松华坝水库水源区面源污染的防治

位于昆明市北郊的松华坝水库,1991年起水质受到污染,原因有水土流失、农田化肥和农药、生活垃圾和污水、畜禽粪便等。治理面源污染的措施有:①建设小型水利工程水保工程;②生态修复;③推广沼气池;等。     

中国灰水足迹时空格局演变及其脱钩关系研究

基于灰水足迹理论和方法,计算1998-2016年中国31个省区灰水足迹,对其时空分布特征及重心变化趋势进行分析,并利用脱钩模型进一步研究中国经济发展和灰水足迹的脱钩关系。结果表明:①中国灰水足迹整体呈下降趋势,由1998年的4 055. 99×10~8m~3下降至2016年3 361. 57×10~8m~3,东中部地区的灰水足迹高于西部地区的灰水足迹;②中国灰水足迹重心均位于河南省境内,并主要呈"东北-西南"向的移动趋势;③1998-2016年,中国大部分省区的经济发展与灰水足迹呈强脱钩关系,由1998年的35. 5%上升至2016年的87. 1%。通过中国灰水足迹时空格局分析,为日后制定差别化的区域水污染治理对策提供参考。     

基于GIS的河南省水足迹时空差异研究

计算了2000—2012年河南省各市的水足迹及其相关评价指标,利用GIS工具分析其空间变化特征,并讨论了水足迹与GDP增长的相关关系。结果表明:河南省多年平均水足迹为1 291.282 1亿m~3,内部水足迹中,农畜产品生产用水所占比例最大,但呈逐年下降趋势,居民日常生活所消耗的水量所占比例最小,外部水足迹占水足迹总量的比例很小;人均水足迹为1 337.77 m~3/人,呈现逐年上升的趋势;水足迹强度为0.11 m~3/元,呈逐年下降趋势;水足迹自给率为98.91%,对外依赖度为1.09%。基于GIS的空间分析表明:河南省各市的水足迹总量、人均水足迹、水足迹强度和对外依赖度等存在差异,但分布格局基本一致。总体而言,河南省的水资源压力很大。     

重庆种植业灰水足迹核算及空间差异分析

用灰水足迹方法评价水环境变化,逐渐成为水环境及相关研究的热点之一。为了掌握重庆农业水环境状况,把灰水足迹与农业面源污染联系起来,首先核算重庆2007年种植业灰水足迹,然后对其空间差异进行分析。结果表明①重庆2007年的种植业灰水足迹为22.088 8亿m³;②重庆多数区县种植业灰水足迹密度差异不大;③重庆2007年的种植业灰水足迹强度东部高、西部低;④种植业水环境压力指数西部高、东部低,城市发展新区的13个区县种植业已对水环境造成污染。研究表明,重庆水环境保护要重视种植业产生的污染。     

河北省主要农作物2005～2014年灰水足迹变化

为了定量分析河北省农业过量施用化肥造成的严重面源污染,应用灰水足迹理论与评价方法,对河北省2005～2014年期间的冬小麦、夏玉米、蔬菜、水果4种主要农作物总灰水足迹及生长过程灰水足迹变化进行了分析评价,结果表明：2005～2014年期间,河北省冬小麦总灰水足迹总体呈下降趋势;夏玉米总灰水足迹总体呈增加趋势;蔬菜总灰水足迹总体呈增加趋势;水果总灰水足迹总体呈下降趋势。2005～2014年期间,河北省冬小麦、夏玉米、蔬菜、水果生长过程灰水足迹均呈下降趋势。4种作物每公顷施肥量没有表现出下降趋势,产量增加是导致4种作物生长过程灰水足迹下降的主要原因。最后从技术和政策两方面提出了降低氮肥施量和作物生长过程灰水足迹的措施。     

巢湖圩区农田面源污染负荷估算及治理措施研究

农田面源污染是巢湖流域水环境污染的主要来源之一。以巢湖流域万亩大圩杨柳圩为研究对象,采用入河系数法对圩内污染负荷进行估算分析。结果表明：2020年圩内污染负荷入河总量COD为175.24 t/a, NH₃-N为24.99 t/a, TP为3.2 4 t/a, TN为38.49 t/a,其中农田面源污染负荷入河量COD为50.59 t/a, NH₃-N为10.91 t/a, TP为1.02 t/a, TN为19.83 t/a,分别占总入河量的28.91%、43.66%、31.48%和51.52%;除圩区化肥农药利用率较低之外,沟渠水动力条件差、灌排一体、水生植物群落失衡等也是造成面源污染的重要因素;同时由于圩内净化空间与调蓄空间不足,造成大量污染在汛期随雨水泵送至外河,对周边水质造成严重影响。鉴于此,因地制宜的提出了合理的治理思路与措施,可为平原圩区的农田面源污染治理工程设计提供参考。     

京津冀作物水足迹时空分布特征及影响因子分析

水资源短缺是制约京津冀协同、可持续发展的重要瓶颈之一,为清晰地描述区域不同农作物生产过程中的需水特征,为区域水资源的合理配置和高效利用提供指导意见。基于2000-2015年京津冀24个气象站日气象数据、全区作物种植面积及产量,分析了区域作物蓝水、绿水、灰水足迹的时空分布、变化趋势及影响因子。结果表明:2000-2015年间,小麦、玉米、大豆、油料、谷物、棉花、蔬菜年均单位质量总水足迹分别为1 784.2 m~3/t、1 564.2m~3/t、4 386.6m~3/t、3 427.5m~3/t、2 032m~3/t、9 574.1m~3/t和152 m~3/t;年均蓝水、绿水、灰水足迹分别为211.6亿m~3,164.8亿m~3和321.4亿m~3;总水足迹中蓝水、绿水、灰水所占比例分别呈现下降、上升及先上升后下降的趋势;水足迹空间分布表现为西北部和北部较少、南部、东南部和中部较多;影响水足迹总量的因子中,第一、第五主成分为氮肥施用量和作物种植面积,第二主成分为热力学和动力学因子,第三、四主成分为水分因子。     

基于IPAT模型的河北省灰水足迹分析及预测

河北作为京津冀发展圈的重要组成部分,水质水量问题突出,因此迫切需要对其水量和水质进行研究。基于农业和工业生活两部分,选取N肥、P肥、COD为关键污染物,以水环境最大允许容量为依据,计算了河北省2004—2015年的灰水足迹,并以此为基础,对2030年单位产值造成的灰水足迹进行了预测。结果表明:(1)12年间河北省灰水足迹呈现先上升再下降的趋势,农业灰水足迹以N肥为最关键污染物,随着化肥总量和平均施肥水平的增加不断增长,年均增长率0.87%;(2)工业生活灰水足迹总体呈现增长趋势,阶段内呈现下降趋势。以2011年为界,河北省灰水足迹从由农业灰水足迹决定转变为由工业生活灰水足迹决定,且工业生活灰水足迹和第三产业产值的相关性较强;(3)通过IPAT模型分析发现,农业灰水足迹除2004,2013,2015年外,其他各年份可持续性均较差,2004—2010年工业生活灰水足迹的可持续性好于2011—2015年。未来若按照现有水平继续发展,到2030年河北省单位农业产值造成的灰水足迹将下降为0.05 m~3/元,单位工业生活产值造成的灰水足迹将下降为0.006 m~3/元。     

河南省2008年水足迹分析

水足迹是反映人类对水资源消费情况的一个全新概念,其计算方法有自上而下法和自下而上法,分别采用两种方法计算河南省2008年水足迹.结果表明:采用自上而下法计算的水足迹总量为1 179.011亿m3,人均水足迹为1 188.759 m3/人;采用自下而上法计算的水足迹总量为495.675亿m3,人均水足迹为499.774 m3/人.总体而言,河南省经济生产以自给为主,水匮乏度很高.未来在水资源开发利用过程中,应注意调整作物种植结构、改变消费模式、实施虚拟水战略.     

基于通径分析的海河流域冬小麦水足迹及影响因素

为量化冬小麦对水资源的消耗、合理利用区域水资源,基于彭曼公式、日尺度土壤水量平衡与通径分析法核算了1958—2016年海河流域冬小麦水足迹,分析了气象、农业生产投入因素对冬小麦水足迹的直接和间接影响。结果表明:流域冬小麦多年平均总水足迹为239. 6亿m3,平均水足迹为1 840 m3/t;海河流域冬小麦水足迹呈整体下降趋势,空间上京津地区最高,山西次之,山东、河南地区最低;农业机械总动力、化肥施用折纯量对冬小麦水足迹直接影响最大;气象因素主要通过农业生产投入因素对冬小麦水足迹产生影响。可通过提高农业生产力的方式降低冬小麦水足迹,京津等灰水足迹较高的地区应减少施肥。