基于SWAT模型的汤浦水库流域非点源污染模拟

在对汤浦水库流域内污染调查的基础上,建立了基于GIS技术的SWAT模型,建立了汤浦水库流域非点源污染空间和属性信息基础数据库,在GIS技术和ArcScene、Arcview等软件支持下,研究流域非点源污染分布规律、主要污染因子、各溪各镇的污染贡献率以及流域污染负荷总量等。结果表明,在空间尺度上,南溪和双江溪流域营养物质贡献量最高,泥沙量较大;不同土地利用类型污染流失负荷不同,灌溉水田是总氮负荷的主要来源,水田和茶园是总磷负荷的主要来源,其次是居民点,最小是林地。在时间尺度上,年内总氮、总磷负荷随季节呈不规     

基于SWAT模型的汤浦水库流域非点源污染模拟

在对汤浦水库流域内污染调查的基础上,建立了基于GIS技术的SWAT模型,建立了汤浦水库流域非点源污染空间和属性信息基础数据库,在GIS技术和ArcScene、Arcview等软件支持下,研究流域非点源污染分布规律、主要污染因子、各溪各镇的污染贡献率以及流域污染负荷总量等。结果表明,在空间尺度上,南溪和双江溪流域营养物质贡献量最高,泥沙量较大;不同土地利用类型污染流失负荷不同,灌溉水田是总氮负荷的主要来源,水田和茶园是总磷负荷的主要来源,其次是居民点,最小是林地。在时间尺度上,年内总氮、总磷负荷随季节呈不规则的"W"形态变化。     

基于GIS技术的濑溪河流域泸县境内农村非点源污染评估

通过地理信息系统(Geographic Information System,GIS)技术对濑溪河流域泸县境内进行水系提取及流域划分,并利用GIS空间技术分析了各乡镇污染贡献度。选取城镇居民生活污水、城镇地表径流、畜禽散养、农村生活污水以及化肥流失5大污染源,计算各镇总等标污染负荷比。结果表明,研究区内农村畜禽散养、化肥流失、生活污水的污染源总和比重高达69.71%,福集镇占研究区乡镇总污染的31.17%,导致泸县濑溪河水质差的主要原因是农村非点源污染,并提出了针对性的污染防治对策。     

基于ArcSWAT模型的老鹳河流域面源氮识别和分析

进行老鹳河流域面源氮污染负荷估算和关键源、区识别,推进流域面源污染的溯源和控制,为流域非点源氮污染控制和治理提供理论支撑。通过模型数据库构建、流域空间单元划分以及参数率定和验证建立老鹳河流域氮污染过程的ArcSWAT模型;以2017年的气象资料为背景,设置4种情景模式,模拟估算流域不同面源氮的入河量,分析和识别不同污染源的关键期以及不同土地利用类型的关键污染源。结果表明,化学氮肥施用和大气沉降是老鹳河流域面源氮的主要污染源,分别贡献了47.6%和38.6%;大气沉降、畜禽养殖和化学氮肥施用入河氮量最大值均出现在3月,农村生活入河氮量最大值出现在8月,而4类污染源入河氮量的最小值均出现在12月;雨季是老鹳河流域控制面源污染氮的关键期;减控的关键污染源旱地、园地和水田是化学氮肥施用,林地和人居地分别是大气沉降和农村生活。应分时、分区、分类制定老鹳河流域面源氮污染减控方案,对于人为氮源（化学氮肥施用、畜禽养殖和农村生活）还要关注在作物播种期和生长季节进行减控。     

珠溪河流域土地利用变化对面源磷污染影响的研究

探讨土地利用类型变化对磷、泥沙负荷以及截留能力的影响,为制定珠溪河流域面源磷污染治理措施提供重要支撑,也为鄱阳湖流域磷污染精准防治提供科学依据。基于2010年和2018年土地利用数据,采用SWAT模型对珠溪河流域面源磷负荷、泥沙负荷以及径流进行了模拟研究,并结合水文水质实测数据对模型的模拟结果进行评价。结果表明：相关系数R2和Nash-Suttclife模型效率系数ENS均满足SWAT模型在研究区的适用要求;泥沙与总磷的负荷强度与耕地、建设用地的覆盖率呈正相关,与林地、草地的覆盖率呈负相关,且总磷负荷强度与泥沙负荷强度有较高的重合性;2010年、2018年土地利用数据的总磷、泥沙年均入河系数分别为0.535、0.736和0.558、0.752,2个时期的泥沙与总磷入河系数中北部大于南部。控制农业生产和农村生活的污染物排放是减少面源污染的重要措施,进行退耕还林或退耕还草能有效截留污染物质以及起到防沙固土的作用。     

高州水库集水区内污染源污染负荷研究

为探究高州水库集水区内污染状况,根据2008年污染源的调查结果,利用排污系数法和输出系数法,结合现场资料调查分别对该地区点源和非点源污染负荷(COD、NH3-N、TN、TP)进行估算,并应用地理信息系统(GIS)技术对集水区内污染源空间分布特征及来源构成进行分析。研究结果表明,高州水库集水区内COD、NH3-N、TN、TP污染物输出总量分别为8192.83、394.13、1137.38、94.29 t/a,其中非点源污染COD、NH3-N、TN、TP输出量为7114.79、336.91、1060.21、88.08 t/a,占污染物输出总量的比例分别为87%、85%、93%、93%。COD、TN和TP均以农林种植源排放为主,占总输出量的比例分别为50%、52%、50%。NH3-N以农村生活源排放为主,占总输出量的比例为63%。在空间分布上,每年不同乡镇单位面积COD负荷强度为47.08~144.63 kg.hm-2,NH3-N负荷强度2.43~5.24 kg.hm-2,TN负荷强度6.70~20.34 kg.hm-2；TP负荷强度0.60~1.73 kg.hm-2,其中以临近库区的平山镇COD、NH3-N、TN、TP污染负荷强度均最高。在来源构成上,集水区各镇COD、NH3-N、TN、TP污染负荷的70%~94%来源于非点源。因此,为保护高州水库水环境,应将集水区内非点源(农村生活、散养畜禽、农林种植)作为重点控制源,同时根据其空间分布特征进行分区防治,重点防治控制区为平山镇。     

珠溪河流域土地利用变化对面源磷污染的影响研究

探讨土地利用类型变化对磷、泥沙负荷以及截留能力的影响,为制定珠溪河流域面源磷污染治理措施提供重要支撑,也为鄱阳湖流域磷污染精准防治提供科学依据。基于2010年和2018年土地利用数据,采用SWAT模型对珠溪河流域面源磷负荷、泥沙负荷以及径流进行了模拟研究,并结合水文水质实测数据对模型的模拟结果进行评价。结果表明:相关系数R ²和Nash-Suttclife模型效率系数E _NS均满足SWAT模型在研究区的适用要求;泥沙与总磷的负荷强度与耕地、建设用地的覆盖率呈正相关,与林地、草地的覆盖率呈负相关,且总磷负荷强度与泥沙负荷强度有较高的重合性;2010年、2018年土地利用数据的总磷、泥沙年均入河系数分别为0.535、0.736和0.558、0.752,2个时期的泥沙与总磷入河系数中北部大于南部。控制农业生产和农村生活的污染物排放是减少面源污染的重要措施,进行退耕还林或退耕还草能有效截留污染物质以及起到防沙固土的作用。     

洋河水库流域面源污染负荷空间分布特征

为探究洋河水库流域面源污染的空间分布特征,基于气象、土地利用、农业管理等数据资料,计算2013年洋河水库流域农村生活污水、固体废弃物、畜禽养殖流失、化肥流失、水土流失污染和城镇地表径流污染6种污染来源中总氮（TN）、总磷（TP）、氨氮（NH3-N）、化学耗氧量（COD）4个污染物指标排放负荷,并通过GIS空间分析反映流域内的污染分布情况。结果表明,畜禽养殖污染物排泄量对研究区污染负荷贡献最大,年产生量约51621.34 t,入河量2961.52 t,占比分别为92%和85%;从总量上看,洋河水库流域的面源污染负荷分布在西洋河支流区域范围;单位面积负荷量最大的区域是迷雾河支流区域范围。据此确定了西洋河和迷雾河流域为今后洋河水库流域面源污染重点治理的区域,此研究结果可为洋河水库流域面源污染防治及消减提供理论依据。     

高州水库集水区污染源分布特征及污染负荷研究

为探究高州水库集水区的污染状况,根据2008年污染源的调查结果,利用排污系数法和输出系数法,结合现场资料调查,分别对该地区点源和非点源污染负荷(COD、NH_3-N、TN、TP)进行估算,并应用地理信息系统(GIS)技术对集水区内污染源空间分布特征及来源构成进行分析。结果表明,高州水库集水区内COD、NH_3-N、TN、TP污染物输出总量分别为8 192.83、394.13、1 137.38、94.29 t/a,其中非点源污染COD、NH_3-N、TN、TP输出量为7 114.79、336.91、1 060.21、88.08 t/a,占污染物输出总量的比例分别为87%、85%、93%、93%。COD、TN和TP均以农林种植源排放为主,占总输出量的比例分别为50%、52%、50%。NH_3-N以农村生活源排放为主,占总输出量的比例为63%。在空间分布上,每年不同乡镇单位面积COD、NH_3-N、TN、TP的负荷强度分别为47.08~144.63、2.43~5.24 kg/hm~2、6.70~20.34 kg/hm~2、0.60~1.73 kg/hm~2,其中此4项指标的污染负荷强度均以临近库区的平山镇最高。在来源构成上,集水区各镇COD、NH_3-N、TN、TP污染负荷的70%~94%来源于非点源。为保护高州水库水环境,应将集水区内非点源(农村生活、散养畜禽、农林种植)作为重点控制源,同时根据其空间分布特征进行分区防治,重点防控区域为平山镇。     

石家庄市海河流域水污染防治“十一五”实施计划出台

最近．石家庄市政府出台《石家庄市海河流域污染防治十一五实施计划》。将岗南、黄壁庄水库水源地、滹沱河、磁河列为重点污染控制区域，十一五期间该项目总投资161966万元。石家庄市占海河流域面积3．35万km^2，境内有子牙河水系和大清河水系流过。     

湟水流域水生态保护与修复研究

研究湟水流域水生态现状和保护与修复措施,加强湟水流域水生态保护,维持黄河尤其是黄河上游流域及青藏高原和黄土高原-川滇生态屏障生态安全。湟水干流、大通河梯级开发集中,河流纵向连通性遭到严重破坏,且大部分水电站是引水式小水电站,枯水期水电站下游河道脱流现象严重,河流水流连续性及横向连通性遭到破坏,河流生态功能严重下降。根据国家及黄河流域对湟水流域生态保护定位及要求,在湟水流域水生态状况评价及问题识别的基础上,明确各区域(河段)水生态保护目标,提出了湟水上中下游水生态保护与修复总体布局、重要断面生态需水指标及保障措施和重要湿地、重要鱼类栖息地等保护与修复措施体系。     

以生态系统为基础的国际河流流域的管理制度

生态系统管理是指在对生态系统组成、结构和功能过程的最佳理解的基础上,在一定的时空尺度范围内将人类价值和社会经济条件整合到生态系统经营中,以恢复或维持生态系统的整体性和可持续性.在可持续理论的指导下,采用生态系统管理的方法对国际河流流域进行综合性的开发与管理是发展的必然趋势.因此,国际河流流域管理的理念与制度应向流域生态系统整体保护方向变革.在分析现代国际水法中有关综合性流域管理的法律制度缺失、关于国际水道生态系统保护与保全的规定又过于原则和不全面,严重制约和妨碍了国际河流流域的可持续发展的基础上,提出国际河流流域综合性管理,应以满足人类基本需要和保护生态系统为核心,不能将流域内的环境资源割裂开,应关注流域生态系统整体的保护,更要关注外界因素对流域生态环境的影响,把流域内有关的经济、社会问题也纳入流域管理范围.笔者认为,基于生态系统管理的国际河流流域管理制度的基本原则主要应包括:公平合理利用和不损害国外环境原则;可持续发展原则;整体性原则;预防原则;流域信息共享原则;对阈值进行识别与规定的原则;区域联合管理与国家管理相结合的原则.同时提出构建如下法律架构:行政综合决策制度;流域环境影响评价制度;流域水资源保护与分配制度;流域生态工业及循环经济产业制度;流域生态补偿制度;流域生态恢复与重建制度.     

流溪河水库底泥重金属污染记录

以流溪河水库为对象研究了我国南亚热带地区水库建库以来底泥重金属长期变化特征,结合已有历史资料、水质、水文及人类活动数据,分析了该水库底泥对人类活动的响应记录。于2013年3月在流溪河水库采集泥柱,测定泥柱重金属等指标,并对数据进行多元统计分析。结果表明：根据地积累指数和NYSDEC标准评价表明流溪河水库底泥早期重金属并未受污染,而在后期流溪河水库重金属污染逐渐加剧,部分达到中度污染程度。流溪河水库底泥对其流域内环境变化及人类活动做出了较好响应记录,与历史资料、文献记载具有较高吻合。底泥记录了水库5段重金属历史时期,第I时段较小的工农业规模不足以导致重金属污染；第II时段工农业规模相比前一时段有所增加但仍没有很大体量,也不足以导致水体大规模重金属污染,但底泥中重金属由于自然和人类活动长期输入开始缓慢富集；第III时段指示了人类活动对重金属污染的影响已开始显现出来,各重金属含量开始有较大增长。第IV时段初期底泥记录了一个显著的重金属含量上升过程,指示该时段重金属自然源已有限,重金属主要来源于人类活动产生的排放。底泥重金属在该时段含量变化比较大,指示该时段是污染最严重时期；第V时段指示了重金属污染得到较好控制,但由于前期污染积累,某些重金属含量仍要高于建库早期时段。该时段进入水库中的重金属主要仍是降低程度的人为污染及大气输送。古湖沼学方法能为水库水质有效管理提供长期数据支持及生态退化的预警服务。     

辽宁省主要河流水生态状况评价及保护对策

从水文水资源、水环境状况、河流的物理形态、生物状况和社会环境等5方面,基于2012年各河流水功能区水质监测数据以及1956-2010年长序列水文资料分析、各河流水生态现状调查及水质监测结果,应用模糊数学的方法建立水生态状况评价模型,评价辽河干流、浑河、太子河等12条河流水生态状况。浑江桓仁水库以下、蒲石河、爱河和大洋河总体评价为优,太子河葠窝水库以上段为良,清河、小凌河和六股河为中,辽河干流、绕阳河、浑河、太子河葠窝水库以下段、大凌河为劣。各河段的约束指标,浑江桓仁水库以下、爱河、蒲石河等为纵向连通性,清河和太子河葠窝水库以上为水资源开发利用程度和纵向连通性,辽河干流、绕阳河和大凌河白石水库以下为生态基流满足程度和水功能区达标率,六股河为生态基流满足程度,小凌河为生态基流满足程度和纵向连通性,太子河葠窝水库以下河段为水资源开发利用程度和水功能区达标率,浑河为水资源开发利用程度、生态基流满足程度、纵向连通性和水功能区水质达标率。     

水生态监测国内外发展及在长江流域的应用思考

水生态监测是水生态健康评估、保护及修复的重要基础。随着我国经济转向高质量发展和生态文明建设的不断推进,水生态监测逐步规范化和系统化。本文梳理了国内外水生态监测与评价的发展历程,总结了欧盟和美国水生态监测及评价体系构建的成功经验及对我国的借鉴意义,进一步分析了长江流域水生态监测工作现状及存在的问题,并以问题为导向,从流域统一监管、监测站网优化、监测工作常态化、监测标准体系完善、监测能力提升等多个层面提出建议,以期为长江流域和我国水生态监测和评价工作提供参考。     

北运河浮游植物调查及水质评价

北运河水系是北京和天津的主要纳污水系,关乎着京津区域发展的供水安全和生态安全。为了合理开发利用水资源,保护生态环境,2009-2010年对北运河水系浮游植物和水质进行了4次调查,对浮游植物种类组成、密度、生物量和群落多样性指数等以及理化性状进行了分析。结果表明,北运河浮游植物有41种;其中,蓝藻门14种,占34.1%;绿藻门14种,占34.1%;硅藻门7种,占17.1%;裸藻门5种,占12.2%;其它种类2种,占2.5%。夏季以蓝藻为主,秋季、冬季和春季均以绿藻为主,整体表现为蓝藻-绿藻型,主要优势种为蓝藻门、绿藻门的耐污种;北运河的CODMn、NH3-N、NO3-N、TP和TN含量大于我国地表水环境质量V类标准的2.12～9.79倍,主要污染物为总氮、氨氮和总磷。北运河的水质普遍较差,大部分为中污染,部分断面为重污染,水体质量在中-重污染之间。     

松华坝水库上游牧羊河氮、磷主要来源研究

牧羊河是昆明松华坝水库的一条重要支流,其水质的好坏直接关系到松华坝水库的水质。面源污染是影响水库水质的主要因素。通过对流域内农田径流、农村生活污水以及牧羊河丰水期与枯水期水质的测定,对总氮、总磷指标进行了评价和分析,得出了牧羊河氮、磷主要来源于松华坝水源区面源污染,且流域内面源污染对牧羊河水体总氮含量影响较大。     

淮河流域常规水质指标测定及其变化趋势分析

为了探究淮河流域在经济快速发展和城市化进程背景下的水质变化,采用季节性 Kendall 趋势检验法对2003-2019年淮河流域110个监测断面水质变化进行了评估与分析。断面监测频率为双月（2003?2006年）或逐月(2007?2019年)中旬,主要测定水质指标为CODMn、CODCr、NH3-N 和 TP。选取各流域土地利用最大的3种类型（林 地、耕地和城镇用地）数据以及同期子流域各监测断面水质数据建立线性拟合方程,分析水质与土地利用类型的响应关系。结果表明,2003-2019年淮河流域水质治理成效显著,水质呈好转趋势。Ⅰ~Ⅲ类水体比例呈上升趋势, 劣Ⅴ类水体比例呈明显下降趋势,其中以沂沭泗河水系 CODCr和 NH3-N 指标改善最为明显;但流域内 12.73%、14.54%、16.36%、45.46%监测断面的CODCr、CODMn、NH3-N、TP指标有恶化趋势,尤其是淮河下游和沂沭泗河水系的TP污染有加重趋势。淮河流域各子流域CODMn、NH3-N以及TP指标与耕地和城镇用地面积比例显著正相关,其中耕地和城镇用地是污染物的主要产生“源”,当耕地或城镇用地面积组成越高时,源强越大,对水质的恶化影响也越大;而CODMn、NH3-N、TP指标与林地面积呈负相关,林地作为水体潜在污染物“汇”,能很好地拦截和缓冲降雨冲刷产生的污染物,当流域内林地面积增加,污染物浓度则降低。未来淮河流域水环境管理措施应结合水系水质分区,优化土地利用结构,加强磷污染的管理,重点把控高污染、易反复的地区和水质指标。     

海河流域大清河水系的鱼类多样性

为了解大清河水系的鱼类种群多样性组成特点,于2018—2019年间对大清河水系进行多次鱼类调查,结合历史文献资料,梳理了大清河水系的鱼类种类共85种,其中自然分布的淡水鱼类共计8目17科59属78种。这些鱼类多为常见种,珍稀濒危物种占比低,可以充分代表海河流域鱼类区系,是大清河鱼类群落组成的重要特点。然而现状调查只能调查到42种,其中尚自然分布于流域的种类则降低到33种,且以小型鱼类、小个体鱼类为主。Margalef丰富度指数、Shannon-Wiener多样性指数、Pielou均匀性指数分别为1.98、1.14、0.81,同海河流域其他水系相比,表明大清河水系鱼类物种多样性一般 较低,且各区域分布较均匀。多角度考察显示,目前流域鱼类区系的完整性已被高度破坏,鱼类多样性呈现出显著的下降趋势。经济发展驱动的用水需求和大清河流域水资源量不足是导致鱼类多样性减少的主要原因,生境变化、水域污染、水工建设、过度捕捞等也是不可忽视的因素。因此保证一定生态流量和一定程度恢复河流连通性、加强水污染治理、开展人工增殖放流、加大禁捕力度等,都可改善流域鱼类多样性现状。