生态环境部南京所汪龙眠团队: 十年数据的水资源安全与可用性研究

学术   2025-02-09 09:45   北京  

研究背景

干旱和半干旱地区水资源稀缺,城市河流是重要的水资源,易受气候变化和人类活动的影响。然而从长时间尺度来看,很少有研究探讨城市发展转型是否能够缓解城市扩张的不利影响,同时改善城市河流水质。此外,人类活动和气候变化对城市河流水质和健康风险的影响程度尚不清楚。

文章简介

近日,生态环境部南京环境科学研究所汪龙眠研究员带领研究团队基于典农河(石嘴山段)流域长达 10 年的监测数据,采用偏最小二乘路径模型、基于修正 Akaike 信息准则的回归模型等,量化与气候变化和人类活动相关的指标对水质和重金属健康风险的贡献。
  • Figure 1. 土地利用和气候变化对典农河流域水质和健康风险的影响
  • Figure 2. 基于修正 Akaike 信息准则的 WQI 最佳拟合回归模型。(a)最佳回归模型,无颜色填充的单元格表示该模型中未包含该变量,(b)最佳拟合模型预测因子的标准化效应大小,以 95% 的置信区间表示,• 表示 P<0.10,* 表示 P<0.05,** 表示 P<0.01,(c)预测因子的相对贡献。

该工作发现研究期内典农河(石嘴山段)的水质指数 (WQI)、非致癌风险 (HI) 和致癌风险 (R) 显著下降 (P<0.05),人类活动对 WQI、HI 和 R 的贡献显著 (78.2%~85.9%),对改善水质和降低健康风险具有积极作用。人口、土地利用和国内生产总值的变化被确定为核心原因。经济结构调整在改善水污染方面发挥了关键作用。值得注意的是,十年来持续不断的环保资金并没有产生显著的效益。

气候变化的贡献率为 14.1%~21.8%,极端气候指数,特别是最大连续干旱日数、最大连续湿润日数和生长季长度对 WQI、HI 和 R 均产生负效应。温度和蒸发量仅抑制 WQI 的下降,而对 HI 和 R 无抑制作用。

在城市化和气候变化的持续压力下,干旱半干旱地区的类似河流可以通过控制国内生产总值、城市和农田面积以及人口等来提高水资源的安全性和可用性。该成果以 “Effects of human activities and climate change on water quality and health risks of typical urban river in arid/semiarid areas, a ten-year historical analysis”(《人类活动和气候变化对干旱半干旱区典型城市河流水质和健康风险的影响—十年的历史研究》)为题,发表在英国皇家化学会期刊 Environmental Science: Water Research & Technology 上。

论文信息

  • Effects of human activities and climate change on water quality and health risks of typical urban river in arid/semiarid areas, a ten-year historical analysis

    Xiang Zhu, Hanjie Zheng, Dezhi Zuo, Qingqing Pang, Lei Xie, Longmian Wang*汪龙眠,生态环境部南京环境科学研究所), Jinying Xi, Linfeng Tian, Jing Wu, Wenjuan Jiang, Jiawei Sun, Hongyu Zhaoe and Jianhua Jin

    Environ. Sci.: Water Res. Technol., 2025, 11, 352-364
    https://doi.org
    /10.1039/D4EW00689E

作者简介

朱翔 助理研究员
生态环境部南京环境科学研究所

本文第一作者,生态环境部南京环境科学研究所助理研究员,参与多项省部级、国家级科研项目,发表 SCI 论文 17 篇,其中一作/通讯 9 篇。






汪龙眠 研究员
生态环境部南京环境科学研究所
本文通讯作者,生态环境部南京环境科学研究所研究员、流域水环境风险管理学科首席专家与领军人才,主持国家自然科学基金、国家科技重大专项、重点研发课题等科研项目 10 余项,发表 SCI 论文 50 余篇,授权发明专利 20 余项,获环境保护科学技术奖科技进步奖二等奖、长江科学技术奖科技进步奖二等奖等 7 项省部级科研奖励。

相关期刊

Innovation for sustainable water

rsc.li/es-water

Environ. Sci.: Water Res. Technol.

2-年影响因子*5.0
5-年影响因子*5.2
最高 JCR 分区*Q1水资源
CiteScore 分8.5
中位一审周期61 


Environmental Science: Water Research & Technology 报道水研究领域的重大进展,所发表的高质量论文范围囊括基础科学、技术创新和管理实践,其中既包括与水科学相关的物理、化学、生物等方面的基础研究,也有侧重于水处理工程和水资源管理与供给方面的应用研究。该刊特别关注与水资源的可持续性相关的主题,以及有助于实现更安全、更稳定和更可靠的水资源供给的研究。同时,该刊也欢迎相关领域内的跨学科和多学科研究工作。

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