环境工程技术学报

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2020 第10卷第6期

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封面＋中英文目录

2020, 10(6): .

摘要(221) PDF(8423KB)(54)

摘要:

平原河网景观湖泊水质提升关键问题分析与对策研究——以嘉兴南湖为例

王书航, 郑朔方, 尚晓, 姜霞

2020, 10(6): 891-896. doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20200065

摘要(577) PDF(4461KB)(219)

摘要:
嘉兴南湖是中国共产党诞生之地、革命红船的启航之地,南湖“秀水”至关重要。2018年南湖水体透明度不足30 cm,感官较差,水体氮、磷营养盐浓度居高不下,不能满足水环境功能区水质目标要求(GB 3838—2002《地表水环境质量标准》Ⅲ类水质)。通过对南湖水系特点和水环境现状进行深入分析,以南湖水质整体提升为目标,以降低水体中悬浮物浓度、提高水体透明度为核心,坚持污染治理与生态修复相结合,从源头管控、入湖清水廊道构建、河口水质强化净化、湖体生境改善和长效管护5个方面提出保护与修复措施,以期使南湖水生态系统恢复至良性循环状态,并最终实现南湖“秀水泱泱”。

南湖水系水体透明度时空分布、影响因素及控制对策

陈俊伊, 王书航, 郑朔方, 姜霞, 包文旗

2020, 10(6): 897-904. doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20200069

摘要(344) PDF(4312KB)(121)

摘要:
根据2018—2019年南湖水系的现场调查结果,分析其水体透明度(SD)的季节变化、空间分布,探讨SD的影响因素及沉水植物恢复所需水体SD目标值。结果表明,南湖水体SD为10.0~46.0 cm,均值为24.8 cm,显著低于国内部分湖泊,空间上SD低值主要集中在入湖河口与航道附近,时间上在5月、9月和10月较低;南湖周边水体的SD为8.0~71.0 cm,均值为27.6 cm,低值主要集中在外环河网西部及北部的河口交叉处。相关性分析表明,水体SD与无机悬浮物(ISS)和有色溶解性有机物(CDOM)在254 nm处的吸收系数均呈显著相关,相关系数(R²)分别为0.68和0.34,其中ISS对SD的影响更大。结合水下地形和光补偿深度,确定南湖水体SD恢复初期目标值为80~100 cm;提高南湖水体SD应从减少水体悬浮物浓度和控制DOM方面入手。

南湖水体中悬浮物的时空分布特征及环境效应

赵丽, 蔚静雯, 邢健宇, 王书航, 蔡青, 郑朔方, 姜霞

2020, 10(6): 905-911. doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20200067

摘要(424) PDF(4330KB)(131)

摘要:
为探究南湖水体浑浊的原因,通过2018—2019年现场调查,分析了南湖水体中悬浮物时空分布特征、组成、变化规律,并探讨了悬浮物的影响因素及其对水环境的效应。结果表明:南湖水体中总悬浮物(TSS)浓度为29.20~75.20 mg/L,平均值为38.95 mg/L,显著高于国内部分湖泊,且TSS以无机悬浮物(ISS)为主,占比为55.42%~79.25%,平均值高达66.80%;南湖水体中悬浮物的中值粒径以0~10 μm的细小颗粒物为主,占比为45.24%~83.73%,平均值为58.94%,显著高于周边水体;相关性分析表明,南湖水体中TSS浓度与总氮(TN)、总磷(TP)浓度呈显著正相关,说明悬浮物作为营养盐的载体,对南湖水质影响较大。

南湖水系溶解性有机质来源及时空分布特征

张博, 高建文, 范绍锦, 王书航, 郑朔方, 姜霞

2020, 10(6): 912-919. doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20200066

摘要(426) PDF(7604KB)(68)

摘要:
加强南湖及周边水体(简称南湖水系)水环境治理对于改善杭嘉湖水网水质具有重要意义。采用紫外-可见吸收和三维荧光光谱技术,分析2018—2019年南湖水系在不同水期溶解性有机物(DOM)的分布状况、荧光特征及其组分与主要水质参数的相关性,以探究南湖水系DOM的组成、来源及生物有效性。结果表明:南湖水系DOM浓度在枯水期(5.63 mg/L)显著高于丰水期(4.81 mg/L);三维荧光光谱解析出3个类蛋白峰和1个类腐殖质峰,其中类蛋白峰对总荧光强度的贡献率为90.80%,且枯水期贡献率高于丰水期;DOM及其组分的分布具有空间差异性,呈北部、西部高,东南部低的趋势,荧光指数表现为枯水期(1.75)高于丰水期(1.70);腐质化指数与生源指数均显示,南湖水系有机质的生物可利用性较高,且枯水期高于丰水期;水体DOM与氨氮和有机氮之间呈显著正相关。南湖水体中DOM主要来源于城市生活源排放和内源释放,且西北部区域存在污水直排或管网渗漏现象,控制外源DOM输入可有效控制水系中氮的水平。

南湖及周边水体中氮的时空分布、影响因素及控制对策

王书航, 郑朔方, 蔡青, 姜霞, 车霏霏, 赵丽

2020, 10(6): 920-927. doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20200070

摘要(484) PDF(6958KB)(63)

摘要:
嘉兴南湖水体总氮(TN)浓度长期居高不下,影响着南湖总体水质情况和水体富营养化水平。根据历史调研资料及现场调查结果,分析了南湖及周边水体不同形态氮的时空分布特征及其影响因素。结果表明,南湖水体TN浓度为3.81~4.99 mg/L,高值出现在入湖河道附近,水体TN浓度整体超过GB 3838—2002《地表水环境质量标准》Ⅴ类水质标准,且季节变化特征为冬季>春季>夏季>秋季;南湖周边水体TN浓度为1.39~8.82 mg/L,高值多出现在包括苏州塘、杭州塘、长纤塘以及新塍塘等的西、北部河道。南湖水体TN浓度显著高于我国长江中下游部分湖泊。南湖及周边水体氮的组成特征显示,溶解态氮占绝对优势。据此,应通过截污治污、入湖河道整治、湖区生态修复实现对南湖氮污染源头管控—过程拦截—湖体修复扩容的全程控制,达到降低水体氮浓度的目的。

南湖水系水-沉积物磷时空分布、影响因素及控制对策

车霏霏, 陈俊伊, 王书航, 郑朔方, 姜霞

2020, 10(6): 928-935. doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20200068

摘要(416) PDF(7558KB)(84)

摘要:
位于嘉兴市中心城区的南湖及周边水体(简称南湖水系)是杭嘉湖水网的重要组成部分。根据历史监测资料及现场调查结果,分析了南湖水系水-沉积物中磷的时空分布、形态组成及其影响因素。结果表明,南湖水体总磷(TP)浓度为0.121~0.388 mg/L,高值多出现在入湖河道附近,且夏季TP浓度显著高于其他季节;南湖周边水体TP浓度为0.026~0.588 mg/L,高值多出现在西、北部河网;颗粒态磷(PP)是南湖水系中磷的主要赋存形态。南湖水系表层沉积物中TP浓度为479.91~3 456.55 mg/kg,显著高于我国东部部分湖泊,TP浓度呈现由南湖向周边河网逐渐减小的分布趋势;沉积物中的磷以无机磷(IP)为主,且生物可利用IP形态总和在IP中的占比(59.23%)高于较稳定的IP形态(40.77%)。水体中的磷与水体悬浮物浓度呈显著正相关,受到内源释放和外源输入的共同影响,应着力于降低水体悬浮物浓度,通过实施底泥疏浚,结合水生植物恢复,达到降低水体磷浓度的目的。

南湖水系表层沉积物有机质的赋存特征、来源及生物有效性

郭云艳, 周光鑫, 王雅雯, 王书航, 郑朔方, 姜霞, 高建文

2020, 10(6): 936-943. doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20200071

摘要(412) PDF(9488KB)(96)

摘要:
为探明嘉兴南湖及周边水体(简称南湖水系)沉积物有机质的赋存特征及来源,采用连续提取法、三维荧光光谱技术对南湖表层沉积物有机质的浓度、组分、来源及稳定性进行系统研究。结果表明:表层沉积物中总有机质浓度为5.96~40.04 g/kg,平均值为15.69 g/kg,水溶性有机质(WSOM)、富里酸(FA)、胡敏素(HM)和胡敏酸(HA)平均浓度分别为0.62、5.22、5.00、4.85 g/kg。表层沉积物WSOM中共鉴别出4个荧光组分,包括2个类腐殖质组分(C2、C3)与2个类蛋白组分(C1、C4),其中,C1以类色氨酸荧光峰为主,C2以富里酸荧光峰为主,C3以胡敏酸荧光峰为主,C4以酪氨酸荧光峰为主。南湖水系表层沉积物中C/N平均值为7.71,荧光指数(FI)和腐殖化指数(HIX)分别为1.54~1.78和1.62~7.76,表明南湖水系表层沉积物有机质的来源中内源占比较大,主要来自于自身微生物的代谢等过程,腐殖化程度较弱。相关性分析表明,表层沉积物WSOM各荧光组分与氨氮(AN)和水溶性有机氮(SON)均呈显著正相关(P<0.01),生物可利用度高。

2015—2018年山西省车用柴油质量状况分析

王运静, 郝春晓, 龚兴晓, 屈小梭, 田苗

2020, 10(6): 944-950. doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20200039

摘要(387) PDF(6731KB)(94)

摘要:
基于GB 19147—2013/2016《车用柴油》,以山西省车用柴油抽检样品为对象,分析2015—2018年车用柴油实际质量状况。结果表明:总体上,2015年抽检样品合格率最低,为58.3%,随后样品合格率以11.7%的年均增长率升至2016年的70.8%和2017年的82.1%,2018年抽检合格率稍有降低,为81.3%。其中国Ⅳ、国Ⅴ、国Ⅵ样品合格率分别为65.3%、78.9%和97.4%。不合格样品主要超标项目为硫浓度和闪点,超标样品硫浓度平均值为(671.7±1 061.4)mg/kg,闪点平均值为(47.0±9.4)℃。空间上,山西省车用柴油抽检样品合格率呈现以“2+26”城市为主的中东部城市高、西南部城市低的规律;时间上,各城市的车用柴油合格率变化呈稳定改善型、后进追赶型和恶化型3种类型。建议建立分级分区精准油品监管制度,加强对车用柴油的质量监管。

美国FEA框架和数据中台技术在大气环境数据资源共享中的应用

孙彩萍, 王维

2020, 10(6): 951-956. doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20200115

摘要(398) PDF(999KB)(112)

摘要:
在回顾科学数据管理及共享发展现状的基础上,对生态环境信息共享建设规范进行梳理,揭示精细化业务共享局限。对美国电子政务共享框架(Federal Enterprise Architecture Framework,简称FEA框架)和数据中台技术的内容、组成和特点进行分析,评估其用于大气环境数据资源共享方法探索的可行性。FEA框架是美国电子政务信息共享建设的方法论,具有服务行业战略发展目标、全程执行共享考核等特点,可为行业共享数据发现—共享边界刻画—共享绩效评估提供方法论;数据中台是近年来国内企业级数据资源共享应用技术,具有面向业务发展全局,通过建立统一的数据治理体系,满足数据资源的共享、复用、业务需求响应等功能。采用FEA框架和数据中台技术开展京津冀和汾渭平原大气环境数据资源共享设计,围绕数据资源共享建设中的重点问题——数据共享清单、数据标准化和实时业务响应等进行研究,并归纳技术路线。实践结果表明,基于FEA框架和数据中台技术建立的大气环境数据共享实现路径,即“数据资产发现—数据标准化—共享业务敏捷处理”能较好地实现一站式大气环境数据共享的目标,满足绩效考核要求。

机动车低排放区政策环境效益分析及经验启示

曹西子, 刘杰, 许康利, 崔阳阳, 薛亦峰

2020, 10(6): 957-963. doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20200018

摘要(357) PDF(1162KB)(160)

摘要:
通过对比分析国内外城市机动车低排放区实施案例,评估其对空气质量改善的效果并总结其存在的问题,形成对未来进一步实施机动车低排放区政策的改进建议。结果表明:欧洲城市实施机动车低排放区政策有效减少了区域内机动车大气污染物的排放,PM₁₀、NO_x减排量分别达1.9%~40.0%和2.4%~31.0%,交通拥堵得到缓解,区域空气质量得到有效改善;国内城市通过划定高排放机动车限行区促进了机动车车辆结构调整和优化,对于机动车污染减排起到积极作用。机动车低排放区政策涉及民生、路权等问题,需要有相应的法律支撑并平衡社会经济发展、生态环境保护之间的关系。对于未来政策的制定,建议进行环境质量敏感性分析,严格筛选和设置限行区域;区分机动车属性(经营或民用)和类型(燃料类型、排放标准等级等),重点限制排放量高、使用强度大的经营性机动车,减少对民用机动车的限制,提高政策的针对性和有效性。

气候变化对小流域氮、磷通量的影响——以延安市河流流域为例

何卓识, 霍守亮, 马春子, 张含笑, 黄炜惠

2020, 10(6): 964-970. doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20200025

摘要(433) PDF(1823KB)(102)

摘要:
采用外源污染物负荷模型和流域氮、磷通量核算模型,结合流域土地利用和气象数据,在延安市4条河流流域建立了流域氮、磷负荷经验模型,分析流域氮、磷通量与净人为氮、磷输入量,降水量,土地利用类型等因子之间的响应关系。结果表明:净人为氮、磷输入量,降水量和土地利用类型变化是氮、磷通量变化的主要原因,其中降水量可以分别解释流域氮、磷通量变化的25.67%和18.29%,降水量的增加会显著增加氮、磷通量;利用区域气候模式数据模拟了近期和远期不同发展情景下流域氮、磷通量的变化情况,在气候变化的驱动下,即使净人为氮、磷输入量和土地利用类型保持现状不变,氮、磷通量在远期预测中仍会呈增加趋势,林地面积的增加可以在一定程度上减缓降水对氮、磷通量的影响。气候变化和人类活动均会对流域氮、磷通量产生影响,在制定流域氮、磷削减方案时,需要考虑气候变化对方案效果的影响。

沟塘水及其周边浅层地下水中重金属污染特征与健康风险评价

吕占禄, 张晗, 张金良, 陈辛月, 邹天森

2020, 10(6): 971-978. doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20200100

摘要(511) PDF(4297KB)(108)

摘要:
以河南省某乡4个沟塘水及其周边浅层地下水为研究对象,在丰水期采集样品,测定水中Al、Cr、Mn、Fe、Ni、Cu、Zn、As、Se、Ag、Cd、Hg和Pb 13种重金属元素浓度,并评价沟塘水对其周边浅层地下水水质的影响及潜在健康风险。结果表明:沟塘水中重金属总体为重度污染,其中Mn和Fe浓度超过GB 3838—2002《地表水环境质量标准》中Ⅳ类标准限值,平均超标倍数分别为5.5倍和9.0倍;周边浅层地下水中重金属总体为轻度污染,其中Al、Mn、Fe和Ni浓度超过GB/T 14848—2017《地下水质量标准》中Ⅲ类标准限值;浅层地下水中重金属浓度随着与沟塘距离增加而降低,Al、Cr、Ni、Pb、Mn和Fe浓度与到沟塘距离呈对数负相关关系;儿童和成人通过饮水摄入浅层地下水中13种重金属元素的非致癌健康风险之和分别为0.296和0.309,均小于1(可接受水平);儿童和成人终生暴露Cr、Ni、As、Cd、Pb 5种致癌重金属元素的致癌健康风险之和分别为1.44×10^-5和7.52×10^-5,超过1.0×10^-6(较高致癌健康风险)。研究区沟塘水对其周边浅层地下水有一定的影响,儿童和成人通过饮水途径暴露浅层地下水中重金属的致癌健康风险值得关注。

2000—2015年天津市湿地景观变化和生态影响

王德旺, 何萍, 徐杰, 任颖, 侯利萍

2020, 10(6): 979-987. doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20200126

摘要(338) PDF(14029KB)(40)

摘要:
以2000、2005、2010、2015年4期天津市遥感解译的土地利用数据为基础,应用矩阵法和图示法分析湿地类型和面积变化,采用聚类分析法从微观尺度剖析湿地斑块削减状况,进一步选用缓冲区分析法研究生态用地在服务人居环境和鸟类适宜生境方面的影响。结果表明:景观变化方面,2000—2015年天津市湿地面积减少了260.92 km²,占湿地总面积的11.73%,其中2005—2010年减少速度最快;天津市湿地景观总体趋于分散和破碎,不同大小等级的湿地斑块均存在数量和面积减少的情况,以≤0.50 km²的中小型湿地完全丧失的现象最为突出。生态影响方面,2000—2015年生态用地辐射率由47.26%上升为51.96%,覆盖建设用地比例由64.29%上升为70.31%,表明缓冲区生态用地效应增强;另外,2000—2015年潜在的鸟类适宜生境由1 968.74 km²减至1 400.71 km²,在生态用地中占比减少了17.12个百分点。

MBBR填料研究与应用进展

吴桐, 凌宇, 王海燕, 常洋, 董伟羊, 闫国凯

2020, 10(6): 988-995. doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20190144

摘要(657) PDF(2660KB)(175)

摘要:
移动床生物膜反应器(MBBR)是一种广泛用于各种污/废水处理的新型工艺,而填料是影响其处理效能的关键因素之一。综述了目前国内外MBBR中所用的不同材质、不同构型的常用填料及改性填料的研究与应用进展,并对不同种类填料上的微生物群落特征进行了分析,最后对MBBR填料未来的发展趋势进行了展望,认为经济耐用、具有各种污染物去除功能的新型填料是未来的发展方向。

我国生态环境预警研究进展

范小杉, 何萍, 徐杰, 任颖, 侯利萍

2020, 10(6): 996-1006. doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20190212

摘要(508) PDF(1046KB)(164)

摘要:
通过回顾国内生态环境预警研究历程,系统分析、总结了生态环境预警研究基本原理、研究内容与研究方法,指出国内生态环境预警研究视野涵盖生态环境要素与生态系统、人居生活与产业经济、流域与不同级别行政区等众多领域,但由于基础理论及关键技术研究成果积累有限,研究内容设置欠合理、研究技术方法体系不健全,难以支撑国家及地方生态安全保障需求;提出今后生态环境预警研究亟须强化基础理论建设,补充生态安全问题辨识、诊断及其产生发展、驱动机制等重要研究内容,重视不同类型生态风险在时间上延续、空间上扩展的发展特征,并采用多尺度研究技术获取全面的数据信息充实研究细节、提高生态环境预警精准度,进而健全生态环境预警研究体系,切实为区域生态环境管理提供支撑。

基于黄磷生产工艺的磷物质流分析及磷污染减排对策

党春阁, 王璠, 赵志远, 刘铮, 郭亚静

2020, 10(6): 1007-1011. doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20200020

摘要(541) PDF(1068KB)(127)

摘要:
黄磷是我国重要的基础工业原料,而黄磷生产行业是高污染、高耗能行业。采用物质流分析方法研究我国黄磷生产工艺的磷污染减排,汇总生产过程各含磷环节数据,绘制黄磷生产工艺磷走向图,并建立磷平衡图。结果表明:磷在生产过程中共有4类输出单元,其中产品和副产品(黄磷、斜板槽回收磷、转锅精制磷、磷铁等)占比为87.62%;固体废物(转锅炉灰、磷渣),占比为9.38%;黄磷尾气占比为0.37%;冲渣水占比为2.56%。结合实际调研及磷物质流分析情况,提出黄磷生产企业面临的主要磷污染问题环节,并提出进行无组织废气的收集、生产厂区污水基础设施防渗处理、含磷尾气的深度净化以及泥磷的综合利用等措施建议。

基于案例推理和机器学习的场地污染风险管控与修复方案推荐系统构建技术

张秋垒, 黄国鑫, 王夏晖, 毕二平, 季国华, 陈茜, 卢然

2020, 10(6): 1012-1021. doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20200207

摘要(430) PDF(7123KB)(82)

摘要:
为解决我国现有场地土壤和地下水污染风险管控与修复方案选择不合理、筛选效率低等问题,通过结构化层次存储和搜索技术,运用案例推理和机器学习,构建场地污染风险管控与修复方案推荐系统,实现快速搜索查找匹配源案例;通过研究案例库实现途径和内容,进行方案推荐系统的结构设计和系统开发,建立了基于万维网技术的案例检索查询页面;采用K最近邻算法和层次分析法在案例库中检索相似案例,实现了方案推荐功能,以期为决策者选取相对优化的场地污染治理方案提供参考,提高我国场地污染风险管理的精准化、智能化、高效化和低成本化。

辽河流域水环境治理模式与“十四五”规划思考

钱锋, 魏健, 袁哲, 刘雪瑜, 段亮, 宋永会

2020, 10(6): 1022-1028. doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20200054

摘要(519) PDF(2834KB)(114)

摘要:
系统梳理了“九五”以来辽河流域生态环境治理与保护历程,分析了辽河流域水环境质量、水生态修复、水环境管理体制机制建设等方面存在的主要问题。基于国家水体污染控制与治理科技重大专项辽河项目研究成果,总结了辽河流域“流域统筹、分类控源、协同治理、系统修复、产业支撑”(“管、控、治、修、产”)五位一体的治理模式。按照凸显绿色发展、突出科技支撑、助力经济高质量发展的战略要求,结合辽河流域大型重化工行业群的特点,从合理确定辽河流域水生态环境保护“十四五”规划的目标及考核指标,科学制定水环境、水资源、水生态(“三水”)统筹措施,完善绿色发展制度和加强科技支撑等方面,对辽河流域水污染防治“十四五”规划提出建议,以期持续改善流域生态环境质量。

基于“三水”内涵的水环境承载力指标体系构建——以辽河流域为例

朱悦()

2020, 10(6): 1029-1035. doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20200124

摘要(384) PDF(1049KB)(101)

摘要:
为促进辽河流域水环境承载力研究向系统化、标准化发展,通过回顾水环境承载力发展进程,开展了水环境承载力的概念辨析,并界定了基于水资源、水环境、水生态(“三水”)内涵的水环境承载力概念;在此基础上,采用三级层级框架,经基础调研、指标频度分析、政策落实以及专家推荐,构建了由水资源、水环境、水生态三大核心准则层组成的辽河流域水环境承载力推荐指标体系;并从基础理论、技术应用方面提出辽河流域水环境承载力未来的工作方向。以期为辽河流域水环境承载力的科学评估、优化预警及管理应用提供支撑,同时促进未来辽河流域经济社会与水资源、水环境、水生态的可持续发展。

北方寒冷地区河流特点及生态修复与管理模式——以北沙河沈阳段为例

张华, 李子音, 孙莹, 许翼, 袁英兰, 张帆

2020, 10(6): 1036-1042. doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20200122

摘要(461) PDF(3433KB)(103)

摘要:
北方寒冷地区河流多存在水质难以有效保持、水量时空分布不均、生态流量不足、水生态环境恶化等问题。以北沙河沈阳段为研究对象,以水质、水量、水生态、水管理为脉络,通过问题识别,有针对性地筛选国家水体污染控制与治理科技重大专项“十一五”“十二五”“十三五”阶段形成的水生态修复、水环境管理技术及设计工程措施,将完善管网、建设污水处理设施、清理河道垃圾、疏浚河道污染底泥、修复支流汇入口湿地、建设闸坝及河道湿地、封育河滩地与完善信息监控系统等有机融合,形成外源阻控、内源治理、水质净化、生态修复、长效保持的北方寒冷地区河流生态修复与管理模式,以期为其他类似河流的治理提供参考。

辽河保护区水质时空分布特征及其影响因素

李明月, 钱锋, 李丹, 段亮

2020, 10(6): 1043-1049. doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20200104

摘要(390) PDF(5330KB)(117)

摘要:
辽河保护区自2010年划定后,其治理与保护由过去的多龙治水、分段管理、条块分割开始向统筹规划、集中治理、全面保护转变。通过对2006—2019年辽河干流8个断面水质监测数据的对比分析,探讨了辽河保护区划定前后水质与主要污染因子的时空分布特征及影响因素。结果表明:保护区划定后辽河干流水质大幅好转,全面消除了GB 3838—2002《地表水环境质量标准》劣Ⅴ类水质,水体化学需氧量(COD)与氨氮浓度明显下降,虽在2018年有所波动,但整体维持在Ⅲ类~Ⅳ类水质;空间分布上,保护区上游(铁岭段)水质最差,中游(沈阳段)略好,下游(鞍山及盘锦段)较差,主要污染物COD和氨氮浓度从上游到下游呈现先升高后降低再升高的变化趋势。保护区水污染治理及水环境管理“三大工程”“三大战役”的有效实施对水质改善起到了重要作用,上游的农业面源污染以及下游生活污水、工业废水的排入是造成保护区水质及污染物空间分布差异性的主要原因。

辽河流域湿地水质污染特征及净化效果实证评估

范志平, 王琼, 孙学凯, 韩青, 陈寒, 白洁

2020, 10(6): 1050-1056. doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20200032

摘要(396) PDF(1695KB)(102)

摘要:
流域湿地是流域生态系统中河岸陆地和河道水体间的水陆过渡地带,在污染物阻控、生物多样性保护、侵蚀泥沙削减等方面有着重要的作用。为揭示辽河流域干流上、中、下游湿地污染物削减特征,量化比较湿地水质净化功能的差异,在对东西辽河交汇口湿地、七星湿地和下游湿地水质及水量进行现场监测的基础上,采用内梅罗污染指数法对其污染状况进行分析,实证评估湿地对污染物的去除效果。结果表明,内梅罗污染指数在支流入口处较高,经过湿地净化作用,在湿地中部及出口处污染程度明显降低;东西辽河交汇口湿地、七星湿地和下游湿地对污染物的去除效果有所差异,这主要是受支流和流域水污染的结构性、复合性、区域性等特征因素影响的结果。

生物炭对农业面源污染物中农药分子的吸附性能研究

汤家喜, 朱永乐, 刘悦, 董心月, 姜兵, 王少磊, 罗庆

2020, 10(6): 1057-1062. doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20200033

摘要(369) PDF(4029KB)(104)

摘要:
生物炭广泛应用于生态修复、农业和环保领域,研究出能吸附农业面源污染物中农药(主要为乙草胺和阿特拉津除草剂)的材料,对环境保护和农业生产中的土壤修复具有重要意义。从生物炭的植物原材料、结构性质等方面进行研究,选择出具有更大吸附能的生物炭种类。采用密度泛函理论,分析生物炭分子结构和乙草胺与阿特拉津分子结构的特点及吸附能,从理论模拟角度研究微孔结构对农药分子的吸附作用和影响。结果表明:植物生物炭的主要成分和孔径大小均对乙草胺和阿特拉津分子吸附能力有一定影响,其中紫丁香基结构木质素对乙草胺和阿特拉津分子的吸附能力最强。总体上,吸附能力表现为木质素﹥纤维素﹥半纤维素,1倍孔径﹥2倍孔径﹥4倍孔径。

2010—2018年辽河保护区土地利用格局时空变化特征

李付杰, 杨彩云, 高艳妮, 冯朝阳, 马欢

2020, 10(6): 1063-1071. doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20200201

摘要(286) PDF(3428KB)(92)

摘要:
区域土地利用格局主要受经济、政策和气候条件的影响,土地利用格局的转变会影响区域生态环境质量。通过对遥感影像目视解译、现场勘查等方式,形成2010—2018年9期土地利用数据,从时空格局、变化强度、土地利用转移矩阵、生态系统格局方面对辽河保护区土地利用的空间分布与时空变化进行分析。结果表明:2010年(保护区划定初期)辽河保护区土地利用类型主要为湿地、耕地和水体,三者合计占保护区面积的81.3%,2011年保护区内耕地面积占比由33.5%降为8.3%,草地面积占比由0.4%提高至23.5%;2010—2018年,辽河保护区综合土地利用动态度整体呈下降趋势,其中,2011年、2014年和2018年综合土地利用动态度较高,各土地利用类型之间转变相对剧烈;单一土地利用动态度变化较大的土地利用类型为耕地、草地和林地;2010—2018年,辽河保护区景观格局聚集度基本稳定,连通性略有提升。保护区的划定及相关措施的落实促进了保护区内生态用地面积的增加,对保护区生态恢复起到了积极的作用。

辽河保护区河流健康修复与管理技术入库流程设计

穆映鸣, 韩璐, 李丹, 闫晓寒, 段亮

2020, 10(6): 1072-1078. doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20200206

摘要(307) PDF(1168KB)(79)

摘要:
为构建辽河保护区河流健康修复与管理技术库,将近年来产出的技术成果应用于流域系统治理,在总结与梳理辽河保护区修复技术和管理技术的基础上,提出辽河保护区河流健康修复与管理技术的入库流程设计。设计流程主要包括技术收集、技术分类、技术评估、入库审核4个程序:首先对国家水体污染控制与治理科技重大专项研究产出的成果进行收集与整理,按照技术性质对其进行分类;其次将技术创新性、技术引领作用、技术就绪度这3个维度的评估结果作为技术入库的审核条件;最后将同时满足技术创新性评估得分大于60分,技术引领作用评估得分大于50分,技术就绪度6级及以上的修复类技术,技术就绪度4级及以上的管理类技术形成技术清单,纳入技术库。

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