基于流域生态文明视角的湖泊综合治理与保护——以大冶湖流域为例

近年来,黄石市大冶湖因重金属污染和富营养化陷入生态危机,由"母亲湖"沦为"毒湖""死湖""废湖",需要采取重大措施保护和拯救大冶湖,治理任务艰巨。针对大冶湖水环境污染现状及特点,以"生态文明建设"为指导思想,从流域治理的视角提出基于湖泊流域生态文明建设的湖泊综合治理和保护思路,旨在为治理大冶湖流域污染提供理论依据。     

大冶湖流域底泥重金属污染及生态风险评价

为了解大冶湖流域底泥中重金属含量、污染程度以及分布特征,对大冶湖各子湖及周边港渠水体和底泥中重金属Cu、Pb、Cd、Zn、Cr进行实地采样和分析研究。采用地累积指数法及潜在生态风险指数法对底泥中重金属污染程度和生态风险进行评价,并对表层和深层底泥中的重金属污染物分布特征进行了比较分析。结果表明:大冶湖流域水体及底泥已受到重金属不同程度的污染,三里七湖、罗桥东西两港污染最严重;大冶湖流域是Cd重污染区,重金属污染程度依次为:CdCuPbCr≈Zn;各监测点的重金属元素综合潜在危害程度均为"极强",表明大冶湖流域底泥重金属污染严重;Pb-Cd、Pb-Cr、Cu-Zn、Zn-Cr之间显著相关,说明这些重金属来源具有一定的相似性。     

基于可变模糊集的大冶湖年内水质评价

为了更好地治理大冶湖水环境,有必要对大冶湖典型湖段不同时期的水质进行评价。基于2013年大冶湖2个典型站点全年的水质监测值,依据大冶湖管理目标和单因子法选择6个污染因子,利用熵值理论和可变模糊集模型,对大冶湖年内水质状况进行了综合评价。评价结果表明:磊山站水质基本接近Ⅲ类,各次监测水质变化幅度不大;大冶站水质介于Ⅲ到Ⅴ类之间,变化幅度相对较大。同时,结合大冶湖流域的水位、雨量等水文要素,对评价结果进行模型解释,随后,将可变模糊综合评价结果同单因子法进行了对比。最后根据评价结果提出对大冶湖的治理建议,建议加强大冶湖汛期前后入湖水质达标排放监测管理。     

长江经济带农业面源污染的时空分异及影响因素研究

基于长江经济带11省市2000—2020年的面板数据,在综合调查法的基础上,采用清单分析的思路探究长江经济带农业面源污染以及化肥、农田固体废弃物等污染源的时空分布情況。研究表明:2000—2020年间,化学需氧量的排放量呈现逐年递增的态势,总氮和总磷的排放量呈现先上升后下降的态势;污染输出最大的3个地区为江苏、四川、湖北;农田固体废弃物对化学需氧量排放量的影响最大,化肥对总氮及总磷排放量的影响最大,且化肥施用量和农田固体废弃物产量存在时空上的异质性。对此,长江经济带各地区应积极加强主要农作物施肥技术研究,推进高标准农田建设,建立农田固体废弃物的集中处理站,进而实现对农业面源污染的有效防治。     

基于水污染指数法的大冶湖水质评价

为进一步了解大冶湖的水质现状,运用水污染指数法(Water Pollution Index, WPI)评价了2020年大冶湖大桥、磊山湖心、大冶湖闸3个断面的水质。结果表明,磊山湖心WPI全年平均值最小,水质明显优于另2个断面。对比同一断面不同月份的WPI,大冶湖监测断面5—6月份的水质是一年当中最差的;2—3月份水质是一年当中最好的。这可能是5—6月份雨水充沛,将面源污染物冲刷至大冶湖中所致。     

基于环境库兹涅茨曲线模型的郴州市农业面源污染治理研究

笔者根据2000～2010年郴州市农业经济发展主要指标和农业面源污染物排放量的统计资料,采用环境库兹涅茨曲线模型,分析郴州市农民人均产值和主要污染物排放量的相关关系,并提出郴州市农业面源污染治理的BMP2体系。     

大冶湖内湖表层沉积物重金属分布及污染评价

选择大冶湖内湖(红星湖)为研究对象,采用BCR连续提取法和HCl-HNO3-HF-HCl O4湿法消解以及火焰原子吸收分光光度法测定大冶湖内湖表层沉积物中8种重金属(Cu、Zn、Pb、Cd、Co、Ni、Mn、Fe)不同赋存形态的含量,并分析其空间分布特征,利用地质累积指数法和潜在生态危害指数法评价表层沉积物中重金属污染及其潜在生态危害程度。结果表明,大冶湖内湖表层沉积物中Cu、Zn、Pb、Cd、Co、Mn这6种重金属均主要以可提取态形式存在,各重金属元素生物有效性即可提取态含量顺序为:CdMnCuCoPbZn,Ni和Fe主要以残渣态形式存在;沉积物中Cu、Zn、Pb、Cd、Ni、Mn这6种重金属元素均有一定程度的富集,其中Cd的富集程度最为严重,且具有较强的生态危害,其次是Pb、Cu、Zn、Ni污染也较严重,Co、Mn和Fe污染则较为轻微。此外,上覆水体中Cd、Pb污染也较严重,沉积物中重金属析出会导致水质恶化。     

OECD国家环境保护财政政策治理效果研究

OECD国家已构建了以能源税、交通税、环保财政支出和污染治理投资等政策工具为主的环境保护财政政策体系,污染治理取得了显著效果.本文通过面板分位数回归模型分析和比较了OECD国家能源税、交通税、环保财政支出和污染治理投资四种政策工具的污染治理效果,得出的结论是环境保护财政政策工具对不同污染程度的国家污染治理效果是异质性的:在一氧化碳排放量较高的国家,征收能源税能发挥有效的减排效果;在氮氧化物排放量较低的国家,征收交通税能取得显著的减排效果,但随着氮氧化物排放量的增加,交通税的污染治理效果将非常有限,还应加大污染治理投资;在硫氧化物排放量较高的国家,征收能源税、交通税、增加环保财政支出均能发挥有效的污染治理效果.我国应根据政策工具治理效果的异质性,针对不同污染物采取相应的政策措施.     

磁湖非点源氮输入负荷估算

磁湖在点源污染总体得到控制后主要污染源来自非点源污染,水体非点源污染物绝大多数是通过降雨（特别是暴雨）产生地表径流后进人的。以磁湖流域3次典型降雨产生的地表径流为研究对象,分别就进入磁湖的城市地表径流、农田地表径流、林区地表径流总氮进行分析,结合磁湖流域年降雨量初步估算进人磁湖的非点源污染氮负荷,为磁湖富营养化的控制提供依据。     

环大冶湖农田土壤重金属污染特征及潜在生态评价

对环大冶湖周边农田土壤中重金属Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、Ni、Mn和Co的含量进行了监测,采用地积累指数法及潜在生态风险指数法对环大冶湖农田土壤中重金属元素的污染状况进行定量分析及评价,并分析了污染物的潜在来源。结果表明:环大冶湖周边土壤已受到重金属不同程度的污染,Cd污染已影响到了农田的安全生产。地积累污染指数结果表明,8种重金属元素累积程度由高到低依次为Cd、Cu、Pb、Zn、Co、Ni、Mn和Cr。土壤中Cd的地积累污染指数为1.72～4.29,1、26和28号采样点土壤Cd属重累积,其中26号土壤Cu属偏重累积,28号土壤Cu亦属严重累积。Cd的生态风险系数最大,其中25、26、27和28号采样点土壤Cd属极强生态风险危害,其中28号土壤Cu亦属较强生态风险危害。