水环境承载力研究进展

水环境承载力的研究是环境规划与经济可持续发展的有用工具,国内外已做了许多研究。着重介绍学者对水环境承载力概念的不同提法,进而提出了自己的观点;在阐述水环境承载力指标体系研究现状和四大类水环境承载力研究方法的基础之上,分析了研究中存在的不足和急需解决的问题,提出了未来发展方向,认为水环境承载力的进一步研究应完善概念体系,加强学科间交叉融合,深化定量化研究以及进一步拓展研究领域等。     

郑州市水环境承载力研究

采用系统动力学模型和控制目标反推模型（COIM）研究了郑州市水环境承载力状况。以Vensim为工具软件,建立了系统动力学模型,选取了5个指标并利用向量模法对不同发展方案进行评价。结果表明,综合方案全面考虑南水北调工程调水、水资源合理开发与污水治理,既增加了水资源的供应量,又提高了水体的质量,较大幅度提高了郑州市水环境承载力,且未来规划水平年水环境承载力呈上升趋势。然而,系统动力学评价结果只是一个比值,只能从整体上反映水环境承载力的发展趋势。在此基础上,运用COIM模型,以水体COD为控制目标对郑州市的水环境承载力情况进行分析,并给出了提高水环境承载力的多种对比方案。综合分析表明,系统动力学模型可较好地把握水环境承载力的整体发展趋向, 有利于宏观对策的提出;控制目标反推模型可较好地反映不同措施下的水环境状况,有利于具体措施的提出。     

桑干河流域水环境承载力评价

为揭示桑干河流域的水环境承载力动态变化,从经济社会、水资源、水环境3方面选取指标建立桑干河流域水环境承载力评价指标体系,采用改进后的全排列多边形图示指标法进行承载力评价,该方法与模糊综合评价法得到的评价结果变化趋势基本一致;用障碍度模型对影响流域水环境承载力的障碍因子进行诊断.结果表明,在2011-2018年间,桑干河...     

淮河流域水环境承载力评价研究

以淮河流域为研究对象,基于水环境承载力理论的内涵,设计并构建了淮河流域水环境承载力评价指标体系,应用变量模法对淮河流域的水环境承载力水平进行了评价,并分析了不同年份淮河流域水环境承载力评价值的变化趋势。结果表明,1999年—2010年淮河流域的水环境承载力呈不断增长的趋势,其承载力水平值处在0.01～0.06之间,水环境承载力水平较低。研究成果为淮河流域各地区科学制定措施,以提高水环境承载力,实现可持续发展战略提供了科学的理论依据和技术支持。     

区域水环境承载力评价模型研究

将投影寻踪技术与遗传算法相结合,建立了基于实数编码加速遗传算法的投影寻踪评价模型,通过优化各指标样本的最佳投影方向,得到各样本的投影值,从而实现了区域水环境承载力的量化评价。最后,应用该模型对黄河中上游某支流流域地区水环境承载力状况进行综合评价分析,检验了模型的可行性和合理性。     

基于BP神经网络的白洋淀水环境承载力研究

为揭示流域社会经济、资源与生态对水环境承载力的影响程度,以白洋淀流域为研究对象,基于频次分析与主成分分析构建白洋淀流域水环境承载力评级指标体系,筛选出研究区水环境承载力指标12个.同时首次结合控制图及流域发展规划方法确定各项指标的阈值区间,建立白洋淀水环境承载力BP神经网络模型.结果表明,研究区2012、2013与20...     

西北典型城区湖泊湿地水环境承载力研究

西北地区是我国典型的生态脆弱区,也是未来重要的经济发展区域。该区干旱少雨,水资源缺乏,少量的湖泊湿地是该区重要的生态系统和城市景观。针对西北典型城区湖泊湿地水环境承载力与城市发展关系问题,以宁夏回族自治区三个不同发展程度的城市湖泊湿地为研究区域,基于DPSIR模型,结合实验室水质测定结果,构建湖泊湿地水环境承载力评价指标体系,运用熵权法和水环境承载力综合指数法对三市城区湖泊湿地水环境承载力开展研究。研究结果显示:银川市的湖泊湿地水环境承载力大于中卫市,为基本可承载水平;石嘴山市承载力水平均小于两市,属弱可承载水平。限制石嘴山市水环境承载力的主要影响因素为湖泊湿地水质状况和环境治理水平,因此在未来的转型发展中,石嘴山市可从改善湖泊水质,提高城市植被覆盖度、提高工业废水处理能力等方面着手改善城市环境,提高城市湖泊湿地水环境承载能力。     

赣江中下游城市断面重金属分布特征及生态风险评价

对赣江中下游城市断面10个监测断面的水体及底泥重金属含量进行了调查与分析。结果表明,水体中的重金属除Cu的含量超出地表水环境质量标准III类标准外,其它各项监测指标均能达到地表水环境质量III类标准。沉积物7种重金属Cu、Zn、Pb、Cd、Cr、Ni和As含量范围和均值分别为8.29~70.87、27.07;5.98~40.59、18.10;8.33~129.64、35.60;0.55~110.33、14.122;3.96~35.06、11.91;11.67~42.03、25.65和0.31~21.13、5.49 mg/kg;沉积物中重金属的污染程度较高,Cd与Cu是主要的污染因子。潜在生态风险评价显示：沉积物中重金属潜在生态风险指数RI的平均值为608.82,属较强生态危害,5种重金属潜在生物毒性风险大小依次为Cd >Cu>Pb >Cr>Zn。     

宁夏地区水资源承载力动态变化及驱动因子和未来情形分析

为研究宁夏地区水资源承载力发展状况,以宁夏整体和北部引黄灌区、中部干旱带、南部山区为研究对象,采用主成分分析、模糊层次分析、GM(1,1)和不同情景模式法,分析了2004-2016年水资源承载力的动态变化、驱动因子和未来(2020、2025、2030年)不同情景下的发展。结果表明:北部引黄灌区和宁夏整体变化趋势相近,在2004-2016年呈现稳定增加趋势;中部干旱带虽然也呈上升趋势,但变化幅度不大;南部山区波动较大,虽然也表现为一定增加,但效果很小。水资源承载力的良性发展是以牺牲部分生态环境为代价,不同因素的驱动影响大小排序为森林覆盖率生态用水率农业依赖度年降水量人均GDP恩格尔系数。未来4种情景假设下的宁夏地区水资源承载力状态发展良好,排序为情景3现状情景2情景1。     

RBF人工神经网络在区域水环境承载力研究中的应用

为了能直观地反映评价地区的水环境承载状态,从而为区域经济社会可持续发展提供治理建议,将RBF人工神经网络引入到水环境承载力预测的研究应用中。选取11项指标为模型的输入项、综合污染指数作为输出项,构建了RBF神经网络评价模型。采用的RBF神经网络评价模型具有结构简单、建模方便等特点,     

基于BP神经网络的腾格里湖水环境承载力研究

为探明宁夏中卫市腾格里湖水环境承载力状况,分别于2013年至2015年春(4月)、夏(7月)、秋(10月)、冬(1月)对腾格里湖的水环境和水生态因子进行采样分析,选取氨氮(NH_3-N)、总氮(TN)、总磷(TP)、高锰酸盐指数(COD_(Mn))、化学需氧量(COD_(Cr))、浮游植物Shannon-Wiener指数、浮游动物Shannon-Wiener指数、底栖动物ShannonWiener指数与综合营养状态指数作为评价指标,采用人工神经网络模型,分析研究腾格里湖的水环境承载力。结果表明,腾格里湖2013-2015年水环境承载力指数分别为:0.69、0.63、0.46,呈逐年下降趋势,处于基本可承载力状态,需及时采取措施进行水环境治理。     

三江平原建三江地下水动态变化特征

【目的】探明建三江分局地下水动态变化规律,为水资源开发利用及科学管理提供理论支撑。【方法】在综合分析建三江分局1997—2017年15个农场监测井地下水位标高、农业种植结构、土地利用类型等统计资料的基础上,应用衬度系数方差分析、Arcgis空间插值分析、OriginPro趋势分析等方法,分析了地下水动态变化规律及地下水流场空间变异特征。【结果】由于地下水的过量开采,地下水位呈持续下降趋势,下降幅度为1.60～9.29 m,中东部、中西部下降幅度表现为最大;地下水位衬度系数方差与地下水位下降幅度空间异变特征一致,中西部、中东部地下水动态受人类开采作用影响最为强烈;地下水流场空间异变特征明显,北西、南东、南部地下水水力梯度明显增大,局部地区地下水接受河水入渗补给,中部低平原区为地下水集中汇流区。【结论】地下水过量开采引起的地下水流场变化,激发了河水入渗补给地下水能力,增加了地下水侧向径流补给量,改善了地下水径流条件;为合理开发利用地下水,优化地下水资源管理提供了水文地质依据。     

基于层次分析法的辽河干流水环境承载力评价研究

目前,水生态文明建设提出后,水环境承载力成为衡量地区可持续发展能力的一项重要指标。为了解辽河干流沿岸城市的水环境承载状况,以辽河干流为研究区域,采用层次分析法,建立以水资源、社会、经济、生态环境为子系统的评价体系。代入各行政分区的样本值,进行辽河干流水环境综合承载能力计算。评价了各行政分区不同现状年的承载状况。     

模糊随机优选模型在区域水环境承载力评价中的应用

基于水环境一社会经济系统的随机不确定性特征，建立了一种适用于指标信息不确定的区域水环境承载力评价模糊随机优选模型。在该模型中，考虑到随机因素的影响，将不确定性指标的属性值划分为若干状态，每个状态都与一定的发生概率相对应。在此基础上，依据模糊理论构造以待评样本加权距优距离的二次方与加权距劣距离二次方之和为最小的目标函数，由此求得样本优属度值。根据样本优属度大小，对区域水环境承载力状况或变化趋势进行分析。实例研究表明，对具有随机不确定性特征的区域水环境承载力评价，所建模型具有很好的适用性。     

典型河网地区水环境承载力评估——以长兴县为例

县域水环境承载力评价是我国水污染防治行动计划的目标要求之一,是实现区域水环境差异化、科学化管理和排污许可分配技术的重要基础。以位于太湖西南岸河网片区的浙江省长兴县为例,基于水生态功能区划分的结果,构建了包括水资源、水环境、水生态、土地生态功能4类14个指标组成的水环境承载力指标体系,并确定了各指标权重,进而利用向量模法对分区水环境承载状态进行综合评价。结果表明:长兴县水环境承载力整体上处于中等偏下水平,区域差异明显,D_1和D_4分区承载力值分别为0.062、0.029;水资源指数和土地生态功能指数总体表现较好,水环境、水生态指数整体表现较差。研究显示,河道水生态退化、水功能区水质不达标以及点、面源污染等是制约长兴县水环境承载力的主要因素,也是提升长兴县水环境承载力的关键。     

洱海近岸菜地浅层地下水动态变化特征及影响因素

研究洱海近岸菜地浅层地下水埋深是合理调控浅层地下水位和防止土壤氮磷随浅层地下水流失的基础。通过对洱海近岸菜地2 a(2014年6月—2016年5月)浅层地下水埋深进行监测,分析了浅层地下水埋深的时空变化特征和影响因素。结果表明,洱海近岸菜地5个高程浅层地下水埋深均服从正态分布,其平均值为25.21~45.07cm,变异系数在0.26~0.43之间。浅层地下水埋深旱季深、雨季浅,其月变化和雨、旱季不同期,存在滞后现象,雨季浅层地下水埋深变异系数大于旱季。旱季和雨季浅层地下水埋深空间变化随等高线均呈不规则带状分布。洱海水位、降雨、灌溉、潜水蒸发和土壤物理特性的空间变异均是影响洱海近岸菜地浅层地下水埋深变化的主要因素。其中,1 966 m高程浅层地下水埋深与洱海水位极显著线性相关(p0.01),二者互为连通,相互补给;其他高程浅层地下水埋深与降雨量和灌溉量显著线性相关(p0.05),随降雨量增加,浅层地下水埋深逐渐变浅,随潜水蒸发量和灌溉量增加,浅层地下水埋深逐渐变深。距洱海由近及远土壤母质为河湖相沉积物到第四纪红黏土,使得不同发生层土壤渗水性由强变弱,造成离洱海越远,海拔越高,浅层地下水埋深越浅,变幅越小。     

天津经济技术开发区绿地土壤盐分动态变化特征

【目的】掌握天津经济技术开发区土壤盐分的动态变化及分布情况,保证城市绿地的可持续性。【方法】通过长期定位监测,分析了研究区2007―2014年的土壤含盐量及pH值。【结果】研究区土壤含盐量整体上均呈逐年降低趋势,截至2014年3月研究区0～80 cm各层次土壤含盐量均在0.11%～0.14%之间,已经达到了滨海地区绿化种植土壤标准对土壤含盐量要求;土壤pH值整体随时间呈波动减小趋势,土壤pH值整体下降了0.33;研究区绿地土壤含盐量分布不均,但随着时间变化,研究区土壤总体的盐分水平分布的均一性有所提高,研究区土壤pH值分布较为均一。【结论】"暗管排盐"措施对天津经济技术开发区的绿地土壤盐分调控效果良好,但仍要加强对绿地土壤水盐动态的监测,减少土壤次生盐渍化的发生。     

洱海近岸菜地浅层地下水动态变化特征及影响因素

研究洱海近岸菜地浅层地下水埋深是合理调控浅层地下水位和防止土壤氮磷随浅层地下水流失的基础。通过对洱海近岸菜地2 a（2014年6月—2016年5月）浅层地下水埋深进行监测,分析了浅层地下水埋深的时空变化特征和影响因素。结果表明,洱海近岸菜地 5 个高程浅层地下水埋深均服从正态分布,其平均值为 25.21～45.07cm,变异系数在 0.26～0.43 之间。浅层地下水埋深旱季深、雨季浅,其月变化和雨、旱季不同期,存在滞后现象,雨季浅层地下水埋深变异系数大于旱季。旱季和雨季浅层地下水埋深空间变化随等高线均呈不规则带状分布。洱海水位、降雨、灌溉、潜水蒸发和土壤物理特性的空间变异均是影响洱海近岸菜地浅层地下水埋深变化的主要因素。其中,1 966 m高程浅层地下水埋深与洱海水位极显著线性相关（p＜0.01）,二者互为连通,相互补给;其他高程浅层地下水埋深与降雨量和灌溉量显著线性相关（p＜0.05）,随降雨量增加,浅层地下水埋深逐渐变浅,随潜水蒸发量和灌溉量增加,浅层地下水埋深逐渐变深。距洱海由近及远土壤母质为河湖相沉积物到第四纪红黏土,使得不同发生层土壤渗水性由强变弱,造成离洱海越远,海拔越高,浅层地下水埋深越浅,变幅越小。     

平罗县地下水埋深动态变化特征及驱动因素分析

根据2007-2017年平罗县地下水埋深长期观测资料以及有关统计数据,利用趋势分析、地统计分析、主成分分析、多元线性回归分析等方法,分析了平罗县地下水埋深时空变化特征及其驱动因素。结果表明:①11年来平罗县地下水埋深整体呈下降趋势,贺兰山地区下降较为明显,西大滩蝶形洼地及北部地势低洼区地下水埋深略有下降,其他地下水浅埋区年际变化不明显;②地下水埋深年内呈双峰型波动,波动幅度在0.51～1.19 m之间,具有明显的季节性;③空间分布上地下水埋深东西差异大,南北差异小,部分地势低洼地区存在一定面积的浅埋区;④平罗县地下水埋深变化主要受到黄河水引水量、农作物种植面积等人为因素的影响,降雨量、气温等环境因素对地下水埋深影响较小。