乐安河流域入鄱阳湖营养盐通量及溯源分析

该文选取鄱阳湖典型入湖河流乐安河为研究对象,构建SWAT模型模拟了流域1990-2020年入湖营养盐通量。基于子流域营养损失状况对入湖TN和TP通量进行溯源分析,确定主要贡献区域和排放源。结果表明,入湖营养盐通量存在明显年际变化,分别在1995年和2011年达到峰值(TN:31.22 Gg;TP:7.75 Gg)和谷值(TN:5.90 Gg;TP:1.62 Gg)。下游区域TN和TP损失强度明显高于中上游区域,其中子流域15、22和23为高损失强度区域。溯源分析发现,流域下游为入湖营养盐主要贡献区域且越靠近流域出口贡献权重越高。河口断面TN和TP主要来源区域均为子流域13、22和27,且耕地和森林为非点源营养损失的主要排放源。

鄱阳湖区乐安河流域营养盐负荷影响因素分析

鄱阳湖作为中国最大的淡水湖,2000年后其水系和湖体水质总体都呈下降趋势.以鄱阳湖流域内的典型流域——乐安河流域为例,初步分析了流域内面源污染的主要影响因素、主要污染成分及其对污染程度的影响.研究表明,氮比磷对水质影响更明显,氮的3种物质形态中硝态氮(NO-3-N)含量最高,对水质影响也最大.根据总氮和NO-3-N浓度差异可将流域内的水质分为4个区域,从上游到下游富营养化程度不断升高,最上游为Ⅱ类水质,而最下游的总氮浓度接近Ⅳ类水标准.3年监测期内降雨量和强度的变化导致氮、磷浓度的巨大差异,林地对面源污染物有较好的消减作用,而农田的氮、磷流失是营养物产生的主要来源,人类活动特别是农事活动对土壤氮、磷的干扰是导致氮、磷浓度年内变化的主要原因.因此,削减流域内营养盐的产生、减少入湖河流携带污染物总量是改善鄱阳湖水质的重要途径.

乐安河流域可持续发展指标体系研究

基于Chaves&Alipazz在巴西南某流域建立可持续发展指标体系理论,根据乐安河流域的实际情况及数据获取程度,选用可避免主观性误差的定量指标,建立了乐安河流域可持续发展指标体系,计算出乐安河流域可持续发展指数为0.72,属于中等水平。其中最高参数值为水文现状指标(0.88),而最低值为压力指数参数(0.25),充分反应了流域内目前水质尚好,水量也充分,但社会经济发展及气候变化影响已带来巨大压力。为了全面提高流域的可持续发展能力,水权使用方和政策制定者应致力于提高流域内水源涵养功能,加大污染防治力度,合理制定土地利用规划,改善土壤环境,提升流域内部环境容量。

乐安河流域城市人群铜膳食暴露及健康风险

铜是人体必需的微量元素之一,但其过量摄入可能对人体健康带来潜在危害。为研究江西省乐安河流域铜矿开采区附近城市居民膳食铜暴露量及其健康风险的特征,在乐安河流域的上、中、下游选择3个典型城区(德兴市、乐平市和鄱阳县),分别采集蔬菜、大米、肉类、鱼、蛋和牛奶共6类食物(蔬菜、大米、肉类、鱼、蛋和牛奶)样品66份。利用电感耦合等离子体质谱仪测定食品的铜含量,并根据居民膳食结构特征,以危害指数为评价指标评估3个典型地区的儿童、青少年、成年人、老年人由铜摄入导致的非致癌风险。结果表明,6类食物中铜含量分别为(4.40±2.23)、(2.61±1.13)、(0.48±0.21)、(0.74±0.26)、(0.80±0.09)、(0.05±0.02)mg?kg^(-1)。蔬菜和大米中铜含量远高于肉类、鱼、蛋和牛奶,两者对人群的膳食铜摄入量贡献之和占总体的90%以上。3个研究城区膳食铜摄入量顺序为德兴>乐平>鄱阳。乐安河流域城市人群膳食铜摄入导致的非致癌风险大于1的比例顺序为儿童(68.8%)>青少年(38.6%)>成年人(16.9%)>老年人(12.3%),其中,德兴市区儿童HQ>1的比例为78.0%,乐平为69.0%,鄱阳为59.4%。表明该流域低年龄人群的铜暴露值得重点关注。本研究根据膳食结构全面考虑多种食物类型对膳食铜摄入的贡献,并将研究人群按年龄划分不同年龄段,分别进行健康风险评价。研究结果对居民健康饮食和政策制定具有一定参考意义。

乐安河流域农用地表层土壤重金属污染评价及来源分析

为探究乐安河流域农用地土壤重金属污染状况及污染来源,采用潜在生态风险指数法对流域内的Cd、Hg、As、Pb、Cr、Cu、Zn、Ni等8种重金属元素含量进行评价,并通过主成分分析及单因素方差分析来判断8种重金属污染的来源.结果表明,研究区内Cd含量超筛选值的点位占比为63.32%,污染情况较为严重,Cu含量超筛选值的点位占比为15.16%,存在轻微污染,其余6种元素超筛选值点位占比均小于4%,基本无污染;研究区内的Cd属于强生态危害,Hg属于中等生态危害,其余6种元素均属于轻微生态危害. 8种元素综合后属于中等生态危害;研究区内农用地表层土壤中8种重金属元素的全部信息可由3个主成分来反映,所代表的实际意义按贡献率排序分别是有色金属冶炼活动、有色金属矿采选、工业活动产生的废水;研究区内Cd、Pb污染的主要来源为有色金属冶炼活动;Hg污染的主要来源为污水处理厂的工业废水处理活动;As污染的主要来源为土砂石和有色金属矿产的采选活动;Cr、Ni污染的主要来源为生活垃圾填埋焚烧和有色金属矿采选活动;各企业和设施周边的Cu、Zn含量无明显差别,故暂无法将Cu、Zn的主要来源具体到某一类企业或设施.

三种卫星降水产品在乐安河流域径流模拟中的应用

为分析卫星降水产品在乐安河虎山水文站以上流域径流模拟中的适用性,基于流域内45个站点的实测降雨资料,对TRMM 3B42V7、MSWEP及CHIRPS三种卫星降水产品进行精度评估,在此基础上分别将站点降水和卫星降水数据输入新安江模型得到流域月径流过程,并与虎山站的实测径流进行比较。结果表明,三种卫星产品中MSWEP的降水数据精度最高,TRMM次之,CHIRPS最差,但MSWEP在研究区具有低估降水量的现象;在径流模拟上,三种卫星数据模拟结果均可以从整体上反映月径流的变化过程,验证期内线性拟合系数和纳什效率系数均高于评价标准,其中MSWEP数据的月径流模拟在验证期的线性拟合系数、纳什效率系数分别为0.848、0.716,模拟效果最好。该研究可为水文气象条件相近但资料稀缺地区的卫星降水产品选择提供参考。

乐安河流域水文气象要素变化特征分析

根据乐安河流域1954—2013年水文、气象资料,采用非参数统计方法 Mann-Kendall和Spearman秩相关检验对其降水、气温、暴雨、干旱和径流变化进行趋势分析。结果表明:乐安河流域降水总体呈弱减少趋势,其中春、秋、冬季降水量呈减少趋势,夏季降水量呈增加趋势;平均气温呈极显著增加趋势;全年干旱时间呈上升趋势,除了20世纪60年代其他时期整体上表现为秋冬旱出现频率高于夏旱;流域径流变化与年降水量总体变化趋势基本吻合。以上结果说明,该流域季节性干旱和洪涝灾害有进一步加剧的风险,需要采取措施应对全球气候变化对区域水资源的影响。

2022年江西省乐安河流域超标准洪水遥感监测分析

2022年6月,受持续强降雨影响,江西省乐安河流域遭遇历史罕见特大暴雨,乐安河虎山站洪峰流量接近50年一遇,造成乐平市发生严重洪涝灾害。分析了此次强降雨过程造成的洪水雨情和水情特点,利用高分三号(GF-3)卫星遥感数据,对此次洪水汛情和灾情进行了动态监测和评估,准确、及时、全面跟踪了乐安河流域洪水的演进过程及发展变化趋势,为灾情应急抢险决策提供全局视角的技术支撑。

1954～2012年乐安河流域水文气象要素变化规律分析

根据乐安河流域1954~2012年水文、气象资料,采用滑动平均法和Mann-Kendall秩次相关检验法对其降水、气温、暴雨、干旱和径流进行趋势分析.结果表明:流域平均气温呈显著上升趋势(P<0.01),近10年来干旱情况日益加剧,尤其是2003年、2004年和2007年干旱时间分别达到56d、81d、57 d;蒸发量总体呈振荡缓慢下降趋势;降水量呈增加趋势,且近些年来暴雨强度和暴雨频率都有所增加.通过Mann-Kendall突变点检验,发现径流在1985和2003年存在两个显著的突变点.以上结果说明,该流域季节性干旱和旱涝灾害有进一步加剧的风险,需要采取措施应对全球气候变化对区域水资源的影响.

降雨变化对鄱阳湖区乐安河流域非点源产污的影响

以鄱阳湖典型入湖河流乐安河为例,构建SWAT模型,基于流域2020年土地利用类型空间差异特征,选取2011(枯水年),2014(平水年),2015(丰水年)作为典型降雨年份探究降雨差异对流域营养盐产污规律的影响。结果表明:不同降雨条件下流域营养盐产污负荷顺序为丰水年>平水年>枯水年。下游沿主支分布区域径流量以及中下游德兴-鄱阳万年段的TN和TP对降雨量增加的响应更为敏感;流域径流量对降雨量减少的响应空间差异不显著,婺源-德兴段的TN和TP对降雨量减少的响应程度高,而鄱阳-万年段对降雨量减少的响应程度则较低。研究结果可为流域制定针对性污染控制措施,进一步有效削减入鄱阳湖营养物负荷提供科学参考。

乐安河流域面源营养物质输移研究

根据乐安河流域2009~2011年17个监测断面的定期观测数据,初步分析了流域内总氮、总磷的时空分布规律。运用WATLAC水文模型和MESAW营养盐模型,对乐安河流域营养物质产出与输移进行模拟,估算主要土地利用方式营养物输出系数、产出量及河道滞留率。研究表明:该流域氮年产出量为10 438.0t,对流域出口处的贡献量为5 855.7t,滞留率为43.9%;磷年产出量为1 003.7t,对流域出口贡献量为344.9t,滞留率为65.6%。由于氮的可溶性强和流动性更强,因此比磷的产生量和贡献量都更多,并且滞留率受降雨影响更为显著。延长污染物的迁移路径和时间,可增加营养物的滞留率,减少对河道的贡献量。