东非大湖区环境与城市生态研究取得重要进展

  东非地区集中分布着坦噶尼喀湖、维多利亚湖、基伍湖、马拉维湖和图尔卡纳湖等大型湖泊,水资源贮量巨大,生物多样性丰富,且是全球人口和城市化增长最快的地区之一。新增人口及集聚方式,可能改变现有水资源需求格局,并深刻影响湖泊水体及流域生态系统。 

  在中国科学院海外科教基地建设计划《东非大湖流域水环境与土地可持续利用研究》和《东部非洲城市发展格局与环境变化》项目资助下,陈爽研究员团队在东非大湖地区开展国际合作研究,近两年在坦噶尼喀湖入湖河流水质变化、大气氮沉降及城市非正式住区饮用水安全方面取得以下重要进展: 

  坦噶尼喀湖北部的污染源主要集中在布隆迪的首都布琼布拉。余成博士在团队成员协助下,通过研究坦噶尼喀湖北部7条入湖河流旱季和雨季的水质特征,发现入湖河流水质存在较大的季节差异,除悬浮物浓度外,总体表现为雨季优于旱季,旱季水体氮浓度较高。和1990年代相比,营养盐浓度呈增加趋势,河流营养盐浓度升高与区域内快速增加的人口有关。城市活动及污水处理设施极度缺乏是造成城市地区河流营养盐浓度上升的主要原因,城市新开发区域成为水环境最大隐患。研究成果发表于Aquatic Ecosystem Health & Management.

  研究团队骨干高群副研究员在坦噶尼喀湖基戈马设立观测站从2012年至今连续开展定位收集湿沉降,对坦湖地区氮素湿沉降动态进行研究。大气氮沉降是湖泊氮负荷的一个重要组成部分,但降水的长期和季节变化对这种负荷的影响仍需进一步研究。结果表明,研究区氮素湿沉降有明显的时间变化,大雨季(3-5月)和小雨季(10-12月)氮沉降分别占全年的20%30%,九月和1-2月分别占氮沉降量的43%7%。九月氮沉降量最高。这种季节变化格局与流域农业活动特征以及旱季(6-8月)期间森林、草地和农田生物质燃烧密切相关。研究成果发表于Environmental Science and Pollution Research.

 

  发展中国家正面临快速的城市化增长,非正式住区问题突出,城市基础设施不能满足人口增长需求。不同大小和规模的非正式饮用水供应成为填补公共供水不足的主要方式。研究团队博士研究生Damas Mapunda,探讨了达累斯萨拉姆的半城市化地区非正式供水系统在解决饮用水短缺方面的作用。通过开放式和半结构问卷调查的方式访问了私人供水商、官员、家庭消费者和其他利益相关者,发现半城市化地区居民饮用水100%来源于小规模的非正式供水商,其供水设施、水源水质都达不到清洁饮用的要求,极大拉低了城市在安全饮用水方面的可持续发展目标达标水平。研究表明,小规模非正式供水系统仍然是半城市化地区居民饮用水的主要方式,承认它的贡献并将其纳入公共供水系统有助于改善半城市化地区居民的供水服务。研究成果发表于Applied Geography.  

        参考文献: 

  [1] Cheng Yu, Shuang S. Chen, Lu Zhang, Qun Gao, Zhaode Wang & Qiushi Shen (2017): Changes in water quality of the rivers discharging into Lake Tanganyika in Bujumbura, Burundi.Aquatic Ecosystem Health & Management. DOI:10.1080/14634988.2017.1394772 

  [2] Qun Gao,Shuang Chen,Ismael Aaron Kimirei,Lu Zhang, Huruma Mgana,Prisca Mziray,Zhaode Wang,Cheng Yu&Qiushi Shen(2018):Wet deposition of atmospheric nitrogen contributes to nitrogen loading in the surface waters of Lake Tanganyika, East Africa: a case study of the Kigoma region. Environmental Science and Pollution Research.DOI:10.1007/s11356-018-1389-4 

  [3] Damas William Mapunda, Sophia Shuang Chen, Cheng Yu(2018):The role of informal small-scale water supply system in resolving drinking water shortages in peri-urban Dar Es Salaam, Tanzania. Applied Geography. DOI:10.1016/j.apgeog.2018.02.001 

  论文全文链接:  

  http://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/14634988.2017.1394772 

  https://authors.elsevier.com/a/1WZ33_3G-wisB0 

  http://www.springer.com/-/3/AWGReEQkuCj1iLTSihNJ 

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中国科学院南京地理与湖泊研究所

研究所科技创新发展总体布局为长期聚焦“湖泊关键过程与多要素相互作用机理”和“湖泊-流域系统演变及对人类活动的响应与综合管理”两大基础科学问题研究;重点发展“物理湖泊与水文、湖泊生物与生态、湖泊沉积与环境演变、湖泊环境与工程、流域水文与资源环境、区域经济地理、遥感与地理信息科学”七个学科方向;支撑“湖泊水环境治理与生态修复”和“区域可持续发展规划与评估”两大战略研究领域。

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