长江科学院流域水环境和水生态研究回顾与展望

简要介绍了长江科学院在流域水环境与水生态研究方向近10年来取得的主要科研成果。重点阐述了在健康长江、生态需水及生态调度、水利水电工程的生态环境影响、水域纳污能力计算与评价、水环境监测及突发性水污染应急事故、水环境模拟、面源污染监控与防治等方面的创新研究成果,最后对流域水环境和水生态的研究进行了展望。

长江科学院流域水环境与水生态研究进展及展望

简要介绍了长江科学院流域水环境研究所创建十年来的发展历程,系统总结了10 a来的主要进展和创新成果。①建立了功能齐全的水环境及水生态实验室,通过国家计量认证体系的指标有130余项,覆盖了《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)规定的109项指标,建成了先进的流域水环境数值模拟平台,建成了河湖生态修复技术中试试验场;②特色研究成果包括:基于水沙过程的多面源营养物质输移机理与生态防治、水沙调控下大型水库磷输送特征、长江流域典型水域特殊污染物赋存特征及生态风险、长江源区主要鱼类栖息地形成机制、高原河湖水环境变化特征、饮用水水源地水质监测分析和保护管理、农村水电生态环境影响评价与对策、河湖水系连通的生态水文过程模拟和风险评价等;③主要的技术成果包括:湖库富营养化水体移动式水质净化系统、微电流电解抑藻技术、镉污染土壤生态水利修复技术、农村分散式供水的微电流电解灭菌技术、选铜尾砂改性及资源化利用技术等。最后,分析了水环境研究所发展中存在的不足,针对新时期面临的形势,对下一步研究重点进行了分析和展望。

长江科学院流域水环境专业研究进展及展望

分析了流域水环境专业的社会需求,阐述了长江科学院流域水环境专业的定位和主要研究方向,分6个方面介绍了流域水环境研究所创建5 a来取得的主要科研成果:1湖库富营养化水体和藻类治理技术;2农村水电生态环境影响评价方法及保护对策;3河湖纳污能力计算方法和评价技术;4水库对河流水沙与营养物质连续传输影响及生态响应机制;5重金属及环境激素污染水土体治理及生态修复技术;6地下水污染治理技术。最后对流域水环境专业在治江科研工作的几个重点研究领域进行了讨论和展望。

长江科学院顺利完成澜湄水资源合作项目 有力助推“一带一路”倡议

长江科学院承担的中国一东盟海上合作基金“澜沧江一湄公河水资源合作项目”柬埔寨国家水资源科学技术研究院学科体系及配套设施示范建设项目(简称“柬水科院项目”)顺利完成。该项目纳入2016年10月习近平主席与柬埔寨洪森首相见证签署的《中华人民共和国水利部和柬埔寨王国水利气象部关于联合开展柬埔寨国家水资源综合规划纲要项目、柬埔寨国家水资源科学技术研究院学科体系及配套设施示范建设项目合作谅解备忘录》,主要工作内容包括制定柬水科院学科发展规划,提出柬水科院实验室规划及其下属4个示范实验室的建设方案设计,并为4个示范实验室配备70余台(套)基础水利实验设备。

长江科学院承担的三峡水库科学调度关键技术研究课题通过验收

2014年12月10日，中国长江电力股份有限公司在宜昌主持召开了由长江科学院（简称长科院）承担的三峡水库科学调度关键技术研究2012年课题六《三峡水库库尾挖沙减淤方式及综合效益研究1》的项目验收会。

长江科学院领导带队参加中国水利学会2015—2017年度“青年人才托举工程”和“青年人才助力计划”项目总结会

2018年4月9日,中国水利学会在北京组织召开了＂青年人才托举工程＂和＂青年人才助力计划＂（2015—2017年度）项目总结会。会议对3年来＂托举＂和＂助力＂项目总体情况、项目绩效以及被托举人成长情况等进行了总结,研究部署下一步水利青年人才托举的相关工作。

长江科学院派员参加全国农村水电“十三五”发展学术交流会

2015年11月5～6日．全国农村水电“十三五”发展学术交流会在江苏南京召开。长江科学院流域水环境研究所赵伟华博士和王振华博士应邀参加了会议。王振华博士撰写的论文“基于生态足迹的农村引水式电站生态环境影响评价”荣获本次学术交流会优秀论文一等奖,并就获奖论文的成果内容在主会场作了学术报告。

长江科学院承担的水利部“948”项目“水域沉积物微区分析系统”顺利通过验收

2016年9月5日,水利部科技推广中心在武汉市主持召开了水利部“948”项目验收会,对长江科学院流域水环境研宄所承担的项目进行了验收.会议由水利部科技推广中心卢健处长主持,验收专家组由水利部国际合作与科技司乔世珊教授级高级工程师、水利部科技推广中心副主任许平教授级高级工程师、长江水利委员会副总工程师金兴平教授级高级工程师、长江流域水资源保护局总工程师穆宏强教授级高级工程师、长江水资源保护科学研究所雷阿林教授级高级工程师、南京水利科学研宄院吴时强教授级高级工程师及长江水利委员会财务局张先华高级会计师组成.出席本次验收会的还有长江水利委员会国际合作与科技局丁洪亮副局长、长江科学院汪在芹副院长、科研计划处李昊洁副处长、周若科长,以及流域水环境研究所等相关代表.

生物接触氧化-潜流型人工湿地组合工艺处理农村生活污水的应用案例研究

以浙江省永康市某农村的生活污水处理及灌溉回用工程为例,对“生物接触氧化-潜流人工湿地”组合工艺处理农村生活污水的设计参数、运行效果和工程效益等进行了分析。该工程设计规模为30 m^(3)/d,研究期间实际处理规模12~20 m^(3)/d,出水中TP、NH_(3)-N、COD、BOD5、SS、粪大肠菌群等11项主要指标灌溉期(4月至10月)满足《农田灌溉水质标准》,作为该村苗木基地灌溉用水,非灌溉期(11月至次年3月)出水满足《浙江省农村生活污水处理设施水污染物排放标准》,作为该村荷花种植塘的用水。工程运行期间对TP、NH_(3)-N、COD、BOD_(5)、粪大肠菌群、阴离子表面活性剂、色度、SS和浊度的平均去除率分别为44.3%、65.3%、63.8%、61.7%、76.2%、65.7%、74.2%、54.3%和50.5%。

上游梯级水库建成运行对长江总磷输移影响分析及管控对策建议

长江上游梯级水库的建成运行改变了河流水沙条件,河流的天然水文节律被打乱,水沙磷由同步输送转变成非平衡性和不连续性输送,总磷的通量和赋存形态也发生改变。受水量水位调控、泥沙拦截淤积和水库滞热等影响,河流的径流、泥沙、温度等均发生改变,并产生系列生态环境效应。针对新情势下长江总磷问题,尤其是水利工程建设运行导致径流、泥沙、水温和磷的输送变异,从水沙空间格局及磷迁移转化特征等方面梳理长江流域的新情势,并分析了径流泥沙温度变化对磷输送的影响。结合总磷管控现状及存在的不足,建议加强河湖库中总磷标准的衔接,完善总磷环境标准体系,推动水质基准的研究,强化地方和流域标准的制定,并坚持将总磷排放浓度与总量双重控制相结合,最终为总磷问题的有效解决提供支撑。

基于CiteSpace的淡水环境微塑料研究现状及新兴趋势的可视化文献计量分析

应用可视化软件CiteSpace将Web of Science核心合集及中国知网CNKI作为数据源,以2007年1月1日—2021年7月24日发表的有关淡水环境微塑料研究的文献为分析对象,通过分析淡水微塑料研究的相关文献关键词共现、关键词聚类、突显词分析、作者合作共现及机构合作共现等内容,对淡水微塑料相关的研究现状及新兴趋势进行分析。发文量分析表明,国内外近几年对淡水微塑料研究的热度持续升高,近两年涨幅较大,主要集中于中国、美国与德国等。通过关键词共现分析、聚类分析,发现国内外关于淡水微塑料的研究方向大体上相似,其中微塑料在淡水环境中的分布、淡水微塑料在沉积物中的分布与污染特征及微塑料对淡水环境的影响等都是国内外广泛关注的热点问题。通过关键词共现分析及突显词分析,发现淡水环境中微塑料的生态风险,如对淡水生物的影响是目前淡水微塑料研究的新兴趋势。除此之外,纳米塑料也是未来重点研究方向。

潜流人工湿地处理农田退水的温室气体排放特征研究

人工湿地作为一种生态、低耗的污水处理技术,在去除污染物的同时,也产生和排放温室气体。本研究基于处理农田退水的中型人工湿地系统,探讨了不同运行方式、湿地构型和水力停留时间等因素对温室气体排放的影响。结果表明:运行方式对温室气体排放的影响受到水力停留时间的制约。水力停留时间1d时,连续运行的潜流湿地的CH4排放通量[-0.062mg/(m^(2)·h)]显著高于间歇运行的潜流湿地[-0.225mg/(m^(2)·h)](P<0.01),间歇运行的潜流湿地N_(2)O排放通量略高于连续运行的潜流湿地。水力停留时间1—3d时,水平潜流湿地的CH4排放通量和N_(2)O排放通量均显著高于垂直潜流湿地的CH4排放通量和N_(2)O排放通量(P<0.01);水力停留时间与温室气体排放通量呈正相关。研究结果可为降低人工湿地的温室气体排放提供参考。

长江中下游圩垸水环境现状、成因和治理

长江中下游圩垸是重要的粮食生产基地和人口聚集区,也是重要的湿地资源,但其水环境却面临氮、磷等营养盐超标的富营养化问题。通过历史数据收集结合原位采样数据,系统梳理现有圩垸水体富营养化的研究,分析了圩垸水环境现状和成因。结果表明:圩垸水体中氮污染较磷污染更严重,湖泊、坑塘营养盐浓度明显高于沟渠、河道,下游太湖、巢湖圩垸富营养程度高于中游洞庭、鄱阳两湖;圩垸水环境演变以20世纪80年代和1998年洪水为节点,可以分为3个阶段;防洪和用水活动通过削弱圩垸内外水文连通和内部水体间纵、横和垂向连通影响圩垸水环境;主动蓄洪、建设环境水库,是协调圩垸水环境与水灾害、水资源关系的有效方法。研究成果可为促进圩垸水环境治理提供参考。

三峡水库蓄水后库区水沙变化及其生态环境响应特征

三峡水库举世瞩目,是长江保护与治理的关键性枢纽工程,水库自2003年蓄水运行后库区水沙条件均发生了显著改变,对库区水生态环境产生了深远影响。本文系统综述了三峡水库蓄水运行后库区的水流动力特性和泥沙淤积特性,总结了蓄水后水库的新水沙运动情况;从水库蓄水运行后水质参数特征,营养物质、重金属和典型有毒有机污染物的赋存特征等方面,分析了三峡水库库区新水沙变化条件下的水环境响应特征;基于水库蓄水前后浮游植物、底栖动物等重点生物群落的现存量和群落特征变化规律,探索了三峡水库新水沙变化条件下库区的水生态响应特征;最后对未来三峡水库运行下的水生态环境效应研究提出展望,本文可为三峡水库水生态环境保护科学研究和管理提供新的认识和决策参考。

长江中下游干流水功能区评价体系研究

目前,我国水功能区达标评价主要采用COD、氨氮双指标,难以客观反映水功能区水环境质量。结合长江中下游干流水环境特点以及不同水功能区功能,从水量、水质、水生态3个方面,提出了不同水功能区的评价指标、标准和方法,建立了水功能区综合评价体系。以长江武汉段为例,简要介绍了开展水功能区达标评价工作的主要内容和评价结果。该评价体系可为长江流域水资源保护规划的进一步完善、提高水功能区管理水平提供技术支撑。

流域水环境数值模拟技术应用及研究展望

在气候变化与人类活动影响新形势下,流域水环境发生了很大变化。水环境数值模拟可以定量描述流域水环境演变过程,是水环境规划、管理与保护工作的重要研究手段。从地表水环境模型、地下水环境模型、流域非点源污染模型3方面,分类归纳了当前主要的水环境数值模拟技术;从流域水环境演变与调控、水利工程对流域水环境的影响研究、水污染防治工程设计、水资源保护规划与管理等方面,总结了流域水环境数值模拟技术的应用情况;最后分析了当前水环境模拟技术的不足,并对流域水环境数值模拟技术的发展趋势进行了探讨。

水环境中镉对鱼类的毒理效应研究进展

镉在鱼类体内具有生物富集与毒理效应,本文从组织结构与功能完整性、生理代谢、生殖和免疫系统等方面总结了国内外研究进展,为更好地控制水环境中镉污染,保护水环境和水生生物提供科学依据。鱼类食性和摄食途径的差异造成镉在其体内的积累和分布具有生物特异性与组织差异性;水体镉浓度超标可导致鱼类的鳃和肝脏等组织结构与功能完整性受到不同程度损害,并对鱼类的抗氧化防御系统、生殖调控、非特异性免疫系统与基因表达等产生毒性效应,其毒性效应随镉暴露浓度、暴露时间、鱼类种类、发育阶段和性别不同而异;鱼类的抗氧化防御系统和免疫系统在镉诱导的氧化损伤中发挥了重要的保护作用。展望今后的研究方向,应加强低剂量和长周期镉胁迫的影响、水中镉与其他环境污染物的复合毒理效应、不同形态镉的毒理效应及机制等方面研究。

鄱阳湖流域饶河水生态环境保护与治理对策研究

饶河是江西五大河之一,是全省重要的生态通道,流域内河湖众多、水系发达、水资源丰富。围绕饶河流域功能定位,以相关部门的行业规划、政策文件和公开发布的数据等为基本依据,全面分析了饶河流域保护与治理中存在的问题,并从流域全局出发,结合相关规划和政策,从水环境改善、水生态修复等方面提出了相应的治理思路与对策措施,可为进一步指导饶河流域保护与治理工作提供支撑。

水库水温研究进展及趋势

水库水温时空分布的变化对库区及下游河道环境及水生生态系统等产生重大影响,水库水温研究对库区及下游河道生态环境保护具有重要意义。回顾了国内外水库水温研究历程,介绍了主要的水库水温结构判别方法和水库水温研究方法,重点论述了水库水温机理性模型与智能算法模型的最新动态及前沿进展,总结归纳了水库水温分层特性、生态环境影响及其改善措施的最新研究成果,提出了未来重点研究方向:梯级水库影响下流域河-库系统水热传递规律、基于非静压的水库水流水温耦合计算、面向下游水温改善的水库分层取水生态调度。

溪洛渡、向家坝水库建设运行对下游鱼类栖息地的影响研究

为科学评估水库建设运行对鱼类栖息地的影响,以向家坝、溪洛渡水库下游的长江朱沱段为研究区域、“四大家鱼”为目标鱼类,耦合二维水动力数学模型与鱼类栖息地适宜性指数方法,模拟水库建设运行前后“四大家鱼”产卵期4~7月长江朱沱段流速、水深空间分布,对比分析水库建设运行对栖息地流速、水深适宜性以及栖息地适宜性、可利用面积的影响。结果表明:溪洛渡、向家坝水库建设运行后的“调峰补枯”,有助于增加长江朱沱段“四大家鱼”产卵期4~7月的栖息地可利用面积;栖息地可利用面积随着流量增加而先增加、后减少,栖息地存在一个最适宜流量,该流量下栖息地可利用面积最大。研究成果为科学评估水电开发的环境影响、优化水库调度提供技术支撑。