基于模型的上海郊区地下水氮素非点源污染特征研究

农业非点源污染是造成上海郊区地下水污染的主要因素,定量分析预测农业生产过程氮素的迁移转化规律是有效控制地下水污染的重要环节。以上海市浦东新区新场镇果园村的桃园为研究对象,借助生物地球化学过程模型（DNDC）和长期水文影响评价模型（L-THIA）,基于连续观测数据,详细分析了农业生产过程中氮素造成的非点源污染,特别是对周边地表、地下水的影响。结果表明,地表水总氮均值达6.34mg·L-1,远劣于地表水Ⅴ类标准（≤2.0mg·L-1）;地下水中总氮均值达16.85mg·L^-1,远劣于地表水Ⅴ类标准（≤2.0mg·L^-1）。约有20%采样点硝态氮含量属于地下水Ⅴ类（〉30mg·L^-1）。野外检测数据表明,该区地表水、地下水污染均严重超标,不宜饮用。模型分析显示,水体污染源主要来自桃园生产中施用的肥料,其中就模拟结果的数值可以得出,大约年农田氮输入量的1.7%通过土壤径流进入地表水,约3.5%经过土壤渗漏进入地下水,实测地下水中氮含量占桃园总氮输入量的5.8%。因此,合理调整施肥措施和施肥结构是减少土壤-水体中氮素污染的有效途径。     

天津市地表水断面水质污染现状及空间变化

以天津市各行政区为研究对象,运用统计分析方法,研究分析了2017年和2018年地表水水质监测123个断面的高锰酸盐指数(IMn)、氨氮(NH3-N)、化学需氧量(COD)和总磷(TP)四类主要污染物指标的年度变化趋势及空间变化特征。结果表明:2 a间,天津市各辖区IMn超标率变化不大;2017年,地表水中COD、TP和NH3-N平均含量达到Ⅰ-Ⅲ类水质标准的区域占18%-21%左右,Ⅳ类及以上标准水质的辖区占到80%以上;2018年,地表水中COD、TP和NH3-N平均含量达到Ⅰ-Ⅲ类水质标准的区域占44%-56%左右,与2017年相比超标率明显下降,说明地表水质量有所改善。由2017、2018年综合污染指数计算排名可以看出,天津市中心6城区地表水的污染程度较低,蓟州区、北辰区、静海区、宁河区污染程度较高于中心6城区,滨海新区、武清区、东丽区及其他各区排名靠后。COD和IMn污染主要集中在武清区、静海区和滨海新区,NH3-N和TP主要集中在武清区和东丽区。     

峨眉山东麓地区水环境质量评价

峨眉山东麓地区地表水，地下水主要污染组分为ＰＯ＾３－４和Ｆ＾－。本文以水环境背景值为标准，对地表水，地下水进行环境质量综合评价，并将地下水污染分为三级和七个区，并认为地下水污染是由人为天窗入渗所致。     

千岛湖水体营养物质的主导因子分析

应用因子分析方法对千岛湖1989年－1999年间的常规监测资料进行了统计分析，探讨了湖区不同点位营养物质的变化特征及其相互关系。分析表明，各断面的总氮和总磷浓度在地表水标准的Ⅳ-Ⅴ类间，已经超过导致富营养化的危险浓度；湖区不同监测点位的1－5个主导因子均表达了原始信息的75％以上，反映了不同点位水质要素和污染因子之间的相互关系。     

四川丘陵农区地表水水质时空变化与污染现状评价

为分析四川丘陵典型农区种养格局对地表水水质的影响,于2013年3月至2015年2月,在四川丘陵区中江县选择响滩河7个监测断面和流域内4个研究点,研究了种植区、养殖区和种养混合区的地表水水体CODCr、TN、NO3--N、NH4+-N和TP的季节性变化规律与空间变化特征,并对地表水质污染现状进行评价。结果表明:响滩河7个监测断面枯水期主要污染物为CODCr、NH4+-N和TP,且分别比年平均值提高15.67%、59.35%和12.83%;丰水期主要污染物为TN,比年平均值提高19.27%。种养格局影响地表水中TN、NO3--N、NH4+-N和TP浓度的空间分布特征,不同区域之间养殖区种养混合区种植区;与种植区相比,生猪规模化养殖废污排放是造成种养混合区地表水污染的根本原因,其CODCr、TN、NO3--N、NH4+-N和TP浓度分别提高了17.79%、198.15%、132.10%、219.85%、567.57%。规模化养殖显著提高了地表水总污染指数,改变了地表水污染类型,种植区地表水污染类型为兼有CODCr污染的总氮污染型,而养殖区和种养结合区地表水均为兼有总磷污染的总氮污染型;种植区和种养混合区水质均达到劣Ⅴ类水质标准,种植区地表水为轻度污染,养殖区和受养殖业污染影响的种养混合区的地表水均为恶性污染,生猪集中养殖特别是规模化生猪养殖场废污排放加剧了受纳水体的污染程度。从水体污染治理角度,在种植区开展水土养分流失特别是氮素流失控制的同时,亟需加强区域生猪规模化养殖业粪污的无害化资源化循环利用技术研究与应用,以促进四川丘陵区规模养殖业健康发展与长江上游生态环境保护。     

辽宁省水资源存在的问题与保护对策

辽宁省是一个水资源短缺的省份 ,正常年缺水达 7亿m3。全省 14个市年污水排放总量达 2 9 7亿t。经检测受污染河流已达到检测总河流的 83 8% ,同时地表水污染有加重的趋势。地下水存在严重超采、海水入侵、污染严重等问题。针对辽宁省水资源存在的问题应加强污染源头的治理监督工作 ;加强城市生活污水处理和污水资源化设施的建设 ;增加省界、市界和县界水体的水质监测网点 ;搞好水土保持工作 ,加强非点源污染的综合治理 ;加强饮用水源区的保护 ;充分利用地表水和降水资源 ,减少地下水的开采量     

使用熵权法划分污染重点区域及识别主要污染因子

[目的]对嘉兴市污染重点区域进行划分,并探明该区域主要污染因子。[方法]在嘉兴市及周边地区的主要河道上设置29个监测断面,监测指标包括CODCr,大肠杆菌总数,TN,NH+4—N和TP。再利用熵权法将多个水质参数转化为一个综合指数,通过对综合指数进行分析。[结果]嘉兴市TN,TP超标严重,浓度范围分别为2.60~10.52mg/L,0.60~5.68mg/L,均超过地表水水质标准(GB3838—2002)中的Ⅴ类标准。29个监测点的水质综合指数范围为1.61~8.69。嘉兴市的海盐县、平湖市交界处以及秀洲区中部综合污染最严重,以此为中心向外污染程度逐渐降低,桐乡、海宁西部及嘉善县北部相对污染最轻。研究区中TP为主要污染因子,CODCr,大肠杆菌总数次之。[结论]在污染总体较严重的地区,水质综合指数法可以较好地体现区域间污染程度的差异,通过比较同一监测点不同水质参数对综合指数的贡献还可获得区域主要污染因子。     

基于长江三角洲地表水典型土壤铜、锌环境容量探究

我国水污染日益严重,Ⅰ类地表水地区较少,目前可供饮用的Ⅲ类水成为研究土壤地表水体系污染状况的热点。选取具有代表性的长江三角洲地区4种母质（河相、湖相、海相沉积物和沟沟堆积物）发育而成的土壤,通过加入不同量的外源铜、锌金属培育污染土样,使其分别达到国家土壤环境质量三级标准的0.25、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5倍。在此基础上研究雨水和模拟酸雨条件下,对模拟污染的土样进行解吸,并对解吸曲线进行拟合,在基于地表水Ⅲ类水质标准的铜、锌环境容量的基础上,计算了4种土壤在不同情况下的土壤环境容量,并通过探讨国家土壤标准的吻合性,提出针对不同母质的土壤,对其重金属的土壤污染临界值进行适当的调整,以达到Ⅲ类水标准,保障人类的安全与健康。结果表明,在模拟雨水情况下,基于地表水Ⅲ类标准的4种土壤的环境容量分别为：SEBC-06：铜10002mg·kg^-1,锌848.1mg·kg^-1;SEBC-19：铜1162mg·kg^-1,锌612.9mg·kg^-1;SEBC-20：铜9796mg·kg^-1,锌1047mg·kg^-1;SEBC-25：铜720mg·kg^-1,锌180.2mg·kg^-1。     

北京市小流域水质水量监测现状与建议

观测小流域水质水量的动态变化,分析其现状及变化趋势,有利于摸清小流域水土流失和面源污染状况,为全面开展小流域生态建设和水源保护工作提供基本的数据支持;有利于开展生态清洁小流域水土保持效益评价和小流域水资源承载力研究,摸清小流域水体污染物产生的原因及污染途径,为防治污染提供技术支持。监测的内容主要包括地表水、地下水和污水的理化性质以及地表水的流量、含沙量等。介绍了北京市小流域水质水量监测的现状以及存在的问题,对今后我国小流域水质水量监测工作的开展提出了建议。     

上海市郊中小河流水污染现状及对策

为了研究高速发展地区地表水环境状况及主要影响因子，以上海郊区青浦香花桥香为例，对该地中小河流水环境质量进行了长期监测。结果表明，郊区中小河流氮磷污染严重，并存在一定的重金属污染风险。中小河流污染的空间分布规律显示，人们生活活动、禽畜养殖、农田径流等因素是河流水环境污染的主要因素。提出上海郊区中小河流的治理，应更多地重视生态策略，增强河流的生态自净功能。     

缺水·节水·管水思考

通过对全球及我国水资源短缺现状的分析,针对性地提出按流域成立有权威的、统一的水资源分配和管理机构是解决水资源矛盾的有效措施;高效节水是解决水资源矛盾的主要手段;依靠科技进步,实行开源与节流并举的对策与建议.     

Phytoremediation of Nitrogen-Polluted Water Using Water Hyacinth

ABSTRACT

Aquatic plants can be used for treating eutrophicated water in a simple and cost-effective manner, but many such plant systems remain to be characterized. The effects of growing Eichhornia crassipes on removal of nitrogen (N) from the eutrophicated water were investigated in a large-scale enclosure system installed in hyper-eutrophicated water in Hua-jia-chi pond, Hangzhou city, China. Total N concentration in the enclosures decreased from 2.1 to 0.50 mg L^{? 1} after growing Eichhornia crassipes for 44 d. Ammonium concentration decreased at least 2-fold after plant growth. Nitrite concentration decreased to below detection limit after growing Eichhornia crassipes for only 14 d and was maintained at that level afterwards. Chlorophyll a concentration (an indicator of water eutrophication) decreased to 10 μ g L^{? 1} after 44 d. The water transparency increased significantly, reaching the depth of 1.8 m (i.e., to the bottom of the pond) after 44 d. Eichhornia crassipes removed 21.7 kg nitrogen from 6,000 t of hyper-eutrophicated water in the enclosures, thus quickly and effectively improving the water quality. Growing Eichhornia crassipes is the first step toward re-establishing natural ecosystem functions in eutrophicated water bodies.     

Water Crises

Water, Air, & Soil Pollution -     

论水土、水土生态与水土生态保持

在论述水土在陆地生态系统中的地位和作用的基础上,提出了水土生态的概念,认为植被与水土不可分割的整体观念是水土生态的重要特征。同时,对水土生态保持的含义作了新的定义,并将水土生态保持划分为四大类型,即生态型、自然型、生产型、建设型。从水土生态的高度,从源头上、要素的联系中去认识和防治水土流失,是一种主动的、有机的、整体的水土保持观念,是水土保持认识观的深化和发展,将使水土生态保持事业进入一个崭新的时代。     

保水剂构件的保水保肥效果研究

[目的]针对水土流失造成的肥料养分流失及部分地区干旱缺水的问题,进行节水保肥的系列研究,阐明保水构件的保水保肥效果及其应用前景。[方法]利用保水剂加工成各种形状的保水构件,并使其获得的保水保肥效果优于把保水剂和土混匀的常规方法。[结果]在同等淋水量的情况下使用保水构件可减少65%的水分流失,N,P,K养分流失可减少89%以上;盆栽试验中,在干旱胁迫情况下,保水构件可使玉米增产155%;大田试验显示,自然降雨条件下,保水构件可使玉米增产26%,甘蔗增产10.5%且糖度增加。同时N,P,K养分下渗流失减少而对养分的吸收增加。[结论]系列试验说明保水构件可提高作物产量、质量和对养分的吸收。     

水土保持与绿水资源保护

绿水概念是由瑞典斯德哥尔摩国际水资源研究所水文学家Falkenmark于1995年首次提出的,它拓宽了传统水资源的范畴,更新了水资源的思维,引起科学界对水资源概念和水文功能的重新思考。在水资源越来越匮乏的严峻情况下,从绿水概念出发,可以看出"水土保持"概念的全面性,也更加明确了保水的思路和方法,为全面做好水土资源保护提供了理论基础。水土保持中"保水"的对象就是绿水,水土保持工程措施可以增加绿水比例,林草措施可以储蓄绿水,耕作措施可以提高绿水利用效率。应完善保水评价体系,加强绿水资源管理,发展保水技术,完整地宣传水土保持概念,树立完整的水土保持意识。     

关于水权及水权交易的若干法理思考

水资源是人类生存之本,有效的水权理论以及水权交易体制是保障水资源高效利用的重要条件。目前,我国法律对水权概念界定模糊,水权交易体制存在较大弊病,因此,有必要明确水权的内涵及其法律特征,对现行水权交易体制进行改革。     

关中地区农村典型涝池水体污染物特征及其水质现状调查与分析

[目的]探究影响涝池水体水环境质量的主要原因,以期能为涝池水体水环境保护和水质状况改善提供科学依据。[方法]从涝池的功能、容量、面积和结构等方面出发,选取陕西省杨凌农业高新技术产业示范区8个具有典型代表性的涝池,对涝池水体pH值、溶解氧、化学需氧量、氨氮、总磷、总氮进行测定,同时对水质样本点各污染物指标进行参数检验,并应用单因子指数等方法对其综合评定。[结果]①点源污染型涝池在不同采样点位置水体污染物浓度差异显著(p0.05),各涝池总氮、总磷平均浓度范围分别为:4.70～78.13 mg/L,0.03～4.27 mg/L;氨氮平均浓度范围为0.36～39.18 mg/L;化学需氧量平均浓度范围为33.0～1 067.40 mg/L;溶解氧平均浓度范围为1.5～7.3 mg/L;pH值大小平均值范围为7.85～8.64;②大部分涝池水体污染严重,水质均为劣Ⅴ类,污染物主要以氮类污染物指标为主;③调查区涝池水质污染程度排序为:点源污染+有措施面源污染+无措施点源污染+无措施。[结论]布设污水处理设施及池底防渗措施对于改善涝池水环境状态较为重要。此外辅以内源水体的相关修复及管护工作,效果将会更好。     

海冰水灌溉对棉田水分及棉花产量的影响

采用海冰水（全盐含量为3‰）灌溉与井水灌溉对比,结合3种施肥措施：无机肥（传统施肥）、有机肥与无机肥配施、土壤调理剂与无机肥配施和不施肥处理,研究不同施肥条件下海冰水灌溉对土壤水分、棉花产量及水分利用效率的影响。结果表明：1）棉花整个生育期海冰水灌溉处理1m土层的土壤含水率均高于井水灌溉的处理,尤其在灌溉后0—40cm土层的土壤含水率差异显著,约为12个百分点。2）海冰水灌溉条件下,有机肥与无机肥配施、土壤调理剂与无机肥配施较传统无机肥处理均可显著提高盐碱地棉花籽棉产量,分别增产约10％、27％,井水灌溉处理也有相同的趋势,分别增产约12％、22％。3）无论井水或海冰水灌溉,有机肥与无机肥配施或土壤调理剂与无机肥配施均可显著提高棉花的水分利用效率,海冰水灌溉小区的棉花水分利用效率,两种施肥处理均高于传统无机肥处理,约为8％、30％。两种灌溉水源对棉花产量和水分利用效率均无显著影响。