基于四维度模型的湖南省湘江流域洪涝灾害风险评估

当前极端气候事件频发,降水频次与强度剧增,致使区域洪涝风险提高。为了降低区域洪涝风险,从致灾因子危险性、孕灾环境敏感性、承灾体脆弱性和防灾减灾能力四维度分析洪涝灾害风险的形成机理,基于11项指标,综合运用ArcGIS地理信息软件与熵权法等数理统计方法客观赋权,对湖南省湘江流域的洪涝风险进行综合性评估,最终制作出区县尺度的洪涝风险分布图。结果表明:湘江流域中西部致灾因子危险性低,中游地区孕灾环境敏感性高;环长株潭地区与衡阳市的承灾体脆弱性较高,但前者凭借良好的经济基础,其防灾减灾能力相对较强;湘江流域洪涝风险分布从东北向西南呈增强趋势,高洪涝风险区位于长沙市、益阳市、衡阳市及永州市南部,不同地区洪涝风险的主导因子不同。研究结果较好地反映了多因子作用下地区洪涝风险的差异,可为区域防洪减灾提供支撑。

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。

湘江岳阳段沉积物重金属污染特征及其初步生态风险评估

分析了湘江岳阳段表层沉积物样品中10种典型重金属元素(Cd、Cu、Pb、Zn、Cr、Tl、V、Mn、Co和Ni)的含量水平和分布规律,并采用地累积指数法和潜在生态风险指数法,初步评价了沉积物中重金属污染状况和潜在生态风险。研究结果表明:(1)湘江岳阳段沉积物中重金属Cd、Zn、Mn和Cu等污染较为严重,其含量范围分别为8.56～19.4 mg/kg、250～367 mg/kg、1489～2258 mg/kg和40.5～64.7 mg/kg;(2)研究区域中多种重金属潜在生态风险指数(RI)为369～698,表明研究区域沉积物重金属污染导致的潜在生态风险高,且主要风险污染物为Cd和Tl;(3)湘江岳阳段沉积物呈现出以Cd为主的多种重金属复合污染特征。

湘江衡阳段沉积物中铊等重金属的污染特征及其生态风险评估

湘江是我国重金属污染最重的河流之一。为了更全面了解湘江衡阳段表层沉积物重金属污染现状及其潜在生态风险,在前期相关研究基础上,分析了重金属Tl及其他4种重金属(Mn、Co、Ni和V)的含量水平和分布特征,并采用地累积指数法和潜在生态风险指数法对沉积物中重金属污染现状和潜在生态风险进行了评价。结果表明,湘江衡阳段表层沉积物中Tl和Mn有一定程度的累积和污染,其含量分别为0.12～2.09mg·kg-1和234～4580mg·kg-1。由于Tl具有较强的毒性响应,其潜在生态风险不容忽视。综合前期相关研究结果,研究区域中10种重金属总潜在生态风险指数(RI)为27.8～6266,约70%采样点具有重度生态风险,其主要风险来源于Cd和Tl。

河道型钉螺孳生地环境特点及灭螺措施

目的掌握河道型血吸虫病流行区钉螺孳生地的环境特点,提供最优的灭螺措施。方法选择湘江河长沙段钉螺孳生地现场,进行钉螺分布、钉螺扩散、水文、泥沙和3种灭螺措施效果的观察。结果湘江长沙段18块洲滩有钉螺分布,面积839．99 hm^2。钉螺逆水向上游扩散,年平均可达17．5 km。洲滩的植被93%以上是莎草。湘江水体含沙量较大,汛期5-10月占全年输沙量的70%,因河道水流不畅,所以每年洲滩都有泥沙淤积,厚度一般为1．0cm,部分低洼地带或水流缓冲处可达7．0cm左右。湘江一般4月上旬开始涨水,最高洪水位多见于5-7月,最高洪峰持续时间较短,8月开始退水。3种灭螺措施效果比较,实施土埋和翻耕垦种灭螺措施的6块洲滩,灭螺效果好,其中3块效果考核没有发现钉螺,另3块活螺平均密度均减少了95%以上。每年坚持药物灭螺处理的7块洲滩,灭螺效果差,活螺密度没有变化,其中有3块洲滩发现了感染性钉螺。结论钉螺向上游扩散同样具有较快的速度；洲滩植被以莎草为主；洲滩泥沙淤积主要是5-10月；湘江涨水和退水时间均较长江早；洲滩环境改造灭螺效果好,药物灭螺效果差。

湘江流域衡阳水口山段水环境健康风险评估

湘江衡阳水口山段的水质状况对区域内、下游居民饮用水安全和湘江流域的污染治理具有重要意义,为了解治理后湘江衡阳水口山段的水环境状况,选取水口山段龙洲、陈家洲、康家溪入湘江口上游500 m及下游1000 m、3000 m沿江断面的水质监测数据,探讨了水体中污染物的分布特征,应用美国环保局(USEPA)推荐的暴露计算方法和健康风险评价模型,首次对水口山段水体中砷、镉、六价铬、镍、锌、铅、铜、氨氮、汞、氟化物等10种典型污染物的健康风险进行评价.结果表明,各断面水体中的Pb均值都超过Ⅲ类水标准,Hg均值都为0.0001 mg·L^(-1),均处于Ⅲ类水标准上限值,仅T3断面水体中的Cd均值超过Ⅲ类水标准,各断面水体中的其它污染物均值都低于Ⅲ类水标准;同一断面不同时期水体中各污染物含量存在差异,其中5月份监测的数据明显偏高;通过超标率发现As、Cd、Pb、Hg为5个断面水样中的主要污染物,水样中As、Cd、Pb、Hg超标的断面分别为1、2、5、5个; T1—T5断面水样中,化学致癌物Cd、As、Cr6+、Ni通过饮水途径引起的成人总致癌风险值分别为9.82×10^(-5)、9.33×10^(-5)、1.45×10^(-4)、1.90×10^(-4)、1.67×10^(-4),均超过了国际辐射防护委员会(ICRP)所推荐的最大可接受水平,且T3—T5断面水样化学致癌物健康风险明显偏大,T1—T5断面饮用水由非致癌物所产生的健康风险数量级为10^(-1)1—10-9,与重金属元素致癌风险相比,其所占个人总健康风险的比例不到10-3,研究区水环境健康风险主要由致癌重金属元素所产生.

湘江长沙段洲滩钉螺防治后的种群动态

采用以系统抽样结合环境抽查的查螺方法,对湘江长沙段洲滩进行连续6年的螺情调查。2003—2008年跟踪调查了湘江长沙段24个洲滩,其中20个洲滩有钉螺分布,占洲滩总数的83.3%,4个洲滩从未查见钉螺。活螺洲滩数分别占当年调查洲滩的62.50%、66.67%、66.67%、70.83%、33.33%、37.50%;2008年与2003年相比,活螺洲滩数下降了40.00%,有螺框出现率、钉螺平均密度、活螺率分别下降了99.10%、99.74%、51.09%。经统计学处理,各洲滩有螺框出现率(Z=91.56,P<0.01)、活螺率(Z=65.13,P<0.01)不相同,但年度下降趋势明显。在20个有螺洲滩中,有感染性钉螺分布的洲滩5个,占有螺洲滩总数的25.00%;有感染性钉螺分布的洲滩逐年减少,平均密度和感染率逐年降低,2007—2008年所有洲滩均无感染性钉螺分布。湘江长沙段有螺洲滩采取的各种防治措施中,药物与环改灭螺相结合的效果远好于单纯的药物灭螺。各种环改灭螺措施中,又以抬洲降滩、翻耕垦种的灭螺效果更持久,更彻底。2007、2008年有螺洲滩数、钉螺总数急剧减少,有螺框出现率、活螺率大幅度下降还可能与水位和气候有关。湘江长沙段洲滩的螺情得到了较好的控制。

湘江株洲段氨氮污染变化趋势及规律研究

对湘江干流株洲段中氨氮在近10年来时间、空间上的变化规律进行了全面分析。结果表明,氨氮污染的空间浓度变化较明显,霞湾断面的氨氮含量最高;通过对污染源的治理,目前氨氮污染有减轻趋势;同时对污染源情况进行详细调查,工业污染源相对畜牧业、非点源的污染较重,但未经处理的生活污水,则成为湘江株洲段最重要的氨氮污染源。

湘江长株潭段底泥重金属污染现状评价

采用地积累指数法和潜在生态危害指数法从不同角度对湘江长株潭段底泥中的重金属污染进行分析评价。研究结果表明:对照全国土壤环境Ⅲ级质量标准和长株潭地区土壤背景值,重金属超标情况类似,Cd,As,Zn,Pb和Cu的含量峰值均在霞湾江段;各种重金属的污染程度从大到小的排序为:Cd,Zn,As,Pb,Ni,Cu和Cr;重金属的潜在生态危害系数从大到小的顺序为:Cd,As,Pb,Zn,Cu和Cr(Pb与Zn的相当),其中,Cd的影响起决定作用。

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。

贴近度法在湘江干流水质监测断面优化中的应用

为了合理设定水质监测断面,节约监测成本,以湘江干流为研究区,选用贴近度法对湘江干流18个监测断面进行优化,采用t值检验法对优化结果进行验证,并结合水环境管理的实际需求,对优化结果进行了修正,结果优化后的湘江干流监测断面减少为17个,且优化后断面所反映的水质与优化前无显著差异,表明贴近度法在水质监测断面优化中实用性较好,但需结合实际情况,使优化结果更具应用价值。

湘江(株洲段)沉积物重金属污染现状及生态风险评价

采集湘江(株洲段)9个断面的底泥样品,和1个柱状样品,对重金属(Cu、Pb、Zn、Cd、Ni、Cr、Hg、As)含量进行了检测;并运用地质积累指数法对底泥中重金属进行了生态风险评价。结果表明,该江段底泥已受到较严重的重金属污染,在霞湾断面达峰值。Cu、Pb、Zn、Cd含量为湘江背景值4.6倍~58.8倍,比该江段20世纪80年代均值增高1.71倍~1.96倍;地质积累指数评价结果表明,该江段未受到Ni、Cr的污染;Cd的污染比其他重金属的污染要严重,污染级别为强-极强、极强;重金属的垂直分布表明:大体上,各重金属元素最高值出现在深度0 cm^50 cm,随深度的变化Ni、Cr的含量变化不大。

湘江长沙段有螺洲滩不同灭螺措施效果评价

为了全面评价和考核湘江长沙段各洲滩近几年来采取的不同灭螺措施对洲滩钉螺（Oncomelania hupensis）螺情的影响，采用以系统抽样结合环境抽查的查螺方法，2003～2008年对湘江长沙段20个有螺洲滩进行了跟踪调查。结果表明，2008年与2003年相比，活螺洲滩数、有螺框出现率、钉螺平均密度和活螺率分别下降了40．00％，99．10％，99．74％，51．09％。经统计学处理，各洲滩有螺框出现率（Z=91．5602，P〈0．01）、活螺率（z=65．1332，P＜0．01）不相同，但年度下降趋势明显。在20个有螺洲滩中，有感染性钉螺分布的洲滩5个，占有螺洲滩总数的25．00％；有感染性钉螺分布的洲滩逐年减少，感染性钉螺的平均密度和感染率逐年降低，2007～2008年所有洲滩无感染性钉螺分布。湘江长沙段有螺洲滩采取的各种防治措施中，药物与环改灭螺相结合的效果远好于单纯的药物灭螺。各种环改灭螺措施，又以抬洲降滩、翻耕垦种的灭螺效果更持久，更彻底。

湘江(长株潭段)表层沉积物Zn污染现状分析

本文对湘江(长株潭段)表层沉积物进行了Zn等多种种元素测定,并分析了Zn与其他元素的相关性,得出湘江(长株潭段)表层沉积物中Zn含量从株洲依次递减,Pb、Zn和Cu的相关性最高且高于本底值,这主要与株洲地区的铅锌冶炼有关,今后还需进一步研究沉积物中Zn的迁移转化机理,为湘江饮水安全保驾护航。

长株潭都市区湘江生态经济带建设

都市区作为高密度的人类聚集地,人口与生态环境的矛盾日益突出。都市区生态经济建设显得尤为重要。长株潭都市区3座城市呈"品"字型分布,湘江一水串起3市,建设集旅游观光、生态绿化、科技园区、住宅区和重点小城镇于一体的带状生态经济综合体,即湘江生态经济带,对整个长株潭都市区生态经济建设发挥重要作用。

GM(1,1)模型在湘江株洲段氨氮预测中的应用

用MATLAB语言建立GM(1,1)模型,以湘江株洲段2003年-2008年氨氮监测值为基础,预测了湘江株洲段2003年-2015年氨氮年平均浓度。所建模型,经精度检验符合预测规律,具有一定的有效性、可行性和适应性。结果表明,建立的GM(1,1)模型精度较高,预测结果与实际监测浓度接近。氨氮年平均浓度呈下降的趋势。

湘江长株潭段生态经济带建设的法律措施实施五年评析

湖南省在建设生态和谐社会中创造性地提出了一个生态法律概念——湘江长株潭段生态经济带,并制定了一系列的法律措施。但是,这些法律措施实施五年来却进展很小。或许,管理者已将重点转移到长株潭城市群区域建设上来。建议管理者继续坚持湘江生态经济带建设,并将范围扩大到整个湘江流域。

湘江干流衡阳段水环境质量现状分析与评价

为摸清湘江干流衡阳段水环境质量现状和变化趋势,本研究参照2001～2005年在该区域中7个断面检测数据,以单指数污染评价法和综合污染指数法对11项主要污染指标进行了评价.结果表明:湘江干流衡阳段各监测段面不同污染物均出现不同程度的超标现象,湘江衡阳段干流整体水质呈改善趋势,控制断面水质明显好转,污染逐渐由上游(松柏断面)向下游(熬洲断面)转移.

湘江衡阳段镉污染分析及环境风险评价

用石墨炉原子吸收法检测了湘江衡阳市蒸湘区段和常宁市水口山矿区段各60名男性人体尿样和两个地区不同环境水体的镉含量,进行环境风险评价。结果表明,衡阳市蒸湘区60名男性人体尿样中Cd的平均浓度为2.74 ng/m L,水中Cd的平均浓度为0.42 ng/m L;水口山矿区60名男性矿工尿样中Cd的平均浓度为40.26 ng/m L;河水中Cd的平均浓度为7.02 ng/m L。水口山矿区水样中Cd的浓度和60名男性矿工尿样中Cd的浓度都高于衡阳市蒸湘区水样和居民尿样中Cd的浓度。这表明,在重金属矿区由于环境的影响,无论是环境水中还是职业接触者体内,镉的含量都高于一般地区和普通人群。