高度城市化区域水库水源地环境安全管理信息系统开发--以深圳某水库为例

中国高度城市化区域水源地环境安全问题较突出,同时环境安全管理技术手段落后,无法满足管理需求。为了解决这一问题,文章以深圳某水库为例探讨了高度城市化区域水库水源地环境安全管理信息系统的功能需求和开发方案,并基于GIS技术开发了具有多种功能的城区水库水源地环境安全管理信息系统。经实际应用,识别出深圳某水库水源地主要风险源为库尾截污闸、沙湾路水库段、大望桥段、丹沙路桥段;水源地敏感带除在一级水源保护区内有分布外,主要是分布在二级水源保护区内,甚至在距水库较远的二级水源保护区内的一些区域也被识别为敏感地带,该系统可弥补饮用水水源保护区划分方法的不足,用于辅助水源保护区的监管决策;主要风险源发生污染事故时,污染物最快约20 h可到达坝前取水口处;利用实测小时降雨量实现了库尾截污闸处洪峰和开闸泄洪过程,以及泄洪污染物在水库中的迁移扩散过程预报;通过现场视频监控和水质在线监测实现了水源地环境的实时监控。应用结果表明,该系统实用性强,可为高度城市化区域水库水源地环境安全管理提供有效的决策支持。

液相色谱-三重四极杆串联质谱法测定饮用水水源地沉积物中的全氟化合物

建立了沉积物中4种典型的全氟化合物的测定方法。在1~100μg/L的线性范围内,该方法对沉积物中4种全氟化合物所得的线性回归方程均有较好的线性关系,r值均在0.9995以上。

经济发达地区城市生态补偿模式研究——以深圳市为例

生态补偿被认为是一种能解决城市生态保护与经济发展之间问题的有效方案。当前我国已开展大量生态补偿研究与实践,但仍存在补偿标准不统一、补偿方式单一、激励机制不够等问题。鉴于此,论文进行了以下研究:(1)界定了深圳市生态补偿范围,将135个生态功能区面积占比超过全市平均值的社区划定为生态补偿范围。(2)广泛开展原村民生态补偿诉求调研,发现经济因素不是影响原村民参与生态补偿的绝对因素。(3)设计了一种综合考虑生态环境保护成本、生态系统服务价值和地方经济实际的生态补偿标准核算方法,经核算2022年深圳市生态补偿金额建议值为21.71亿元。(4)提出了基于信托基金管理模式下的“共享型+激励性”生态补偿方式,明确了生态补偿资金分配额度和计算方式。(5)编制了政府和原村民两套生态补偿绩效评估指标体系,为后续开展绩效评估提供依据;构建了一套包括补偿范围、补偿标准、补偿方式和绩效评估等四要素齐全的生态补偿模式,为科学推进经济发达地区城市生态补偿工作提供借鉴。

固相萃取富集-高效液相色谱-串联质谱法测定饮用水源水体中8种抗生素的残留量

提出了固相萃取富集-高效液相色谱-串联质谱法测定饮用水源水体中8种抗生素残留量的方法。样品按规定方法进行预处理并调节其酸度至pH 2.5或pH 3.2。将此溶液经过Oasis HLB SPE小柱进行富集并净化。用XBridge C18色谱柱为分离柱,以不同体积比的(A)10mmol·L-1甲酸溶液和(B)10mmol·L-1甲酸-甲醇溶液组成的混合液作流动相进行梯度淋洗。串联质谱分析中采用电喷雾正、负离子源及多反应监测模式。8种抗生素的质量浓度均在1.00~400μg·L-1范围内与其峰面积呈线性关系,方法的检出限(3S/N)在0.4~0.7ng·L-1之间。加标回收率在81.9%~110%之间,测定值的相对标准偏差(n=7)在0.7%~4.5%之间。

水源地潜在风险源评估指标体系及其管理平台研发

针对传统水源地风险源识别和评估研究范围小、局限性强,大流域范围数据收集难以满足评估要求的问题,开展了大流域水源地风险源识别和评估方法体系的研究。综合考虑评估指标的代表性、可获得性,构建了跨区域大流域水源地潜在风险源评估指标体系,并以东江流域东江取水口为例,建立了东江流域工业风险源清单,开发了东江流域水源地潜在风险源查询与管理系统功能模块,实现了东江流域内2864家工业源的风险评估和分级管理,可结合日常巡查为东江水源地水质安全管理和应急管理提供辅助支持。

小尺度资源环境承载力预警评价研究——以大鹏半岛为例

建立资源环境承载力监测预警机制,是生态文明制度创新的一项重要工作。已开展的资源环境承载力研究多针对大尺度区域,而针对小尺度区域开展的研究相对较少。该研究在小尺度水平,以大鹏半岛为例,分别从区级和街道级两个层次构建了资源环境承载力预警评价指标体系,定量评价了2014年大鹏半岛资源环境承载状况,对资源环境承载力整体-局部的分配问题进行了探讨。结果表明,大鹏半岛资源环境承载力总体上处于轻警状态,3个街道的综合资源环境承载状况较为一致。土地资源承载力、水资源承载力、生态资源承载力、海洋环境承载力、大气环境承载水平均较高,表现为无警或轻警水平;但地表水环境承载力和固废、交通等基础设施承载力是其短板,特别是地表水环境承载力,大鹏半岛的承载指数为0.36,处于重警水平。3个街道在单要素承载力方面存在空间差异。其中,葵涌街道的土地资源和水环境承载状况最好,大鹏街道的土地资源、水环境、基础设施承载状况最差,南澳街道的水资源承载状况最佳。研究成果可为该区域资源环境开发利用、可持续发展决策提供更精准的技术支撑,也可为其他地区的小尺度资源环境承载力监测预警体系研究提供参考借鉴。

东京湾水环境治理对深圳的启示

分析东京湾社会经济、水环境状况和治理历程,其水环境变化经历了先污染后治理的历程。近几十年东京湾环境管理内容纳入行政管理范围,环境对策、措施随着主要环境问题的变化也经历了诸多变化,促进东京湾水环境逐步改善和恢复。结合东京湾环境管理历程和深圳湾区水环境主要问题,分析深圳湾区水环境治理存在的差距及经验借鉴,可从制度建设、体制机制、投融资渠道和公众参与等方面进行完善,为深圳湾区水环境治理和改善提供参考。

水环境风险源识别和评估研究进展综述

针对流域水环境风险问题,归纳了国内外环境风险源识别和风险评估研究进展。研究表明,国内水环境风险源识别方面,点源和面源识别方法比较成熟,研究案例很丰富,移动源识别有待加强。风险评估方面,富营养化研究已有适合国内水环境的方法,但是有机污染物和重金属风险评估主要停留在风险识别阶段,风险评估方法及标准主要参考国外文献,还有待深入研究,以期能提出适合国内环境的风险评价方法和标准。

广东大鹏半岛资源环境承载力评估研究

大鹏半岛是我国高度城市化地区典型的半岛,也是我国经济特区内为数不多的半岛,对该半岛的承载力研究具有重要的理论和实践意义。基于资源环境承载力的内涵,选取社会经济、资源、环境3大系统的24个指标,构建了大鹏半岛资源环境承载力评价指标体系,并对研究区的资源环境承载力进行评价。结果表明大鹏半岛的综合资源环境承载力处于适度承载状态,其中资源系统和环境系统基础较好,但经济社会系统发展滞后,限制了半岛的综合资源环境承载力。基于大鹏半岛资源环境承载力存在的问题,提出了提升大鹏半岛资源环境承载力的对策建议。

深圳河湾水质数值模拟研究

基于EFDC模型和WASP模型建立了深圳河湾水动力和水质模型,采用2011年实测数据对模型进行率定和验证,结果表明,计算值与实测值吻合较好,丰枯季高低潮位平均误差小于0.20 m,DO、BOD5平均误差小于20%,TN、TP和Chl a(叶绿素a)平均误差小于30%。在此基础上进行案例研究,研究结果表明,氮、磷营养盐负荷削减80%对藻类生长的影响不明显;削减95%负荷时,Chl a浓度下降40%。

基于SPOT数据的深圳市生态系统服务功能重要性评价

为揭示深圳市生态系统服务功能的空间分布特征，基于SPOT高精度遥感数据和空间分析技术，利用CASA光能利用率模型反演估算深圳市2015年净初级生产力（NPP），选取水源涵养、水土保持、生物多样性保护三种该地区典型的生态系统服务功能进行重要性评价，综合分析深圳市生态系统服务功能重要性的分布特征和地域差异。结果表明：极重要区域面积为290km2，面积占比为15％，基本全部分布在海拔100m以上且坡度大于25。的区域，集中位于东南部的七娘山一排牙山一田头山一三洲田一梧桐山山脊及附近；重要区域面积为313km2，面积占比为16％，主要围绕或者夹杂在极重要区域周围：中等重要区域面积为195km2，面积占比为10％，主要位于铁岗一石岩水库、清林泾水库等饮用水源保护区；一般重要区域面积为1178km2，面积占比为59％，连片分布在全市中西部和北部的大部分区域。研究客观评价了深圳市生态系统服务功能在空间上的重要性特征，有助干深圳市生态系统管理、重要生态区划定和生态保护管理决策的制定。

深圳市多年净初级生产力估算及格局演变分析

快速城市化进程中生态格局演变频繁,该文基于多时间序列的MODIS/NDVI遥感数据和气象数据,在空间分析技术支持下利用CASA光能利用率模型反演估算了深圳市2000-2015年生态系统净初级生产力(NPP),结合实地调查综合分析了NPP的时空分布特征以及生态格局演变特性。结果表明:NPP总量与NDVI的年均值呈现显著的正相关,气候、气象变化对NPP总量影响明显,2000、2005、2010、2015年深圳市生态系统分别净生产82.88、73.92、72.16、64.4万t碳,NPP总量整体呈连续下降趋势;NPP较高的区域主要分布在深圳市东南部环大鹏半岛-田头山-三洲田-梧桐山一带以及西部塘朗山-羊台山-凤凰山-罗田森林公园一带;2000-2015年间,深圳市北部生态格局演变频繁,人为干扰为主要驱动因子,较大面积的林地、湿地已演变为建设用地,西部生态格局演变程度其次,东南部生态格局最为稳定。

深圳市土壤重金属背景含量垂向分布与理化特征

为摸清深圳市6种常规重金属(Cd、Hg、Cr、Cu、Zn、Ni)在不同剖面层次的背景含量及垂向分布规律,探究土壤剖面重金属背景含量与理化参数的关系,在全市基本生态控制线区域布设土壤典型剖面样点50个,每个点位按A、B、C3层采集土壤样品共150个.结果表明,土壤剖面不同采样层次重金属背景含量存在显著差异,随着深度增加,Cr、Cu、Zn、Ni的背景含量呈现逐渐增加的规律,Cd和Hg的背景含量呈现先减少后增加的趋势.深圳市土壤剖面中6种重金属的背景含量相对较低,整体上略低于“七五”全国土壤环境背景值.土壤剖面理化参数存在典型的南方土壤特性,土壤pH值呈酸性,随着深度增加,土壤容重、Al_(2)O_(3)和Fe_(2)O_(3)含量逐渐增加,而有机质、CaO含量呈逐渐下降趋势,离子交换量呈先增加后减少趋势;土壤机械组成特征为砂粒最多、粉粒次之、粘粒最少.将土壤剖面重金属背景含量与理化参数进行相关性分析,发现Fe_(2)O_(3)、Al_(2)O_(3)和土壤机械组成与土壤重金属背景含量相关性最为显著.逐步多元线性回归分析表明,影响土壤重金属背景含量的理化参数依次为Fe_(2)O_(3)、Al_(2)O_(3)、机械组成和阳离子交换量.

基于遥感数据的深圳市生态敏感性评价及其空间分异特征

高速经济发展带来的人为干扰直接影响城市生态系统的敏感程度,基于深圳市MODIS/NDVI遥感数据、高程数据、气象数据和土壤数据集,以水土流失作为本次生态敏感性的评价内容,选取降雨侵蚀力、土壤可蚀性、坡度坡长和地表植被覆盖共4项指标因子,利用地理空间分析技术对深圳市生态敏感性开展单因子和综合分级评价,综合分析深圳市生态敏感性的分布特征和地域差异,可为深圳市重要生态功能区的划定和生态功能补偿修复工作提供依据。结果表明:全市生态敏感性的敏感程度可分为5级,生态极敏感区面积为342.23 km^(2),面积占比17.14%,空间上呈现斑块集中成片,伴有零星分布趋势,主要位于深圳市东南部七娘山—排牙山—田头山一带,中部环马峦山—三洲田—梧桐山—深圳水库区域,以及北部松子坑水库、清林径水库等地;从全市空间尺度来看,大鹏新区、盐田区、罗湖区东部、福田区南部、光明区东部、龙岗区东北部、坪山新区南部、宝安区北部等地区域敏感程度较高,抗干扰能力较弱;南山区、福田区、宝安区、龙华区、龙岗中心城区等区域城市建设开发强度大,受人为干扰较多,敏感程度较低。

工业发达地区城市生态资源变化状况分析——以深圳市宝安区为例

文章基于2007—2016年SPOT5遥感影像解译结果和实地踏勘校对数据,根据《深圳市生态资源测算技术规范》(试行)的计算方法,分析了深圳市宝安区近10年来生态资源的变化情况,并探讨了GDP增长与生态资源变化之间的关系。研究结果表明:1)2016年宝安区植被覆盖指数、水面覆盖指数、建设用地覆盖指数、未利用地指数以及生态资源状况指数分别是43.16、68.87、43.43、72.83和53.24,生态资源状况指数等级为"良";2)2007—2016年,宝安区植被覆盖面积呈先下降后增加的趋势,水域面积呈逐年下降趋势,建设用地面积呈逐年增加趋势,未利用面积总体呈先增加后下降的趋势;3)2007—2016年,宝安区植被面积和水域面积的消耗量随GDP的增长先增加后下降,再回归到正常消耗水平,建设用地面积和未利用地面积的增加量随GDP的增长总体呈波动下降趋势;4)2007—2016年,宝安区生态用地的消耗总量随GDP的增加呈先增加后减少的趋势,非生态用地总面积随GDP的增加而增加,但GDP每增长100亿元,非生态用地面积增加幅度呈波动下降的趋势,说明宝安区在提高经济发展质量、实现生态资源与经济社会的可持续发展方面取得重大成绩。

磷酸三(2-丁氧基乙基)酯及其代谢产物在大鼠体内的排泄动力学研究

磷酸三(2-丁氧基乙基)酯(tris(2-butoxyethyl)phosphate,TBOEP)作为一种新污染物在环境中已广泛被检出,但当前关于TBOEP的毒代动力学研究仍较为缺乏。为此,本研究旨在探索TBOEP及其代谢物在雄性SD大鼠体内的代谢及排泄规律。本研究将健康成年雄性SD大鼠经口单剂量给予750 mg·kg^(-1) TBOEP后,收集0~24 h、24~48 h、48~72 h、72~96 h、96~120 h、120~144 h和144~168 h不同时间段尿液和粪便样本,采用液相色谱-质谱联用仪测定TBOEP及其代谢物的含量。结果表明,染毒后,TBOEP及其代谢物双(丁氧基乙基)磷酸酯(bis(2-butoxyethyl)phosphate,BBOEP)、双(2-丁氧基乙基)-2-羟基乙基磷酸三酯(bis(2-butoxyethyl)-(2-hydroxyethyl)phosphate,BBOEHEP)在所有尿液和粪便样品中检出,双(2-丁氧基乙基)-2-(3-羟丁氧基)乙基磷酸三酯(tris(2-(3-hydroxy)butoxyethyl)phosphate,3-OH-TBOEP)仅在0~24 h粪便样品中检出。染毒后168 h内,TBOEP尿液和粪便累积排泄率为0.004%、0.422%,BBOEP尿液和粪便累积排泄率为0.007%、0.3931%,BBOEHEP尿液和粪便累积排泄率为0.011%、0.0434%,提示TBOEP及其代谢物BBOEP主要通过粪便排泄,而代谢物BBOEHEP通过尿液和粪便排泄。结果表明,BBOEP和BBOEHEP可能是TBOEP在大鼠体内主要的代谢产物。仅有极少部分的TBOEP代谢为3-HO-TBOEP,提示可能存在其他的生物转化过程。研究结果将为阐明TBOEP的毒代动力学规律提供科学依据。

基于EFDC模型的深圳水库富营养化模拟

基于EFDC模型构建了深圳水库三维水动力和富营养化定量模拟模型.分别用2009年和2010 2011年流量、水位和水质等观测数据对模型进行了校正和验证,准确地反映了深圳水库的水动力和水质变化过程.在此基础上,假定支流污染截排、水库调度和降低东江引水污染负荷3种情景进行深圳水库富营养化数值模拟,3种情景下库中Chl.a峰值浓度分别降低1.0%、16.4%和46.3%,平均浓度分别降低1.3%、29.8%和29.9%.深圳水库具有良好的交换能力,尚未出现水华暴发,但入库营养盐负荷高,存在较大的富营养化风险;在目前沙湾河污水已经截排的基础上再实施支流污染控制,对水质改善和藻类控制作用已不明显;水库调度和削减东江引水污染负荷对深圳水库水质和富营养化改善明显,能够有效降低水华发生的风险.

深圳市不同土类的重金属环境背景值与理化性质特征

城市土壤环境背景值特征研究可为制定区域土壤背景值标准提供科学依据.为摸清深圳市不同土类重金属(Cr、Cu、Zn、Ni、Pb、Co、V、Cd和Hg)的环境背景值特征,探究重金属环境背景值与土壤理化性质的关系,在全市布设500个土壤背景点位,采用多点增量法采集500个土壤表层(0~20 cm)样品,赤红壤405个,红壤77个,黄壤18个.结果表明:(1)红壤重金属的背景值整体偏低,赤红壤Cr、Ni、Co和V以及黄壤Cu、Zn、Hg、Pb和Cd的背景值高于其他土类;3种土类中Cr、Cu、Zn、Ni、Co和V的背景值比全国"七五"背景值低,Cd和Hg背景值与全国"七五"背景值较为接近,Pb背景值高于全国"七五"背景值;(2)9种重金属背景值的空间分布规律差异较大,Pb、Zn和Co呈明显的地带性分布格局,Cr、Cu、Ni、V、Cd和Hg表现为点状分布格局;(3)将不同土类重金属背景值与理化性质参数进行相关性分析,发现赤红壤重金属背景值与理化性质的相关性最为显著;(4)通过逐步回归分析,将赤红壤中重金属背景值与理化性质参数的关系进行定量化表达,探明影响赤红壤重金属背景值的理化性质参数依次为机械组成、p H、有机质和阳离子交换量.

水体中抗生素的检测及去除方法研究综述

抗生素是目前世界上应用最广泛的药物之一。大量抗生素的使用,不可避免地给自然环境造成巨大的压力。由于污水截流不彻底等原因,工业、养殖及医疗活动等进入环境中的抗生素通过各种途径进入饮用水体,对水质安全及人类健康构成威胁。针对抗生素对水环境造成的污染,讨论目前国内外水环境中抗生素检测技术和去除手段的研究情况,主要对水中抗生素的富集方法、仪器检测及臭氧氧化去除技术进行分析,最后对抗生素污染的研究方向进行了展望。

高度城市化区域中铁岗水库鸟类多样性研究

深圳市最大的水库铁岗水库的鸟类资源调查结果表明,库区拥有18目42科74属98种鸟类,其中非雀形目鸟类占全部鸟类总种数的39.8%,雀形目鸟类占60.2%。水库内的鸟类包括留鸟52种、冬候鸟34种、夏候鸟10种,旅鸟2种;国家二级保护鸟类8种、省级保护鸟类9种、中国濒危鸟类1种、濒危野生动植物种国际贸易公约收录鸟类8种、中日协定保护鸟类32种、中澳协定保护鸟类8种。在高度城市化过程中保留下来的部分大型水库及周边的水源保护区域可提供多样的栖息地,有助于增加城市区域的生物多样性。