长江流域节水型社会建设特点与建设效益初探

长江丰富的水资源不仅是本流域的水源，也是我国水资源配置的战略水源。搞好长江流域节水型社会建设，对保证本流域及全国经济社会可持续发展均具有非常重要的意义。基于流域自然资源、社会经济、环境质量三大背景，对长江流域节水型社会建设特点进行了初步探索，认为“节流减污”和“水资源南北优化”是长江流域节水型社会建设的两大基本特点。从经济、社会和环境3方面对节水型社会建设效益进行了简单地定性和定量分析，初步认定，建设长江流域节水型社会将会取得较大效益。     

深度开发利用长江流域的土壤资源

长江流域河流网系中，沿河谷平原两侧为起伏丘陵与岗地，其上分布着以红壤为主，也有黄褐土与黄棕壤及多种类型的石灰岩风化发育的土壤。过去在单一粮食生产格局下，往往破坏岗丘上的土壤，促使严重退化。随着人口不断增长，应立足沟谷农田的不断增产，并合理经营与开发岗丘上的土壤，建立立体农业与生态农业生产格局，使共相互协调，增加丰盛的物质财富，改善生态环境，养育更多的人口。     

泥沙灾害链及其在灾害过程规律研究中的应用

泥沙灾害是地球表层的主要灾害之一.泥沙灾害具有链锁式反应机制,在一定条件下构成泥沙灾害链.阐述了泥沙灾害链的概念、特点及类型,并以黄河与长江流域的泥沙灾害为例,对其链式特征进行了深入分析.研究表明,泥沙灾害链是泥沙灾害过程的主要表现形式之一,反映了泥沙灾害中隐含的渐发特征和强次生灾害特征,泥沙灾害链是研究泥沙灾害过程规律和特征的重要基础.     

2017~2020年长江流域水体污染物通量时空变化特征分析

基于2017~2020年长江流域重要水系节点各污染物监测数据,在时空尺度下开展对长江流域干、支流水系通量变化规律的研究,从断面水量和水质及通量等方面分析其空间变化响应、年际变化趋势和通量相关性关系分析,揭示长江流域上游、中游和下游污染物通量时空贡献特征.结果表明,4年来长江流域主要污染物浓度整体呈下降趋势,总磷(TN)和氨氮(NH⁺₄-N)浓度下降较为明显,干流总氮(TN)和总磷(TP)浓度均在空间分布上呈现自西向东逐渐增高趋势,上中下游高锰酸盐指数在2017~2020年分别下降18.5%、16.0%和14.0%,以上游下降幅度最高.径流量空间分布年均值从466亿m³显著增大到9923亿m³,支流河湖水系中两湖流域水量贡献最大,主要污染物中高锰酸盐指数、总磷(TP)和总氮(TN)通量年均呈现先增后减的趋势,岷沱江、嘉陵江和中游两湖地区污染物通量对入江贡献较大,不同区域水环境下通量存在差异性.相关性和层次聚类分析结果表明,高锰酸盐指数和总磷(TP)通量与水量呈极显著性相关,通量关系间生化需氧量(BOD₅)与总氮(TN)、总磷(TP)和化学需氧量(COD)有显著相关性,主要污染物在汛期和非汛期差异性较强,在7~9月汛期反应强烈.研究结果可为长江流域水环境统筹管理与精准化防治等方面提供科学依据与理论支持.     

中国大河流域开发与国家文明发育

水是生命之源。大河流域既是地球淡水资源的关键载体,也是人类文明发育的主要摇篮。作为世界文明古国和现代发展中大国,中国的情况更是如此。长期的实践表明,大河流域的开发具有明显的生态效应极化特征:即在人文生态系统获取快速发育的同时,严重干扰和破坏了流域自然生态的系统发育及其多样化的发展。流域开发的程度越高,这种极化效应的特征也就越明显。论文的实证分析表明,由于缺乏流域开发生态效应的正确认识和过分追求人文发展利益发育最大化,黄河和长江两大流域的资源环境承载能力正在面临着日趋严峻的挑战。例如,河水断流、水质污染、湿地萎缩和水生物种消亡。为国家现代文明的永续发展计,亟需改变目前传统的"重开发、轻保护"大河流域资源环境开发观。     

1980~2015年长江流域净人为氮输入与河流氮输出动态特征

为推进长江氮污染的精准防治,分析了 1980～2015年的净人为氮输入量(net anthropogenic nitrogen inputs,NANI)和大通站河流可溶性无机氮(DIN)输出通量的年际动态变化特征,构建了定量描述两者之间动态响应关系的多元回归模型,识别了河流DIN来源组成.结果表明,1980～2015年期间,长江流域NANI(以N计)从1980年的4 166 kg·(km2·a)-1持续增加至2015年的8 571 kg·(km2·a)-1,人口密度和畜禽养殖密度增加是NANI快速增加的主要原因.化肥氮和净食物/饲料氮输入是NANI的主要来源,69％的NANI进入农林地(NANIN),31％的NANI进入人居地(NANIP).长江DIN输出通量(以N计)由1980年的455 kg·(km2·a)-l持续增加到了 2015年的1 811 kg·(km2·a)-1.长江DIN输出通量的时间变化不仅与NANI及其组分密切相关,而且受到遗留氮库和建坝库容的影响.基于NANIN、NANIp和建库容量的多元非线性回归模型能解释长江DIN输出通量92％的时间变异性.该模型估算结果显示当年NANI、遗留氮库和自然背景源对长江DIN输出通量的36 a平均贡献率分别为58％、36％和6％.因此,加强NANI和遗留氮协同管理是有效控制长江氮污染的关键.     

长江中下游环境激素效应的污染特征及生态风险

生活污水和养殖废水排放导致受纳水环境中激素类物质的污染,对水生生物产生不利影响。分别利用嵌入雌激素受体和雄激素受体的基因重组酵母菌测定了长江中下游流域不同时期水体和沉积物中4种环境激素效应,即雌激素效应、抗雌激素效应、雄激素效应和抗雄激素效应。结果表明,雌激素效应污染最为普遍,在地表水和沉积物中检出率均超过50%,水体和沉积物的最高浓度分别为2.05 ng·L~(-1)雌二醇当量(EEQ)和0.43 ng EEQ·g~(-1)。其他3种激素效应在水体和沉积物介质中的检出率均低于雌激素效应,按总体检出率来看:抗雄激素效应雄激素效应抗雌激素效应,3种激素效应在水体中最大检出浓度分别为144μg·L~(-1)氟他胺当量(FEQ)、37.9 ng·L~(-1)二氢睾酮当量(DEQ)和103μg·L~(-1)他莫西芬当量(TEQ),在沉积物中分别为53.6μg FEQ·g~(-1)、12.0 ng DEQ·g-1和51.5μg TEQ·g~(-1)。环境激素效应的浓度分布在水体中均呈现季节性的差异,雌激素效应的区域性高值位于武汉段、鄱阳湖口和芜湖-南京段,其他3种激素效应没有明显的高污染区域。环境激素效应与当地人口数量、有机质、氨氮等呈现一定相关性,表明环境激素效应与人类活动排放密切相关。雌激素效应仅在鄱阳湖口点位具有高风险,其他区域为中等风险,雄激素效应无高风险区域。研究结果有助于认识长江中下游区域的环境激素效应污染态势,为相关污染控制提供基础数据。     

关于加快完善长江流域生态文明制度的对策建议

长江经济带发展战略把修复长江生态环境摆在压倒性位置。虽然长江流域生态文明制度建设取得了阶段性成效,但还难以满足流域生态环境保护的实际需求。党的十九届四中、五中全会进一步阐述了坚持和完善生态文明制度体系的相关要求,中共中央办公厅、国务院办公厅印发的《关于构建现代环境治理体系的指导意见》对现代环境治理体系构建提出了系统性的安排。构建现代长江保护治理体系,加快完善生态文明制度,需要以颁布实施长江保护法为契机推动完善生态环境保护法律法规制度,以推进"三线一单"编制为基础建立健全国土空间用途管制制度,以自然资源资产确权管理为抓手建立推行资源高效利用制度,以统筹区域山水林田湖草生命共同体为主线健全生态保护和修复制度,以落实生态环境价值为导向推进完善生态补偿和生态环境损害赔偿制度,以环境治理体系为保障建立健全生态环境保护责任制度。