蓝水和绿水是淡水资源循环的两个组成部分,反映了人类活动和生态系统可利用水资源,用来评估区域水资源的安全状况,优化区域水资源管理.然而,目前对于同时揭示蓝绿水资源安全之间潜在联系的空间规律的研究还较为缺乏.地处西北内陆干旱区的黑河中游的生态环境保护和社会经济发展之间的用水矛盾日益加剧,导致水资源供需关系渐趋紧张,影响区域可持续发展.以黑河中游为研究区,采取多源地理数据,基于SWAT模型分析了黑河中游2000-2020年期间子流域尺度上蓝水和绿水资源的可用性,进而结合用水需求,定量评估了蓝水资源和绿水资源安全的时空变化.结果表明:(1)率定期和验证期R2与NSE均＞0.7,说明观测径流与模拟径流之间一致性较好,构建的SWAT模型在蓝绿水安全研究中较为可靠.(2)黑河中游的年平均绿水资源量是蓝水资源量的4倍,是该地区的主要水资源.从空间分布来看,蓝绿水资源的空间分布具有较大的差异性,蓝水资源大多分布于南部林草地和干流两侧的农田灌区,而绿水从南部向北部呈现递减趋势(2)由于水资源供给和需求的空间不匹配,蓝水资源的安全性较低,不安全地区位于中部农田集中区,而绿水资源安全性较高且整体较为稳定,空间差异不大.研究结果可为区域水资源持续管理提供参考.

目的 通过了解成都市农村集中式供水水质状况和介水传染病发病情况对二者进行相关性分析,探讨影响成都市农村居民饮水健康的主要问题.方法 描述2010-2016年农村集中式供水水质状况和介水传染病发病情况,对二者进行相关分析.结果 2010-2016年,监测水样总合格率基本呈逐年上升趋势,枯水期合格率较丰水期高,不合格指标以总大肠菌群、氯酸盐、浑浊度、二氧化氯和游离余氯为主;与饮用水有直接或间接关系的5种介水传染病中,发病率由高到低依次为其他感染性腹泻、细菌及阿米巴性痢疾、甲肝、伤寒和副伤寒,近7年无霍乱病例报告;其他感染性腹泻与水样总合格率有负相关,甲肝、细菌及阿米巴性痢疾与水样微生物指标合格率有负相关,以及其他感染性腹泻与水样消毒剂余量指标合格率有负相关,水样微生物指标合格率、水样消毒剂余量合格率都和水样总合格率有正相关,而水样消毒剂余量合格率和水样微生物指标合格率之间也有正相关.结论 成都市农村集中式供水水质良好,介水传染病维持在较低水平可控状态,目前成都市农村集中式供水面临的首要问题是微生物指标超标.要进一步降低介水传染病发病率,提高水质微生物合格率是关键切人点,建议政府、环保和供水单位等相关部门在合理选择并做好水源地防护工作的同时,重视制水安全、完善制水工艺、确保制水关键环节专人专岗以及水厂水质检测工作落实到位.

变化环境下湿地生态水文格局及过程发生了深刻变化,已对流域、区域乃至我国水安全和生态安全构成威胁.湿地生态水文模型是揭示湿地生态格局与生态过程的水文学机制的有效工具和重要手段.介绍了湿地生态水文模型的概念、内涵、构建方法及分类,回顾了湿地生态水文模型的国内外发展历程,论述了目前湿地生态水文模型研究应用的重点领域:湿地生态水文调控与生态补水、流域湿地生态恢复重建与水资源综合管控和气候变化下湿地生态水文变化评估与应对策略.针对目前研究中存在的问题及薄弱环节,提出未来研究的发展趋势和亟需加强研究的重点方向.

非一致性水文频率分析是变化环境下工程水文计算需要解决的主要问题之一.本文从随机水文序列组成的角度,将不同时间尺度下的非一致性水文现象概化为具有遗传、变异与进化特性或规律的水文过程,据此借鉴生物基因理论提出水文基因的概念,并定义常规矩基因为水文序列的各阶原点矩和中心矩.为了识别与检验水文基因的各组成成分,创建了水文基因诊断系统.为了阐述水文基因的遗传、变异与进化原理,以P-Ⅲ分布为例详细描述了常规矩基因的构建与表达过程.以澜沧江流域允景洪站年最小1月流量序列为例,对上述基于常规矩基因的非一致性水文频率计算方法进行了可行性和实用性验证.结果表明:该方法能以水文基因变异识别为基础,揭示非一致性水文序列的演变规律,不仅为变化环境下工程水文计算提供了新的研究途径,也能为水安全评价提供重要的参考依据.

目的 通过对成都市农村集中式供水从水源到用户各环节进行危害分析和关键控制点研究,为供水单位梳理制水安全隐患、相关部门对供水单位进行卫生学评价,以及成都市应对突发农村集中式供水污染事件提供参考依据.方法 以HACCP体系基本原理为思路,结合成都市农村集中式供水基本情况,于2015-11/2017-06对该型供水单位进行现场调查,通过专家研讨、采用风险矩阵法对供水单位从水源、水处理、输配水、水厂管理到用户对象中各个与饮水安全相关的环节进行危害识别与评价,判定关键控制点,建立纠偏措施.结果 水源环节存在不良气候、地质条件、水源地污染、源水取水和贮存、应急水源等关键控制点,可通过科学规划、水源地保护和制定应急策略等措施应对;水处理环节存在常规处理、清水池设计和防护缺陷、使用未经批准或被污染的药剂等关键控制点,可通过科学设计以及规范药剂采购程序和储存要求等措施应对;配水管道环节存在管道老化、破损、过长、爆管、管道压力不稳、间歇式供水、进出水口和呼气孔滤膜、管道间隔与埋深,非法接管等关键控制点,可通过定期维护、中途投加消毒剂、安装止回阀、安装滤膜、科学埋管、规范采购等措施应对;供水单位管理环节存在水质检测能力、污水处理、制水人员健康与培训、水厂生产相关记录等关键控制点,可通过提高水厂水质自检能力、督促合法排污、严格管理制水人员健康上岗、强化制水人员技能培训、规范水厂运行管理制度等措施应对;用户环节存在非法接管、使用含铅或塑料管道以及饮用生水等关键控制点,可通过监督管理和健康教育等措施来改善.结论 成都市农村集中式供水在源水、水处理、配水管道、水厂管理和用户环节存在的关键控制点,可以通过科学规划、水源保护、规范水处理过程、严格管理水厂运行和输配水调控,以及健康教育予以控制,否则应建议水务、供水单位等相关部门对不合理环节进行修整或取缔,从而保障广大农村居民饮水安全.

目的 了解江苏省宜兴市学校食堂餐具消毒及饮水机出水安全状况,为改进宜兴市学校食堂的卫生状况提供理论依据.方法 于2011-2016年采集江苏省宜兴市学校食堂的餐具和饮水机出水,进行大肠杆菌水平检测.结果 2011-2016年食堂餐具的合格率分别为93.66％(2 393/2 555),89.05％(2 520/2 830),92.16％ (3 705/4 020),94.88％(3 966/4 180),95.51％(3 830/4 010)和96.95％(4 130/4 260).2011-2016年饮水机出水的合格率分别为84.29％(59/70),76.14％ (67/88),86.90％(146/168),91.79％(179/195),100.00％(138/138)和100.00％(181/181).结论 宜兴市学校的食堂卫生状况不断改善,但仍需要通过加强食堂卫生管理措施.

在我国快速城市化进程中,不合理的规划建设加剧了城市洪涝、城市缺水、生态功能降低等诸多问题,受国外低影响开发理念启发,国内学者提出了与城市水文过程紧密结合的解决之道——“海绵城市”.在梳理海绵城市概念、内涵和发展现状的基础上,讨论了海绵城市建设与城市水文过程之间的作用关系,指出海绵城市研究涵盖水环境、水资源、水安全和水生态等众多领域且不断融合拓展.归纳了海绵城市的发展趋势,强调应更加遵循因地制宜原则,积极响应多尺度气候变化,科学认知城市水文过程并完善城市生态系统构建.提出了海绵城市建设优化框架,在理论上从单纯地关注水文过程转变到全方位倡导生态水文修复,在技术方法上重点融合生态水文途径改善城市水文空间体系,将生态恢复作为重要建设方式来提升城市应对灾害的弹性.

土地退化已成为威胁32亿人口福祉的全球性重大环境问题之一,近年来受到UN、IPBES、IPCC等组织的广泛关注.然而,当前的土地退化研究中,还存在概念不清、过程和机理不明、影响认识不彻底等问题,因此,厘清土地退化的概念、过程和机制是防止土地退化和恢复退化土地的关键.以生物多样性和生态系统服务政府间科学-政策平台(IPBES)土地退化与恢复专题评估报告为基础,剖析了土地退化的概念、过程、机制及影响:土地退化过程受自然环境和人类活动两大因素驱动,退化过程包括疑似退化、历史退化、敏感退化、弹性退化、持续退化和永久退化6种状态;土地退化类型可根据土地利用类型分为城市土地退化、农田退化、森林与草地退化、湿地退化等;土地退化具有多重影响,包括威胁食物和水安全,影响生物多样性及生态系统服务,引发地区冲突、大规模人口迁徙和疾病传播,加剧贫困及全球气候变化.土地退化过程、机制及影响的审视将为我国沙漠化、石漠化等土地退化的进一步研究提供理论指导,并为我国“山水林田湖草”土地系统的统筹治理和“美丽中国”、“生态文明”建设提供决策支持.

湿地在流域防洪减灾、水资源调节、缓解环境污染、保护生物多样性和维持区域生态环境方面具有重要功能和价值.作为我国北方平原湿地系统之一,白洋淀流域湿地对于保障雄安新区的水资源安全和良好生态环境等方面具有关键性作用.了解目前白洋淀流域湿地生态系统的现状对于新区建设和未来科学规划也具有重要意义.以2017年9月欧空局提供的10米分辨率的Sentinel-2B影像为主要数据源,并结合谷歌地球高分辨率卫星影像(分辨率0.23m),通过人工目视解译和机器自动分类等多种方式,绘制了白洋淀流域最新的湿地生态系统网络分布图;在此基础上,利用地理信息系统分析了白洋淀流域湿地的连通性(包括水文连通性和景观连通性).结果 显示:(1)2017年白洋淀流域湿地面积为4596.6km2,包括沼泽、洪泛区、沟渠、湖泊、河流,主要分布在坡度为0°至2°,海拔在100m以下的平坦地区;而流域内非湿地面积约86％,以耕地和林地为主.(2)2017年白洋淀流域河道长度为2440km,面积为514 km2,其中山区河道177 km2,平原河道337 km2.河道内耕地面积比例达27％,建设用地比例约为8％,河道占用明显.河道两侧1km、2km和3km距离范围内耕地比例分别占61.77％、62.53％、62.63％.随着距离的扩大,湿地面积减少,非湿地面积增加.(3)由于人类活动的直接和间接影响,河道的水文连通性下降,与河道没有受到干扰时的连通性水平相比,减少了三分之一.(4)从景观格局指数SPLIT和DIVISION指示的流域湿地连通性看,景观级别上流域内自然湿地的景观连通性最差,人工湿地次之.在类型级别上沼泽类型的连通性最差,河流、沟渠与洪泛区湿地类型的连通性较好,湖泊的景观连通性最好.为保障白洋淀流域水安全,以流域湿地网络为整体,恢复和增强流域湿地网络连通性,将有效提高雄安新区水资源安全和生态环境保护的能力.

解决水污染、确保水安全已经成为关系国家长治久安的大事.工业废水是重要的水污染源,所引发的水安全问题业已成为关系民生福祉的敏感问题.已有研究表明,中药制药废水是极难处理的工业废水之一,然而,由于中药制药行业长期处于制药行业中相对落后的状态,关注度较低、新技术使用率低,其废水处理沿用化学制药、微生物制药的方法,针对中药制药废水特征的专属性治理技术缺失导致废水处理效率较低,废水是否可以如期达标排放一直是困扰我国民族医药企业可持续发展的难题.因此,在我国经济结构逐步调整为以产业绿色发展为主体的大背景 下,寻找有效方法与路径,对中药制药废水进行有效降解和无害化处理显得尤为重要.总结了中药制药废水处理中存在的技术问题,并结合中药制药废水膜法处理研究中的应用实践,提出膜法"零排放"技术方案及其实现路径,以期为中药制药废水的高效处理提供新的解决策略,服务于水污染治理.