五里湖水质现状与变化趋势

2007年8月—2008年7月对五里湖水体中的TN、TP、NO3--N、NO2--N、NH4+-N、PO43--P等氮磷营养盐和pH、透明度、温度、CODMn、Chl-a等理化指标进行了为期1年的监测,并将监测结果与2004—2005年的同期结果进行了比较。结果表明:五里湖自2003年实施生态恢复工程以来,水体水质得到了一定改善,TN和TP负荷分别下降47.25%和10.06%,水体营养状况由中度富营养化变为轻度富营养化,但仍还没有完全从根本上解决水体的富营养化问题。     

阳宗海叶绿素a、磷、氮动态特征及富营养化趋势

分析2002-2012年阳宗海TN、TP、Chl-a、氮磷比的动态变化特征及相互关系,并用综合营养状态指数法评价阳宗海的富营养化状态。结果表明：阳宗海富营养化呈上升趋势,2007年从之前的贫营养级上升为中营养级;Chl-a、TN、TP浓度在2007年后均呈快速上升趋势。 Chl-a浓度与TN、TP浓度呈正相关,且氮磷比越接近阈值16∶1,Chl-a浓度上升就越快。指出若营养盐输入得不到有效控制,预测阳宗海将在2017年前后达到富营养级水平,水质将进一步下降。     

基于马尔科夫模型的太湖水质综合评价

对2000—2005年太湖整个湖区水质监测资料进行分析,得出不同湖区水质浓度均值,采用灰色聚类法对各湖区水质进行评价,并根据马尔科夫模型计算各湖区水质季节变化的相对进步度。结果表明:太湖水质的时空差异性较大,竺山湖和梅梁湾的水质最差,为Ⅴ类,而东太湖和东部湖区水质相对较好,为Ⅱ类;不同的水质指标中,NH3-N的空间差异性最大,TN、TP,CODMn的空间差异性相对较小,表明城镇污水是太湖的主要外源污染;竺山湖和梅梁湾的水质季节性变化最大,在夏秋季水质相对较好,冬春季水质相对较差,其他湖区的水质季节性变化很小。     

滇池水质及营养状态时空变化特征

滇池富营养化严重,蓝藻水华时有发生。滇池的污染治理受到各级政府的高度重视,尤其是近10 a治理工作取得明显成效。利用滇池近10 a （2011～2020年）国控水质监测断面的月度水质数据,研究了滇池水质的时空变化特征。结果表明：滇池草海水域,叶绿素a（Chl-a）、总磷（TP）、总氮（TN）的浓度范围分别为0.002～1.012,0.030～0.718,0.20～9.97 mg/L;外海水域,Chl-a、TP、TN的浓度范围分别为0.003～0.589,0.015～0.491,0.35～9.70 mg/L。滇池Chl-a浓度与五日生化需氧量（BOD5）及TP等指标显著相关。基于水质特征的聚类分析表明,滇池10个监测点位分为草海、外海2个类群,草海水质状况显著劣于外海。草海水域TP呈现持续下降趋势,TN在2011～2017年之间呈现波动下降趋势,而2018～2020年之间TN浓度波动上升,综合营养状态指数（trophic level index, TLI）在2016～2020年较2011～2015年显著下降。外海水域TP呈现持续下降趋势,TN总体波动下降;TLI在2011～2016年之间呈现逐年下降趋势,2017～2020年之间呈现先下降后上升的趋势。总体上,近10 a滇池水质逐步改善,综合营养状态总体下降,但近年TN有上升趋势,Chl-a浓度仍较高,建议采取措施在TP控制的基础上协同控氮,并推进滇池水生生态系统结构与功能恢复。     

牛栏江—滇池补水工程对滇池外海的水环境改善效果研究

利用牛栏江-滇池补水工程运行前后的水质实测资料,对滇池外海的水环境改善效果进行研究。选取TP、TN、NH_3-N、COD_(Mn)、Chl-a、SD等主要水环境指标,从指标浓度变化、水质类别变化、指标向好率变化和极大值变化等方面分析牛栏江-滇池补水工程对滇池外海的水环境改善效果。结果表明,牛栏江-滇池补水工程运行后,滇池外海各监测站点的TP、TN、NH_3-N、COD_(Mn)、Chl-a、SD及营养状态指数均优于调水前,富营养化水平明显好转,水环境改善成效显著。     

基于多元统计分析的滆湖水质时空变化特征及原因解析

为探究滆湖水环境质量的时空变化特征,在全湖布设20个采样点,开展逐月监测并分析水环境时空变化现状,对滆湖水体进行营养状态评价,通过多元统计分析的手段识别水质时空变化特征。结果表明:春季DO、Chl-a、TN较高,DO最高月均值为11.90 mg/L,Chl-a最高月均值为50.46 mg/m~3,TN最高月均值为3.41 mg/L;夏季藻密度、TP较高,藻密度最高月均值为5 462.3万个/L,TP最高月均值为0.29 mg/L;春冬季的SD较高,春冬季SD均值为31.1 cm;春夏季的pH、EC较高,春夏季pH均值为8.063,春夏季EC均值为358.9μS/cm;北部湖区SD、水温、DO、TN、TP高于其他两个湖区,中心湖区的pH、Chl-a和EC高,南部湖区的藻密度高。滆湖水体综合营养状态指数为中营养状态与水环境因子有显著相关性。将滆湖9个水质指标数据,可概括为3个主成分,聚类分析将20个样点按时间尺度上分为2组;按空间尺度上分为2组。DO、水温、TP是导致月份差异的主要指标,SD、DO、EC是导致空间差异的主要指标。通过对水质时空变化的进行客观全面的分析更有助于界定水质特征,为湖泊修复提供理论依据。     

千岛湖现状污染负荷分析与限制排污总量研究

根据千岛湖水质现状和水功能区划,确定2015年和2020年千岛湖水质保护目标的污染物浓度,核算现状污染负荷量。将现状CODMn、NH3-N和TP污染负荷量作为千岛湖CODMn、NH3-N和TP的纳污能力,即千岛湖湖区CODMn、NH3-N和TP指标纳污能力分别为16420 t/a、2225 t/a和434 t/a。采用狄龙模型核算千岛湖TN指标的纳污能力,2015年千岛湖TN质量浓度目标值为0.88 mg/L,对应湖区限排总量为3468 t/a;2020年将千岛湖TN质量浓度目标值进一步提高至0.8 mg/L,此时对应湖区TN限排总量为3176 t/a。     

三峡库区香溪河回水区营养状态变化特征与驱动因子

基于2015—2016年香溪河回水区域主要水质参数和营养状态的周年监测数据,分析并探讨三峡库区香溪河库湾回水区营养状态的季节性变化特征及潜在污染来源。结果表明:(1)香溪河回水区TN、TP污染十分严重,在调查时段内,各月份香溪河库湾水体的TN、TP质量浓度均远高于限制值,易发生水体富营养化;(2)香溪河回水区水体营养程度较高,所有月份均达到中营养以上水平,并在2015年8月达到富营养状态。水体营养状态从低到高季节顺序为秋季、冬季、春季、夏季。TN质量浓度是影响香溪河回水区水体富营养化程度最重要的指标;(3)香溪河回水区TN主要来自农业面源污染和城镇生活污水排入,流域上游的磷矿资源开采产生的工业废水以及库湾沿岸的点源污染是水体中CODMn与TP污染负荷的主要来源。水体中Chl-a质量浓度受TN、TP等营养盐的限制较弱,SD受浮游藻类和悬浮物的共同影响。     

大沙河水库叶绿素a影响因子分析

运用回归统计法,研究了大沙河水库叶绿素a与环境因子间的相关性,同时分析了水库的富营养化状况以及叶绿素a的时间分布特征。结果表明:大沙河水库处于富营养化状态,且叶绿素a的季节性差异不显著;叶绿素a与pH值、TP含量呈显著正相关,与透明度呈显著负相关,而与水温、TN、NH4+-N、NO3--N、DO、CODMn和BOD5呈弱相关;大沙河水库为磷限制性水体,TP是浮游植物的生长限制因子。     

梁家湾水库水质理化因子及富营养化评价

根据梁家湾水库2014.11-2015.10为期一年的水质监测数据,分析该水库中总氮(TN)、总磷(TP)及叶绿素(Chl-a)等水质指标的季节性变化规律,并进行富营养化评价。结果表明:TN质量浓度变化范围为0.169~0.683 mg/L,年平均值为0.405 mg/L,符合《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)II类标准,TP质量浓度变化范围为0.002~0.072 mg/L,年平均值为0.029 mg/L,符合《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)Ⅲ类标准,TN/TP的年平均值为42.8,水库属于磷(P)限制型。TN、TP和Chl-a浓度随季节变化显著。富营养化评价表明,梁家湾水库为中营养,说明近年来对水库水质保护措施起的作用很大。     

上海市淀山湖水域春夏季水质特征及环境容量分析

根据2011-2015年间春夏季对上海市淀山湖水域中pH、水温、溶解氧、总氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮、总氮及总磷等环境因子的调查结果,分析水体中氮磷变化特征及营养盐限制状态,采用综合营养状态指数法对水体富营养化现状进行评价,利用数学模型估算淀山湖主要特征污染物的环境容量。结果表明:调查期间TN、TP春季与夏季存在显著差异,除2014年TP季节规律不明显外,春季TN、TP含量显著高于同年夏季;淀山湖三态氮含量排序,NO_3~-—N含量最高,TAN其次,NO-2—N最低,淀山湖水域三态氮基本达到热力学平衡;氮磷Pearson相关性分析表明湖库整体呈氧化性环境,氮磷补给具有异源性。根据水中营养物限制性分类标准分析得出,大多数情况下淀山湖水域氮磷比例合理,少数情况下营养盐限制状态以磷限制为主,氮磷限制状态交替存在的情况,可能会对浮游植物生长和群落演替产生影响。综合营养状态指数法计算结果表明调查期间淀山湖均处于富营养化状态,其中2014年之前基本处于中度富营养化状态,2014年以后处于轻度富营养化状态。环境容量分析表明除2014年夏季CODMn外,调查期间淀山湖水体CODMn、TN及TP的污染负荷现状均大于同期保护目标要求的水环境容量,为达到水环境保护的目标,需要进行不同程度的削减。     

长湖纳污能力及水产养殖污染负荷估算

以CODMn、NH3-N、TN、TP作为污染指标,采用湖库均匀混合模型、狄龙模型和合田健模型对长湖纳污能力进行计算,并针对目前长湖水产养殖污染较重的特点,采用排污系数法、污染负荷率法对长湖水产养殖污染负荷进行估算。结果表明:长湖CODMn、NH3-N、TN、TP的纳污能力分别为8 523.15 t/a、1 495.57 t/a、1 932.70 t/a、96.64 t/a,长湖水产养殖所产生的COD、NH3-N、TN、TP污染负荷量分别为3 724.10 t/a、51.98 t/a、279.96 t/a、26.42 t/a。水产养殖对于长湖COD、TP的污染贡献较大是导致长湖有机污染和富营养化的一个重要污染源。     

Effects of temperature and nutrients on phytoplankton biomass during bloom seasons in Taihu Lake

Long-term variations of phytoplankton chlorophyll-a (Chl-a), nutrients,and suspended solids (SS) in Taihu Lake, a large shallow freshwater lake in China, during algal bloom seasons from May to August were analyzed using the monthly investigated data from 1999 to 2007. The effective accumulated water temperature (EAWT) in months from March to June was calculated with daily monitoring data from the Taihu Laboratory for Lake Ecosystem Research (TLLER).The concentrations of Chl-a and nutrients significantly decreased from Meiliang Bay to Central Lake. Annual averages of the total nitrogen (TN), total phosphorus (TP), and Chl-a concentrations, and EAWT generally increased in the nine years. In Meiliang Bay, the concentration of Chl-a was significantly correlated with EAWT, ammonia nitrogen (NH4+-N ), TN, the soluble reactive phosphorus (SRP),TP, and SS. In Central Lake, however, the concentration of Chl-a was only correlated with EAWT, TP, and SS. Multiple stepwise linear regression revealed that EAWT, dissolved total phosphorus (DTP), and TP explained 99.2% of the variation of Chl-a in Meiliang Bay, and that EAWT, NH4+-N, and TP explained 98.7% of the variation of Chl-a in Central Lake. Thus EAWT is an important factor influencing the annual change of phytoplankton biomass. Extreme climate change, such as extremely hot springs or cold springs, could cause very different bloom intensities in different years. It is also suggested that both nutrients and EAWT played important roles in the growth of phytoplankton in Taihu Lake. The climate factors and nutrients dually controlled the risk of harmful algal blooms in Taihu Lake. Cutting down phosphorus and nitrogen loadings from catchments should be a fundamental strategy to reduce the risk of blooms in Taihu Lake.     

阳澄西湖入湖河道水质时空变化特征

基于2007—2019年阳澄西湖入湖河道逐月水质监测数据,分析了阳澄西湖入湖河道水质时空变化特征。结果表明:阳澄西湖入湖河道呈现出氮磷营养盐春季含量较高的特点;氨氮、总氮和高锰酸盐指数年均质量浓度整体呈下降趋势,2019年比2007年分别下降78.7%、47.9%和34.8%;总磷年均质量浓度2015年后有较大幅度下降,2015—2019年均值比2007—2014年均值下降45.3%;阳澄西湖主要入湖河道中,水质较差的是蠡塘河和白荡,主要污染因子为氨氮、总磷及总氮。     

农田排水沟渠底泥-间隙水-上覆水氮磷迁移转化规律研究

研究氮磷在底泥、上覆水以及两者间交换介质-间隙水三者之间的迁移转化规律对控制农业面源污染具有重要科学意义。本研究对降雨和无降雨情况下氮磷在沟渠底泥、间隙水和上覆水间的迁移转化规律进行了分析;同时,对扫描电子显微镜(SEM)下底泥颗粒的微观形貌进行了观测。结果表明:在水稻生长前期氮磷被吸附贮存在底泥中,中后期被再次释放出来;在整个水稻生长期内,间隙水的总氮、总磷浓度约为上覆水的3.1和6.5倍,氮主要以NH_4~+-N形式存在;在降雨过程中,沟渠底泥成为氮磷释放的源,NH_4~+-N为氮的主要迁移形态,上覆水中NH_4~+-N逐渐向NO_3~--N转化,颗粒态氮磷对TN、TP流失有较大影响;沟渠底泥颗粒表面粗糙、具有一定的微孔结构,为底泥吸附氮磷提供了条件。     

渭河陕西段底泥间隙水与上覆水中污染物分布特征研究

通过渭河8个断面2015年4月和9月的采样分析,探讨了表层底泥间隙水和上覆水中污染物的分布特征,并对间隙水和上覆水中的污染物浓度进行了相关性分析。结果表明:在丰水期时上覆水中TN、NO_3—N、NH_3—N及COD含量均高于平水期,其中采样点D5(泾河汇入前渭河干流处)的污染物含量很高;间隙水中TN、NH_3—N、NO_3—N变化趋势相似,丰水期TN、NH_3—N、NO_3—N含量均高于平水期含量,采样点D5、D7(泾河汇入后干流处)丰水期总磷、COD含量很高;相关性分和上覆水中TN、COD浓度在丰水期高度相关,说明间隙水中TN、TP、COD的浓度是其上覆水中TN、TP、COD浓度的决定因素。     

多种修复技术对城市内河水质及微生物群落的影响

采集城市内河水样,分别采用曝气增氧、碳源添加、生物投菌和综合修复等技术,在实验室进行水质修复模拟实验,并以水质参数、微生物多样性及丰度为鉴定指标,分析不同修复技术对城市河流水质的修复效果及其对河流微生物群落结构的影响。结果表明,曝气、生物投菌和综合修复技术可以提高河流微生物群落结构多样性,水体微生物群落以变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、放线菌门(Actinobacteria)和疣微菌门(Verrucomicrobia)为主;而使用碳源添加技术的水样,河流微生物的多样性下降明显,变形菌门(Proteobacteria)的相对丰度达到了93%;水质修复方面,曝气增氧技术和生物投菌技术都仅能降低水体COD质量浓度,无法降低水体TN及NH+4-N质量浓度;碳源添加和综合修复技术,对水体TN和NH+4-N的去除效果明显,但投加碳源的河流水体中的COD质量浓度显著上升;相关性分析结果表明,影响水体微生物群落结构的主要环境因子为COD和DO。