湘江流域长沙段水资源问题分析

针对长沙水资源开发利用现状及存在的问题,分析了其水资源短缺的原因,并提出了有效搞好湘江流域长沙段水资源开发利用的建议和对策.     

湘江长沙段重金属分布特征及污染评价

2016年7月至2017年3月对湘江长沙段水体镉、砷、铅及汞四种主要重金属污染物进行检测,并运用内梅罗指数法对重金属污染情况进行综合评价,结果表明,汞为湘江长沙段水体重金属污染物,所有取样断面检测数据总体超标率为70.59%,其他重金属含量较低,随着水流流向及采样时间的推移,各重金属污染物没有表现出明显的分布特征及规律;内梅罗指数法评价结果显示,作为饮用水源一级保护区的黑石铺和杜甫阁断面与二级保护区的坪塘断面污水域重金属污染状况属污染及重污染级别,作为工业用水区的丁字镇、霞凝港和三汊矶断面水质基本属于清洁级别,但也出现轻污染。     

湖南湘江半年水质评价

以熬州(湘江上游)、乔口(湘江中游)、鹿角(湘江下游)3个国控断面作为评价断面,以pH、DO、CODCr、NH4 -N、NO3--N、TP等6个指标作为参评因子,采用单因子评价法和内梅罗指数,综合分析评价了湘江2006年4~9月的水质污染状况。结果表明,湖南湘江水质已受到一定程度的污染,主要污染物为TP和CODCr。     

基于Matlab的湘江水质重金属污染预测模型研究

[目的]利用Matlab软件,建立湘江(株洲-长沙段)水体重金属污染预测模型。[方法]利用湘江(株洲-长沙段)重金属含量数据,基于Matlab软件建立了一套非线性回归模型,用以预测湘江(株洲-长沙段)Cd、Pb、Cu、Zn、As、Cr等6种重金属的含量。[结果]通过验证发现,该模型具有较高的精确度,预测的重金属含量空间变化基本与实际情况吻合,说明该模型能够较好地预测湘江(株洲-长沙段)重金属含量的空间变化趋势。[结论]该研究为湘江重金属污染治理提供了一定的理论依据。     

肯达尔检验法在湘江流域水质变化趋势分析中的应用

季节性Kendall检验方法是一种广泛应用于河流水质变化趋势分析的非参数检验。选择湘江流域干流2000～2018年51个断面的高锰酸盐指数、氨氮、总磷、溶解氧、五日生化需氧量、镉、汞、砷八个项目的水质监测结果为样本,运用季节性Kendall检验分析湘江流域水质变化趋势及影响因素,结果表明:湘江流域水质变化下降趋势综合指数大于水质变化上升趋势综合指数,近年来,随着湘江流域水污染防治力度的加大,湘江流域总体水质状况呈好转趋势。城市生活污染、工业污染得到有效控制,但还需进一步控制农业面源污染。     

湘江株洲-湘潭-长沙段河床沉积物重金属污染特征及生态风险评价

在湘江株洲-湘潭-长沙(长株潭)河段三地12 处采集河流沉积柱芯12 个,获得沉积物样本384 个,采用地累积指数、潜在生态危害指数等评价方法,系统分析样本中Mn、Zn、Pb、Cu、Cr、Ni等6 种重金属元素含量水平及分布变化特征,对湘江株洲-湘潭-长沙段重金属污染程度及生态风险进行评价。结果表明:湘江长株潭河流沉积物重金属变动趋势变动较大,Cu、Pb、Zn 分布有明显地域规律,Cr、Ni、Mn 分布无明显地域规律。地累积指数显示,除Ni 和Cr 外,长株潭三地都存在Pb、Cu、Zn、Mn污染,其中株洲霞湾段(ZX5-10)Pb 和Zn 达严重污染程度,Mn、Cu 等达到中度或轻度污染程度;湘潭与长沙两地湘江沉积物Pb、Zn 达到中度污染,其余重金属为轻度或偏中度污染水平。潜在生态风险指数显示,株洲段为强生态危害,湘潭段为中等生态危害,长沙段为轻微生态危害。株洲霞湾段湘江沉积物的重金属潜在生态危害应引起有关部门重视。     

“十二五”期间湘江株洲段水环境健康风险评价

根据2011—2015年湘江株洲段水质监测资料,对朱亭、枫溪、白石和霞湾4个水质断面的环境健康风险状况进行评价。结果表明:(1)躯体毒物质的个人年风险大小排列为氟化物、铜、铅、氨氮、汞、氰化物、酚,而基因毒物质的个人年风险大小排序为砷、六价铬、镉;(2)基因毒物质所产生的健康风险远超过躯体毒物质,基因毒物质为各断面的优先控制污染物,氟化物为躯体毒物质中优先控制污染物;(3)"十二五"期间,4个断面经由饮水途径所致健康危害的个人年总风险,均超过国际辐射防护委员会(ICRP)推荐的最大可接受值。该评价结论对于指导湘江株洲段水环境风险管理具有参考价值。     

基于ARIMA模型的湘江流域DO和NH4+–N含量贝叶斯预测

为实时把控湘江流域水质的变化趋势,采用污染比较严重的湘江流域长沙段和益阳段水质指标溶解氧(DO)和氨氮(NH_4~+-N)含量的监测数据,用贝叶斯方法推断经典的ARIMA时间序列模型,并用马尔可夫链蒙特卡罗(MCMC)模拟方法对DO和NH_4~+-N含量进行贝叶斯预测。结果表明,该模型的贝叶斯预测能实现对湘江流域长沙段和益阳段水质指标DO和NH_4~+-N含量的精确点预测、区间预测和概率预测。     

湘江长沙综合枢纽浮游动物群落结构及水质分析

为探讨湘江长沙综合枢纽上下游的浮游动物群落结构分布以及水质状况,2016年1—11月对研究水域进行6次采样分析。鉴定出浮游动物共计125种,包含轮虫60种、原生动物41种、枝角类13种、桡足类11种,物种组成上以轮虫和原生动物占据优势。优势种在时间尺度以原生动物占优势,其中球形砂壳虫为研究水域全年的优势种。单因素方差分析显示,浮游动物密度在时间尺度上具显著差异(P0.05),空间尺度不具显著性(P0.05)。主成分分析法(PCA)显示溶解氧、氟化物、Cu、Cd、Zn含量是影响浮游动物密度变化的主要环境因子;冗余分析(RDA)结果表明,重金属仍是影响群落结构的主要污染物,有机污染较严重。生物多样性指数评价显示,研究流域水质呈轻度至中度污染,上游的水质优于下游水质,流域水质符合Ⅱ至Ⅲ类水标准。     

湘江流域永州段水质变化趋势及突变分析

为掌握湘江流域永州段水环境质量发展趋势,加强湘江水资源保护,基于道县、祁阳、老埠头、双牌、渌埠头、南津渡和冷水滩断面2007—2019年高锰酸盐指数(CODMn)、氨氮(NH3-N)和总磷(TP)监测数据,采用spearman秩相关分析法研究其水质变化趋势,再通过滑动T检验法进行突变分析,识别了区域的污染因子、污染源、...     

湘江长沙综合枢纽运行初期库区生态效应研究

为了解湘江长沙综合枢纽运行初期对库区产生的生态效应,根据枢纽运行前后库区土地利用/覆被变化,基于生态资产评估模型,对其生态效应进行定量分析。结果表明:库区2010年生态资产总值(28902.53万元)较2005年(28940.52万元)稍微有所降低,受长沙综合枢纽及城市化影响,土地利用结构发生了改变,城镇建设面积逐年增加,而耕地面积及林地面积逐渐减少,2012年长沙综合枢纽投入运行,使湘江水域面积增加,而且随着科学技术进步、农业种植技术提高,粮食单产及单位面积农田纯受益逐步增加,2014年库区总生态资产较2010年增加了50.93%。     

湘江流域长株潭段底泥重金属污染评价

在湘江长株潭段共采集了6个底泥样品,监测了Cu、Pb、Zn、Cd、Ni、Cr、As、Hg8种重金属元素,采用地积累指数法和潜在生态危害指数法对湘江长株潭段底泥重金属污染进行评价。结果表明：湘江长株潭段底泥受重金属污染较严重,各种重金属的污染程度由强至弱依次为Cd〉Zn〉Cu〉Pb=Ni〉Hg〉As=Cr;金属污染物对湘江长株潭段构成的潜在生态危害由强至弱依次为Cd〉Hg〉Pd〉Cu〉Zn〉As〉Cr,其中Cd的影响占主导地位。对于评价效果,地积累指数法和潜在生态危害指数所反映的情况有所差异,原因主要是参比体系及参比值的差异。     

沅水常德段水环境质量现状分析与评价

为明确沅水常德段水环境质量现状,根据地表水环境质量标准（GB 3838—2002）,运用综合污染指数法,对2009年沅水常德段桃源县凌津滩、武陵区陈家河和汉寿县坡头3个监测断面的水质现状进行了分析与评价。结果表明：沅水常德段水质总体上达到地表水Ⅲ类标准,水质良好;3个监测断面除总磷存在超标现象外,其余所有监测项目均在标准值范围之内。运用综合污染指数法评价结果显示,各监测断面均处于尚清洁状况。     

湘江保护治理对水质的影响及原因分析

湖南省于2016—2018年针对湘江保护和治理开展了第二个“三年行动计划”(简称“行动”),但是其对湘江水系水质的修复效果及其关键因素并不完全清楚。本研究选取湘江干流和支流26个水质监测站的2015—2018年水质逐日监测数据,分析该行动对湘江水系水质变化的影响及其原因。结果表明,调查期间水质各项指标基本保持在国家地表水Ⅲ类水质及以上。水体污染时空变化特征主要表现在:从上游到下游,干流氨氮富集,总磷先上升后下降;支流比干流污染更严重,乡村站点比城镇站点的氨氮浓度低、总磷浓度高;氨氮冬季高、夏季低,总磷秋季达到峰值。水体污染与pH、溶解氧浓度负相关,而与高锰酸钾指数正相关。氨氮和总磷可能的主要来源分别是城镇工业污染排放和农业源排放。本次“行动”使水体氨氮浓度、总磷浓度、高锰酸钾指数分别下降32.24%、30.03%和5.80%,溶解氧浓度增加4.66%。污染改善的主要原因可能在于干流沿岸城镇和工业污染的氮磷协同减排,其次是乡村和支流的农业源减排。因此,湘江流域水体的后期治理应该更多地关注农业源水体污染物尤其是磷的排放。     

湘阴县湘江流域生态环境综合治理探讨

为改善湘阴县湘江流域生态环境,促进湘江流域社会经济的可持续发展,保障人民群众的切身利益与健康安全,对湘阴县湘江流域的生态环境综合治理进行了系统的研究,分析了湘阴县湘江流域段生态环境中存在的主要问题,讨论并提出了完善机制、重点治理、标本兼治等建议和措施.     

长沙市郊蔬菜地农业环境动态研究

对2006~2015年长沙市郊一蔬菜种植区进行定位监测,并测定灌溉水样、土壤和农区蔬菜品质各项指标。研究表明:2006~2015年,该监测点水质基本处于安全状态;土壤中Pb、As、Hg、Cr含量均处于安全范围,但Cd除2008年外均超过标准限量,说明该监测点土壤已经受到Cd污染;白菜样中的Pb、Cd、Hg含量有少数年份超标,2014~2015年白菜中4种重金属检测值均未超过标准限量。     

湖南省加大湘江流域畜禽水产养殖污染整治力度

前不久,湖南省人民政府出台<湘江流域水污染综合整治实施方案>(以下简称<方案>),对长沙、衡阳、株洲、湘潭、岳阳、郴州、永州、娄底等8个地区的湘江流域水污染进行综合整治,整治范围涉及冶金、化工、造纸、农业等诸多方面,其中的一项重点就是畜禽水产养殖污染.     

基于灰关联模型的水环境质量时空变化研究

以渠江渠县段4个监测断面2006—2010年实际监测数据为基础,选择TP、NH3-N、CODMn、BOD5、DO 5个主要污染指标作为评价因子,采用灰关联模型对渠江渠县段水环境质量时空变化进行实证研究。将地表水水质分级标准值与4个监测断面实测值进行归一化处理,计算每个断面各水质评价因子相对于水质分级标准的关联系数,根据关联度大小分析和评价河段水环境质量时空变化。结果表明,4个监测断面水质均达到功能区的标准要求;上游A断面水质5年保持Ⅰ级水平;B和C断面水质在Ⅰ级和Ⅱ级之间波动;下游D断面水质由Ⅱ级降到Ⅲ级,污染呈上升趋势。提出了提高城市生活污水的处理率和达标率,优化渠江两岸城镇、乡村以及工业、农业布局,加强沿河工业废水处理设施的建设步伐等主要措施,以防止和治理水污染,逐步改善和保护渠江河流生态环境。     

基于“河长制”的湘江流域综合管理模式应用探讨

"河长制"是治理流域污染的行之有效的管理方法,依法治水是中国特色流域综合管理的最终模式。通过分析"河长制"的优点和缺点,提出相关完善措施,依托湘江保护协调委员会和湘江重金属污染治理委员,在湘江流域推行"河长制"。通过加强《湘江保护条例》等法律法规的实施,保护和治理湘江,实现从"人治"到"法治"的转变,完善"河长制"的流域综合管理模式,建立依法治水的中国特色的流域综合管理模式,实现水资源市场化,完善流域生态补偿机制和水权交易机制,进而形成流域长期有效的管理机制,科学保护和治理湘江。     

湘江流域矿区Cd污染土壤的修复及其综合利用

湘江流域土壤重金属污染已成为流域内最重要的环境问题之一,其中有色金属矿区土壤Cd污染对农产品的安全生产具有较高的潜在风险。在分析湘江流域矿区土壤Cd污染现状和成因的基础上,总结了近年来湘江流域矿区Cd污染土壤的修复实践,比较了不同Cd污染程度的安全高效利用措施,并对流域内未来的土壤修复和综合利用工作提出了展望。