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土地利用/覆盖变化的水环境效应研究进展
2010-09-19 | 作者： 姜玉英 | 来源： 资源网 | 【大 中 小】【打印】【关闭】
摘要：随着土地利用/覆盖变化（LUCC）研究的逐步深入，LUCC的水环境效应研究成为领域内的
热点之一。本文简要回顾了LUCC水环境效应研究的进展，重点对LUCC对径流、水质、水循环的影响
市水功能水环境水功能水环境流域水系（或分区）河流（湖、库）河段控制重点城镇起始～终止位置长度(km)/面积(km2)功能区排序控制断面名称2010年2020年备注无锡0701057010302320481FK120505北溪河宜兴渔业、工业用水区农业用水区太湖湖西中河－北溪河宜兴杨巷、钮家镇溧宜界-西氿16.3渔业用水，工业用水，农业用水南渡中河桥、中河大桥、杨巷大桥ⅢⅢ无锡0701053020400320282L43313漕桥河江苏缓冲区渔业用水区太湖湖西漕桥河宜兴分水镇武宜运河-太滆运河9.2渔业用水百渎口、漕桥ⅣⅢ无锡0701053010301320282L43313漕桥河宜兴市渔业、工业用水区渔业用水区太湖湖西漕桥河宜兴闸口镇鬲湖口-武宜运河(闸口)8.1渔业用水，工业用水百渎口ⅣⅢ无锡0701078010400320282L47008东氿宜兴缓冲区渔业用水区太湖湖西东氿宜兴宜城镇东氿4.5km2渔业用水东氿、东九大桥ⅣⅢ无锡0701056010301320282L43311湛渎港-社渎港宜兴景观、工业用水区渔业用水区太湖湖西湛渎港-社渎港宜兴高塍、十里牌镇滆湖-武宜运河12.6渔业用水，景观娱乐，工业用水袁桥、湛渎口ⅣⅢ无锡0701005010302320483L00305滆湖宜兴渔业、工业用水区渔业用水区太湖湖区滆湖宜兴南新、范道、丰义镇滆湖33.5km2渔业用水，工业用水，农业用水北干河口区、湖北区、湖南区、太滆运河区、军民桥ⅣⅢ无锡0701083010400320282L43312官渎港宜兴缓冲区渔业用水区太湖湖西官渎港宜兴新庄镇横塘河-太湖4.4渔业用水官渎桥ⅣⅢ无锡0701073010100320282L43305横山水库及其上游水源地保护区自然保护区太湖湖西横山水库及其上游宜兴上游所有城镇源头-横山水库坝址154.8km2饮用水源横山水库Ⅱ～ⅢⅡ无锡0701082010400320282L47001横塘河宜兴缓冲区渔业用水区太湖湖西横塘河宜兴新庄、洋溪镇东氿-太湖16.0渔业用水沙滩港桥ⅣⅢ无锡07010550103015老烧香河--新渎港宜兴景观娱乐、工业用水区渔业用水区太湖湖西老烧香河－新渎港宜兴和桥镇滆湖-武宜运河9.4景观娱乐，工业用水ⅣⅢ无锡0701081010400320282L47002蠡河宜兴缓冲区景观娱乐用水区太湖湖西蠡河宜兴张泽、丁蜀镇东氿-莲花荡11.8景观娱乐方溪大桥ⅢⅢ无锡0701080010400320282L43303莲花荡宜兴缓冲区渔业用水区太湖湖西莲花荡宜兴丁蜀镇莲花荡2.0km2渔业用水莲花荡ⅢⅢ无锡0701088010301320282FK150504马公荡宜兴渔业、农业用水区渔业用水区太湖湖西马公荡宜兴范道镇马公荡3.2km2渔业用水，农业用水马公荡、马公桥ⅢⅢ无锡0701044010302320282FK150507孟津河宜兴工业、农业用水区工业用水区太湖湖西孟津河宜兴丰义、官林、钮家镇张河港-北溪河交14.8工业用水，农业用水孟津河口、韭菜桥ⅣⅣ无锡0701006010304320282FK110503南溪河宜兴景观娱乐、工业用水区工业用水区太湖湖西南溪河宜兴徐舍镇溧宜界-西氿16.0景观娱乐，工业用水潘家坝、胡家圩桥ⅢⅢ无锡0701075010301320282L47004桃溪河宜兴工业、农业用水区工业用水区太湖湖西桃溪河宜兴张渚镇西氿-张渚镇16.1渔业用水，工业用水，农业用水张渚桥、五洞桥ⅣⅢ无锡0701079010400320282L43310乌溪港宜兴缓冲区渔业用水区太湖湖西乌溪港宜兴丁蜀镇莲花荡-太湖2.2渔业用水，工业用水，农业用水乌溪口ⅢⅢ无锡0701003010304320483FK170502武宜运河武进、宜兴过渡区工业用水区太湖湖西武宜运河（含南运河）武进、宜兴闸口镇武宜界-闸口镇3.50饮用水源，工业用水，农业用水钟溪大桥、夏坊大队ⅢⅢ无锡0701003010305320282FK170502武宜运河宜兴景观娱乐、工业用水区工业用水区太湖湖西武宜运河（含南运河）宜兴和桥、己亭、十里牌、宜城镇闸口镇-西氿20.1渔业用水，景观娱乐，工业用水闸口ⅣⅢ无锡0701076010301320282L47006西氿宜兴饮用水源、景观用水区渔业用水区太湖湖西西氿宜兴宜城镇西氿13.86 Km2饮用水源，渔业用水，景观娱乐宜兴水厂、西氿ⅢⅢ无锡0701072010301320282FK150502西溪河宜兴、溧阳渔业、农业用水区渔业用水区太湖湖西西溪河宜兴、溧阳杨巷、芳庄、潘家坝、堰头镇中干河-埝径河口24.0渔业用水，农业用水新市ⅣⅢ无锡07010740103015邮芳河宜兴渔业、工业用水区渔业用水区太湖湖西邮芳河宜兴邮堂、芳庄西溪河-西氿13.9渔业用水，工业用水塘东桥ⅢⅢ无锡07010540204000殷村港宜兴缓冲区渔业用水区太湖湖西殷村港宜兴周铁、万石镇武宜运河-太湖12.2渔业用水浯溪桥、万石桥ⅢⅢ无锡07010540103015殷村港宜兴景观娱乐、渔业用水区渔业用水区太湖湖西殷村港宜兴和桥镇滆湖-武宜运河8景观娱乐，渔业用水ⅣⅢ无锡0701056020400320282L43311湛渎港－社渎港宜兴缓冲区渔业用水区太湖湖西湛渎港－社渎港宜兴十里牌、新庄、大塍镇武宜运河-太湖13.8渔业用水湛渎口、社渎桥ⅢⅢ无锡0701073010200320282FK110501厔溪河宜兴保留区渔业用水区太湖湖西厔溪河宜兴西渚、元上、堰头镇源头-南河（南溪河）18.8饮用水源，渔业用水堰头ⅢⅢ无锡0701048010302320282L00301中干河宜兴渔业、工业用水区渔业用水区 太湖湖西 中干河宜兴新建镇 溧宜界-宜武界14.5渔业用水，工业用水芳家村ⅢⅢ无锡07010850104000城东港宜兴缓冲区渔业用水区太湖湖西城东港宜兴大浦镇东氿-太湖2.2渔业用水城东港桥ⅢⅢ无锡0701086010400320584FB360908大浦港宜兴缓冲区农业用水区太湖湖西大浦港宜兴大浦镇东氿-太湖2.5渔业用水，工业用水，农业用水大浦港桥ⅢⅢ无锡07010840104000洪巷港宜兴缓冲区渔业用水区太湖湖西洪巷港宜兴大浦镇东氿-太湖2.9渔业用水洪巷港桥ⅢⅢ无锡07010580204000宜红河-红塍河宜兴缓冲区渔业用水区太湖湖西宜红河－红塍河宜兴宜城镇武宜运河-官渎港12.4渔业用水ⅣⅢ无锡0701054120400320701EB030401烧香河宜兴缓冲区农业用水区太湖湖西烧香河宜兴扶风、洋溪镇武宜运河-太湖18.3渔业用水，景观娱乐，农业用水南城桥，烧香河桥ⅢⅢ无锡07010550204000老烧香港--新渎港宜兴缓冲区渔业用水区太湖湖西老烧香港--新渎港宜兴扶风、芳桥镇武宜运河-太湖18.3渔业用水六庄桥ⅣⅢ无锡07020780104000严羊河--羊尖塘江苏缓冲区渔业用水区太湖武澄锡虞严羊河-羊尖塘宜兴羊尖镇锡北运河-望虞河12.0渔业用水羊尖大桥、严北桥ⅣⅢ无锡0701047010301320400FK130501北干河武进、宜兴渔业、工业用水区工业用水区太湖湖西北干河武进、宜兴新建镇武宜界-武宜界4.6渔业用水，工业用水，农业用水湖头桥ⅣⅢ无锡07010741103015伏西溪河(含分洪河)宜兴景观娱乐、工业用水区景观娱乐用水区太湖湖西伏西溪河--分洪河宜兴湖洑镇东省庄水库-入湖口21景观娱乐，工业用水ⅢⅢ无锡0701055110301320701EB030401烧香河宜兴景观、工业用水区农业用水区太湖湖西烧香河宜兴南新、己亭、洋溪镇滆湖-武宜运河8.7景观娱乐，工业用水，农业用水南城桥，烧香河桥ⅣⅢ无锡07010742103012闸上河宜兴农业用水区农业用水区太湖湖西闸上河（新丰河）宜兴丰义镇新桥头-龙嘴上7.30农业用水ⅤⅣ无锡07010553103013埝径河宜兴农业用水区农业用水区太湖湖西埝径河宜兴堰头、归径镇至溪河口-桃花溪河口11.9农业用水ⅣⅣ无锡07010770103015宜兴城区六条河宜兴景观娱乐、工业用水区景观娱乐用水区太湖湖西宜兴六条河宜兴宜城镇西氿(团氿)-东氿3.9景观娱乐，工业用水荆溪桥ⅣⅢ无锡07010870103014徐家大塘宜兴渔业、农业用水区渔业用水区太湖湖西徐家大塘宜兴闸口镇闸口镇3.3km2渔业用水，农业用水徐家大塘ⅣⅢ
第31卷第22期2011年11月生态学报ACTAECOLOGICASINICAVol．31，No．22Nov．，2011http：//www．ecologica．cn基金项目：中国科学院知识创新工程重要方向项目（KZCX2-EW-315）；国家水污染控制与治理科技重大专项（2009zx07101-001）；国家自然科学基金资助项目（70703033）收稿日期：2010-09-26；修订日期：2011-04-18*通讯作者Correspondingauthor．E-mail：xjduan@niglas．ac．cn王磊，张磊，段学军，董雅文，秦贤宏．江苏省太湖流域产业结构的水环境污染效应．生态学报，2011，31（22）：6832-6844．WangL，ZhangL，DuanXJ，DongYW，QinXH．Water-environmenteffectsofindustrystructureinTaihuLakeBasininJiangsuProvince．ActaEcologicaSinica，2011，31（22）：6832-6844．
江苏省太湖流域产业结构的水环境污染效应
王磊1，3，4，张磊2，段学军1，*，董雅文1，秦贤宏1，3
（1．中国科学院南京地理与湖泊研究所，江苏南京210008；2．江苏省环境科学研究院，江苏南京210036；3．中国科学院研究生院，北京100049；4．香港中文大学地理与资源管理系，香港沙田）
摘要：通过研究太湖流域（江苏部分）的产业结构污染负荷和水环境的空间分布特点，得出了产业结构污染负荷的水环境空间响应状况。根据小流域划分技术，得出该区域水环境质量空间分布特点：劣于V类水质的区域占32%，V类水质的占30%，仅有27%的区域水质低于IV类。另一方面，对应水环境质量空间分布研究，构建了综合反映产业结构水环境污染负荷的经济社会指标体系，分析了流域农田污染因子和工业污染因子的空间分布特点。通过主成分分析，提取了水环境污染因素的四个主成分，分别为土地利用强度、三次产业结构、农业面源和工业点源。基于主成分载荷，解析了四个水环境污染因素的贡献率。在产业结构方面，研究得出工业化仍是区域水环境污染最大影响因素，但区域水环境恶化是各种因素共同交织的结果。又对工业点源污染和农业面源污染等级进行分区，对各区的空间分布特点做了详细的分析。研究了流域水环境综合污染的空间分布和市县区域分解特点，发现县级市比市区在产业发展上对水环境影响更大，主要是由于县级市工业发展相对较为粗放，水环境监管的区域差异性。为控制流域产业结构的水环境污染，综合提出了在流域内整合产业结构调整和产业优化布局，调整重污染工业结构和控制农业面源污染的对策，及相应的产业结构污染负荷区域差别化削减的建议。关键词：产业结构；水环境污染；空间分布；主成分分析；太湖流域
中国环境科学 2009,29(7)：767~772 China Environmental Science 产业结构调整对流域供需水平衡及水质改善的影响 苏 琼 1,秦华鹏 1,2*,赵智杰 3 (1.北京大学深圳研究生院,城市与人居环境科学与技术重点实验室,广东 深圳518055；2.深港产学研基地,深圳环境模拟与污染控制重点实验室,广东 深圳 518057；3.北京大学环境科学与工程学院,北京 100871) 摘要：基于系统动力学(SD)模型和水质(WQ)模型建立了描述深圳河流域社会、经济、水资源和水环境系统的耦合模型(SD-WQM).定量分析了三产比例调整、工业结构内部调整及产业技术提升对流域供需水平衡和水质改善的影响.结果表明,三产比例调整对流域水资源平衡有一定改善作用,但对流域水质变化不敏感;工业调整中劳动密集型产业的比重减少或技术提升、第三产业技术提升对流域的水资源平衡和水质改善作用明显.根据各措施的敏感性,设计了可以满足流域供需水平衡与水质要求的综合调整方案. 关键词：产业结构调整；系统动力学模型；供需水平衡；水质改善；流域 中图分类号：X321 文献标识码：A 文章编号：1000-6923(2009)07-0767-06 Modeling effects of regional industrial structure adjustment on water resource balance and water quality improvement. SU Qiong1, QIN Hua-peng1,2*, ZHAO Zhi-jie3(1.The Key Laboratory for Environmental and Urban Sciences, Shenzhen Graduate School of Peking University, Shenzhen 518055, China；2.Shenzhen Key Laboratory of Environmental Simulation and Pollution Control, Shenzhen and Hong Kong Production and Research Base, Shenzhen 518057, China；3.College of Environmental Science and Engineering, Peking University, Beijing 100871, China). China Environmental Science, 2009,29(7)：767~772 Abstract：An integrated model (coupling system dynamics model with water quality model (SD-WQM)) was developed to describe the interactions among social development, economical development, water resource and water quality and apply to a catchment in Shenzhen river. The model was used to analyze the effects of adjustment of industrial structure of GDP and internal structure of secondary industry as well as industrial technology improvement on water resource balance and water quality improvement in the catchment. The adjustment of industrial structure of GDP might relieve water resource shortage but had little influence on water quality improvement. Decreasing the proportion of labor-intensive type in secondary industry, improving technology of labor-intensive type in secondary industry and that in tertiary industry had significant effect on water resource balance and water quality improvement. A comprehensive adjustment based on the results of sensitivity analysis was proposed and testified by SD-WQM simulation to satisfy the water resource balance and the requirement of water quality standard in Shenzhen river catchment. Key words：industrial structure adjustment；system dynamics model；water resource balance；water quality improvement；catchment 在快速城市化地区,经济高速增长带来的水资源短缺和水质恶化问题成为制约城市发展的瓶颈.为了改善这些地区的水环境,除建设和完善污水收集与处理设施外,有必要采取产业结构调整等非工程措施,从源头上消减污染物,促进流域社会、经济和环境的协调发展.由于产业结构与流域人口、经济、用水、排水系统之间相互影响,及动态变化,很难利用单一模型对其调整效果进行评估.以往的研究主要体现在2个方面:一是以水环境承载力作为约束条件,建立宏观经济-水环境系统的产业结构优化模型[1-2],但模型对水环境容量的简单估算方法不适合复杂河流(如受潮汐影响的河流); 二是以实证分析为主,通过宏观 收稿日期：2008-12-10 基金项目：国家“973”项目(2005CB724202) * 责任作者, 副教授, qinhp@ 768 中 国 环 境 科 学 29卷 统计数据,计算不同产业结构下的排污量[3-4],该方式没有考虑污染物在水系统中的迁移转化.由此看出,有关产业结构调整对水资源利用、污水排放和河流水质影响的研究还不够深入.本研究以深圳河流域为对象,通过建立系统动力学-水质耦合模型(SD-WQM),定量分析了三产比例调整、工业结构调整、产业技术提升对流域水资源和水质的影响,为流域水环境管理提供政策支持. 1 研究方法 1.1 区域概况 深圳河是深圳市与香港特别行政区的界河,全长37km,流域面积313km2.河水自东北向西南流入深圳湾,为典型的感潮河. 深圳河的污水主要来自北岸流域.南岸流域是香港新界北部分,污水量较少且比较稳定.北岸流域有莲塘河、沙湾河、布吉河、福田河和皇岗河5条支流,流域范围包括深圳市罗湖区、福田区部分和龙岗区布吉镇(图1).近30年来,流域经济和人口迅速增长,水环境呈恶化趋势,91%依靠外地调水,深圳河中下游各项水质指标均劣于国家地表水V类标准[5].造成水质恶化的主要原因是污水排放量过大[6-7]. 福田河皇岗河布吉河 莲塘河 沙湾河 梧桐河 平原河 福田区罗湖区 布吉镇 滨河污 水处 理厂 罗芳污水 处理厂 沙湾污水 处理厂 草铺污水 处理厂 福田污水处理厂三岔口 河口砖码头治河办深圳香港新界 蜅地吓污 水处理厂 污水处理厂 行政边界 监测站点 鹿丹村 深圳湾0 1 2 km N
