太湖无锡水域水质变化特征及原因分析

基于2010～2017年太湖无锡水域水质监测数据,研究了太湖无锡水域主要水质指标的变化特征及其与蓝绿藻密度和入湖污染物浓度之间的关系。结果表明:①太湖主要水质监测指标总体呈好转趋势,除化学需氧量、总氮和总磷外,pH值、溶解氧、高锰酸盐指数、氨氮均达到了国家Ⅲ类水标准;②各湖区比较发现,2012年以后,湖心的总磷浓度明显上升,其他指标平稳或有所下降;③藻类密度与pH值(r=0.685)和总磷(r=0.677)浓度呈显著正相关(P 0.05),而与氨氮(r=-0.536)和总氮(r=-0.548)呈显著负相关(P 0.05);④入湖氮污染物是太湖主要污染来源,太湖总氮、氨氮浓度随入湖污染物浓度的升高而呈上升趋势。研究表明:太湖蓝绿藻密度与pH值、氨氮、总氮、总磷的相关性较高,在一定浓度范围内,与氨氮和总氮呈负相关关系,与总磷浓度呈正相关关系。此外,蓝绿藻密度的变化趋势较总磷浓度的变化趋势存在一定的滞后性。     

环太湖各水资源分区入出湖总氮负荷与浓度变化

为明确环太湖各水资源分区入出湖总氮负荷与浓度的时空变化规律，基于2012～2018年环太湖各水资源分区水质水量监测资料，计算分析了各水资源分区年、季(蓝藻暴发期)尺度入出湖总氮负荷与浓度的年际变化及其负荷贡献率时空变化规律。结果表明：环太湖入湖总氮多年平均浓度明显高于出湖，各水资源分区年、季尺度入出湖总氮浓度的年际变化特征相似，总体而言，湖西区、浙西区、武澄锡虞区年、季尺度入湖总氮浓度明显高于阳澄淀柳区和杭嘉湖区，西太湖出湖高于东太湖出湖，入出湖水质均未出现显著改善。环太湖入湖总氮多年平均负荷远大于出湖，各水资源分区年、季尺度入出湖总氮负荷年际变化规律相似，湖西区、浙西区在环太湖入湖负荷中的贡献排名前两位，在出湖负荷中太浦河的贡献最大，蓝藻暴发期武澄锡虞区入湖总氮负荷对全年的贡献最大，蓝藻暴发期太浦河和望虞河出湖总氮负荷对全年的贡献受丰枯年份变化影响较大。     

江苏省2006-2015年水生态环境质量变化特征分析

以2006-2015年江苏省地表水监测数据为基础,统计分析了该10年间的水生态环境质量特征和趋势,并对太湖湖体主要水质指标的变化特征进行了拟合。结果表明:全省水生态环境质量在2006-2015年间总体呈改善趋势,水质主要污染指标均有不同程度下降;太湖主要水质指标下降趋势显著,高锰酸盐指数和氨氮浓度基本进入稳定期,总氮浓度也接近稳定期,太湖总磷浓度仍处于不稳定的变化期;"十二五"期间全省水生态环境改善的幅度均较"十一五"有所收窄,全省水生态环境治理进入攻坚克难阶段。     

漓江上游灵渠丰枯水期水量水质综合变化分析

为了研究漓江上游灵渠丰枯水期水量和水质的变化,选取灵渠水文站1960～2019年径流和2004～2019年高锰酸盐指数、氨氮与总磷水质数据,使用统计分析法、Mann-Kendall法、Spearman秩相关系数和综合污染指数对水量水质进行综合分析。结果表明：(1)在丰、枯水期的年际变化方面,灵渠高锰酸盐指数浓度都呈现不显著的上升趋势,氨氮浓度都呈现显著的下降趋势,总磷浓度呈不显著的下降趋势;年际间高锰酸盐指数浓度的变化比氨氮、总磷剧烈。(2)枯水期径流与高锰酸盐指数、氨氮、总磷浓度和污染物通量的相关性,大于丰水期径流与污染物浓度和污染物通量的相关性。(3)径流量增大对高锰酸盐指数的稀释作用起主导作用,然而,径流量增大引起的氨氮和总磷污染物入河的增加量,大于径流量对河流氮磷污染物的稀释量(能力)。(4)丰、枯水期的高锰酸盐指数浓度随着径流的增加而减小,高锰酸盐指数污染以点源为主;丰、枯水期氨氮、总磷浓度随着径流的增加而增加,氮磷污染以面源为主。     

阳澄湖水质及营养状态变化分析

针对现状年2020年及2008年以来阳澄湖水质及营养状态的各类变化趋势进行分析.结果显示,与2008年相比,总磷、总氮、高锰酸盐指数、氨氮4项主要指标及富营养化指数均有不同程度降低,降低幅度范围为15.2％ ～90.0％.超标因子主要为总氮和总磷,近年来总磷与总氮浓度变化呈现明显的季节性特征,总磷夏秋季节高,冬春季节低...     

洮滆流域水质时空变化特征及污染物变化趋势

为探究当前洮滆流域污染物时空变化特征,分析该流域污染物未来变化趋势,以洮滆流域主要出入湖河流为研究对象,根据2020—2021年洮滆流域主要污染物监测数据,采用综合污染指数、综合污染指数动态度分析等方法对该流域水质进行综合评价,并采用差分移动平均自回归模型(ARIMA)对中干河和锡溧漕河主要污染物变化趋势进行预测。结果表明：洮滆流域水质总体好转,2021年10月洮滆流域综合污染指数相较2020年7月下降了9.88%;洮滆流域水环境总磷、高锰酸盐指数和总氮质量浓度呈下降趋势,分别下降了14.57%、9.36%和14.78%,但磷元素依然是制约河流水质的主要因素;以河湖连通关系为依据划分水系,长荡湖-滆湖和京杭运河-新孟河水系综合污染指数分别下降了7.26%、9.99%,滆湖-西太湖水系综合污染指数上升了13.14%;ARIMA模型能够较为准确预测未来较长一段时间河流污染物变化趋势。     

太湖蓝藻生境对气候变化的响应

近年来太湖蓝藻暴发已成为重要水污染事件,是太湖面临的重大水安全问题,气候变化因素加剧了其严重性。为了预测未来由于气候变化对太湖蓝藻暴发的影响,并提出应对气候变化的策略,开展了蓝藻生境对气候变化响应关系的研究。基于大量实测气象资料的统计分析与气候变化情景计算,总结分析了近50年来太湖流域气候变化呈现出气温增高、风速略有下降、日照减少、降雨增多、湿度降低等趋势。气候变化是太湖蓝藻水华暴发的重要影响因素,其中气温与风速变化是影响太湖藻类生长的敏感气象因子。气温升高导致的蓝藻暴发风险平均10年将增加约2%,风速降低导致蓝藻水华暴发的风险平均每5年增加约3.5%。结合蓝藻对敏感因子响应关系的试验结果,提出了截污减排、适当清除底泥、打捞蓝藻、调水引流、修复生态等应对措施。     

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。     

生物慢滤池用于污水深度处理的实验研究

利用生物慢滤池对人工模拟污水和西安市某污水处理厂的二级出水进行了深度净化处理实验,通过分析进出水中氮、磷含量和高锰酸盐指数及上层水和出水中的叶绿素a含量等指标,考察了生物慢滤池的净化效果。结果表明:生物慢滤池对人工模拟污水的处理效果较好,总氮、氨氮、总磷和高锰酸盐指数的去除率分别为66.4%、40.2%、66.4%和73.3%;深度净化污水厂二级出水,总氮、氨氮、总磷和高锰酸盐指数的去除率分别为35.1%、21.0%、30.2%和12.6%,去除率略低于人工模拟实验;生物慢滤池对叶绿素a有很好的截留效果,去除率分别为93.4%和66.4%;生物慢滤池处理后的再生水水质达到《城市污水再生利用景观环境用水水质》要求,可回用于城市景观水体,作为城市景观水体的补充水源,避免水体富营养化的发生。     

基于环境库兹涅茨曲线方法的三峡库区重庆段水质演变预测

利用2008～2017年三峡库区重庆段朱沱至巫山共11个水质断面水质指标时间序列数据,结合涉及区域内经济发展情况,拟合出三峡库区水质环境库兹涅茨曲线,对三峡库区水质与经济发展之间关系进行了实证分析。研究表明:近10 a来,高锰酸盐指数、氨氮、五日生化需氧量、铅、镉等参数都与经济发展之间存在典型的倒"U"型曲线关系,呈现逐渐下降的趋势。氟化物与经济发展之间的关系则呈现为倒"N"型三次曲线。高锰酸盐指数、氨氮、重金属等纳入控制体系或重点关注的指标,其污染物浓度已经得到较好控制,总体上呈现出在迎来拐点后逐渐下降的趋势。而氟化物等尚未受到足够关注的指标,其污染物浓度还处于曲线拐点的左侧。随着经济水平的增长,三峡库区高锰酸盐指数、氨氮、重金属等污染物已经迎来了拐点,得到了较好控制;氟化物等部分受关注和限制较少的指标,尚未迎来拐点。     

太湖水质指标相关关系的研究

引入多元统计中的类离差平方和系统聚类法,对太湖焦山站的高锰酸盐指数、5 d生化需氧量、溶解氧、氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮、总磷、总氮等8个水质指标进行了聚类分析计算,探索其相关关系.结果表明,硝酸盐氮与总氮、氨氮与亚硝酸盐氮、高锰酸盐指数与总磷可以聚为一类,而5 d生化需氧量与溶解氧各成为一类.研究结果为进一步改善太湖水环境提供科学依据.     

太湖蓝藻爆发现状及继续治理措施

随着流域城市化进程和社会经济持续发展,入湖污染物增加,加之围湖造田、最低水位升高和水生植被覆盖率减少等因素,富营养化加重,至1990年开始出现蓝藻爆发且日益严重,直至2007年发生严重"湖泛"引发太湖严重供水危机;随后,采用五项技术集成综合措施治理,取得较好阶段性成果,富营养化程度大幅度减轻,蓝藻爆发有一定程度减轻,但效果不明显。本研究在对太湖蓝藻爆发过程演变及治理调查研究和分析的基础上,总结太湖治理措施及经验教训,提出必须有明确的消除蓝藻爆发目标和责任制,才能加快消除蓝藻爆发步伐、真正保护好太湖,与流域社会经济发展相适应;同时提出太湖继续治理的技术集成综合措施:控源截污,分片治理,深度彻底打捞削减蓝藻、生态修复、生态调水、规模清淤和分区域治理;提出仅依靠治理富营养难以消除蓝藻爆发,且N/P比学说是理论,难以应用于实践。     

2008～2013年太湖蓝藻遥感监测成果分析

为了研究太湖蓝藻爆发的发生规律和演变趋势,根据2008~2013年太湖蓝藻MODIS遥感监测成果,分析了太湖蓝藻爆发与同期气象、水质和人类活动等相关因素之间的关系。分析结果表明:1近6 a来太湖蓝藻暴发总体呈现下降的趋势,蓝藻水华主要集中在太湖的西部和北部;2太湖蓝藻年度暴发总面积与年降水量和年日照时数相关性显著,降水增加和光照减少可能是促使蓝藻水华减弱的气象因素;3蓝藻的暴发通常伴随着水质的恶化,近几年太湖水质不断改善的事实说明遥感监测得到同期蓝藻水华减弱的趋势是可信的;4通过蓝藻打捞、生态清淤、引江济太调水工程等措施,对蓝藻水华的发生起到了一定的抑制作用。分析结论对于今后太湖蓝藻的进一步治理和太湖环境的保护具有重要的参考价值。     

三峡库区香溪河水体营养状态变化分析

为了系统了解三峡水库175 m蓄水运行后坝前最大支流香溪河水体营养状态变化,为水库水环境管理提供技术支撑,利用2011~2016年香溪河水体营养状态指标长系列的野外观测资料,分析了香溪河营养状态相关指标叶绿素a、总磷、总氮、透明度、高锰酸盐指数及综合营养状态指数动态变化。结果表明:香溪河水体综合营养状态指数年内呈先增大后减小的变化过程,最大值出现在每年4~9月间,最小值通常出现在水库高水位运行期11月至次年1月,2011~2016年,年均水体综合营养状态指数总体较为稳定,除2014年呈轻度富营养状态外,其他年份均为中营养状态,变化范围为45.57~52.62;香溪河水体氮磷营养丰富,年均值变化范围分别为1.41~2.06,0.13~0.20 mg/L,远高于国际上水体富营养化TN、TP浓度阈值;2011~2016年,总磷浓度年均值变化不大,总体有增大的趋势,需要引起关注;叶绿素a、透明度、高锰酸盐指数年际间总体变化不大。     

潘家口水库水质营养状态分析

2006~2013年对潘家口水库4个采样点进行了逐月水质调查,分析叶绿素a、总磷、总氮、高锰酸盐指数和透明度在8年内的变化规律,运用综合营养状态指数(TLI)和修正的营养状态指数(TSIM)对其营养状态进行评价。结果表明,叶绿素a(CHl.a)8年的均值为(14.55±18.85)μg/L,总磷(0.058±0.019)mg/L,总氮(5.19±0.60)mg/L,CODmn(3.74±0.47)mg/L,透明度(2.17±0.52)m。两种营养状态指数从上游向下游逐渐降低,季节上呈现夏秋高春低的趋势。TLI和TSIM均值为48.9和47.9,研究期间总体处于从中营养到轻度富营养的过渡期。     

基于水质目标可达的入太湖湖体污染物削减方案研究

通过对现状污染物入湖通量和湖体水环境容量的计算,提出了基于水质目标可达的高、中、低入太湖湖体污染物削减方案,结合各类污染源削减潜力进行方案可达性分析。分析结果表明:中方案可推荐作为入太湖湖体污染物削减方案,其中2015年CODMn、氨氮、总氮和总磷水质目标分别为4.5 mg/L、0.46 mg/L、2.2 mg/L、0.06 mg/L,污染物削减率分别为15.3%、13.3%、21.4%、29.1%。研究成果为太湖水环境管理规划提供参考依据。     

连续流动分析技术在富营养化研究中的应用

本文通过连续流动分析法,分别检测了石佛寺水库富营养化影响因子总磷、总氮、高锰酸盐指数以及氨氮的浓度,根据GB3838-2002《地表水环境质量标准》判别石佛寺水质级别为Ⅴ类,并通过综合营养评价指数法,全面地计算出石佛寺水库营养程度为中营养状态。     

银川阅海湖水生生态系统健康评价

为探明银川阅海湖水生生态系统健康状况,在2015年-2017年冬(1月)、春(4月)、夏(7月)、秋(10月)对阅海湖水生态和水环境因子进行采样,通过主成分分析法筛选出叶绿素(Chl.a)、综合营养状态指数(TLI(Σ))、浮游植物生物量(D)、底栖动物Shannon-Wiener指数(H′底栖动物)、水生植物Shannon-Wiener指数(H′水生植物)、高锰酸盐指数(CODMn)、总氮(TN)、氨氮(NH3-N)、总磷(TP)等9个因子构成阅海湖水生生态系统健康评价指标体系,运用主成分法确定了指标权重,运用灰关联法对水生生态系统健康等级进行评价。结果表明,阅海湖2015-2017年春季、夏季和秋季水生生态系统健康评价等级均为亚健康,冬季均为健康状态。氮磷营养盐超标是导致阅海湖2015-2017年处于亚健康的主要原因。     

内外源共同作用对太湖营养盐贡献量研究

本文根据环太湖25条主要入湖河流的监测结果对入湖水量及污染物输入量进行分析,计算了不同季节外源对太湖营养物质的贡献量。分别于春、夏、秋、冬4个季节对太湖梅梁湾水体开展5次野外试验,利用沉积物捕获器收集沉积物,采用Gansith公式法计算沉积物的再悬浮通量,并建立其与风速的关系;对代表不同风浪作用下的太湖悬浮物进行7次静沉降试验,计算悬浮物的静沉降通量,并建立其与风速关系。以3.7m/s为界对底泥悬浮沉降过程进行分解和概化,并利用近10年的风速资料估算太湖年均内源释放量。计算结果表明,全年外源负荷和内源释放对太湖营养盐的贡献总量COD为24.23万t、总氮为3.80万t、总磷为2 045.20t,其中内源所占比例分别为20.47%,20.44%和13.47%外源、内源对太湖的贡献量在不同季节有较大差异,夏季贡献量最大,春季次之。风浪作用下的COD、TN释放量只相当于外源输入量的25.7%,而TP释放量仅相当于外源输入量的15.6%。外源输入量对营养盐的贡献占据相当高的比重,太湖河道入湖污染负荷的增加是太湖水质恶化的根本原因。     

爱伊河水环境容量与水体自净能力研究

爱伊河的补水水源主要为农田灌溉排水,水体逐渐呈现富营养化趋势。选取总氮、氨氮、总磷、高锰酸盐指数及五日生化需氧量作为代表性水质指标,采用一维水质模型估算爱伊河水环境容量,同时分析计算爱伊河水体自净率及其与主要影响因素的相关系数。结果表明:爱伊河对高锰酸盐指数、五日生化需氧量的容量空间较大,对氨氮、总磷有一定的容量空间,对总氮的容量空间最小,甚至超出爱伊河的负载能力;生物净化在爱伊河水体自净中起主要作用,五日生化需氧量、总磷主要由水生植物和异养细菌降解,总氮主要由异养细菌降解,氨氮主要由浮游植物降解;水温、溶解氧、p H值是影响爱伊河水体自净能力的主要水环境因子。