典型湖泊水环境污染与水文模拟研究

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李卫平 著
图书标签:
  • 湖泊污染
  • 水环境
  • 水文模拟
  • 生态水文
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  • 富营养化
  • 污染控制
  • 流域管理
  • 水资源
  • 环境科学
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出版社: 中国水利水电出版社
ISBN:9787517039709
版次:3
商品编码:11868235
包装:平装
开本:16开
出版时间:2015-12-01
用纸:胶版纸
页数:212
字数:314000

具体描述

内容简介

  本书以内蒙古典型湖泊为研究对象,重点介绍了具有代表性的草原湖泊呼伦湖及灌区湖泊乌梁素海的水环境污染特征及其流域的水文特征模拟。包括内蒙古典型湖泊的现状、特点及研究进展;湖泊水体中生源要素的地球化学循环过程;低温及冰封条件下湖泊营养盐的分布规律及冰生长过程中污染物的迁移机理;内蒙古典型湖泊沉积物中生源要素的地球化学循环;湖泊沉积物中重金属的分布特征及污染现状评价;不同模型在湖泊水体研究中的应用等。

前言/序言


湖泊生态系统健康评估与可持续管理:理论、方法与案例研究 书籍简介 本书聚焦于复杂湖泊生态系统在人类活动影响下的健康状况评估、关键驱动因素解析以及面向未来的可持续管理策略。内容紧密围绕当前全球淡水资源面临的严峻挑战,从生态学、水文学、化学和管理科学的交叉视角,系统阐述了评估和维护湖泊生态完整性的科学方法与实践路径。 第一部分:湖泊生态系统健康评估的理论基础与指标体系 本部分深入探讨了湖泊生态系统健康的概念框架,区别于传统的污染指标评估,强调了生态系统的结构、功能和韧性(Resilience)的综合考量。 第一章:生态健康的多维定义与哲学基础 系统梳理了国内外关于“生态健康”的定义演变,从早期的生物耐受性模型,逐步发展到强调生物多样性、物质循环稳定性和服务功能维持的整体观。详细介绍了生态完整性(Ecological Integrity)与生态复原力(Ecological Resilience)在湖泊管理中的理论地位。探讨了内禀价值(Intrinsic Value)与工具价值(Instrumental Value)在构建评估体系中的权重分配问题。 第二章:关键生物地球化学指标的构建与应用 重点阐述了用于反映湖泊健康状态的核心生物地球化学指标。这包括但不限于:营养盐负荷的动态变化特征(总氮、总磷的季节性波动与临界浓度);溶解氧的垂向分布与底栖带氧化还原状态的关联性分析;有机质的来源、分解速率及其对碳循环的贡献。特别引入了新型指标,如微量元素示踪剂(如稀土元素)在识别污染源和物质迁移路径中的应用。 第三章:生物指示种群与群落结构分析 详细介绍了如何利用生物群落的结构变化来指示水环境质量的长期趋势。内容涵盖浮游植物群落的种类组成、优势种的更替规律及其与气候、营养盐输入的关系。对大型藻华(如蓝藻水华)的早期预警信号进行深入分析,并引入了底栖动物群落结构作为衡量沉积物质量和水体氧化还原状态的敏感指标。讨论了生物多样性指数(如Shannon-Weiner指数、物种丰富度)在健康评估中的计算方法与局限性。 第二部分:驱动因素解析与过程模型构建 本部分侧重于识别影响湖泊健康的外部驱动力(气候变化、人类活动)以及内部关键过程(物质输送、沉积物反馈)。 第四章:气候变化对湖泊水热结构的影响 分析了全球和区域气候变化(气温升高、降水模式改变)如何通过影响湖泊的混合层深度、水温垂直梯度和蒸发速率,进而改变溶解氧分布、营养盐的释放与再循环。引入了水动力学模型(如MOM、FVCOM)在模拟气候情景下湖泊热力学响应中的应用。 第五章:非点源污染负荷的遥感监测与估算 聚焦于农业面源和城市雨洪径流带来的非点源污染负荷。详细介绍了利用高分辨率遥感技术(如Landsat, Sentinel系列)结合地理信息系统(GIS)进行流域尺度的土地利用变化分析、径流系数确定以及基于RUSLE模型的土壤侵蚀模数计算。建立了基于气象数据和土地利用的流域水文模型,用于估算特定降雨事件下的营养盐和泥沙输送负荷。 第六章:沉积物内源污染的活化机制 深入研究了沉积物作为长期污染“缓冲器”和“再释放源”的作用。阐述了在低氧或厌氧条件下,沉积物中磷、氮和重金属的解吸附、微生物驱动下的还原释放过程。通过原位(In-situ)实验和实验室模拟,量化了沉积物释放通量在湖泊总负荷中的贡献比例,并探讨了通过表层沉积物清除技术(如覆盖、活化)进行内源控制的可能性。 第三部分:可持续管理策略与决策支持系统 本部分将理论研究成果转化为可操作的管理实践,强调科学决策与多利益相关者参与。 第七章:生态修复的工程技术与效果评估 系统性地介绍了湖泊生态修复的五大类工程技术:水动力调控(如引水换水、控源截污)、营养盐削减(如人工湿地、化学沉淀)、底泥处理(如疏浚、覆盖)、生物调控(如清淤、生物絮凝)以及栖息地重建。对每种技术的适用条件、成本效益和长期稳定性进行了对比分析,并建立了基于生态指标变化的修复效果长期监测方案。 第八章:基于风险的综合管理框架(IBMP) 提出了适应不同健康等级湖泊的综合管理框架。该框架整合了源头控制、过程管理和生态修复,强调风险评估在管理优先级排序中的作用。重点阐述了如何将不确定性分析(如蒙特卡洛模拟)引入到管理决策中,以评估不同减排目标下的风险降低概率。 第九章:社会经济因素在管理中的整合 探讨了技术干预与社会经济驱动力的耦合。分析了不同利益相关方(政府、农民、居民)对水环境改善的认知、支付意愿和合作机制。介绍了成本效益分析(CBA)和多标准决策分析(MCDM)在平衡环境目标与社会经济发展目标中的应用,旨在制定公平且易于实施的可持续管理政策。 结论:迈向适应性水资源管理的未来展望 总结了当前湖泊健康研究的前沿挑战,包括微塑料污染、新兴污染物(如抗生素、内分泌干扰物)的生态毒性评估,以及构建能够实时反馈和自我调节的智能监测与管理平台(Smart Lake Management)。强调未来研究需要更加侧重于长期监测网络建设和跨学科人才培养,以实现真正意义上的湖泊生态安全与水资源永续利用。

用户评价

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一直对湖泊的生态系统抱有浓厚的兴趣,尤其关注它们所面临的各种挑战。这本书的标题《典型湖泊水环境污染与水文模拟研究》立刻吸引了我,让我联想到那些在现实生活中看到的、或是在新闻中听说的,关于湖泊被污染后变得浑浊不堪、生态系统岌岌可危的景象。我常常好奇,究竟是什么原因导致了这些美丽的湖泊变成这样?污染的源头在哪里?有没有什么方法可以监测和评估污染的程度?这本书的书名暗示着它将深入探讨这些问题,并且会运用科学的方法,比如水文模拟,来理解和预测湖泊水环境的变化。我非常期待能够从中了解到具体的污染类型,比如工业废水、农业径流、生活污水等等,它们是如何进入湖泊的,以及它们会对湖泊的物理、化学和生物特性产生怎样的影响。同时,“水文模拟”这个词也让我充满了期待,我希望能了解作者是如何通过建立模型来模拟湖泊的水流、水质变化,甚至预测未来可能的污染扩散和演变趋势。这本书如果能提供一些实际案例分析,那就更好了,这样我不仅能理解理论,还能看到这些理论在实际问题中的应用,或许还能从中找到一些保护我们身边湖泊的启示。

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作为一个对地理学和环境科学交叉领域感兴趣的学生,我一直在寻找能够将抽象理论与实际应用相结合的书籍。这本书的标题《典型湖泊水环境污染与水文模拟研究》正好符合我的求知方向。我理解“典型湖泊”意味着书中会选取具有代表性的案例进行深入分析,这对于我理解不同湖泊面临的共性与特性问题非常有帮助。而“水环境污染”则是一个非常广泛的概念,我希望书中能具体阐述不同类型的污染物是如何影响湖泊水质的,例如溶解氧、pH值、浊度、富营养化等指标的变化,以及这些变化对湖泊生态系统可能造成的长远影响。更吸引我的是“水文模拟”部分,我希望了解如何利用数学模型来模拟湖泊的水文过程,比如水量收支、水流动力学以及污染物在水体中的输移扩散。这本书是否会介绍常用的水文模型,如SWAT、HEC-RAS或CE-QUAL-W2等,并对其进行比较和应用分析?我更期待看到作者如何将这些模型应用于具体的湖泊案例研究中,通过模拟结果来揭示污染物的来源、分布和演变趋势,并为湖泊的保护和管理提供科学依据。

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最近我一直想找一本关于水文学的专业书籍,了解一下如何通过科学模型来研究水体。偶然看到了这本书的书名《典型湖泊水环境污染与水文模拟研究》,虽然标题里提到了“污染”,但我更关注的是“水文模拟”这个部分。我一直觉得,要理解一个水体,就必须了解它的动态过程,而水文模拟无疑是理解这种动态最有力的方法之一。我希望这本书能够详细介绍水文模型的原理、构建方法以及在湖泊研究中的应用。比如,模型中会用到哪些关键的参数?如何获取这些参数?模型的精度如何评估?以及最重要的,如何通过模型来模拟湖泊的水位、流速、水温等变化,以及这些变化与外部因素(如降雨、蒸发、入流、出流)之间的关系。我很想知道,作者在研究中采用了哪种具体的水文模型?是基于物理过程的模型,还是基于数据的模型?它在实际操作中有什么优势和局限性?如果书中能够包含一些模型构建的实例,或者对已有模型进行改进的讨论,那就更有价值了。毕竟,只有真正掌握了模拟的技术,才能更好地理解和预测湖泊的未来状态,无论其是否受到污染。

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我对生态环境的保护一直抱有极大的热情,尤其关注水资源的保护问题。看到《典型湖泊水环境污染与水文模拟研究》这本书名,我立刻联想到那些被严重污染的湖泊,它们的生态功能被破坏,生物多样性急剧下降,甚至对人类健康也构成了威胁。这本书名很直接地指出了研究的核心内容——“水环境污染”和“水文模拟”。我希望这本书能深入剖析湖泊水环境污染的成因,例如工业、农业、生活污染源的贡献,以及不同污染物(如重金属、营养盐、有机物)对湖泊水质的具体影响。更重要的是,我期待这本书能详细阐述“水文模拟”在解决这些污染问题中的作用。它是否能够帮助我们预测污染物的扩散路径和影响范围?能否用于评估不同治理措施的效果?比如,通过模拟,我们能否找到最佳的放流口位置,或者预测过度捕捞对水体生态平衡的影响?如果书中能够提供一些成功或失败的水环境治理案例,并结合水文模拟的结果进行分析,那就再好不过了。这样的研究不仅具有科学价值,更能为实际的湖泊保护工作提供重要的指导和借鉴。

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我一直对科学研究的严谨性和系统性感到着迷,尤其是那些能够通过数据和模型来解释复杂自然现象的学科。这本书的题目《典型湖泊水环境污染与水文模拟研究》听起来非常专业,让我对其中可能包含的科学方法论产生了浓厚的兴趣。我希望能在这本书中看到对于“水环境污染”的科学分类和量化分析,例如如何测量和评估不同污染物的浓度,以及它们如何影响湖泊的物理化学性质,比如水温、溶解氧、pH值、营养盐含量等。而“水文模拟”这个部分更是我关注的焦点,我希望了解作者是如何构建这些模拟模型的。它是否基于物理定律,还是统计学原理?模型的输入参数有哪些?如何进行模型率定和验证?最重要的是,这些模型能够帮助我们理解哪些关于湖泊动态变化的关键问题?比如,模型能否预测湖泊在不同气候条件下的水位波动,或者在不同排污强度下的水质恶化速度?如果书中能够提供一些数学公式、图表和模型输出的分析,并深入探讨模型的局限性和不确定性,那么这本书无疑将成为我深入理解湖泊科学研究方法的一份宝贵财富。

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