那仁郭勒河流域地表水与地下水储量变化响应研究

基于2001—2016年的地表水和地下水储量数据, 分别从年尺度和季节尺度研究那仁郭勒河流域地表水与地下水资源变化趋势, 分析地表水与地下水的响应关系及其影响因素。结果表明, 那仁郭勒河流域地表水储量和地下水储量变化趋势分布不均匀, 季节差异明显。地表水–地下水储量变化响应在流域北部集中呈现“地表水稳定–地下水减少”的趋势, 在库拉克阿拉干河段呈现“地表水减少–地下水增加”的趋势, 在尾闾地区东西台吉乃尔湖分别呈现“地表水稳定–地下水增加”和“地表水减少–地下水减少”的趋势。水储量变化的主要影响因素包括温度、土壤断面厚度、灌溉面积及人口密度。流域内不同区域的地表水与地下水储量变化响应特征具有很大的差异, 对二者之间的典型非一致性响应关系的深入认识有助于实现流域地表水与地下水联合管理及生态环境保护。     

衢江流域地表水与地下水的转化关系

地表水和地下水之间的转换关系是流域水循环和水环境问题研究的关键.以水化学和氢氧同位素作为示踪剂可以在一定程度上反映流域内地表水和地下水之间的关系.以衢江流域为研究区,分析了流域内地表水、地下水的水化学和氢氧稳定同位素的空间分布规律和演化趋势,定性和定量地揭示了流域内地表水与地下水的转化关系,结果表明:①溶解性总固体(TDS)、pH指标显示研究区地表水与地下水水化学指标空间变化特征相似,两者转化频繁;流域上游主要是地下水补给地表水,中下游则主要是地表水补给地下水;②阴阳离子组分显示:研究区水化学类型主要是HCO3-Ca、HCO3·Cl-Ca类型水,流域内水的最终来源为大气降水;水中离子主要受岩石风化和降水因素影响;③δD-18δO关系显示氢氧同位素含量沿河水流向不断富集;依据氢氧同位素与大气降水线之间的关系,显示出研究区地下水和地表水均受大气降水补给;④地表水与地下水的定量关系显示:研究区上游主要是地下水补给地表水,地下水对地表水的平均贡献率为19.67％,日均补给量为2.73×106 m3/d;中下游主要是地表水补给地下水,地表水对地下水的平均贡献率为22.77％,日均补给量为3.49×106 m3/d.     

2019年水环境安全热点回眸

 水是生命之源，水环境安全是人类生存与发展的必要条件。2019年，水污染控制、地表水生态环境、地下水环境保护等领域科技进展显著。本文围绕水资源、水生态、水环境，介绍了2019年生活污水与工业废水污染控制、地表水生态流量与氮排放限值、地下水资源保护与污染防控等方面的全球科技研究热点及亮点工作，回顾了中国水环境安全的2019年。     

基于SWAT的柴河水库流域非点源污染识别与评价

基于SWAT模型,以山区饮用水水源控制单元——柴河水库流域为例,分析了流域非点源污染的主要来源和构成,并就非点源污染模型识别和输入方法进行了讨论.在径流和泥沙过程模拟的基础上,对流域非点源污染进行了模拟识别和评价.结果表明,SWAT模型对柴河水库流域的径流、泥沙和水质模拟适应性较好,趋势匹配较理想,但部分年份模拟峰值存在一定偏差.空间分析表明柴河水库流域非点源污染表现出显著的空间分布特征,氮和磷的产生主要集中于河流中下游农业生产区域;贡献率分析表明化肥施用和畜禽养殖污染对氮、磷贡献较大,是流域非点源污染控制的重点.     

基于氮氧同位素示踪的滨州市水体硝酸盐污染来源解析

利用硝酸盐氮氧双同位素技术和同位素混合模型,对滨州市水体硝酸盐的氮氧同位素组成进行分析,在此基础上进行硝酸盐污染溯源,确定各污染源的贡献率．结果表明:研究区地表水和地下水硝酸盐质量浓度分别为0~168.07、0~336.04 mg·L?1,超标率分别为8.70%和27.78%;从河流上游到下游,地表水硝酸盐污染有加重的趋势,地下水硝酸盐污染空间变异性较大．地表水和地下水δ（15N-NO₃）范围分别为4.02‰~10.10‰、9.07‰~18.75‰,δ（18O-NO₃）范围分别为2.24‰~6.14‰、4.93‰~10.64‰;有机肥和污水是本地地表水和地下水硝酸盐污染的主要来源,其平均贡献率分别为45%和81%,其次为含氮化肥,分别占26%和17%。通过定量分析地表水及地下水硝酸盐污染来源,可以为本地区制定防治水体污染措施提供科学依据．      

浑河流域沈抚段枯水期氮污染特征研究

目的研究浑河流域沈抚段枯水期水质氮污染状况,分析其污染的主要来源,并对水体水质进行评估,为水生态建设及制定浑河流域污染治理方案提供基础数据.方法开展浑河流域沈抚段枯水期水质氮污染状况调查,2015-11-17、2015-12-04和2016-01-05对浑河流域沈抚段6个干流采样点、4个支流采样点和3个排污口采样点共13个固定采样点采样,按照《水和废水监测分析方法》对水样进行检测分析,并依据《地表水环境质量标准》(GB3838—2002)对浑河流域沈抚段进行水质评价.结果浑河流域沈抚段枯水期干流的NO-2-N质量浓度在0.064~0.23 mg/L,部分地区超出天然水体中的常规值0.1 mg/L;水体中的NO-3-N质量浓度在0.35~2.8 mg/L,未超出地表水硝酸盐(以N计)的标准限值10 mg/L;水体中的NH+4-N质量浓度在0.91~3.12 mg/L,部分区域超出地表水V类标准限值2.0 mg/L;水体中的TN质量浓度在2.7~20.9 mg/L,严重超出地表水V类标准限值2.0 mg/L.结论浑河流域沈抚段冬季枯水期水质属于V类水,氮污染严重.干流中大部分的氮污染源是来自于生活污水、畜禽粪便和工业废水.     

基于δ~(15)N、δ~(18)O及质量平衡混合模型对浑河沈抚段氮素溯源研究

目的研究浑河流域沈抚段氮污染现状,分析区域内氮污染来源,并估算其贡献率,实现准确追踪和定量外来性氮的目的,从而更好控制进入浑河流域的氮负荷.方法应用氮、氧同位素技术结合质量平衡混合模型,以浑河流域沈抚段地表水作为研究对象,分三个水期对研究区域内的水体样品和周边主要污染源样品进行采集及检测分析,并通过质量平衡混合模型对区域内几个重要端元的贡献率进行定量化估算.结果在枯水期、平水期、丰水期,水体样品中δ~(15)N值分布范围分别为0.231%~1.511%、0.102%~1.364%、0.309%~1.788%,δ~(18)O值分布范围分别为-0.343%~0.766%、-0.526%~0.404%、-0.461%~0.838%;综合污水、农业化肥和大气降水对氮污染的贡献率分布范围分别为12%~83%、4%~76%和2%~22%.结论浑河流域沈抚段大部分水域氨氮和总氮超出地表水Ⅳ类标准的限值,氮污染严重.干流水体氮污染源主要来自周边综合污水的排放,其次来自化学肥料的淋洗和大气降水.     

基于15N的地下水中硝酸盐污染源解析：以陡河流域为例

地下水中硝酸盐污染源解析是区域地下水污染调查评价的重要内容,也是地下水资源管理的重要依据。以陡河流域为例,采用野外采样测试和室内分析的研究方法,结合地下水中15N同位素技术识别地下水中NO3污染的来源及其贡献比。研究结果表明:地表水中N来源于沿岸化粪系统排泄物,地下水中N来源于动物粪便和化肥的混合;远离河岸带农灌区地下水中硝酸盐主要来源为化肥,贡献比例从50%~72%不等,远离河岸带居民区地下水中硝酸盐主要来源为粪便,贡献比例从42%~80%;河岸带地下水中硝酸盐主要来源于河水入渗,但普遍存在反硝化现象。     

国家重点领域创新团队再生水利用与风险控制创新团队

团队以再生水利用以及风险控制为核心,构建了"高浓度废水能源化与资源化处置—中水循环利用—尾水生态净化"全程控制技术体系,初步建立了重污染子流域"三级控制、三级循环、三级标准"的污染控制技术体系,在淮河流域建立了六个"政产学研"平台,形成了一支高水平的流域污染控制团队,支撑了淮河水质的持续改善。研究成果成功应用于长江、淮河、太湖和海河等流域相关企业,形成了理论研究、技术开发和工程应用为一体的科技     

石羊河流域地下水"三氮"污染的现状研究

通过调查石羊河流域地下水中的硝酸盐、亚硝酸盐、氨氮等离子含量,分析了石羊河流域地下水中硝酸盐、亚硝酸盐、氨氮等含量的空间分布特征,并依据地下水供水适宜性划分表,通过叠加计算,对石羊河流域地下水"三氮"进行质量区划.结果表明:石羊河流域地下水中"三氮"(NO3-、NO2-、NH+4)呈点污染特征,极个别点的"三氮"含量超标,Ⅲ类水呈线状或面状分布,呈现出面状污染的趋势;石羊河流域可以直接饮用(Ⅰ~Ⅲ类水)的地下水资源占94.5%、经适当处理可以饮用(Ⅳ类水)的地下水资源占4.78%、不能直接饮用的地下水资源(Ⅴ类水)占0.72%.     

淮河流域城镇群体空间组织特征及结构优化

以行政区划全在淮河流域范围的26个地级城市为基本研究单元,对其产业结构、客运总量水平、对外交通设施网络的匹配程度进行分析,结合26个城市城市化水平、城镇职能、空间结构等特征,运用城市空间相互作用计算模型初步确定了整体淮河流域的中心城市,并基本勾勒出整体流域的空间结构优化路径.最后指出,淮河流域水系、区位等地理要素的过渡性、多变性对流域整体城镇群体的集聚—扩散功能具有阻滞作用.     

基于耦合模型的沙颍河流域地下水与地表水硝酸盐通量过程模拟

为定量解析沙颍河流域地下水与地表水硝酸盐通量过程,构建了SWAT,MODFLOW和MT3DMS耦合模型,利用2007-2012年水量水质观测数据对模型进行了校验.校验结果表明,地表水流量决定系数R~2大于0.68,地下水水位和地表水水质R~2均大于0.9,地下水水质相对误差Re在15%以内,符合模型精度要求.在此基础上,选择沙颍河流域探究了流域地表水与地下水补排关系和硝酸盐通量过程.结果表明,沙颍河流域地表水与地下水的补排关系主要表现为地下水补给地表水,年均净补给水量约3.18×10~8 m~3.年际表现为丰水年大,达15.2×10~8 m~3,枯水年小,仅为0.26×10~8 m~3;年内表现为汛期地表水补给地下水,枯期地下水补给地表水;空间上表现为流域中上游(沙河、颍河中上游和汾泉河)地区大,年均值可达2.53×10~8 m~3.流域地下水对地表水年均硝酸盐净补给量0.38万吨,表现为,年内秋冬季净贡献量大,占总净贡献量的81.6%;空间上表现为流域上游地区净贡献量大,占总净贡献量的87.4%.流域中下游地区净贡献量小,占总净贡献量的12.6%.     

拉萨河流域中下游地区水化学及 地表水-地下水转化关系研究

为研究拉萨河流域中下游地区水化学及地表水地下水转化关系,利用水化学资料分析了不同水体水化学和稳定同位素特征,并探讨了地表水-地下水之间的转化关系。结果表明:拉萨河流域中下游地区不同水体中主要离子含量均较低,矿化度较低,呈弱碱性,水化学类型均以HCO_3·SO_4(SO_4·HCO_3)-Ca·Mg(Mg·Ca)型为主。不同水体的水化学组成主要受岩石风化作用控制,且以碳酸盐岩和硅酸盐岩的溶解风化为主。水化学及同位素分析表明:水样点可分为地表水、地下水以及混合区三个区域,说明研究区地表水和地下水水力联系密切,存在明显的转化关系;地表水、地下水、泉水的主要来源均为大气降水,不同水体均受到不同程度的蒸发作用影响;支流地表水主要受地下水补给,拉萨河中下游地表水和地下水存在地段性互补关系,拉萨河是区域地下水的主要排泄通道。     

湖泊湿地系统地表水-地下水相互作用及“三氮”迁移转化

湿地系统作为地球上最重要的自然生态系统,被称为“地球之肾”,在保护物种多样性、调节径流、改善水质、调节气候等方面发挥着重要作用,但有关湖泊湿地系统中地表水-地下水相互作用以及“三氮”在其中的迁移转化过程研究尚缺乏系统分析与总结。目前关于湖泊湿地水文以及地表水-地下水相互作用这两大问题的研究已取得一定发展,深刻揭示了湿地...     

淮河水资源污染的原因及保护对策

淮河流域屡遭污染,如何有效开展水污染防治,保障流域水的安全,确保两岸人民身体健康,是淮河流域社会经济可持续发展的迫切要求。本文在概述淮河流域水污染状况、分析污染原因的基础上,初步探讨了淮河水污染的防治对策。     

石羊河流域水文地质环境与水资源利用

石羊河流域上游有8条河流,年出山径流总量14.69×108m3.流域内地下水与地表水之间的转换关系非常密切.水资源利用的最大特点是地表水和地下水的反复转化重复利用.目前全流域利用地表水量11.514×108m3,开采地下水13.25×108m3,总用水量达(含泉水)29.47×108m3.由于过量开发利用水资源,出现了地下水水质恶化、植被衰亡、下游绿洲萎缩,土壤盐渍化、土地沙漠化等一系列地质环境问题.     

沁河流域地表水与地下水转换的模拟

黄河中游的沁河流域中下游水文地质情况复杂,地表水地下水转换频繁。为研究该流域水资源形成转换规律,建立了一个基于相似水文响应单元的物理性分布式水文模型,模拟了人类活动用水影响下的水文过程,用简化的渗流模型模拟成层岩溶地区地下水运动。经参数率定和1986—1998年长系列模拟,结果显示:沁河流域水资源量主要受降水影响,地表水与地下水转换量占地下水资源量80%以上。超采地下水导致地下水位下降,引起地表径流量显著减少。成层岩溶影响到多个水文过程,地表水与地下水转换随着岩溶发育而动态变化。     

淮河流域地表水污染成因分析

淮河流域水污染十分严重，已引起国家领导的重视，作者通过详细的分析，找出排行量大和地表水不足是流域水污染的主要原因，提出治理水污染的工作应首先从控制排污和调节地表经流抓起。     

论淮河流域城镇体系空间结构的演变

当代淮河流域没有形成独立的城镇体系,很多学者认为这是历史造成的,因为自古至今淮河流域城镇发育就不完善.但研究发现:淮河流域城镇演变可分为两个阶段:公元12世纪以前,淮河水系完整,城镇发育完善,中心城市地位突出,城镇密集区空间从流域西北部向流域北部再向流域东南部逐渐转移;公元12世纪以后,黄河夺淮,淮河水系紊乱,城镇发育缓慢,中心城市缺失.     

潮河流域非点源污染关键区识别及其管理措施研究

选取SWAT模型,对潮河流域径流、泥沙及非点源污染过程进行模拟.在对模型进行率定和验证的基础上,参照土壤侵蚀模数与国家地表水环境质量标准对土壤侵蚀及总氮污染关键区进行识别.最后分别在土壤侵蚀和总氮污染关键区设置污染控制情景,对控制措施成效进行模拟和评价.结果表明,SWAT模型可以较好地模拟潮河流域水文过程和污染物迁移转化过程;流域20.9%的区域为轻度土壤侵蚀区,39.8%的区域为总氮风险区;梯田、等高耕作、退耕还林还草和减少化肥施用量等措施都不同程度地对非点源污染负荷起到一定的削减效果.