长江流域水环境监测与智慧化管理策略

针对如何将水环境监测感知与智能信息化手段运用到长江生态质量诊断与管理之中,梳理了国内外水环境监测与智慧化管理系统的发展情况,并以长江生态环境保护修复智慧决策平台为例,介绍了长江流域水环境监测网络建设情况,以及智慧决策平台在水环境数据可视化、水环境大数据分析、污染源大数据分析、水质模拟与预测、水质成因分析、流域生态安全评...     

基于植被指数开展汉江流域生态恢复力评估研究

基于2001—2020年各年度增强型植被指数（enhanced vegetation index, EVI）数据,分析汉江流域植被覆盖变化情况,并计算汉江流域15万个1 km×1 km基本单元的2001—2010年、2001—2011年、2001—2012年直至2001—2020年的EVI变化斜率,采用指数衰减方法拟合EVI变化斜率维持正、负趋势的时间,分析汉江全流域以及564个子流域的系统恢复力,评估生态系统稳定性以及可持续发展程度。结果表明：2001—2020年,汉江流域EVI增长了12.3%,流域植被覆盖情况在逐渐变好;汉江流域整体生态恢复力较好,拟合得出维持正趋势的基本单元与维持负趋势的基本单元衰减时间差为65.3年;汉江流域生态恢复力总体上呈现上游高、中下游低的分布特征。     

排污许可证发展趋势及我国排污许可设计思路

排污许可是控制污染物排放总量一种有效的制度。总结了发达国家和地区排污许可证制度的实施方式和特点：欧盟主要以综合污染防治（IPPC）作为支柱法规,基于最佳可行技术(BAT)约束各成员国污染物排放量;日本的排污许可是根据不同行业和设施规定各种污染物的控制标准值,结合生产工艺和污水处理技术,最终决定污染物排放控制量;美国实行“基于水质标准”与“基于技术标准”相结合的NPDES(national pollutant discharge elimination system)排污许可体系。现阶段,我国的排污许可证制度主要采取总量控制与浓度控制相结合的方式,但在实施过程中存在国家总量控制与容量总量不衔接,行业污水处理技术限值与环境容量不匹配等问题。通过比较各发达国家排污许可证制度,并结合我国排污许可证制度的特点提出了设计思路与建议：以“自上而下”与“自下而上”相结合为基本原则;结合目标总量控制、行业总量控制和容量总量控制;采取源头治理、全过程污染防控措施构建我国排污许可证制度体系。     

大数据技术在生态环境监督执法中的应用、优势及展望

大数据技术已成为支撑生态环境监督管理与科学决策的重要手段。目前,部分地区充分运用卫星遥感、无人机、地面监控数据开展基于大数据技术的生态环境智能化监督执法工作,取得了良好效果。热点网格识别算法、污染溯源模型、电力大数据智能监控模型等技术手段日趋成熟,为生态环境监督执法的精准化与智能化提供了科技支撑。建议通过提高生态环境要素感知能力、优化数据共享机制、提升科技支撑水平、保障执法大数据安全等方式,进一步发挥大数据技术支撑生态环境监督执法的优势。     

象限分析法在第二次全国污染源普查数据审核中的应用

象限分析法是依据事物的2个重要属性进行趋势分类分析,从而找出解决问题的方法,是异常值筛选的重要方法。分别以工业源数量审核以及工业产量、燃煤使用量审核为例,分析了象限分析法在第二次全国污染源普查清查阶段和普查阶段的应用。清查阶段以识别数量漏报、少报为目标,将分布于象限右下的点位作为异常对象;普查阶段以识别数据填报异常为目标,将分布于象限左上和右下的点位作为异常对象。与直接对比法、专家经验法、排序法、占比法、平均值法、直方图法等常规方法相比,象限分析法具有客观性强、所需样本量少、操作简单的特点,特别适合污染源普查的数据审核,也可弥补普查数据审核中行业专家的不足。     

长江流域生态系统恢复力评价及其空间异质性研究

恢复力是生态系统的固有特征,可通过系统遭受干扰后恢复到原稳定态的时间和速率来衡量. 开展长江流域生态系统恢复力研究对于掌握流域生态系统变化规律,指导长江流域大保护和高质量发展具有重要意义. 本文采用概率衰减法评估长江流域生态系统恢复力,首先获取了2001—2020年长江流域每16 d的250 m分辨率的增强型植被指数(enhanced vegetation index, EVI)数据,采用最大值合成以及重采样技术,获得年度1 000 m分辨率的EVI数据;然后,计算每个栅格2001—2010年、2001—2011年、2001—2012年直至2001—2020年共11年的EVI变化斜率;以全流域为统计单元,统计11年间EVI变化斜率持续为正和持续为负的栅格数量,采用衰减函数进行拟合,正负衰减的时间差表征生态系统恢复力;以6 767个小流域为对象,分析长江流域生态系统恢复力的空间差异性. 结果表明:20年来长江流域整体EVI在逐渐增加,空间分布差异在逐渐增大. 正、负衰减时间差为29.48 a,生态系统处于正向恢复状态. 生态系统恢复力呈上游及下游入海口低、中游地区高的特点,其与降雨量、地形(海拔和坡度)、林草覆盖率和人类活动等因素相关. 在海拔1 000~1 500 m、坡度25°~30°、林草覆盖率较大的山地区域生态系统恢复力最高;而在高海拔或低海拔地区以及植被覆盖较差的地区,生态系统一旦受到干扰或破坏则较难恢复. 研究显示:长江流域生态系统整体上呈正向演替,得益于长江大保护的政策;长三角地区因人类活动频繁,生态处于逆向演替,而上游地区如金沙江、大渡河、岷江一带生态系统恢复力较低,与水电开发、地质灾害是否相关需进一步研究.      

固定源大气污染物监管技术框架及应用研究

废气排放具有排口多、浓度高、物种杂、排放不稳定等特征,是大气污染的主要来源;而基层执法队伍普遍存在人员少、检查手段单一、监管设备匮乏等问题,致使固定源监管效率低下。在分析传统执法手段监管效果的基础上,提出了重区域监管、重现场检查,以监管推进精准执法的思路,构建了天地一体化、多维度的固定源大气污染物监管技术框架体系,筛选出高分辨率、高机动性、不同场景监管的技术组合,并在天津钢铁行业开展应用示范研究。结果表明,该监管技术框架体系具有较好的适用性,可提供多尺度综合的污染物排放数据集,构成企业合规评判矩阵,能够为实施精确执法监管提供有力保障。鉴于目前监管法规、标准的不统一,新技术的落地应用还需要各级机构的推动。     

流域畜禽养殖排污许可方案设计——以柘溪水库为例

排污许可作为一种有效的环境管理制度,对固定点源特别是流域规模化畜禽养殖场污染物排放具有一定的制约作用。以柘溪水库为例,以流域畜禽养殖总氮排放为研究对象,在小流域尺度上核算水环境容量及畜禽养殖总氮污染物排放负荷,结合不同行业类别污染物排放贡献率,确定流域水环境容量与畜禽总氮排放量之间的响应关系。并根据不同流域规模化畜禽养殖水环境容量,确定污染物排放限值及各流域排污许可设计方案,提出不同水环境容量目标下畜禽养殖污染治理与管控措施。