An assessment study of heavy metal distribution within soil in upper course of Zarqa River basin/Jordan

Levels of heavy metals are found in soils and waters of the major tributary valleys of the Jordan Valley. Heavy metal content in soils irrigated by treated waste water were measured for a 40 km reach of Zarqa River. Soil samples from eight different sites along the upper course of this river were analyzed to determine the concentration of selected heavy metals (CO, Cr, Cu, Pb, Ni, Zn). Silt forms the major component of the soils with an average of 54%. Clay fractions show an increase with depth from 17 to 41%. Trends in particle size distribution and metal contents were compared across sample sites. Samples contained moderate to considerable levels of Pb and Ni. Concentrations of Cu and Cr ranged between 33–59 and 65–90 ppm, respectively. These values represent a slight to moderate class of pollution. The concentration of Cr shows a decrease with depth and distance from the waste water plant. Cu, Zn, and Ni show increasing concentrations with depth but Pb and CO do not. The concentrations of the measured heavy metals increases near the waste water treatment plant but decreases with distance from the plant due to precipitation in the stream bed and dilution with stream water. This decline in metal content with distance from the treatment plant suggests that most metals reaching floodplain soils may derive from the same source. Although current metal concentrations are low to moderate, floodplain surface soils in this area should be regarded as a potential source for future heavy metal pollution downstream.     

海河流域水资源开发利用阈值研究

针对中国水资源开发利用程度较高等问题,在水资源耗减、水环境退化等价值量核算方面开展研究,提出合理的水资源开发利用阈值。以联合国综合环境经济核算体系为基础,从水资源开发利用带来的正面效益和负面效益两方面入手,通过构建水资源环境经济效益评价模型(EMW),分析经水资源耗减和水环境退化价值调整后国内产出(WEDP),并从社会福利最大化角度,提出将WEDP最大化目标下的用水量作为合理的水资源开发利用阈值。经评价,海河流域现状和2020年合理的水资源开发利用阈值分别为292亿m3和287亿m3。结果表明,海河流域已经超过了其开发利用阈值,对水生态环境系统造成了负面影响。     

黄河流域水资源调控方案评价与优选模型

在明确黄河流域水资源调控目标的基础上,结合黄河流域的水资源利用特点,从水资源利用效果和可持续发展两个方面,提出了体现水资源调控目标的指标体系;将效用理论、人工神经网络理论和理想点技术结合,建立了调控方案水资源利用效果评价模型;从可持续发展的内涵和流域水资源利用的角度,提出了流域水资源调控方案可持续发展评价的准则和量化评价方法。用黄河流域水资源调控方案验证了模型和方法是合理可行的。     

流域水资源实时调度研究--以黑河流域为例

系统地总结了流域水资源实时调度的研究现状和调度的基本理论依据。流域水资源实时调度以显式考虑人类活动影响的二元动态水资源演化模式为其理论基础,提出了“宏观总控、长短嵌套、实时决策、滚动修正”的流域水资源实时调度的模式。并以黑河流域为例,进行了应用研究,初步应用表明,该模式能满足流域水资源实时调度管理的需要,可为我国北方干旱半干旱地区流域水资源实时调度提供借鉴。     

气候变化对伊逊河流域水资源量的影响

海河流域作为中国水资源最为紧张的流域,其水资源对气候变化非常敏感.以海河流域中受人类活动影响较小的伊逊河流域为对象,基于海河流域未来气候变化研究成果构建了20种气候变化情景,应用具有物理机理的分布式流域水文模型模拟了不同气候变化情景下的流域水循环情景,对气候变化对伊逊河流域水资源量的影响进行了分析,结果表明气温升高1℃将使流域内3.8mm的径流转化为蒸散发,降水的增加将使流域的蒸发和径流都有所增加,其中新增降水50%转化为蒸发,30%转化为径流.同时径流和蒸散发对于高温和强降水更为敏感.未来气候变化的不确定性使未来水资源量的变化也有很大的不确定性,在以升温为主、降水变化存在很大不确定性的情况下,伊逊河流域天然径流量可能进一步衰减.     

河西走廊疏勒河流域水资源管理问题分析

从水资源管理体制、配置程序、市场化管理等方面探讨了河西走廊疏勒河流域水资源管理及存在的问题。目前流域已建成较健全的用水者协会体系,水价和水权在不断调整以适应水资源管理的需求。其管理存在以下问题：受地方行政、企业等多方权力博弈的影响,地表水和地下水处于双线管理状态,未能实现流域水资源的全面统一管理;用水者协会的职能未得到充分发挥,公众参与水资源管理不积极;流域内水价、水权制度不完善。建议如下：应在甘肃省水利厅和酒泉市政府之间形成协调机制,以协调各相关方的权益,完善流域管理局和地方政府统一协调的水资源管理体系,实现流域水资源的集成管理;加强流域机构立法,实现流域水资源的统一管理与调配;将协会的职责和义务融入到村委会的职务中,并完善水价制度,建立水权交易市场,以调动公众的自我管理和实现水资源的高效利用。     

长江流域矿产资源特征及成矿规律

长江流域分布着我国很多重要的矿产资源基地。在长江流域不搞大开发的前提下，如何合理地开发利用矿产资源以保障国家的能源资源安全，同时又要保护生态环境，达到人类与环境和谐共赢的目的，是当前迫切需要研究的新课题。本文系统梳理了长江流域已发现的128种矿产、14683处矿产地信息，总结了长江流域矿产资源分布特征，系统分析了长江领域矿产资源的时空演化规律。长江流域矿产种类较齐全，能源矿产总体不发育但页岩气有潜力，金属矿产以铁、有色金属为主，矿物类和岩石类非金属矿产都比较发育，水气矿产潜力很大。时间上，成矿历史悠久，按构造演化时段，可分为太古宙、元古宙、晚古生代、早古生代、中生代、新生代6个时段，以中生代和晚古生代为主要成矿期；空间上，可划分八大资源集中区，上游矿产地数量较多，但下游成矿密度更大。只要合理布局，科学谋划，加强法制，严格管控，通过矿产资源的高端开发利用，不但可以为社会经济的高质量发展提供资源保障，也可以为环境保护作出新的贡献。     

黑河流域张掖段水资源承载力评价及提升对策研究

水资源是干旱区内陆河流域环境与发展的主导因素, 其承载力是评判水资源与经济社会及生态环境之间协调发展的重要依据。从承载程度和承载能力两方面构建评价指标, 对黑河流域张掖市县区尺度的水资源承载力进行评价, 结果表明： 承载程度方面, 张掖市从2015 - 2017年用水总量承载状况整体好转, 但民乐县用水总量面临超载, 各县区地下水承载状况明显改善, 地下水超采得到有效管控与治理。从2015 - 2017年, 张掖市水资源的承载状况整体上改善, 从2015年甘州区、 临泽县、 高台县、 山丹县4县区的超载转变为2017年临泽县、 高台县、 山丹县、 肃南县4县区的临界超载状况, 反映出张掖市近年来水资源开发利用的管理成效初步显现; 承载能力方面, 全市各县区2020年和2030年水资源可承载人口均小于2017年水平, 可承载的经济规模约是2017年90%; 提出了农业节水效率提升和耕地灌溉面积缩减两种未来水资源承载力提升情景, 并以此提出了张掖市水资源承载力提升的对策建议。     

辽河流域径流对气候变化的响应特征研究

近百年来,全球气候发生了以气温升高为主要特征的显著变化。东北是中国的重要粮食主产区,气候变化将可能加剧东北地区水资源短缺情势,进一步影响到国家的粮食安全。以辽河流域为对象,分析了近60年来降水径流变化特性,采用水文模拟方法,揭示了河川径流变化成因,基于假定气候情景,研究了河川径流量及土壤含水量对气候变化的响应。结果表明:铁岭站实测径流量自20世纪60年代中期以来,总体呈明显的阶段性减少趋势,人类活动是河川径流减少的主要原因。降水增加比减少对河川径流量的影响明显,土壤含水量对降水减少的响应更加敏感,气候暖干化趋势将非常不利于东北地区的水资源利用和农业生产。     

淮河流域水环境综合承载能力

在界定水环境综合承载能力概念的基础上,建立了能定量反映出经济社会系统、水资源系统、水环境系统之间相互作用关系的"经济社会-水资源-水环境"复合系统模型;以"支撑最大经济社会规模"为目标函数,以"维系良好水环境状况"为约束条件,并考虑复合系统模型约束、水量约束和其它约束条件,建立了分区式水环境综合承载能力计算模型;提出承载程度的评价方法和标准;运用上述模型和方法,计算和评价了淮河流域71个单元的水环境综合承载能力和承载程度。     

Assessing the effects of climate change on the hydrological regime of the Limay River basin

The electricity generation capacity in the Limay River basin is approximately 26% of the total electrical power generation in Argentina. Assessing the potential effects of climate change on the hydrological regime of this basin is an important issue for water resources management. This study explores the presence of trends in streamflow series, evaluates climate sensitivity and studies the effects on the flow regime of predicted changes in precipitation in the basin. In order to identify and quantify changes in observed streamflow series, the Mann–Kendall test, with a modification for autocorrelated data, and an estimator of the magnitude of the trend are applied. In order to evaluate the sensitivity of streamflow to changes in climate, the concept of elasticity is used. Precipitation elasticity of streamflow is used to quantify the sensitivity of streamflow to changes in precipitation and is estimated using a power law model and a linear statistical model in two sub-basins, Aluminé and Nahuel Huapi. The effects on flow regime of the predicted changes in precipitation under different scenarios are studied. Climatic results for different scenarios of growth in greenhouse gases from some General Circulation Models are used as inputs into the proposed models. The analysis identifies decreasing trends in mean and minimum annual flows and in the low flow season. The estimates of the precipitation elasticity imply that changes in precipitation produce similar changes in streamflow and the climatic results for different scenarios show that the variations are moderate.     

长江水质地球化学

文章在对1958—1990年期间长江水系191个站点水质监测资料进行统计分析的基础上,研究了长江主要离子的地球化学。结果表明,长江水系各地河水总溶解性固体(TDS)含量的差别达一个数量级(49·7~518·1mg/L),TDS的平均值为205·9mg/L,是全球河流均值的3倍。相比之下,河水TDS含量的季节性变化并不大,尽管河水流量的季节变化很大。长江的主要离子化学主要受岩石风化作用,尤其是碳酸盐矿物的溶解作用所控制。长江中上游的川贵地区酸雨严重。酸雨作用于当地广泛分布的石灰岩和富含碳酸盐的三叠纪砂页岩,导致近半个世纪来长江水质的酸化趋势,使大部分河段SO24-和Ca2+含量增高,总硬度与总碱度的比值增高。     

Assessment of wetland fragmentation in the Tarim River basin, western China

The wetlands in the middle and lower reaches of the Tarim River are a rich area of biodiversity and natural resources in the inland arid region of China. However, this wetland area has decreased in size during the past several decades. Water quality and biodiversity has declined due to expanded agricultural activities since 1960s. Using remote sensing (RS), geographic information system (GIS) and global positioning system (GPS) techniques, we investigated the dynamics, spatial patterns and fragmentation of the wetlands in the middle and lower reaches of the Tarim River from 1980 to 2000. We found that the total area of the wetlands was reduced by 45.8% and the density of the patches increased four times from 1980 to 1990. From 1990 to 2000, though the total area of the wetlands slightly increased the number of the patches increased three times and the density of the patches doubled. Based on the analyses of transition matrixes, diversity and fragmentation indexes, and spatial distribution alternation of the wetlands, we found the landscape diversity and fragmentation indices increased while wetland dominance index decreased dramatically. Among the wetland types, the areas of the river-channel, reservoir and pond wetlands increased while the areas of the lake and marsh wetlands decreased continuously.     

柴达木盆地北缘鱼卡河流域水资源的合理利用

轮换式地于枯水期在鱼卡河冲洪积扇开采1.87×10~4m~3／d的地下水、丰水期在鱼卡河大桥上游取用1.87×10~4m~3／d的地表水,对马海盆地水资源的影响很小,但有可能引起开采区附近和下游马海盆地局部地区地下水位下降、局部泄出带流量减少、部分地段沼泽湿地轻微退化等与水资源有关的生态环境问题。当地下水位下降到“临界深度”以下时,有利于马海盆地土壤盐渍化不治自愈。     

石羊河流域城镇化用地空间扩展分析

石羊河流域是流域经济社会可持续发展研究的重点区域之一。为找出流域城镇化用地空间扩展的机理,从社会经济、区位交通、生态约束出发,开展了城镇空间扩展用地评价与预测研究。首先,利用改进的土地适宜性评价方法,找出城镇扩展可能性和各乡镇适宜性高值区的空间格局,发现其主要位于流域中部绿洲生态功能区,沿G30高速公路和312国道分布,以县城/城区为中心呈星形扩散。然后,利用经过精度检验的土地转化模型（LTM）,在适宜性评价因子的基础上模拟城镇扩张。结果表明：凉州区和金川区为流域发展的"两核",312国道天祝至永昌段、211省道凉州至民勤段、212省道永昌至金川段为流域发展的"三带"。上述结果可为政府制定流域发展规划提供参考。     

黄河水质地球化学

在对1958—2000年期间黄河水系100个站点水质监测资料进行统计分析的基础上,研究了黄河主要离子的地球化学。结果表明,黄河流域各区河水总溶解性固体(TDS)含量的差异达2~3个数量级,TDS的总平均值为452mg/L,是全球河流均值的4倍。Na+、K+、SO42-和Cl-的含量是世界河流均值的10~20倍。相比之下,河水TDS含量的季节差异却不大,远不及与此呈反比关系的流量的季节差异。黄河洪水期的水量通常是枯水期的4~5倍,但枯水期河水的TDS通常只是洪水期的2倍,完全不同于世界其他大河。黄河的离子化学主要受沉积岩(尤其是富含碳酸盐矿物的黄土)化学风化作用和在干旱气候影响下水中溶解盐的蒸发浓缩和结晶作用的控制。近半个世纪来黄河河道径流量有显著减少的趋势,这与新修建的众多水库的蓄水有关,与此相适应,近半个世纪来黄河水质表现出明显的盐渍化过程,这一过程主要由含盐量高的农田灌溉回水所引起。     

淮河流域地下水资源概况及开发潜力

淮河流域人均水资源量为475 m3,不足全国人均水资源量(2100 m3)的1/4,且地下水质量较差,水资源供需矛盾突出,严重制约区域社会经济高质量发展.本研究以水循环理论为指导,利用多期地下水资源调查数据,分析了淮河流域地下水资源量、影响因素及可持续开发利用潜力.分析结果显示:淮河流域水循环过程主要受人工开采影响,导...     

乌鲁木齐河流域不同水体中的氧稳定同位素

采用乌鲁木齐河流域历年采集的降水、表层粒雪、冰川融水和河川径流等水样资料,分析了取样期间不同水样中氧稳定同位素的变化,揭示了降水中氧稳定同位素变化存在着明显的温度效应,而温度效应又与海拔高度有关;表层粒雪和冰川融水中氧稳定同位素则无明显的高度效应;冰川融水中的氧稳定同位素比率小于河川径流中的氧稳定同位素比率。评估了不同影响因子对水循环过程中稳定同位素变化的影响及相互作用,为稳定同位素技术在水循环研究中的应用提供了实例。     

黑河流域下游额济纳绿洲与水资源的关系

简要介绍了黑河流域下游额济纳绿洲自然概况,分析了黑河下游地表水、地下水近20年的变化趋势,进而对额济纳绿洲植被生长、植物种群演替、植被覆盖度以及绿洲的存亡与当地地下水埋深的关系作了剖析,并对规划年绿洲变化作了预测.指出了水资源是黑河下游额济纳经济社会可持续发展和生态环境建设的依托,如何稳定绿洲和使绿洲有适度规模发展,是生态保护的核心问题,具有重要的战略意义.     

Distribution and evolution of water chemistry in Heihe River basin

Surface- vs. ground-water chemistry in the Heihe River basin, assessed through field sampling of precipitation, surface water and groundwater, allowed geographical zones and chemical types to be differentiated. The geographical zones included: alpine ice-snow (>3,900 m), alpine meadow (3,400–3,900 m), mountain forest and shrub (2,600–3,400 m), mountain grassland (1,900–2,600 m) and desert grassland (1,500–1,900 m). Groundwater chemical types included: (1) mountain fissure and piedmont gravel, bicarbonate, (2) piedmont diluvial, alluvial and lacustrine plain, sulphate, and (3) desert salt-accumulating depression, chloride. Since the 1960s, large volumes of river water diverted for irrigation have been found to re-emerge as spring water at the edge of alluvial fans and then reintegrate the Heihe River. After a number of reuses and re-emergences in the middle reaches, the rivers level of mineralization has doubled. Hydrological changes have resulted in the marked degradation of aquatic habitats, and caused substantial, and expanding, land salinization and desertification. Solving these largely anthropogenic problems requires concerted, massive and long-term efforts.