达里诺尔湖磷赋存特征及底泥释放影响因素

[目的]揭示封闭性内陆湖磷组成特点及底泥释放影响因素,为控制达里湖磷元素污染提供理论支持。[方法]对达里诺尔湖水体总磷(TP)、溶解性总磷(DTP)、溶解性无机磷(DIP),沉积物形态磷进行监测,并利用因子分析的方法对影响沉积物底泥释放的因素分类讨论。[结果]达里湖上覆水总磷(TP)均值2.00±0.02mg/L,间隙水TP均值2.50±0.02mg/L,沉积物TP在206.09~940.49mg/kg之间。沉积物中无机磷(IP)占TP的47.9%,是沉积物主要的磷形态之一。钙磷(Ca-P)是IP中含量最多的形态磷(217.76±47.01mg/kg),其次为铁铝结合态磷(Fe/Al-P,62.73±28.34mg/kg)和交换态磷(Ex-P,36.50±19.13mg/kg),有机磷(OP,200.28±135.13mg/kg)含量占TP的41.8%;通过因子分析法将影响底泥释放的因素分为三类:沉积物TP,Ca-P,Fe/Al-P和生物有效性磷含量归为沉积物磷因子;水体pH,DO,Eh值以及间隙水磷含量归为界面影响因子;湖水水深归为湖泊自身特征因子。[结论]达里湖存在沉积物磷底泥释放的风险,根据因子分析的结果可知,影响沉积物底泥释放的因素分为沉积物磷、水—沉积物界面理化指标和湖水水深3大类。

河南省潮土区主要粮食生产潜力研究

为探讨河南省的粮食生产潜力,发掘限制粮食产量的限制因子,以通许和延津2个县的潮土区试验为例,在对试验区的光、温、水、土诸要素分析的基础上,计算出河南省潮土区粮食的光合生产潜力、光温生产潜力、气候生产潜力。结果表明,河南潮土区粮食生产潜力为15 535-21 927kg/hm2,粮食生产潜力指数在0.21-0.67。进一步分析出限制粮食产量的主要限制因子为水分,其次为温度和土壤,并提出了提高粮食产量的方法。

全国重要江河湖泊水功能区限制排污总量控制方案

对全国4 493个重要江河湖泊水功能区纳污能力进行了核定,结合水功能区水质状况、纳污能力和现状污染物入河量,提出了限制排污总量确定的原则,制定了水平年2020年和2030年的限制排污总量控制成果:2020年,COD 585.20万t/a,氨氮52.57万t/a;2030年,COD 542.97万t/a,氨氮46.54万t/a。对各省级行政区限制排污总量成果进行分析,结果表明,大多数省级行政区各水平年限制排污总量呈逐步递减趋势,与规划水平年水功能区水质达标率逐步增加的目标要求总体协调。根据限制排污总量方案,提出了加强水功能区限制排污总量管理的对策、措施和建议:加快开展水资源监控能力建设;切实加强水功能区监督管理;严格控制入河湖排污总量;不断加大水资源保护投入力度;完善政策法规和管理制度体系;强化宣传教育和公众参与。

关井限采对民勤绿洲地下水漏斗和植被影响研究

民勤绿洲是西北内陆河流域地下水超采严重、地下水漏斗突显、生态环境恶化的典型区域,寻找有利于地下水漏斗抑制和生态修复的调控方式是地下水管理亟待解决的首要问题。基于2011—2012年观测数据,采用GIS和FEFLOW软件,构建民勤绿洲潜水非稳定流模型,模拟分析不同关井限采方案对地下水漏斗和植被的影响。结果表明:(1)缩减地下水开采量能有效减缓地下水位下降,修复地下水漏斗,改善生态环境;(2)减少单井抽水量和关闭一定数量机井相结合缩减地下水开采量的方式,对于修复区域地下水漏斗,抬升绿洲边缘地区地下水位,增加植被存活面积较为有效;(3)目前已实施的关井方法有利于防治绿洲荒漠化,而相同比例关井方法对于区域地下水漏斗修复效果更明显,生态环境和社会效益更佳。研究成果可为当地地下水调控和管理提供参考。

民勤湖区水资源与农业发展浅析

本文从湖区水资源现状出发，论述了水、盐碱是湖区发展农业生产的主要限制因素。探讨了地下水利用，因水种植与土地弃耕和轮歇以及储水灌溉定额等问题。提出了解决水的措施；干旱、盐碱、风沙应统筹考虑，农林牧水综合治理的观点。建议从有限的水资源中拨出一定数量的水用于种草种树。

骆马湖汛期分阶段限制水位分析研究

针对江苏省淮北地区水资源严重不足的状况,研究了淮北地区重要灌溉水源之一骆马湖所在区域的历年汛期降雨以及上游来水的规律,将骆马湖汛期划分为5个阶段,除了洪水高发期的7月11日～8月15日外,对其他四个阶段推求了频率为10％、5％、2％的入湖设计洪水,并以不同起调水位进行骆马湖调洪演算,提出了在保证洪水安全的前提下各阶段汛限水位方案,可作为汛期骆马湖水位控制调度的参考,以进一步提高洪水资源利用率.

污水资源化——水资源保护与开发的基本战略和对策

本文从秦皇岛市海港区污水处理厂出水水质现状出发，分析了将此出水作为港口煤炭作业用水、生活杂项用水、市政工程用水和农田灌溉用水等方面。探索了经进一步深度处理后达标使用的可能性，对其可能带来的三大效益做了简要分析，提出了污水资源化是解决秦皇岛市水资源不足与水污染问题的基本战略与对策。

无定河流域农田与草地生态承载力变化及其限制因素分析

随着自然资源有限性与人类需求无限性之间的矛盾日益加剧,如何实现生态环境与社会经济可持续发展、维护区域生态安全成为人类面临的重大挑战。本研究以无定河流域为研究区,基于食物营养供给与消耗、牧草供给与消耗估算了2000–2020年各县域农田与草地生态系统的承载力与承载状态指数,评估了流域生态承载状态及其变化,识别了关键生态承载限制类型,并基于水资源承载力进一步分析水资源供给的制约作用。结果表明,近20年无定河流域草地牧草供给与消耗均呈增长趋势;农田食物供给增长,而人均消耗略有下降;各县域草地与农田承载状态以转好为主。总体上流域生态承载状况明显转好,80%的县域综合生态承载指数减轻,而北部杭锦旗与东南部县域承载状态加重,牧草供给是其主要限制类型;鄂托克旗与鄂托克前旗水资源生态承载状态加重,水资源是北部县域农牧业生产主要限制性因素。未来发展中需重视生态保护与修护、合理安排种植业与畜牧业规模,减轻草地生态系统承载压力。

沙湖水体富营养化限制性因子分析

为确定沙湖水体富营养化发展的主要限制因子,根据沙湖2002—2004年水质监测资料,运用回归统计方法,选择氮、磷等8项理化因素与藻类叶绿素a进行回归分析.结果表明:水温、总磷、透明度与藻类叶绿素a呈显著线性关系,其中总磷和水温是沙湖富营养化的限制因子.对富营养化成因进行分析表明,外源污染和内源释放是造成沙湖富营养化的主要原因,且黄河水补给和地表径流是主要的外污染源.提出了沙湖富营养化的防治对策,为沙湖综合治理方案提供科学依据.

基于主要信息含量的水资源管理考核指标体系构建——以大通湖为例

鉴于大量的水资源管理考核指标造成管理决策困难,信息模糊,提出采用基于主要信息含量的因子分析法作为指标筛选方法。通过对因子载荷解释因子信息能力的分析,确定指标信息含量,从而精简指标,提高考核效率和针对性。以大通湖区为例,从水生态、水安全以及水利用3个方面构建水资源管理考核指标体系,结果表明,该指标体系基本能反映大通湖水资源特征,能够有效的指导大通湖水资源管理工作。

利用藻类生长潜力试验评价城市湖泊水质

以武汉城区湖泊——南湖、东湖、汤逊湖作为试验对象,利用藻类生长潜力(Algal Growth Potential,AGP)测试试验,设置多个条件限制因子,探究不同条件下藻类的生长情况。结果表明,在三个湖区的原湖水样中,南湖藻类的平均最大现存量(Xmax)和平均最大特定生长率(μmax)均为最高,分别为161.821 mg/L和0.269 d-1,说明南湖水中的综合营养十分丰富。而汤逊湖的平均最大现存量和平均最大特定生长率最低,分别为90.266 mg/L和0.189 d-1,说明原水样存在藻类生长的限制因子。

MVC工艺在高盐稠油采出水资源化工程中的研究及应用

针对国内某稠油油田采出水处理后回注面临的问题,确定了替代清水回用注汽锅炉的资源化处理方案。通过分析采出水水质,明确了蒸发脱盐前需要除油、除悬浮物及除硅,并根据原油黏度及水质等确定了“除油+气浮+过滤”的预处理工艺。开展了除硅室内试验及现场连续试验,投加氧化镁、碳酸钠、混凝剂、絮凝剂等药剂混凝搅拌,室内停留1 h或现场停留2.5 h后,出水硅质量浓度平均在5 mg/L左右。通过脱盐除硬工艺对比,在预处理后选择了水平管降膜MVC蒸发装置,对其系统工艺、内部结构及布管等进行分析研究,使工艺水在低于70℃时达到沸点而产生蒸发;通过在某油田资源化工程上的实际应用,产水率达69.5%,产水含盐量≤2 mg/L,完全满足注汽水质要求。该工艺在油田采出水资源化处理领域具有广阔的应用前景。

衡水湖水体浮游藻类与富营养化评价指标关系分析

衡水湖是河北省唯一的湿地型水利风景区。利用衡水湖生物监测资料，分析水体浮游藻类与富营养化评价各指标的关系。通过分析，在评价水体富营养化的5个项目中，总磷的变化对浮游藻类影响较大，总磷的变化，影响着浮游藻类的变化。其次为高锰酸盐指数。总氮浓度变化对浮游藻类几乎没有影响。叶绿素a和透明度，是评价和反映富营养化程度的一种体现。水温变化对浮游藻类影响敏感，但水温随季节变化，不是人为造成的。在评价的5个因子中，高锰酸盐指数水体是一个综合指标，总磷是水体富营养化的限制因子，因此，衡水湖水体的富营养化治理，控制总磷的人湖量是关键。

基于logistic模型评估黑龙江农业生态系统水土资源利用与变化

水土资源是农业生态系统发展的两大关键资源,影响农业生态系统的可持续发展。【目的】探究黑龙江农业生态系统的变化和发展对水土资源利用的影响。【方法】利用Logistic模型和RMSE分析模型,在当前农业科技管理水平下,对黑龙江农业生态系统中作物用水量、种植面积等指标进行评估预测。【结果】该农业生态系统粮食作物种植总面积极值约为1.43×10~7hm^2,农业水资源供应极值约为3.16×10~8m^3,水稻单产极值约为7 030 kg/hm^2,粮食作物单产极值约为5 275 kg/hm^2,粮食作物总产量极值可达7.53×107 t。同时,利用该模型对水资源灌溉总量、作物种植总面积、作物单产等指标的模拟值与统计值的拟合分析可知,决定系数R2最小为0.89,最大为0.98,均方根误差RMSE均小于10%,达到了0.01水平下的极显著相关关系。【结论】Logistic模型能够较好地模拟20年间黑龙江农业生态系统水土资源利用与趋势变化。

流域洪水资源利用的理论框架探讨Ⅱ:应用实例

为验证本文上篇所建流域洪水资源利用模式的合理性与普适性,在南四湖流域开展实例分析。首先评价洪水资源利用现状与潜力,1974—2008年多年平均实际可利用量、现状利用潜力和理论利用潜力分别为14.67亿、2.88亿和7.33亿m^3,实际利用率为64.9%。然后针对防洪系统的组成要素,讨论二级坝汛限水位分期运用、湖西河系沟通调控等洪水资源利用方式的选择过程及其相应的实现途径。二级坝后汛期(8月21日—9月30日)汛限水位可从34.20 m抬高至34.35 m,增加兴利库容0.894亿m^3,湖泊高水位增幅0.020~0.026 m;提出的湖西河系沟通调控方案,可在几乎不增加防洪风险的前提下(1998年8月洪水),增加蓄水量1.358亿m^3。结果表明,集潜力评价、利用方式选择和风险效益综合评估于一体的流域洪水资源利用模式是合理、可行的。

南水北调东线湖群水体营养状态评价及其限制因子研究

湖泊富营养化问题是我国湖泊保护面临的紧迫问题,开展湖泊营养状态评价及其限制因子研究,对于富营养化湖泊治理和生态系统修复具有重要意义。该研究以南水北调东线工程调蓄湖群-高邮湖、洪泽湖、骆马湖、南四湖、东平湖为研究区域,于2018年4月非调水期和10月调水期对调蓄湖群109个样点开展了系统监测,采用综合营养状态指数法对调蓄湖群营养状态进行了评价,运用多元统计分析方法分析了湖群富营养化特征及其限制因子。结果表明:同一水期内调蓄湖泊间水质指标不尽相同,各调蓄湖泊非调水期水质优于调水期,影响水质达标的主要因子为总氮和总磷。调蓄湖群调水期均处于轻度富营养状态,非调水期均处于中营养状态,非调水期优于调水期。透明度和叶绿素a是决定调蓄湖群富营养化水平的限制性因子。

石羊河流域绿洲开发与水资源利用

在分析石羊河流域水环境近2000多年变化的基础上，重点探讨了近50年来水资源的变化趋势及对环境的影响。结果表明：自20世纪50-90年代，石羊河流域出山地表水资源减少了15．91％，地下水补给资源减少了42．92％，地下水开采量增大了近10倍，泉水资源衰减了84．3％，进人下游的水资源减少了75％。水资源利用格局的变化直接导致了区域性地下水位持续下降和地下水水质的恶化，产生了植被衰亡、下游绿洲萎缩、土壤盐渍化、土地沙漠化等一系列严重的危及人类生存的环境问题，恶化程度已到了“崩溃”的边缘。