博斯腾湖COD_(Cr)污染现状及影响因素分析

近几年博斯腾湖COD_(Cr)污染问题突出,制约了区域社会经济的可持续发展。目前有关博斯腾湖COD_(Cr)的研究,主要集中于非长序列的COD_(Cr)时空特征分析,而对造成这种时空特征的成因缺乏定量化分析研究。鉴于此,在收集分析博斯腾湖COD_(Cr)长序列变化特征的基础上,通过统计分析和模型模拟等方法,系统探讨了博斯腾湖COD_(Cr)污染的主要影响因素及其作用机理。主要研究结论为:入湖负荷和湖泊水位对COD_(Cr)的影响存在共轭作用,主导作用取决于水位阈值;当水位低于1047.1 m,水位稀释作用占主导,当水位高于1047.1 m时,入湖负荷占主导;湖泊水动力条件主要受风生流控制,近年来风速呈上升趋势,增强了湖区内部的水循环,进而影响西部湖区COD_(Cr)浓度;湖泊藻类浓度与水位呈负相关,而与COD_(Cr)浓度呈正相关,COD_(Cr)与藻类浓度显著相关性的内在机制是两者均受水位影响。该研究为博斯腾湖COD_(Cr)污染治理提供了科学依据,同时提出未来研究的关注点是加强对底泥、水温和溶解氧的垂向相关数据的监测,以进一步分析底泥对水体COD_(Cr)的影响。

2005-2017年焉耆盆地平原区地下水时空演变规律及其与土地利用的关系

[目的]分析2005-2017年焉耆盆地平原区土地利用变化与地下水总溶解固体物TDS之间的关系,为地下水可持续利用和生态环境发展提供依据。[方法]利用GIS软件对焉耆盆地平原区2005,2014,2017年的Landsat-TM/ETM和Landsat 8的CNLUCC数据进行重分类,将土地分为耕地、林地、草地、水域、城镇建设用地和未利用土地6大类;通过对232组地下水水样的采集和分析,借助地统计和叠加分析模块研究焉耆盆地的TDS时空分区特征。[结果]焉耆盆地平原区以耕地、水域和未利用土地为主,占总面积的60%以上;2014年耕地TDS均值的含量最高为708.6 mg/L,林地TDS均值的含量最低为680.4 mg/L;2017年城镇建设用地TDS均值的含量最高为521.6 mg/L,未利用土地TDS均值的含量最低为477.4 mg/L。[结论]2017年各土地利用类型的TDS均值含量都低于2014年,是源于水域面积增加导致地下水补给量增加、耕地扩张的速度减缓及地下水径流积极循环带的淡化作用。

基于MOD16数据的焉耆盆地蒸散量变化研究

蒸散量是水资源转化中非常关键的变量,特别是对当前变化环境下干旱区作物耗水量的时空变化与预测具有重要的作用。基于2001—2019年MOD16数据产品,通过遥感反演蒸散量数据,对焉耆盆地实际蒸散量(AET)和潜在蒸散量(PET)的时空变化进行分析,结果表明:(1)MOD16蒸散产品和小型蒸发皿实测数据较为一致(R2=0.94),其精度可以用于分析和探究焉耆盆地蒸散量的时空分布特征。(2)多年平均AET与PET分别为128.7 mm和1381.5 mm,年际变化尺度上AET呈上升趋势,PET呈下降趋势。(3)多年平均AET与PET在空间分布上呈现出明显的差异特征且表现出相反的趋势,年际AET与PET线性倾斜率处于基本不变趋势。(4)AET与PET的变化趋势与焉耆盆地膜下滴灌技术的普及与气象要素(蒸发量、相对湿度、平均气温)的改变具有内在的联系。

呼图壁县地下水位动态对土地利用变化响应

研究干旱缺水地区地下水位(埋深)时空动态特征及对土地利用变化的响应,对于加强农业地区土地利用和地下水资源管理具有重要意义。以呼图壁县平原灌区为研究区,基于地统计学和GIS结合技术,应用普通克里金插值拟合研究区2000年、2010年及2018年地下水埋深时空分布,并且利用同期遥感数据解译生成了土地利用类型图,叠加分析不同时期地下水埋深变化与对应时期的土地利用类型转移之间的响应关系。结果表明:呼图壁县地下水埋深的空间变化主要是由地形地貌、气候等结构性自然因素引起的,空间相关性逐年增强,空间异质性逐渐减弱;地下水埋深在空间上主要表现为从南向北逐渐变浅,时间动态上为2000—2010年地下水埋深值<10 m的面积减小比例高达86.61%,2010年后控制耕地面积的大幅扩张,但由于耕地本身基数较大,地下水开采量在2014年达到最大值后开始减少,局部地区地下水位开始恢复;研究区主要土地利用类型为耕地,地下水中农业用水占比高达84.68%,地下水埋深动态变化与耕地面积变化高度相关。

径潮相互作用对感潮河段湿地水热盐影响的数值模拟

长江下游感潮河段水文条件复杂,针对其对滨岸湿地水热盐的影响及季节性差异的认识较为匮乏。以长江南京段绿水湾湿地为研究对象,监测湿地水文变化及信号特征,构建湿地水热运移与氮迁移转化模型,揭示潮汐过程对湿地水热储量和除氮的影响及其季节性差异。研究结果表明:湿地水位水温变化包含径流和潮汐两个信号特征,春夏季径流较强,而秋冬季潮汐波动幅度较大。春夏季河流水位水温升高,水土界面溶解氧降低,径流驱动下的湿地除氮量约为秋冬季的3~5倍。但秋冬季潮汐波动幅度约为春夏季的2倍,显著增强了湿地的除氮量,在径流驱动基础上提升脱氮效率约为63%和31%,为春夏季的2.5~5.0倍。研究结果可为长江下游滨岸带生态环境保护提供理论依据。