.采用该评价模型评价了洞庭湖表层沉积物重金属污染的风险状况,结果表明,洞庭湖水系表层沉积物中7种重金属污染风险程度排序为:Hg>Cd>Pb>Cu>Cr>Zn>As,Hg、Cd和Pb应成为洞庭湖水环境污染治理的优先控制因子.与确定性模型评价结果的对比分析表明,模糊评价模型得出了各重金属地累积指数的可能值区间,并进而得出与之对应的隶属可信度水平,从而较好地弥补了确定性评价的不足,更客观地、全面地表征了评价区域沉积物中重金属的真实污染状态与空间分布差异.     

洞庭湖出入湖污染物通量特征

采用2010年洞庭湖主要出入湖断面水质、水量监测数据,估算洞庭湖四水(湘江、资江、沅江、澧水)和三口(松滋口、太平口、藕池口)入湖及城陵矶出湖的污染物通量,分析洞庭湖出入湖污染物通量随时间的变化及空间来源组成. 结果表明,2010年洞庭湖经由四水和三口COD_Mn、NH₄+-N、TP入湖通量分别为44.47×104、67.49×103、15.03×103 t,城陵矶出湖通量分别为73.69×104、82.46×103、21.88×103 t. 时间分布上,受水情的影响,洞庭湖污染物入湖通量在年内分配不均,最高值出现在6—7月,三口输入的污染物通量变化与三峡水库下泄流量呈较显著相关;空间分布上,入湖污染负荷主要来源于四水水系(占总入湖污染负荷的82.82%~87.54%),湘江和沅江贡献较大,长江三口入湖量仅占12.46%~17.18%. 此外,与1999—2002年(三峡水库运行前)相比,2010年(三峡水库运行后)洞庭湖三口来水量减少了约1/3,经由三口输入的COD_Mn、NH₄+-N、TP入湖通量减少了49.27%~53.19%,但该变化特征仍需进一步论证. 除入湖河流外,洞庭湖区间径流及湖面受纳降水虽然亦同步影响洞庭湖污染物输入,但该部分污染物通量贡献相对较小. 洞庭湖的污染物控制仍应以强化主要入湖河流输入通量控制为主,并重点兼顾湖区面源污染的治理.      

洞庭湖区洪涝危险性综合评价与分析

从分析洞庭湖区洪涝危险性形成机制出发,采用定性与定量相结合的方法,综合评价了洞庭湖区洪涝危险性。评价结果表明：湖区洪涝危险性总体程度较高;危险性程度无明显的地区差异;重点堤烷与蓄洪堤垸危险性程度差异较大;危险性程度呈现出堤垸平均规模越小,危险性程度越高的规律。     

鼠灾警示:人与自然的伦理须重新定位

2007年7月上旬,洞庭湖周边约有20亿只东方田鼠正在从洞庭湖滩向垸内转移,严重破坏当地农作物。紧靠洞庭湖的岳阳、益阳两市已采取紧急措施,加强鼠情监测,严防东方田鼠对农作物、人、畜造成更大危害。近年来,名不见经传的老鼠以集团军的形式为患于人,鼠灾频仍。2005年6月,洞庭湖区就暴发了10年来最大的