三峡工程运行背景下洞庭湖近25年来水生态环境的动态研究

三峡工程自2003年运行以来,对长江中下游水环境的影响备受关注。本研究基于25年来对洞庭湖11个点位的监测结果,分析了三峡工程运行背景下洞庭湖水情、水环境质量的时空变化特征,明确了洞庭湖水环境演变的主控因素。结果显示,1996—2015年,长江三口年均水量和输沙量分别为(1.83~10.46)×10^(10) m^(3)、(1.07~147)×10^(6) t,三峡工程运行后的入湖水量和输沙量分别降低了27%和87%;湖体主要水质指标总氮(total nitrogen,TN)浓度在1999—2022年显著上升,而总磷(total phosphorus,TP)浓度则明显下降,全湖处于中营养水平,而东洞庭湖则处于轻度富营养化水平;浮游藻类密度变化范围为(9.00~272.03)×10^(4) ind./L,且逐年上升,藻的优势类群逐渐由硅藻、隐藻向绿藻和蓝藻演替。整体来看,水文调节是维持洞庭湖营养平衡和水环境安全的关键要素。此外,加强农业面源污染控制,推进全面清洁生产,通过生境改善和生态修复来有效拦截入湖口及上游河流污染物是洞庭湖环湖经济带管理部门进行洞庭湖综合治理与水质提升的主要抓手。

不同水质评价方法在通江湖泊中的适用性——以洞庭湖为例

三峡工程运行使得通江湖泊与长江原有的江湖关系发生明显变化,进而影响通江湖泊水环境,如何有效评价长江流域最大的通江湖泊洞庭湖的水质显得尤为重要。在洞庭湖湖区设置15个采样点,选取9项水质参数,运用单因子指数法、主成分分析(PCA)法、内梅罗污染指数法及Shannon-Weaver多样性指数法对2019年1—12月洞庭湖水质进行综合评价。结果显示,单因子指数法可快速准确评价水质类别,内梅罗污染指数法计算简单并在水质评价中得到广泛应用,但这2种方法均无法准确给出不同采样点间受污染程度的差异,而Shannon-Weaver多样性指数评价结果与部分采样点实际情况不符。综合考虑不同评价方法的适用性和准确性,推荐使用PCA法开展洞庭湖水质评价,该方法既能反映各主要污染指标及其贡献率,也能对不同区域水体受污染程度进行排序,且评价结果客观实际,更适用于洞庭湖区域的水质评价工作。但是在水质评价管理工作中,建议结合单因子指数法对水质类别进行判定,以保证管理的实效性。

用发展的眼光看待幼儿的每一次成长——以大班搭建课程“给沙地撑把伞”为例

《3-6岁儿童学习与发展指南》(以下简称《指南》)中指出:“成人要善于发现和保护幼儿的好奇心,充分利用自然和实际生活机会,引导幼儿通过观察、比较、操作、实验等方法,学习发现问题,分析问题和解决问题。”文章从幼儿玩沙需求出发,以解决雨天玩沙为线索,鼓励幼儿探索搭建雨棚,探讨了如何用发展的眼光看待幼儿的每一次成长。在此过程中让幼儿发现问题、分析问题、解决问题,最终完成雨棚的搭建,帮助幼儿养成积极主动、敢于探究尝试、坚持不懈的学习品质。

基于云端的跨境基层医疗服务系统研究

本系统是针对现阶段跨境医疗产业设计的全新云端多方向共享跨境医疗服务创新系统,系统将采取“互联网+”的线上线下双向深度融合方式,主要由远程手术诊疗一体化设施、APP和志愿者平台组成,面向大众用户,建成全新的云端共享医疗人才智库,采用全新的三方硬件+软件和人工辅助人机仿真的方式,构建全新的云端共享跨境医疗环境。产品初期广泛招募各类医疗人才、医师志愿者以及医生进行初期的人才智库构建,并且为每个用户搭建一个全新的深层次医疗交流平台,依靠每个用户的“知识储备”创造全新的智库环境,通过平台共享知识,为志同道合的用户提供可能性的自主交流空间,通过介入远程仿真手术、远程手术识别技术及VR手套硬件同步技术确保系统的可实施性,通过相应专家的审核保证分享知识的可靠性,全面性。通过平台的线上线下设施构建塑造全新的跨境医疗空间,改变原始跨境医疗的死板思维,取长补短,真正落实化的改善临床医院的实际医疗环境。

基于全过程管理的生态环境保护第三方考核模式构建及应用

针对目前生态环境保护考核体系未将生态环境保护责任追究办法和污染防治攻坚战顶层设计纳入考核体系,考核指标存在污染减排与环境质量改善不同步,考核结果的应用只涉及暂时的排名,未针对考核发现的不足进行溯源等问题,通过对考核主体及对象、考核内容及指标、考核方式和结果的分析,结合湖北省十堰市特点,提出了其考核对象主要涉及三大部门;构建了包括环境质量,环境保护政策、规划与项目实施,生态环境主管部门,污染源监督管理,排污主体5类共42项指标的生态环境保护考核指标体系;提出其生态环境保护考核中环境质量和管理的评分办法,具体的考核方法及流程等,形成十堰市生态环境保护第三方考核模式。该考核模式的应用结果表明:2017年十堰市各县(市、区)4个季度考核得分均呈上升趋势,第三方考核对地方生态环境保护工作起到良好促进作用,提升了环境管理水平,促进了环境质量的稳定与改善。

过氧化钙去除水中糖皮质激素的响应面分析

结合响应面方法 Box-Behnken实验设计,对过氧化钙降解代表性糖皮质激素曲安奈德过程中的影响因素(过氧化钙投加量、溶液初始p H值、反应时间、糖皮质激素初始浓度)进行了探讨与分析,并对反应条件进行了优化.得出最优反应条件为:过氧化钙投加量4g/L;溶液初始p H值5.7,反应时间15.7min,初始TA浓度为0.06mmol/L.最优条件下模型预测的目标物降解率(88.6%)和实验得出的降解率(82.8%)数值接近,说明此响应面模型能够较准确预测过氧化钙对糖皮质激素的去除效果,并用电子顺磁共振仪对过氧化钙降解有机物过程中的作用自由基进行了检测.研究结果对过氧化钙技术去除有机污染物的发展有一定的参考价值.

洞庭湖水生态风险评价模型构建及应用

水生态风险评价作为实施水生态保护决策的关键因素,对湖泊水生态风险防控具有深远影响。以洞庭湖为研究对象,基于1999—2017年历史数据,筛选DO、COD_(Mn)、NH_(3)-N、TP、Chl.a、水华影响指数、脆弱性指数、物种重要性指数及贝克-津田生物指数等9项指标,构建洞庭湖水生态风险评价指标体系。运用层次分析法和模糊综合评价法,构建水生态风险评价模型,对不同时期洞庭湖水生态风险状况进行分级评价。结果表明,2000年、2009年洞庭湖水生态环境处于中风险,2004年、2013年及2016年洞庭湖水生态环境处于低风险。整体来看,该评价模型基本能够反映洞庭湖在不同时期的水生态风险状况。

太湖湖滨带水生植被恢复技术集成与应用浅析

“水体污染控制与治理”科技重大专项(简称水专项)自“十一五”以来研发了20余项生态修复关键技术,为解决单项技术在湖滨带生态修复过程中应用成效局限性问题,基于提升土壤稳定性、改善湿地生境、恢复修复区水生植被、实现长效运行管理等技术需求,选择生态修复区迎风岸坡重建与消浪挡藻技术,基底快速沉降-持久稳定-水质底质改善技术,敞水区水生植被多层次重建技术,水陆交错带植被优化配置与稳定化技术,水生植被资源化利用与生态修复长效运行管理技术等,凝练形成以“湖滨带现状调查、健康评价与诊断—生境改善—水生植被恢复—长效运行管理”为集成模式的太湖不同类型湖滨带水生植被恢复成套技术.其中,大堤型湖滨带植被恢复成套技术在太湖竺山湾应用成效显著,可消减64%风浪,植被覆盖率达到30%以上;缓坡型湖滨带植被恢复成套技术在太湖贡湖湾应用成效显著,水生植物覆盖度达到57%,水体透明度>110 cm,生物多样性指数大幅提高.为太湖湖滨带水生植被恢复与水质改善工作提供了实践依据.

长江三口-西洞庭湖环境因子对浮游植物群落组成的影响

为了解长江三口及西洞庭湖浮游植物群落结构特征及主要环境影响因子,于2016年11月、2017年3月及8月对长江三口及西洞庭湖18个断面进行了浮游植物的调查,共检出6门72种,群落结构分析结果表明:浮游植物密度方面,在11月份最低,8月份最高,变化范围为1.32~275×10^4cells/L,平均密度为32.75×10^4cells/L,其中,长江三口平均密度为35.39×10^4cells/L,西洞庭湖为25.88×10^4cells/L;优势类群方面,长江三口以硅藻门的尖针杆藻(Synedra acus)、瞳孔舟形藻(Navicula pupula)、双头辐节藻(Stauroneis smithii Grun)为主,西洞庭湖则以蓝藻门的小席藻(Phormidium tenue),绿藻门的小球藻(Chlorella vulgaris)、四尾栅藻(Scenedesmus quadricauda)为主;多样性方面,长江三口Shannon-Wienner指数及Margalef指数分别为1.31和1.01,西洞庭湖Shannon-Wienner指数及Margalef指数分别为1.40和1.10,通过对浮游植物和水环境因子数据进行CCA分析可知,水温(WT)、总氮(TN)、总磷(TP)是影响长江三口浮游植物分布的主要因素,而WT、pH值是影响西洞庭湖区浮游植物分布的主要因素.

基于GAM模型的洞庭湖叶绿素a浓度与环境因子相关性分析

为了解洞庭湖流域水体叶绿素a的时空分布及其与环境因子的关系,于2019年1~12月对洞庭湖进行采样调查分析,运用广义可加模型(GAM)分析了叶绿素a浓度与各环境因子间的关系.结果显示,洞庭湖水体叶绿素a浓度存在较为显著的时空分布差异,其年均值为5.77μg/L,变化范围为1.00~67.33μg/L.叶绿素a浓度变化的单因素GAM模型中,不同季节环境因子对叶绿素a浓度变化影响解释率较高的单一因素有所不同,春季为高锰酸盐指数(COD_(Mn))、电导率(Cond)和总磷(TP);夏秋季为COD_(Mn)、水温(WT)和电导率;冬季为氨氮(NH_(4)^(+)-N)、电导率.叶绿素a浓度变化的多因素GAM模型中,对叶绿素a浓度变化的总体解释率为97.5%,解释效果较好.影响叶绿素a浓度变化的环境因子排序为COD_(Mn)>TP>电导率>NH_(4)^(+)-N>TN/TP,均与叶绿素a浓度呈非线性相关.

长江三口-西洞庭湖环境因子对浮游动物群落组成的影响

了解长江三口(藕池口、松滋口、太平口)和西洞庭湖浮游动物群落结构特征及主要环境影响因子,探究洞庭湖来水及浮游动物多样性和现存量的周年动态变化,运用典范对应分析(CCA)浮游动物分布与环境因子之间的关系,可为洞庭湖水生态环境保护及污染防治提供数据支撑,于2016年11月、2017年3月和8月对长江三口及西洞庭湖18个断面进行了浮游动物调查。结果显示,共检出浮游动物4门、40种,长江三口浮游动物密度为9~323个/L,生物量为0.006~0.319 mg/L,西洞庭湖浮游动物密度为9~45个/L,生物量为0.019~0.045 mg/L,枯水期与丰水期浮游动物密度差异显著,长江三口浮游动物密度均值(67个/L)高于西洞庭湖(23个/L);三口的优势类群为无节幼体(Nauplii)、桡足幼体(Copepodid)、曲腿龟甲轮虫(Keratella valga),西洞庭湖优势种为螺形龟甲轮虫(Keratella cochlearis)、普通表壳虫(Arcella vulgaris)、曲腿龟甲轮虫(Keratella valga);长江三口浮游动物Shannon-Wienner指数及Pielou均匀度指数分别为1.07和0.77,西洞庭湖分别为1.17和0.80。CCA分析表明,水温(WT)、总氮(TN)、总磷(TP)和正磷酸盐(PO 4-P)是影响长江三口浮游动物分布的主要因子,而WT、TN是影响西洞庭湖区浮游动物分布的主要因子。

辽东湾近岸海域石化产业环境风险综合评价

为探究临港石化产业对海洋生态环境造成的不利影响,以2014—2018年辽东湾近岸海域生态环境监测数据为基础,结合环境灾害学理论体系与数理统计法构建了环境风险评价模型。并借助ArcGIS空间矢量叠加分析技术,开展了辽东湾近岸海域环境风险状况评价研究。结果表明:辽东湾近岸海域环境风险承载能力整体较为脆弱,从远海至近岸海域环境脆弱性加重;同时,从近年环境监测数据来看,其生态环境状况有向不利方向发展的趋势;研究海域整体处于中风险态势,高风险区域约占总海域面积的17.6%,主要分布于双台子河口至辽河口海域,分布状况与临港石化产业及其输油线路密切相关。建议管理部门对高风险区域予以密切关注,并建立起与之配套的风险防控、应急快速处置与防灾减灾的综合管理体系。

基于种群、功能群对比分析洞庭湖浮游植物群落驱动因素及水质评价

浮游植物是水生态系统中最重要的组成部分,因其对水环境变化敏感而常被用于指示水环境状态,但其对环境的响应受分类方法的影响.为了解洞庭湖浮游植物种群(门、属)和功能群(FG)两种分类法对环境的驱动响应特征和适用性,于2019年3~12月分水期对该湖共进行了4次采样,比较分析了浮游植物种群和功能群的分布特征及其与环境因子的响应关系,并对比了TLI指数、Shannon-Wiener指数、Q指数等评价方法在洞庭湖的适用性.结果表明,洞庭湖共检出浮游植物6门61属,可划分为23个功能群和9个优势功能群,功能群演替趋势为P/MP/D(3月)→MP/P/J(6月)→MP/HI(9月)→Y/P/MP(12月).层次分割结果表明,洞庭湖浮游植物的种群分布与变化受环境因子的驱动大于空间驱动;影响浮游植物种群和功能群的主要环境因子为水温(WT)、高锰酸盐指数、溶解氧(DO)、电导率(Cond)、水位(WL)和总磷(TP),环境因子对两者的独立解释性排序相差不大.RDA分析表明,浮游植物功能群对环境因子的响应要优于浮游植物种群.综合对比分析发现,利用Q指数进行水质评价在洞庭湖水体有较好的适用性.