从规范化建设视角看城市饮用水水源地保护应重点解决的几个问题

本文从规范化建设的视角,全面分析了2015年我国城市集中式饮用水水源地水量水质、保护区建设、保护区整治、监控能力、风险防控与应急能力、环境管理能力六个方面的实际情况,指出了我国城市饮用水水源地在水量水质和环境管理诸多方面与水源地规范化建设具体要求的差距,研究提出应重点解决水质水量保障、相关规划衔接、土地开发利用方案论证、明确部门职责、信息公开等几个问题,以期为各地开展水源地保护和规范化建设提供参考。

红枫湖饮用水水源地的工业企业环境风险评价

为降低饮用水水源地的工业企业突发环境事件发生的频率、提高环境风险管理的效率,在工业企业环境风险特征分析及SevesoⅢ指令的基础上,构建了基于危险物质泄漏、污染物排放及迁移、风险管理与控制能力的工业企业环境风险评价指标体系,并建立了风险评价方法.以贵阳市红枫湖流域为例,按其水文特征划分为5个区域,对流域工业企业及各区域进行了风险评价.结果表明:红枫湖流域81家工业企业中有55家风险企业,占企业总数的67.9%,整体风险水平较高;风险级别为重大、较大、一般和较低的企业分别有10、14、20和11家;风险较高的企业多为化工、印染、医药、造纸、冶金和煤矿类企业;羊昌河、麦翁河、麻线河、后六河流域及湖区周边区域的风险指数分别为16.09、7.01、3.77、0、1.07,羊昌河和麦翁河流域分别属于较高风险、一般风险区域,而其他区域的风险较低.风险评价结果与红枫湖流域内工业企业的污染特点及位置分布较吻合,据此提出红枫湖流域实施环境风险分级管理的建议.

京津冀地区饮用水水源地保护问题与策略

京津冀地区是我国经济最具活力的地区之一,京津冀一体化已上升为国家战略。同时,京津冀也是全国水资源供求矛盾最为突出的地区之一,水量不足导致饮用水水源地水质和环境管理面临诸多问题。本文在全面分析京津冀地区城市饮用水水源地基本状况、水质、环境管理现状与问题的基础上,研究提出京津冀一体化背景下京津冀饮用水水源地的安全保障策略,如开展水源地规范化建设、提高水源风险防控和应急能力、建立并完善京津冀地区水环境保护的补偿机制等,以期为京津冀地区饮用水水源环境安全及区域经济快速发展提供参考和借鉴。

三峡工程运行背景下洞庭湖近25年来水生态环境的动态研究

三峡工程自2003年运行以来,对长江中下游水环境的影响备受关注。本研究基于25年来对洞庭湖11个点位的监测结果,分析了三峡工程运行背景下洞庭湖水情、水环境质量的时空变化特征,明确了洞庭湖水环境演变的主控因素。结果显示,1996—2015年,长江三口年均水量和输沙量分别为(1.83~10.46)×10^(10) m^(3)、(1.07~147)×10^(6) t,三峡工程运行后的入湖水量和输沙量分别降低了27%和87%;湖体主要水质指标总氮(total nitrogen,TN)浓度在1999—2022年显著上升,而总磷(total phosphorus,TP)浓度则明显下降,全湖处于中营养水平,而东洞庭湖则处于轻度富营养化水平;浮游藻类密度变化范围为(9.00~272.03)×10^(4) ind./L,且逐年上升,藻的优势类群逐渐由硅藻、隐藻向绿藻和蓝藻演替。整体来看,水文调节是维持洞庭湖营养平衡和水环境安全的关键要素。此外,加强农业面源污染控制,推进全面清洁生产,通过生境改善和生态修复来有效拦截入湖口及上游河流污染物是洞庭湖环湖经济带管理部门进行洞庭湖综合治理与水质提升的主要抓手。

水源地水质数据综合管理和服务系统研发

水源地监测是水源地管理的基础性业务。水源地管理单位通过多年监测积累了大量数据,在智慧化数字化新时代,通过模型和信息化手段可以进行更高层次的管理赋能。主要集中在数据整编治理、办公自动化和预警预报功能3个方面。本研究构建了一个水源地水质数据综合管理系统,包含数据处理、分析、预报等模块,具有全流程数据治理、水质预警预报、文本智能生成等亮点。系统解决了对于不同数据源监测数据的规范存储需求,降低了人工数据分析及水质指数计算的负担,评价报告撰写时间从原来的3~5d压缩到了3~5min,水质预报准确度约为80%,整个系统具有较高实用性及可移植性。

城市饮用水水源规范化管理机制及其对水质改善的驱动作用

通过梳理饮用水水源管理历程及决策部署,系统分析城市饮用水水源地规范化管理机制组成与结构,总结了规范化管理机制对地方水源管理工作落实的压力传导方式。相关数据分析表明,管理机制对水源管控的驱动作用主要体现在3个方面,地方行政管理部门通过水源调整及地表和地下水联网供水,进一步优化了水源地取水布局以保障水质安全;通过保护区整治防止了社会经济活动对水源的直接影响;通过生态补偿限制了水源地上游排污总量。该文为下一步管理及水源风险防控政策的制定提供了参考。

饮用水源水质预警监控断面设置方法及其应用

为进一步保障饮用水源水质安全,以北江的广东辖区段(下称北江)为案例区,研究构建了饮用水源水质预警监控断面设置方法,并开展应用研究.研究结果:1系统提出了饮用水源水质预警监控断面设置思路.从断面类型上,划分为入境断面、控制断面、预警断面、目标断面4类;从断面功能上,分别定位为入境水质监控、源头影响控制、早期水质预警、目标水质保障;从断面的风险覆盖范围上,分别在面尺度、线尺度、点尺度3个层面保障水源水质安全;从而构建分类多级的饮用水源水质预警监控站网.2提出了饮用水源水质预警监控各类断面的设置方法.如入境断面的设置执行"属地管理"原则,与跨省(市)界断面保持一致;控制断面的设置遵循"快速响应"原则,在高风险源及河段下游就近布设;预警断面的设置遵循"应急缓冲"原则,断面与取水口距离的核算公式是预留的水团迁移时间、设定水文条件下水流流速2类参数的函数,预留迁移时间需要满足不小于当地区域应急响应时间的约束条件;目标断面则直接位于取水口.3北江流域饮用水源水质预警监控断面初设136个,优化核定后共计111个,包括入境断面6个、控制断面71个、预警断面26个、目标断面16个,其中有8个断面具有多重监控功能属性.4经验证,该研究中所述方法具有可操作性.

黄龙滩水库饮用水源流动源污染风险分析

科学评价饮用水水源地船舶运输可能造成的流动源污染风险,可为船舶运输管理、降低污染风险、确保水质安全提供依据。本文运用EFDC水质耦合模型,以湖北省黄龙滩水库为研究区,研究不同水文条件下、船舶行驶至不同位置发生突发性泄露时,污染物到达取水口时间、浓度及持续污染时间,分析取水口可能遭受的污染水平。结果表明,取水口的污染水平与水文条件和污染物的泄露位置有关,在河道中间发生突发性泄露事故时对取水口的污染水平最高。并据此提出了黄龙滩水库水源日常管理对策和风险防控措施,为饮用水源地流动源污染风险管理提供参考和借鉴。

海拉尔河及傍河地下水饮用水源中挥发性有机物的污染特征与风险

为明晰海拉尔河及傍河地下水饮用水源中挥发性有机物(volatile organic compounds,VOCs)的污染特征和风险水平,对2020年8月在海拉尔河及傍河地下水采集的12个水样采用吹扫捕集气相色谱质谱联用仪进行了检测分析.结果表明,12个采样点均有VOCs检出,研究区域水体中VOCs污染程度低,总体呈现地下水污染略高于地表水的状况,其中溴二氯甲烷、1,1-二氯乙烷、2,2-二氯丙烷、1,2-二溴-3-氯丙烷、二溴甲烷、1,3-二氯丙烷检出率为100.00%.检出的VOCs中,1,3-二氯丙烷的质量浓度ρ最高,平均值为2480.23 ng·L^(-1),范围为1135.59~3491.53 ng·L^(-1);ρ(氯苯)最低,平均值仅为2.96 ng·L^(-1).采用USEPA(美国环境保护局)推荐的健康和生态风险评价模型评估VOCs风险,结果显示各采样点位无非致癌健康风险,致癌健康风险在可接受范围内;水生生物有中等强度生态风险.

三峡库区突发性水环境风险分区应用研究

流域水环境风险分区是区域风险管理的重要技术支撑,从突发性水环境风险作用及响应控制角度出发,提出了风险分区指标体系和量化分级方法,涵盖风险源危险性、受体敏感性及应急能力等3类要素10项指标;以三峡库区重庆辖区为研究对象,完成了区县级行政单元的突发性水环境风险分区。研究结果表明,三峡库区重庆辖区突发性水环境风险的高风险区主要分布在长寿等8个区县,区域以高风险企业、敏感目标均密集为主要特点;中风险区主要分布在璧山等10个区县,大部分属都市功能拓展区;低风险区主要分布在城口等20个区县,集中在渝东南、渝东北区域。结合分区分级结果,提出了相应的突发性水环境风险管理对策。

长江经济带地级及以上城市饮用水水源主要环境问题及保护对策

长江经济带涵盖上海、江苏、浙江、安徽、江西、湖北、湖南、重庆、四川、贵州、云南等9省2市(以下简称9省2市),面积约205万km2,人口和生产总值均超过全国的40%[1],是我国经济密度最大地区,拥有我国最广阔的腹地和发展空间。长江沿线蕴藏极其丰富的水资源,是中华民族战略水源地。2014年。

海拉尔河典型傍河型地下水源砷的富集机制与溶解性有机物三维荧光特性解析

傍河型地下水是我国北方地区较为普遍的一种饮用水水源地类型,其水质水量受临近河道和地下径流补充双重影响.海拉尔河沿线傍河型地下水源中砷浓度较高,备受关注.溶解性有机质(dissolved organic matter,DOM)是影响地下水中砷释放的主要因素,为此,本研究对海拉尔河和沿线地下水水源中砷(As)的含量和DOM进行调查监测,展开三维荧光光谱分析,利用平行因子法确定水体的有机物组分,对探究砷的富集机理具有重要意义.结果表明,满洲里水体中DOM包括含陆源类腐殖质(C1)、类醌化合物(C2)和微生物来源的腐殖质(C3)的3种组分.傍河地下水源的腐殖化程度高于地表河流,且浅水井多为陆源和微生物源混合来源有机物.有机质通过多种方式影响地下水中砷的浓度,主要为C1通过络合方式促进溶解性砷浓度升高,C2则穿梭于易分解的DOM、Fe和As之间,对微生物的氧化还原作用起传递作用.综上,在陆源类有机物和微生物利用内源有机碳的共同作用下,使As在地下水中的浓度逐年升高.

三峡库区水环境风险评估与预警平台总体设计与应用

为保障三峡库区水环境安全,提高环保部门的环境预警和应急科学处置能力,根据＂平战结合＂的平台建设思路,提出了基于面向服务（SOA）可扩展的架构、Webservice数据服务调用模式和模块化功能的平台构建技术,集成了地方环保业务系统的成果,设计和实施了一个体系、一张网、一张图、一张表、一个流程的＂五个一＂平台工程,研发了集污染源风险识别、环境预警监控、模拟预测、应急评估处置和信息发布5项功能为一体的三峡水环境风险评估与预警平台,并在重庆市环保部门实现了业务化运行应用.平台研究成果可支撑应急管理和日常管理,并在一系列突发性事件中得到业务应用验证和应用,环境应急响应时间从1～2 h缩短至10～20 min,应急处置时间从原来的1～2 d缩短至1～2 h,显著提高了三峡库区水环境风险评估、预警和防范能力.

洞庭湖典型断面底栖动物组成及其与环境因子的相关分析

2010年1、5、9月对洞庭湖6个典型断面进行了底栖动物调查,共鉴定出3门40属（种）,底栖动物的密度范围在16~320 ind/m2;各典型断面间底栖动物组成以软体动物占优势,底栖动物群落结构存在着明显差异.底栖动物Shannon-Wienner指数及Margalef指数范围分别为0.95~2.22和0.75~1.99.对获得的底栖动物数据和环境因子数据进行典范相关分析（CCA）.结果显示,典型断面底栖动物群落分布受水环境因子影响较为明显,整体上,pH值和DO是影响洞庭湖典型断面底栖动物种类分布格局的主要因素.

三峡工程运行对洞庭湖水环境及富营养化风险影响评述

洞庭湖的江湖关系受自然因素及人为因素影响,其江湖关系的变化影响洞庭湖水文、水质、水环境容量和营养状态.近年来洞庭湖的富营养化指数不断升高,但水环境变化及富营养化风险变化的原因错综复杂,如何区分三峡工程运行等人类活动和气候变化等自然因素对洞庭湖水环境、富营养化风险的影响是洞庭湖江湖关系研究的难点.根据近年来洞庭湖江湖关系、水环境或富营养化水平的相关研究,对洞庭湖由于三峡工程运行导致的江湖关系变化,以及该变化对洞庭湖水环境、富营养化风险的影响的研究进展进行系统梳理、分析、总结和评述.现阶段研究得出,三峡工程运行导致的江湖关系变化影响洞庭湖不同时段的水环境容量,在一定程度上改善了枯水期和泄水期洞庭湖水质;三峡工程运行后洞庭湖水体中的ρ(TP)有所降低,但洞庭湖湖体ρ(TN)、ρ(TP)仍相对较高,已能够满足藻类生长的需求,水华发生的制约条件是水体透明度和水流流速;江湖关系变化后洞庭湖富营养化风险增大的时段是蓄水期,其他时段富营养化风险减小;流速较低的东洞庭湖湖滩区、蓄水期流速降低明显的南洞庭湖滩区水华发生的风险增大,为水华发生的敏感区域.大型枢纽工程对通江湖泊污染物迁移转化影响的机理分析、对通江湖泊水环境影响的模拟及相关参数研究、对湖泊水环境及富营养化风险的长期影响等方面的研究还有待进一步完善.

洞庭湖典型断面藻类组成及其与环境因子典范对应分析

2010年对洞庭湖6个典型断面进行了浮游藻类生物调查,共鉴定出7门72属(种),浮游藻类的密度范围在67.2×104～161.9×104cell·L-1;各典型断面间浮游藻类组成以硅藻和隐藻占优势,藻类群落结构存在着明显的差异。藻类Margalef指数及Shannon-Wienner指数范围分别为3.64～4.03和3.03～3.24,水体水质状况良好。应用CANOCO4.5软件对获得的浮游植物数据和环境因子数据进行典范相关分析(CCA),作出物种与环境因子关系的二维排序图。结果显示,典型断面藻类群落分布受水环境因子影响较为明显,整体上,DO和TN是影响洞庭湖典型断面藻类物种分布格局的主要因素。

欧盟流域水环境监测与评价及对我国的启示

为提升我国水环境监测与管理能力,介绍了欧盟水框架指令关于水环境监测的规定,举例介绍了捷克、波兰和意大利等欧盟成员国的水环境监测与评价方法,并对我国在该领域的工作提出了一些想法。

长江三口-西洞庭湖环境因子对浮游植物群落组成的影响

为了解长江三口及西洞庭湖浮游植物群落结构特征及主要环境影响因子,于2016年11月、2017年3月及8月对长江三口及西洞庭湖18个断面进行了浮游植物的调查,共检出6门72种,群落结构分析结果表明:浮游植物密度方面,在11月份最低,8月份最高,变化范围为1.32~275×10^4cells/L,平均密度为32.75×10^4cells/L,其中,长江三口平均密度为35.39×10^4cells/L,西洞庭湖为25.88×10^4cells/L;优势类群方面,长江三口以硅藻门的尖针杆藻(Synedra acus)、瞳孔舟形藻(Navicula pupula)、双头辐节藻(Stauroneis smithii Grun)为主,西洞庭湖则以蓝藻门的小席藻(Phormidium tenue),绿藻门的小球藻(Chlorella vulgaris)、四尾栅藻(Scenedesmus quadricauda)为主;多样性方面,长江三口Shannon-Wienner指数及Margalef指数分别为1.31和1.01,西洞庭湖Shannon-Wienner指数及Margalef指数分别为1.40和1.10,通过对浮游植物和水环境因子数据进行CCA分析可知,水温(WT)、总氮(TN)、总磷(TP)是影响长江三口浮游植物分布的主要因素,而WT、pH值是影响西洞庭湖区浮游植物分布的主要因素.

典型岩溶区水环境中全氟化合物分布特征及风险评价

为探究典型岩溶区PFASs(per-and polyfluoroalkyl substances,全氟化合物)分布特征及生态环境与健康风险,采用超高相液相色谱串联质谱对都安县地下水、地表水及污染源中PFASs进行分析测试.结果表明:①PFPeA(Perfluoropentanoic acid,全氟戊酸)是该地区检出率最高的PFASs污染物,检出率为100%,ρ(PFPeA)检出范围为0.067~1.021 ng L.ρ(PFASs)平均检出情况满足污染源(2.592 ng L)>地表水(0.737 ng L)>地下水(0.340 ng L),污染物检出种类的平均值满足污染源(7.1个)>地表水(4.4个)>地下水(2.9个).②研究区内仅有G2、S9、S13、P3采样点ρ(PFASs)可能受点源类污染源的影响较大,整个研究区PFASs分布特征及质量浓度受大气沉降影响较小.地表水及地下水ρ(PFASs)较高的采样点基本集中在人类活动聚集区;由于岩溶作用影响,东南部地下水中ρ(PFASs)相对较低.③地下水、地表水及污染源中PFASs的来源均可以分为两类,一类是以PFOS(perfluorooctane sulfonate,全氟辛烷磺酸)为主产物的五金电镀、消防、采矿、电子等行业,另一类可能主要与农业活动相关,来源于农用塑料品及其降解产物.④在利用当前已有参数进行评价时,都安县水环境中ρ(PFOA)(perfluorooctane acid,全氟辛酸)和ρ(PFOS)尚未达到对生态环境和人体健康具有风险的水平.研究显示,西南岩溶区水环境中ρ(PFOA)和ρ(PFOS)尚未达到对环境及人体健康具有风险的水平,但鉴于岩溶区特殊的水文地质条件,仍需加强产氟工矿企业的控制.

基于GAM模型的洞庭湖叶绿素a浓度与环境因子相关性分析

为了解洞庭湖流域水体叶绿素a的时空分布及其与环境因子的关系,于2019年1~12月对洞庭湖进行采样调查分析,运用广义可加模型(GAM)分析了叶绿素a浓度与各环境因子间的关系.结果显示,洞庭湖水体叶绿素a浓度存在较为显著的时空分布差异,其年均值为5.77μg/L,变化范围为1.00~67.33μg/L.叶绿素a浓度变化的单因素GAM模型中,不同季节环境因子对叶绿素a浓度变化影响解释率较高的单一因素有所不同,春季为高锰酸盐指数(COD_(Mn))、电导率(Cond)和总磷(TP);夏秋季为COD_(Mn)、水温(WT)和电导率;冬季为氨氮(NH_(4)^(+)-N)、电导率.叶绿素a浓度变化的多因素GAM模型中,对叶绿素a浓度变化的总体解释率为97.5%,解释效果较好.影响叶绿素a浓度变化的环境因子排序为COD_(Mn)>TP>电导率>NH_(4)^(+)-N>TN/TP,均与叶绿素a浓度呈非线性相关.