城市饮用水源地水环境健康风险评价及风险管理

环境健康风险评价是环境科学的一个新兴研究领域，在简要介绍水环境健康风险评价基本方法的基础上，建立了健康风险评价模式，并根据深圳市主要饮用水源地水质监测资料，进行分析与评价。研究结果表明：（1）深圳市7个主要水库由基因毒物质所产生的健康风险的数量级为10^-5～10^-4，而由躯体毒物质所产生的健康风险的数量级为10^-11～10^-10，因此，基因毒物质为优先控制污染物；（2）对于Cr、As、CA这三种基因毒物质，这7个水库的优先控制污染物是Cr；（3）对于躯体毒物质，所有水库的优先控制污染物是氨；（4）饮用水源各类污染物所致健康危害的个人年总风险小于国际辐射防护委员会（ICRP）推荐的最大可接受值，但超过瑞典环保局、荷兰建设和环境部推荐的最大可接受水平。目前环境健康风险评价还没有包括在常规环境评价工作中，建议在今后的评价工作中应该逐步开展这方面的工作，以提高供水安全。

黄土丘陵小流域植被生态用水评价

以黄土丘陵区安家沟小流域为例,计算了植被最小需水量,评价了不同植被类型的生态用水量。研究结果表明:(1)土壤含水量、蒸散量均与植被类型和降雨量密切相关。对于相同年份,乔灌林地的土壤含水量和蒸散量都显著地大于农地;对于相同的植被类型,干旱年份(2 0 0 2年)的土壤含水量和蒸散量都显著小于湿润年份(2 0 0 3年)。(2 )从月尺度来说,不论是干旱年还是湿润年,植被生态用水在生长季节旺季均低于其最小生态需水量;从年尺度来说,干旱年份所有植被生态用水均低于其最小生态需水量,但湿润年份所有植被(除小麦外)生态用水都可以达到其最小生态需水量;以多年平均降雨量为标准,马铃薯和沙棘可以达到其最小生态需水标准,其它4种植被类型都不能达到其最小生态需水标准。本文建议:对于半干旱黄土丘陵地区,植被恢复不宜以乔灌林为主,并注意斑块形状和种植密度;在植被恢复的过程中,可以采用人工方法,促进自然恢复。

黄土丘陵小流域地形和土地利用对土壤水分时空格局的影响

采用 1 982～ 1 985年和 2 0 0 2年两个时段的定点观测数据 ,系统分析了小流域尺度地形和土地利用类型对土壤水分时空格局的影响。结果表明 :1 )土壤水分变化特征为所有年份农地土壤水分都最大 ,灌木林地和荒草地较低 ,林地居中 ;不同坡向间以阴坡土壤水分最大 ;而不同坡位间以坡中部土壤水分最大。受降雨和植被耗水的影响 ,所有土地利用类型中土壤水分在整个生长期表现为降低型。 2 )在年尺度上表现为干旱年份土地利用类型和坡向对土壤水分的影响较大 ;而在湿润年份 ,其影响程度减弱 ;坡位在干旱和湿润年份对土壤水分的影响都较小。湿润年份 ,降雨量的增大弱化了地形和土地利用类型对土壤水分时空格局的影响 ;而干旱年份正好相反。 3)在季节尺度上表现为在生长季节的中后期 ,土壤水分的变异格局主要受坡向影响 ;而在生长季节的中期 ,主要受土地利用类型影响 ;坡位在整个观测时段内影响都较小。 4)在不同土壤层次方面特征为土地利用类型对 0～ 2 0cm层次影响较小 ,而对其他 4个深度较大的层次 ( 2 0～ 1 0 0cm)影响较大 ,并且 5个层次中以 40～ 60cm层次的差异最大 ;坡向对 5个层次土壤水分的变异格局均有明显影响 ,并呈现随着深度的增加 ,其影响减弱的趋势 ;坡位对 5个层次的土壤水分变异格局影响均较?

生态水文过程研究进展

生态水文学是研究生态格局和生态过程变化水文学机制的科学。它的一个重要研究方向是在不同时空尺度上和一系列环境条件下探讨生态水文过程。生态水文过程是指水文过程与生物动力过程之间的功能关系 ,它包括生态水文物理过程、生态水文化学过程及其生态效应。在探讨以上基本概念和总结生态水文过程研究特点的基础上 ,着重探讨生态水文物理过程、生态水文化学过程及其生态效应等生态水文过程核心内容的研究进展 ,并简要分析了生态水文过程研究中存在的主要问题和未来的研究热点。

黄土丘陵小流域生态用水试验研究——气候和土地利用变化的影响

为探讨黄土高原地区的生态恢复,以半干旱黄土丘陵区安家沟小流域的气象、土壤水分、地形图和土地利用图(1982年和2002年)为源信息,分析了不同植被类型的蒸散量和生态用水量、流域生态用水量及其与气候和土地利用变化的关系。研究结果表明:(1)流域土地利用结构从1982-2002年间变化较大,农地(特别是梯田)增加较快,乔木林地急剧减少,主要表现为毁林、开荒和造田;(2)研究区内各种植被/土地利用类型的蒸散量和生态用水都极大地受控于气候(特别是降雨量)的影响,其年际差异较大;(3)不同植被/土地利用类型间的蒸散量和生态用水差异明显,在各个年份乔灌林的生态用水量均大于农作物和自然草地的蒸散量和生态用水量,但生态用水的差异程度小于蒸散量的差异程度;(4)以自然草地(即荒草地)为标准,农作物的蒸散量和自然草地接近,但乔灌林地的蒸散量和生态用水量均远高于自然草地,难于实现土壤水分平衡;(5)流域土地利用结构的变化(主要是强耗水植被的减少)减小了流域生态用水量,增强了流域的水分平衡能力。

快速城市化地区水系结构变化特征--以深圳市为例

为了探讨城市化对水系结构的影响,应用深圳市1982、2002年的二期水系详查图,定量分析了水系长度、密度、分枝比、分枝能力和分维数等参数的变化特征。结果表明:快速城市化过程中,深圳市的河道总长度减少、密度减小,河道数目减少,特别是低级别的支流减少较多;河道的分枝比和分枝能力都有不同程度的弱化,单个水系片区和全市的河流分维数都下降,河流具有简单化的趋势,河流的多元化特征削弱;对于不同水系片区来说,其变化速度不同,表明城市化过程对水系结构的干扰存在空间差异性。建议强力推进河流的蓝线规划和滨水区的开发管理,将水网的保护和规划纳入到城市规划的管理范围;注重在开发利用中的保护,减少各类新建城市用地、农用地整理过程中对水系的破坏;加大水土保持力度,减少因水土流失导致河流淤塞;加强管理,严禁向河道中倾倒垃圾。

黄土丘陵小流域土壤水分空间格局及其影响因素

为了定量探讨土壤水分的空间格局及其影响因素的相对重要性,以甘肃省定西市安家沟小流域为例,对坡面44个样地的土壤水分及其环境因子进行了定点观测。研究结果表明:①时间动态:对于农地、撂荒地、灌木林地、林地和荒草地等5种土地利用类型,其土壤水分在2002年的生长季节内都表现为下降型;其中农地具有较高的土壤水分,撂荒地居中,林地、灌林地和荒草地较低。②层次格局:在湿润时段(4月24日到6月23日),5种土地利用类型的土壤水分都表现为下降型,而在干旱时段(7月12日到8月9日)都为增长型;但在中等湿润时段(8月23日到9月18日),各种土地利用类型变化格局不同。③在湿润和中等湿润时段,土地利用是影响土壤水分(表层除外)变异的主要因素。对于相同的土地利用类型来说,坡向只在湿润或中等湿润时段对部分层次的土壤水分有明显的影响;坡位、相对高程、坡度及坡面曲率等4个环境因子的影响都不显著。干旱时段土壤水分的变异格局主要受土壤性质的影响。本项研究还发现,6～7月份的极度干旱严重地影响到本地植物的生长。建议:①建立不同土地利用类型斑块的镶嵌格局是控制水土流失的基础;②间作、灌溉以及覆盖等措施都可用以促进本区的植被恢复和农业发展。

黄土丘陵小流域沟坡水热条件及其生态修复初探

在黄土丘陵沟壑区,沟坡是小流域尺度上水土流失最为活跃的部分,对其水热条件的了解是进行综合治理的基础。论文以黄土丘陵区甘肃定西安家沟小流域为例,观测了沟坡不同地形部位和植被类型土壤水分季节动态和剖面变化特征,同时观测了光照、大气湿度、温度和风速等小气候条件,并探讨了沟坡生态修复方式。结论与建议如下。①历次取样中,0～100cm平均土壤水分均以沟道灌木林地最高,沟坡中的阳坡和阴坡的草地和灌木林地次之,梁峁坡农地最低,且6种类型样地间有显著差异(P<0.01);对于相同的植被类型来说,阳坡的林草植被土壤水分均要小于阴坡,但没有显著差异(P>0.05);而在同一坡向,草地的土壤水分要显著高于灌木林地(P<0.01);和梁峁坡农地的土壤水分季节变化特征相比,沟坡植被土壤水分的季节变化不明显。②对于梁峁坡农地和阴坡的灌木林地来说,土壤水分在剖面内随着深度变化平缓,而其它4种类型样地土壤水分在剖面内随着深度呈增加的趋势。对于这6种类型样地,土壤水分剖面差异格局与0～100cm平均含水量相似;且随着深度的增加,6种类型样地间土壤水分的差异性增大。③对于梁峁坡和沟坡来说,4～5月份风速均是观测期内最大的,但沟坡风速要小于梁峁坡坡面;在观测期内,高湿期出现在5月,且沟坡大气相对湿度高于梁峁坡;和?

城市土地利用综合效益评价:城际比较

应用系统分析和层次分析法，建立了深圳市土地利用效益评价指标体系，评价了深圳和广州的土地利用效益。结果表明，从1996～2003年，深圳市土地的社会效益、经济效益、生态环境效益和综合效益都呈现增加的趋势，其中经济效益增长最快；与广州市相比，深圳市土地利用的单项效益和综合效益都较高，特别是经济效益和综合效益；但与香港或其它国外发达城市相比，其土地利用效益仍较低，还有较大的提升空间；深圳市各区域之间土地效益差异较大，宝安和龙岗两区的土地利用效益较低，是效益深圳建设的主要突破口。建议：深圳市在社会经济高速发展的同时，加大对生态环境的保护力度，以增强整体城市竞争力；今后仍需加强土地利用的集约化，提高土地利用的综合效益，特别是加快宝安和龙岗两区的城市化建设，提高两区的土地利用集约程度。

深圳市河流沉积物重金属污染特征及评价

分析了深圳市的深圳河、布吉河、龙岗河和茅洲河等4条河流沉积物中重金属的含量和富集状况,并对重金属污染的潜在生态危害进行了评价。结果表明(1)1996—2003年,深圳河、布吉河、龙岗河和茅洲河沉积物中重金属的含量都有上升的趋势;布吉河和龙岗河沉积物中的重金属含量较高,特别是Cu、Zn和Cr的含量比其他两条河流高出较多,深圳河居中,茅洲河较小;这4条河流都以Cd、Cu、Cr和Zn的富集为主。(2)在研究时段内,这4条河流沉积物重金属污染的潜在生态危害指数(RI)都有上升的趋势;其中深圳河、布吉河和龙岗河的RI在多数年份都达到强或很强的程度,Cd、Hg、Cu为主要贡献元素;4条河流中,茅洲河受重金属污染最小,其RI为轻微或中等,只有Cd和Hg的生态危害系数为中等或强。针对深圳市河流沉积物中重金属的累积机理,建议通过改善区域水文条件、控制污染物的排放等措施加以控制和治理。

深圳市近岸海域水体和沉积物环境质量评价

采用多种方法定量评价了深圳市近岸海域水体和沉积物的环境质量,并分析了其影响因素。研究结果表明:(1)深圳市近海水体主要受到沿岸陆源污染和海上交通污染的影响,主要超标物为无机氮(TIN)和PO4-P。(2)由于污染源空间分布的差异,西部海域水体污染较为严重,为IV级水质;而东部海域的污染较轻(除小梅沙湾口外),其水质大多达到I类标准。(3)东部海域水质富营养化程度小于西部海域.东部海域水体大多为贫营养水体;西部海域所有监测点的水体都是过营养水体,且TIN(>PO4-P)为主要的限制性因子。(4)深圳市近海沉积物受到一定程度的污染,但总体尚好,大多能达到II级标准。除了有机污染物外,沉积物还受到重金属污染。沙头角湾口以Hg和Cd污染的潜在生态危害系数较大,而其他海域以Hg污染的潜在风险系数较大;沉积物重金属污染的潜在生态危害指数只有沙头角湾口和固戍近海在2002年达到强的程度,其他监测点较轻微。

黄土高原水土保持建设的环境效应

水土保持是黄土高原生态恢复和重建的基础,但在有效拦蓄径流和泥沙的同时,水土保持建设改变了水分和养分的静态分布格局和动态循环过程,并由此对区域的环境产生影响。分析了水土保持建设对水文环境和土壤环境的影响及其研究动态。不同水保措施都能在一定程度上调节和控制水文过程,改善流域的水质,提高土壤的质量,提高土壤的含水率;而人工林草植被不同程度地减少了土壤含水率。同时对黄河断流以及土壤干层与水土保持建设的关系进行了探讨。

深圳市大气降水化学组成演化特征分析：1980-2004年

为了定量分析大气降水化学组成的长期变化特征，采用深圳市1980-2004年的大气降水化学资料进行研究，所有样品都分析了pH、Cl^-、F^-、SO4^2-、NO3^-、NH4^＋、Na^＋、K^＋、Ca^2＋和Mg^2＋等指标。结果表明：（1）研究时段内，降水pH随着时间呈逐渐下降趋势，且pH值在大部分年份均低于5．6，最低值仅为4．49，从而对环境酸化产生明显的影响；降水pH还具有较大的时空变异性，南山和宝安区的pH值低于其它四个区；在月度变化上，夏秋季节的pH值低于春冬季节。（2）SO4^2-是降水中最主要的阴离子，占降水中总离子质量的31．34％～38．95％，且SO4^2-对降水酸度的贡献随着时间呈下降趋势；NO3^-是除SO4^2-外最重要的酸根离子，其浓度随着时间呈上升趋势，从而对降水酸度的贡献逐渐增强。（3）Ca^2＋是降水中最主要的阳离子，占降水中总离子质量的14．34％～20．24％。Na^＋是除Ca^2＋外最重要的阳离子。其浓度随着时间呈增加的趋势，NH4^＋的浓度则随着时间呈现先上升后下降的趋势。（4）降水化学组成受到人为源的强烈影响，在研究时段内，人为源呈现上升的趋势，地表源呈现先上升后下降的趋势，海洋源呈现先下降后上升的趋势。（5）研究区的降水化学组成有明显的季节和区域差异，春季和冬季离子含量较高，在夏季较低：南山区、龙岗区降水中离子浓度高于福田区、盐田区、宝安区和罗湖区。

深圳市河流水质退化及其驱动机制研究

采用1986-2004年的长期观测数据，探讨了河流水质的演化规律及其驱动机制。研究结果表明：深圳市河流水体中的主要污染物为CODMn、BOD5、NH3-N、挥发酚、石油类、TP等6个指标。1986～1990年，大沙河、茅洲河、西乡河、观澜河、龙岗河和坪山河年水质为尚好阶段，河流水质大多可以达到地表水Ⅱ或Ⅲ类水标准；1991～1994年，河流水质开始恶化，在这个阶段，除大沙河、茅洲河、观澜河、龙岗河和坪山河在个别年份水质为Ⅲ级或Ⅳ级外，6条河流的水质在大多年份已经恶化为Ⅴ类或劣Ⅴ类水；1995-2004年，6条河流水质都已经恶化为劣Ⅴ类水，其河流水质已经受到极度污染，其中深圳河远在1986年，其水质就已经为劣Ⅴ级。目前，仅有特区内的深圳河和大沙河水质有所好转，可能已经达到社会经济增长和环境质量逐渐优化的阶段。而工业化、城市化、人口增长和土地利用格局变化是水质退化的主要驱动机制。

流域水资源丰富度评价的突变评判模型

针对水资源丰富度与影响因素之间复杂的关系，提出了应用突变评判模型来评价流域水资源的丰富度．以便解决在水文条件复杂的地区样本不全和难以获得的难题。

区域水资源可持续利用的生态经济评价：以辽河三角洲为例

本文从一个独特的角度，将水资源生态系统和社会经济系统耦合成水资源生态经济系统，把水资源的开发利用纳入生态经济系统的运行体系之中， 利用生态经济学中的生态经济协调发展理论和可持续发展的思想，建立水资源可持续利用的生态经济评价体系。在此基础上，对辽河三角洲地区水资源的可持续性进行了评价，其结果表明：辽河三角洲地区水资源开发利用的可持续性从1986年到1995年间逐渐减弱，目前处于极弱可持续利作阶段。

突变级数法在水资源持续利用评价中的应用

介绍了突变级数法的基本原理和应用步骤 ,并以盘锦市水资源持续利用评价为例验证了其具体用法。

黄土丘陵区小流域土地利用和植被恢复对土壤质量的影响

土壤质量的维护和提高是全球生物圈可持续发展的重要因素之一 .对黄土丘陵小流域持续利用2 5年后的荒草地、山杏林地、农地、油松林地、灌木林地和撂荒地土壤性状的研究结果表明 ,不同土地利用方式和植被恢复类型对土壤质量有很大影响 ;植被恢复重建和农地撂荒将增加土壤有机质含量 ,提高土壤质量 ;粗放的农业耕作措施将降低土壤质量并引起土壤退化 ;灌丛有明显的肥力岛屿作用 ;撂荒在一定程度上可以培肥土壤 .随着“西部大开发”、“退耕还林还草”和生态重建工程的开展 ,在半干旱黄土丘陵沟壑区 ,建植灌木、种植牧草。

水资源可持续利用的生态经济评价

本文从一个独特的角度 ,将水资源生态系统和社会经济系统耦合成水资源生态经济系统 ,把水资源的开发利用纳入生态经济系统的运行体系之中 ,利用生态经济学中的生态经济协调发展理论和可持续发展的思想 ,建立水资源可持续利用的生态经济评价体系。在此基础上 ,对辽河三角洲地区水资源的可持续进行了评价 ,其结果表明 :辽河三角洲地区水资源开发利用的可持续性从 1986年到 1995年间逐渐减弱 。