湘江流域长沙段沉积物中重金属污染及来源

选取受采矿污染严重的湘江长沙段为研究对象,对其流域沉积物中的重金属污染状况和来源进行研究。采用ICP-MS分析沉积物中Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、As和Cd的含量,采用富集因子评价重金属污染,通过Pearson相关分析、层次聚类分析和主成分分析研究重金属的来源。结果发现湘江长沙段地表水中Mn的最大值和平均值、As的最大值都超出了中国地表水环境质量的I级标准。沉积物中重金属平均含量由高到低依次为Fe>Mn>Zn>Cr>As>Cu>Ni>Co>Cd,其中Cr、Ni、Zn、As、Cd的平均含量均超过了TEC值。采样点S5附近Mn、Fe、Co、Zn、As和Cd元素含量较其他采样点高。来源分析发现Mn、Zn、As和Cd可能与锌矿和锰矿的开采及冶炼废水的排放有关,Fe、Cu、Ni和Co可能来源于自然存在,Cr可能与工业废水的排放有关。结合富集系数EF分析发现,Mn、Cd、Zn、As污染最为严重,这四种元素的污染主要受人为活动的影响。

湘江长沙城区段河岸带植物区系分析

为促进湘江流域河岸带生态恢复与重建及生物多样性保护,运用样地调查、植物区系和统计分析的方法,对该区域植物物种的基本构成、地理成分进行分析。结果表明,研究区共有维管植物30科58属62种,其中有蕨类植物1种,种子植物61种,分属29科57属,占湖南种子植物比例较低,说明该区域植物种类相对较少。单属科和单型属所占比例大、优势科明显,反映出水陆交错带的复杂环境对植物的干扰。科可分为4个分布型和2个变型,属可分为11个分布型和4个变型,说明该区域植物区系地理联系广泛。科和属的分布型说明该河岸带种子植物区系泛热带亲缘性,反映出湘江地处亚热带季风气候的特征,也说明其在本区域植物区系中占有一定地位。

湘江长沙城区段河岸带植物群落多样性研究

为探讨随着湘江水位的周期性变化是否导致河岸带植物群落多样性的变化,在长沙城区段的湘江东岸设置了30个样方进行调查。计算群落各层次的重要值以及Patrick丰富度指数、Shannor-Wiener多样性指数、Simpson优势度指数和Pielou均匀度指数等对群落多样性进行分析。结果表明:(1)湘江长沙城区段河岸带植物群落物种较丰富,样方中共出现62种植物,隶属于59属30科;(2)群落中乔灌藤草各层次的重要值分别为26%、27%、2%、68%,丰富度指数分别为11、7、4、40,多样性指数分别为0.77、0.68、0.11、2.00,优势度指数分别为0.01、0.01、0、0.02,均匀度指数分别为0.19、0.16、0.03、0.49。群落各层次的4种多样性指数具有相同的趋势,均表现为草本层>乔木层≥灌木层>藤本层;(3)草本层的重要值与各多样性指数最大,草本层的生态功能地位明显,可作为河岸带生态修复的物种选择对象。

湘江长潭株段河床沉积物重金属污染源的铅同位素地球化学示踪

本次工作利用等离子质谱仪(ICP-MS)对湘江长沙-湘潭-株洲河段河床沉积物重金属含量和铅同位素组成进行了系统的分析。结果表明,河床沉积物富集V、Cr、Mn、Co、Ni、Th、U、Cu、Pb、Zn等多种重金属,其中Cu、Zn、Pb等重金属于株洲段沉积物中达高度至极度富集。沉积物重金属的富集特征暗示沉积物存在较严重的重金属污染。沉积物铅同位素组成以相对富Th铅为特征,具明显的人为源和自然源铅,其^(206)Pb/^(207)Pb值在1.1723至1.1855之间,^(206)Pb/^(208)Pb值在0.4760至0.4786之间。其中自然源铅主要为花岗岩铅,而人为源铅则为铅锌矿矿石铅和燃煤铅构成,即沉积物铅同位素组成为花岗岩铅、铅锌矿矿石铅、燃煤铅组成的三元混合铅。铅同位素比例估算显示,长沙、湘潭段沉积物铅锌矿矿石源铅比例平均依次为23%、32%,燃煤源铅比例平均依次为47%、23%,自然源铅比例平均依次为30%、45%;株洲段沉积物的自然源铅比例较低,平均为17%,而矿石铅和燃煤铅的比例较高,平均依次为34%和49%。V、Mn、Co、Cu、Zn、U等其他重金属与Pb一样,长沙、湘潭段沉积物人为源比例小于67%,株洲段沉积物人为源比例达70%。因此,湘江长潭株段河床沉积物重金属污染问题值得引起高度重视。

湘江长沙段沿岸常见农作物重金属污染研究——Zn、Cu、Pb和Cd的富集规律及污染评价

由于受污水的长期影响,湘江流域土壤和农作物中重金属的富集已成为重要的环境问题之一。为此对湘江流域长沙段沿岸的10种常见农作物(芝麻、辣椒、甘蓝、空心菜、大蒜、红菜苔、胡萝卜、白萝卜、莴笋、豌豆)中的Zn、Cu、Pb和Cd含量进行了分析,采用单项污染指数法和尼梅罗综合污染指数法对农作物污染情况进行了评价。结果表明:10种农作物中重金属含量依次为Zn>Cu>Pb>Cd;除胡萝卜、白萝卜外,其他试验农作物以根部积蓄重金属能力最强;非食用性组织富集重金属的能力比可食用性组织强;湘江流域长沙段沿岸农作物中重金属以Pb、Cd污染较为严重。

长沙水利枢纽工程蓄水后的湘江长沙段重金属污染评价

2014年8月～2015年5月对工程蓄水后的湘江长沙段水体中砷、汞、铅、镉4种主要重金属的污染状况进行了水质监测，并运用改进后的内梅罗指数法进行水体中的重金属污染综合评价。评价计算结果显示，同为饮用水源一级保护水域的黑石铺和杜甫江阁断面水体中汞含量超标率均达到100％，所有断面总超标率为66．7％。多个断面重金属镉监测浓度超过1μg／L，最高浓度为1．469μg／L。工程蓄水前后，水体重金属镉含量基本持平，砷、汞、铅含量均出现不同程度的上升，汞为湘江长沙段污染最严重的重金属。在各个监测断面中，坪塘、黑石铺和杜甫阁断面水质重金属污染严重，其余断面分时段出现轻度污染。

2020年湘江长沙段仔稚鱼资源现状及其对水文环境的响应

研究仔稚鱼资源时空分布及其与水文环境的关系,为湘江仔稚鱼资源监测及长江十年禁渔效果评估提供本底数据及理论参考。2020年5-6月,在湘江下游长沙香炉洲江段进行为期57 d的仔稚鱼资源调查,以弶网采集鱼卵及仔稚鱼,每周采样2 d,每次采样时长15min。结果显示:(1)采集点共出现苗汛7次,第一次为5月22日,最后一次为6月29日,7次鱼汛平均水温为(26.5±0.57)℃,网口平均流速为(0.237±0.095)m/s;(2)共采集仔稚鱼547831尾,隶属5目8科41种,以产沉性卵鱼类(23种)和广适性鱼类(24种)为主,分别占56.1%、58.5%,鲤科鱼类31种、占比75.6%,优势种9种:子陵吻虾虎鱼(Rhinogobius giurinus)、飘鱼(Pseudolaubuca sinensis)、大鳍鱊(Acheilognathus macropterus)、银鲴(Xenocypris argentea)、鲤(Cyprinus carpio)、䱗(Hemiculter leucisculus)、黄尾鲴(Xenocypris davidi)、鲫(Carassius auratus)和麦穗鱼(Pseudorabora parva);(3)白天时段仔稚鱼总密度(0.093尾/m^(3))仅为夜间(0.567尾/m^(3))的1/6,鲴类的昼夜差异更加明显,夜晚为白天的25倍,大鳍鱊、子陵吻虾虎鱼、银鲴及草鱼(Ctenopharyngodon diellus)昼夜分布存在显著差异;(4)表层仔稚鱼密度(0.548尾/m^(3))为中下层(1.048尾/m^(3))的1/2,且子陵吻虾虎鱼、银鲴、鲤(Cyprinus carpio)及草鱼垂直分布存在显著差异;(5)流速对方差的贡献率为90.8%,与仔稚鱼总密度变化呈显著性相关(P=0.042),但与优势种及家鱼种类未表现出显著相关性,水温贡献率为9.2%,未表现出显著相关性。应进一步完善湘江长沙段仔稚鱼资源时空分布规律及其对水文环境响应的调查研究。

生态治理技术在长沙市梅溪湖的应用研究

长沙市梅溪湖作为梅溪湖片区的绿心,是湘江新区核心区域的城市"海绵体",其水环境质量的稳定是片区开发建设的重中之重。但随着梅溪湖片区的集中开发,周边商业、餐饮业快速发展,人流量逐步增加,生态环境破坏风险加大,对梅溪湖水生态环境和景观生态的维护带来了极大考验。为改善梅溪湖生态环境,采用生态优化处理、营养级串联调控、营养物生物过滤、营养物生物吸收等生态治理技术对梅溪湖景观水体实施净化工程。实施生态治理技术后,对梅溪湖湖区水质进行了监测,结果显示梅溪湖水质由地表水Ⅳ类水提升至Ⅲ类水,初步形成了"水清岸绿"的风景。梅溪湖生态治理修复工程的成功实施为相关工程的建设提供技术借鉴。

湘江长沙综合枢纽工程坝区河段河床变形预报试验研究

文章基于全沙动床物理模型,对湘江长沙综合枢纽坝区河段河床变形情况进行模型试验研究。在模型河床变形验证相似的基础上,对枢纽正常运行初期中水中沙典型年以及丰水丰沙典型年坝区河床变形进行预报。研究表明枢纽建成正常运行后,中水年与丰水年坝区河段河床冲淤变化规律相似,但变化幅度要小。坝上河床冲淤相间,总体稍有淤积;坝下近坝段冲刷深度较大,冲刷的泥沙主要在下游附近河床淤积,随着枢纽运行时间的延长,该段河床的淤沙逐渐向下游输移。

长沙营盘路湘江隧道分岔大跨施工技术

长沙营盘路湘江隧道匝道与正洞分岔合流大跨段断面大、变化多、埋深浅、地质差、受力变形复杂。为了安全顺利地完成合流大跨段开挖,介绍了一套完整的分岔大跨合流段施工技术,并对开挖断面渐变分部、异型二次衬砌等关键控制技术进行了详细阐述。实践证明,本分岔合流段大跨在埋深浅、地质差、环境复杂的情况下采用合适的地层加固措施、不同断面的合理渐变、超大断面的合理分块、保留临时支撑施作二次衬砌等技术是切实有效的,可为其他类似工程施工提供参考。

湘江长沙段底泥中重金属污染分布及风险评估

本文对湘江长沙段底泥进行采样分析,研究其中V,Cr,Mn,Co,Ni,Cu,Zn,Cd,Pb和As等10种重金属的空间分布规律,利用Hakanson污染程度修正指数(mC_d),Nemerow综合指数(P_s)和综合潜在生态风险指数(RI)评估其环境风险。进一步的,本文还通过主成分分析(PCA)、聚类分析(HCA)和Pearson’s相关性分析等多元统计方法探究重金属的可能来源。

湘江长沙综合枢纽工程库区9种痕量元素污染评价

通过对2018年10月~2019年8月湘江长沙综合枢纽工程库区水体中的9种痕量元素的含量进行分析和污染现状评价,为研究区域的痕量元素污染防治提供技术支撑。结果表明在湘江长沙综合枢纽工程库区,9种痕量元素的含量浓度均符合国家地表水环境质量标准(GB3838-2002);从空间分布来看,铊、钼、锑、钒、镍、钡空间分布比较均衡,钴、硼、铍空间分布呈现无规则波动;从时间分布来看,汛期要优于非汛期,丰水期要优于枯水期。按内梅罗指数法进行评价,库区水体检测点样铊呈现无污染、轻微污染次数分别占总数的92.21%,7.79%,其它元素呈现无污染状态;尤其是较大降水以后或汛期容易出现铊污染的情况。

内陆地区科创走廊重塑城市创新格局的思考——以湘江西岸科创走廊为例

创新是推动"双循环"的重要驱动力,当今科技创新发展的时代中,科创走廊建设十分必要且影响力极其强大,是重塑城市创新格局的重要举措。本文以长沙湘江西岸科创走廊为案例,论述了内陆地区科创走廊重塑城市创新格局的建设构想与规划过程,同时总结了内陆地区科创走廊的规划思路和实施建议,以期为内陆地区科创走廊的规划设计提供借鉴思考,从而推动从走廊-城市-区域的创新体系建立,助力于长沙打造具有核心竞争力的科技创新高地,也能对其他内陆城市提供经验。

湘江长株潭段水环境容量研究

以非持久性污染物COD和NH3—N作为代表性预测污染因子,以大量湘江长株潭段的环境状况检测和质量评价数据为基础,采用二维水质模型计算,对湘江长株潭段水环境容量进行研究。结果表明,湘江长株潭段水COD环境容量为66 052 t/年,NH3—N环境容量为6 600.2 t/年。现状COD排放量为102 052 t/年,是环境容量的1.5倍;NH3—N排放量为19 951 t/年,是环境容量的3倍。COD和NH3—N分别需削减35%和67%才能满足允许排放量的需要。

湘江株潭长段江水(枯水期)和沉积物中汞的分布和形态

湘江株潭长段江水中(枯水期)的总汞含量为(1.881±1.854)μg.L-1,以颗粒态汞为主.总汞和溶解态汞最大值都出现在霞湾,霞湾—湘潭段衰减快,此后缓慢衰减一直到洞庭湖.沉积物中总汞平均含量为0.846 mg.kg-1,处于高的污染水平,沉积物总汞的最大值也出现在霞湾,达到3.268 mg.kg-1.远远超过国家土壤污染三级标准.霞湾—马家河段是汞的主要沉积段,总汞含量平均为2.218 mg.kg-1.易家湾—橘子洲江段沉积物中总汞含量大幅下降,平均为0.442 mg.kg-1.进入长沙段后,汞含量下降缓慢.沉积物孔隙水中汞浓度平均为0.035μg.L-1,与沉积物总汞没有显著的相关性.沉积物中的汞主要以残渣态、有机结合态、水溶态和可交换态为主,能被重新活化的有机结合态汞含量较高,容易形成再次污染.沿程有机结合态汞比例略有下降,残留态汞比例略有升高,提示有机结合态汞可能部分转为残留态汞.该江段汞沉积层厚约65 cm,沉积层愈靠近顶部,总汞含量愈高.但靠近顶部30～25 cm,总汞含量不再增加.

基于三角随机模拟和ArcGIS的河流水环境健康风险评价模型

基于河流水环境系统中随机性、模糊性等多种不确定性共存或交叉存在的特性,将三角模糊数与随机模拟方法相耦合,构建了三角随机模拟模型,并将其应用到湘江(长沙段)的健康风险评价中。通过将各参数浓度进行三角模糊化和随机模拟,结果表明,各断面污染物造成的健康风险的变化趋势,总体沿湘江上游至下游逐步降低,表现为昭山>猴子石>五一桥>橘子洲>乔口>三汊矶,且昭山、三汊矶断面和乔口断面均有恶化趋势。相对于常规的确定性方法,本模型能够得出评价区域健康风险的可能值区间及其相应的概率水平等定量信息,更加客观、全面地表征评价区域的风险状态及其空间分布差异,为决策者提供更多有用的信息。

基于复合生态系统理论的长沙湘江滨水区景观资源评价与优化

近年来,随着我国经济的飞速发展、社会经济的转型,以及人们环境意识的提高,滨水区开发已成为我国城市开发建设的热点。城市滨水区景观规划设计研究对于合理、充分利用城市滨水区景观资源,塑造特色鲜明的城市形象,提高城市生态环境质量,促进城市滨水区开发有着重要意义。从复合生态系统理论的角度,在湘江滨水区景观资源调查、景观资源分类的基础上,运用灰色聚类法对湘江滨水区景观资源进行定量评价,提出景观资源优化思路,探讨滨水区景观规划设计的途径。认为现代城市大规模滨水区更新改造和开发大背景下的城市滨水区景观规划设计,应尊重城市地域性特点、文化内涵和风土人情,并与传统的滨水活动有机结合,保护和突出城市历史格局和风貌特色。

交通运输成本视角下长江中游城市群城市网络空间关联机制

结合引力模型、交通运输成本模型、网络中心度模型、块模型和QAP模型,分析长江中游城市群城市网络空间关联及其驱动因素得出:①武汉城市圈、环长株潭城市群内部的经济联系强度均高于环鄱阳湖城市群,且武汉城市圈与环长株潭城市群之间的经济联系强度较为突出,长江中游城市群已经以武汉市和长沙市为中心形成了两个明显的城际经济联系密集区。②长江中游城市群三大城市群的综合运输成本存在差异。环长株潭城市群内部交通一体化程度最高,环鄱阳湖城市群最低。长沙市至武汉城市圈、武汉市至环长株潭城市群的交通运输成本明显低于长沙市、武汉市至环鄱阳湖城市群城市的交通运输成本。③长江中游城市群城市网络对外辐射能力整体较强,而整体的吸引能力相对偏弱,即三大城市群之间的经济联系较弱,而其内部的城际经济联系则较强。环长株潭城市群对外辐射、吸引和中介能力整体最强,环鄱阳湖城市群相对最弱。④长江中游城市群城市关联网络可以划分为主溢出板块、净受益板块、经纪人板块、主受益板块四个功能板块。主溢出板块是长江中游城市群城市关联网络的发动机,净受益板块处于相对边缘的位置,经纪人板块是主溢出板块和主受益板块之间联系的桥梁。⑤在多因素共同作用下,城市之间地理位置相邻、交通基础设施水平相近、产业结构相近和外向型经济结构相近有助于长江中游城市群城市关联网络发展,而外资利用水平、互联网开放程度等方面的差异化发展促进了城市之间的空间关联。

湘江株洲段镉污染对长沙市水源水镉浓度的影响及其应急处理措施的探讨

目的应急监测镉污染事件后长沙市各自来水厂水源水和出厂水水镉浓度,并采取应急处理措施,以确保市民饮用水健康。方法按照GB/T5750-1985《生活饮用水标准检验方法金属标准》(无火焰原子吸收分光光度法)检测水镉。结果在监测时段内,各水厂水源水水镉浓度均超过国家标准,呈现先升后降的变化趋势;在各自来水厂反应池入口处投加石灰乳,并增投絮凝剂后出厂水水镉浓度降至国家标准以下。结论湘江株洲段镉污染对长沙市各水厂水镉浓度显著影响,水源水水镉浓度均明显上升且超过国家标准;采取投加石灰乳,并增投絮凝剂的应急措施效果明显。

环大珠三角城市群游憩带旅游产业集聚发展路径模式--以广东山海旅游产业园区建设为例

在我国环城市(群)游憩带地区,因城市规模市场、旅游出行便捷、核心资源吸引、城乡环境差异、旅游用地宽裕等因素,成为旅游产业集聚发展的理想空间。通过对环大珠三角城市(群)游憩带上广东各市在建、待建山海旅游产业园区的实地调研及其规划文本分析,发现在南部滨海休闲游憩带与北部山区生态游憩带上,旅游产业集聚发展成为趋势,已从单纯资源景区组团式集聚(资源景区组团)发展到度假要素配套式集聚(度假娱憩综合体),乃至旅游产业集群式集聚(旅游产业园区)阶段,反映了资源、资本、智力等因素的不同作用,并在依赖资源环境、城市城镇的基础上,通过市场和政府的双重作用,促成了观光游览型、度假娱憩型、文化创意型、装备制造型等旅游产业集聚发展模式。为发挥旅游产业的规模经济、集聚经济效应,提升区域产业竞争力,地方政府需要在旅游产业规划、公共平台建设、公共服务提供、旅游用地审批等方面有所作为。