新疆巴里坤湖流域平原区地下水水化学特征及健康风险评价

【目的】了解巴里坤湖流域平原区地下水水化学特征及地下水污染指标对人体健康造成的危害。【方法】依据2022年8月地下水水质资料,采用离子比值法和饱和指数法对地下水控制因素进行分析,并综合运用熵权水质指数法和健康风险评估模型进行地下水水质及人体健康评价。【结果】研究区地下水整体属于低矿化度、硬度中等的弱碱性水,水化学类型以HCO_(3)·SO_(4)-Ca·Na型为主;地下水水化学特征主要受岩石风化作用和阳离子交换作用的影响;巴里坤湖流域平原区75.0%的地下水可以直接饮用,8.3%的地下水为中等质量,16.7%的地下水不适合直接饮用;超标离子的非致癌健康风险指数均小于1,为人体可接受的风险水平,Na^(+)的非致癌健康风险指数最高,且儿童的潜在非致癌风险高于成人。【结论】研究区地下水水质状况良好,但博尔羌吉镇以北区域存在一定的潜在风险。地下水是工农业用水的重要来源之一,通过对地下水水化学特征及健康风险进行分析,为饮用水安全、预防地方性疾病、生态环境保护、农业灌溉和工业用水选择等方面提供科学依据和支撑。

姜佩华,池泽涌,熊玉江,等.芳溪湖流域稻田排水氮磷浓度时空变化特征研究[J].节水灌溉,2023(5):39-45.DOI:10.12396/jsgg.2022298.

为了探究平原圩区稻田氮磷流失机制,以江西省芳溪湖流域作为典型研究区,开展不同尺度稻田排水氮磷浓度时空变化特征研究。结果表明:在时间尺度上,排水总氮、氨氮平均浓度最高值出现在5月和7月;硝氮变化趋势为先降低后升高,最低浓度出现在8月份;总磷浓度变化趋势为先上升后下降,最高值出现于8月;排水中氨氮/硝氮比例随时间总体表现出先升高后降低的特征,最大比例出现在8月份。在空间尺度上,排水总氮、氨氮和总磷浓度的中位值表现为干沟尺度>田间尺度>流域尺度>斗沟尺度。农田排水氮磷浓度的时空变化过程复杂,在水稻不同生育阶段和不同空间尺度上存在较大差异,施肥和降雨过程对流域氮磷浓度有较大影响,因此需要在种植过程中加强田间养分和水分管理,合理控制排水时间,建议在施肥16 d后排水;降雨过程整体呈现“降-升-降”的变化趋势,建议稻田涝水在2~4 d内排出。

平原水文实验区(流域)的发展及应用

通过对国内平原水文实验区(流域)的发展历程进行回顾,与目前国外水文实验区观测水平和研究方向进行简要对比,总结平原水文实验区在研究和应用中取得的主要成果及遇到的问题。以在太湖流域平原的实验研究为例,分析金坛水文实验区的研究和建设过程,做出相关展望和提议,以期为未来平原水文实验区(流域)的新建、恢复和扩展提供参考。

太湖流域平原水文试验区降雨产流过程特征研究

为研究太湖流域平原地区降雨产流特征,选取金坛水文试验区开展降雨产流过程观测,提取影响次降雨产流的特征要素,剖析典型蓄满、超渗产流案例中的产汇流过程。结果表明:试验区以蓄满产流机制为主,超渗产流现象较少。长历时小雨强条件下试验区产流过程可分为补给土壤水、填洼和排水沟出流、全面出流、雨止消退4个阶段。排水沟出流阶段径流系数小,以排水沟面积承接雨水出流为主;全面出流阶段为蓄满条件下的超渗产流,雨强阈值约0.1 mm/min,径流系数大。前两个产流阶段在短历时强降雨中同时发生。若全面出流阶段土壤尚未蓄满,则仍有较大比例雨水入渗,属传统意义上的超渗产流;若土壤已蓄满,则为蓄满条件下的超渗产流。

太湖流域平原水网城市生态补水措施研究

太湖流域独特的平原河网特性决定了其水环境治理和水生态保护的复杂性,为探究生态补水对平原水网中心城区河道流速和水质改善效果,以苏州市古城区为例,基于MIKE模型构建生态补水模型,并模拟3种不同生态补水方案对研究片区水动力和水质的改善程度。结果表明:通过新增补水水源、提升补水水量、增设生态堰坝等生态措施,可优化中心城区多源补水格局,完善补水体系,提升活水保证率,古城区重点河道断面水质均得到有效改善,且大部分提升至Ⅲ类及以上水平,可为改善平原水网中心城区河道水动力创造有利条件。

平原水网圩区非点源污染模拟分析及最佳管理措施研究

平原水网区太湖流域非点源污染所占比例越来越重,非点源污染不确定性致使难以准确分析其流失规律。利用经率定验证的非点源污染模型AnnAGNPS模拟太湖流域雪堰镇平原水网圩区全年及各月非点源污染氮磷流失负荷,分析氮磷负荷时空分布规律,识别污染关键源区,通过对模型参数进行敏感性分析,定量评价最佳管理措施氮磷防控效果。结果表明,雪堰镇非点源污染氮磷负荷分别为62.99t/a、5.81t/a,流失高峰期在夏季。氮磷流失主要集中在坡耕地区和河道两侧,氮在施肥量大的地区也有大量流失。4种管理措施中,等高耕作、保护性耕作对颗粒态氮、磷削减效果明显,生态缓冲区、减少施肥量对氮削减效果明显。