基于随机方法的湖泊水质风险性分析

湖泊水环境是一个受多种不确定性因素限制、参数众多、机理十分复杂的系统,因此将存在对水环境质量破坏的潜在风险。文中以内蒙古乌梁素海为研究对象,应用随机方法对该湖泊水质存在的潜在风险进行了计算,结果表明:温度上升的5,6,7月份,乌梁素海水质超标风险率都超过了20%,按Ⅴ类标准控制的水质超标风险率在40%左右,非突发性环境风险发生的可能性很大,有机污染十分严重,该方法能较好地反映不同时期湖泊水环境质量遭到破坏的潜在风险的变化过程,为湖泊水环境风险的决策和管理工作提供参考依据。     

陆水流域水环境与水资源承载力研究

水环境容量与水资源可利用量是决定区域人口经济规模发展的主要因素,是制定流域可持续发展规划的重要科学依据。以湖北省陆水流域为例,从水环境与水资源两个维度综合分析该流域人口经济承载力;利用湖泊均匀混合模型和河流一维模型计算了陆水流域的水环境容量,测算了2015年流域水环境与水资源承载力。探讨了低速、中速和高速经济增长三种情形下2020年水环境和水资源承载力,并与2015年进行比较分析。结果显示,2015年水环境与水资源依然存在承载空间,在2020年不同经济增长情形下,NH+4-N和TP将是制约流域人口经济规模发展的主要限制因子。基于此,需减少人为污染、治理天然污染和加强环保能力建设来有效控制污染,以期实现陆水流域资源环境与经济的可持续协同发展。     

冻融过程中乌梁素海湖泊水质变化特征分析

为能够利用冻结作用处理水环境问题,以乌梁素海为研究对象,利用一维单向湖泊结冰模拟器(自制)分别在-15℃及-25℃的冻结温度下进行室内冻融模拟实验。应用模糊神经网络法对冻融过程中各阶段冰融水及冰下水的水质进行评价,分析不同冻结温度、不同原水水质状况对冻融过程中水质变化特征的影响。结果表明:冰体在冻结过程中向外排出污染物,在融化过程中又成为污染物的吸纳体;冻结温度越低,污染物的迁移量越少,原水水质状况越差,冻结作用排出污染物的效果越明显。通过改善湖泊冰封期冰下水的水质状况,可以显著改善湖泊水体质量,为湖泊环境治理提供最佳时机。     

内蒙古哈素海水质环境状况及其污染特点

本文根据１９９１年对内蒙古呼和浩特市哈素海的水质调查结果，分析和评价了哈素海水质状况及其污染特点。结论是哈素海水质仅符合《地面水环境质量标准》的第五类标准。其主要污染特点营养物质偏高，造成了湖泊富营养化。     

博期腾湖流域风险评价

采用遥感技术确立生态风险受体,通过生态风险的综合计算和GIS分析叠加,得到博斯腾湖区域综合生态风险评价。研究表明:局部地区为高矿化度及富营养化危害;随着水域面积的缩小和水环境恶化,芦苇长势不断衰退。开都河入大湖河口区和西泵站区为洪涝灾害高发区;西南小湖区面积不断萎缩,矿化度严重;大湖平均水质为III级。在以博斯腾湖湖水水质改善、湖区生态系统多样性恢复和湖泊湿地生态系统健康、完整性保持为前提,实施水源地工程、灌区改造工程、芦苇湿地恢复工程和东泵站等工程,是区域可持续发展的道路,才能实现生态环境与社会经济最大效益。     

博斯腾湖流域风险评价

采用遥感技术确立生态风险受体,通过生态风险的综合计算和GIS分析叠加,得到博斯腾湖区域综合生态风险评价。研究表明:局部地区为高矿化度及富营养化危害;随着水域面积的缩小和水环境恶化,芦苇长势不断衰退。开都河入大湖河口区和西泵站区为洪涝灾害高发区;西南小湖区面积不断萎缩,矿化度严重;大湖平均水质为III级。在以博斯腾湖湖水水质改善、湖区生态系统多样性恢复和湖泊湿地生态系统健康、完整性保持为前提,实施水源地工程、灌区改造工程、芦苇湿地恢复工程和东泵站等工程,是区域可持续发展的道路,才能实现生态环境与社会经济最大效益。     

我国西部内陆河流水环境容量研究

为了改善西部大开发导致的河流水质的不断恶化,促进我国西部地区经济与水环境的协调发展,本文提出针对不同水文条件的河段进行分段模拟,运用不同维数的计算模型进行水环境容量的测算,以克服传统方法采用单一的一维模型计算所造成的较大误差。通过涪江绵阳段的工程实例,证明本次研究成果对于保证西部地区水资源的永续利用和实现社会经济的可持续发展,都具有十分重要的意义。     

官厅水库及其上游流域水环境容量研究

中国北方水系普遍水量较小,污染较重.水环境容量的测算可以为水污染防治提供科学依据.文中以官厅水库及其上游流域为例,依据流域水文特征选取合适的水环境容量模型,分别求出流域内各功能区段水环境容量.结果表明:流域内COD、NH3-N的水环境总容量分别为5097.82 t/a,268.18 t/a;相比于污染负荷,水环境容量明显偏小;不同功能区段水环境容量差别较大;水环境容量偏小的主要人为因素在于上游流域大兴水利工程,农业用水量大且用水效率低;污染负荷较大的主要原因是流域内产业结构不合理,农业面源污染未得到有效控制.     

新疆伊犁地区水资源的水质状况分析

本文试图在现有资料的基础上,对新疆伊犁地区的地表水和地下水的水质及其演变趋势进行讨论与预测,以期在伊犁地区,伊犁河的水资源利用有一个总体认识和全面观点,从而进一步探讨其水环境容量。     

西部城市水环境与经济发展协调模式研究——以西安市浐灞生态区为例

从协调经济发展与城市水环境保护的角度出发,以西安市浐灞生态区为例,对浐灞河水的污染现状、趋势进行分析,得出了浐灞河水污染程度有减轻的趋势的结论。并在此基础上对河段的水环境容量和允许排污量进行计算。数据表明,浐灞生态区内河段的污染物未超过水环境容量,尚有相当的土地开发潜力,但是允许排放量较小。基于以上结论,本文针对西部城市经济发展和水环境建设的协调关系,依据循环经济理念设计了以“高水平第三产业高度发展反哺生态环境”为特色浐灞模式及其产业空间布局,并从宏观、中观、微观三个层面提出了实现区内水环境与产业经济协调发展的途径,以实现城市生态环境、人居环境和经济建设的协调健康发展。     

新疆博斯腾湖生态环境变迁分析

博斯腾湖曾是我国最大的内陆淡水湖 ,也是新疆境内现存的最大湖泊。湖泊水位为 1 0 4 8.0 m左右 ,东西长约 5 5 Km,南北宽 2 0～ 2 5 km,湖水水面积为 1 1 60 km2 ,湖水容积 84.1× 1 0 8m3 ,水深在 8～ 1 5 m之间 ,平均水深 8.1 m。具有蓄洪灌溉 ,提供丰富的水生动植物资源、改善焉耆盆地及塔里木河下游生态系统与环境、发展旅游业、促进区域经济可持续发展等多种功能。全新世以来的水环境变化 ,尤其是近 5 0年来博斯腾湖水环境的变化 ,引起众多专家学者的关注 [1～ 4] 。经过实地考察、调查、取样分析和系统研究认为要使博斯腾湖的含盐量降低到和保持在 1 .0 g/L以下 ,必须采取一系列措施。     

新疆博斯腾湖水污染特点分析

通过实地调查和对监测资料的分析 ,对博斯腾湖水质污染的特点进行了讨论。结果显示 :(1)造成博斯腾湖水质污染的主要原因是大量农田排盐水入湖 ,导致湖水污染 ;(2 )博斯腾湖污染最严重的区域是黄水区 ,主要超标物是可溶盐、COD和氨氮 ;(3)污染物入湖量最大的时间是 7～ 9月 ,入湖污染物约占全年入湖量的一半 ;(4 )博斯腾湖水质的污染主要是几个大排水渠引起的 ,它们的排放量占全部排水渠排放量的 80 %以上。同时 ,根据博斯腾湖水污染的特点 ,提出了农业发展和水环境保护的具体措施。     

人类活动干预后的博斯腾湖流域水资源持续利用问题

随着人类活动的加剧,博斯腾湖流域原有的水文状态发生了很大变化,水资源问题也日趋严重,并引起众多专家学者的关注。本文分析了在人类活动干预后博斯腾湖流域的水位、水环境变化、成因及其生态环境效应,并在此基础上提出了水资源可持续利用的若干对策措施。     

博斯腾湖生态环境的演变

本文叙述了近30年来博斯腾湖水位、容积、水质、芦苇资源、渔业资源、水生生物等的变化,并对博斯腾湖未来的环境演变作了预测。     

新疆博斯腾湖湿地生态质量的定量评价

定量评价湿地的生态质量,对保护湿地生态环境具有重要意义。以湿地生态系统服务功能、生态环境保护功能、湿地资源评价为综合评价层,以12个生态评价因子为指标层,构建博斯腾湖湿地生态质量定量评价指标体系,采用层次分析法(AHP)以及专家评议的方法,计算出各生态评价因子的权重,使用问卷调查法得出各因子的得分,最终通过综合评价指数(CEI)来表达湿地的生态环境质量。分析结果表明:博斯腾湖湿地当前生态质量级别为一般。在此基础上,进一步分析了湿地退化的原因,提出了维持湿地可持续发展的保护措施。通过博斯腾湖湿地生态质量的定量评价,对掌握现阶段博斯腾湖的生态环境状况,维持湿地的可持续发展有着极为重要的指导意义。     

新疆博斯腾湖湖周水体碳和盐离子的空间分布

以博斯腾湖为研究对象,在大湖区周边及开都河取水样和表层土样,分析湖周水体中颗粒有机碳（POC）和溶解有机碳（DOC）在秋季的空间分布特征及其与周围土壤碳及水体盐离子的关系。结果表明：湖周水体中POC浓度的空间变化较大（0.1~1.2 mg•L^-1）,而DOC浓度的变化较小（8.5~12.3 mg•L^-1）。两者在出湖口和入湖口处的浓度均较低,与开都河的浓度相近。与早期相比,博斯腾湖水中无机碳存在由CO₃ ^2-向HCO₃^-转化的现象。回归分析显示,水体中各形态碳与土壤碳之间没有显著的线性关系,表明水体中碳的含量受周围土壤的影响不大。     

1960-2018年博斯腾湖水位变化特征及其影响因素分析

结合博斯腾湖1960—2018年水位、出入湖径流以及气象站点实测资料,采用集合经验模态分解(Ensem?ble Empirical Mode Decomposition,EEMD)、水量平衡和气候弹性方法,对近60 a博斯腾湖水位变化及其影响因素进行了详细分析。结果表明:(1)1960—2018年博斯腾湖水位总体呈下降态势,具体表现为“下降-上升-下降-上升”四个阶段。(2)在年际尺度上水位存在准3~4 a、准8~9 a的周期性振荡,而年代际尺度上表现出准29~30 a和准33~34 a的周期性变化。(3)1960—2018年降水、气温和潜在蒸散发对开都河、黄水沟和焉耆径流的累积贡献率分别达85.1%、42.1%和23.8%,而下垫面、其他气象变量和人为等因素累积对径流的贡献率分别约为14.9%、57.9%和76.2%。(4)对不同阶段博斯腾湖水位变化原因分析:1960—1987年水位急剧下降的主要原因同入湖径流减少和湖面蒸发量大有关;气温升高和降水量增加导致入湖水量增加是1988—2002年水位显著升高的主要原因;入湖径流减少和出湖水量增多,导致2003—2014年水位显著下降;博斯腾湖入湖水量的显著增加及对出湖水量的严格控制是2015—2018年水位明显上升的主要原因。     

流域气候变化和人类活动对内陆湖泊影响的分析

近几十年来干旱和半干旱地区的内陆湖泊发生了巨大的变化,有的出现了面积萎缩和水位下降,有的水位和面积保持稳定,有的消失;博斯腾湖是我国最大的内陆淡水湖,青海湖是我国最大的内陆咸水湖;因此,研究其流域气候变化和人类活动对湖泊的影响具有代表性,对更好保护内陆湖泊,合理利用湖泊水资源具有重要的意义。利用1958-2000年流域降水和温度的资料和灌溉引水量的资料,采用年代对比、距平百分率、滑动平均曲线方法分析了气候变化和人类活动对博斯腾湖和青海湖的影响。分析结果表明气候变化是湖泊水位变化的主要原因;人类活动对博斯腾湖水位变化有一定的影响,而对青海湖水位变化的影响微弱。