水质水量结合评价渭河干流(陕西段)水资源变化

为了全面掌握渭河(陕西段)干流水资源变化总体情况,本文收集2000-2008年陕西段渭河干流水文、水质监控断面的监测资料,分别从水质、水量以及两者相结合的角度分析了渭河干流的水环境状况,并重点讨论了渭河干流主要水文站径流量与COD、NH3-N污染物的同期监测浓度的相关关系。结果表明:渭河干流(陕西段)中下游水体水质为劣V类,已受到严重污染。渭河干流可利用的水资源量有所下降,其中80%以上的水资源水质为V类,不能满足水体利用的水质目标要求,渭河干流"水质型"水资源短缺的问题凸显。渭河干流上游径流量与COD、NH3-N污染物的浓度呈低相关性,随着流程变化,径流量与COD、NH3-N污染物的浓度在渭河干流的下游华县水文站已表现为中度负相关。相比较而言,渭河干流河流水量的变化对COD浓度的影响程度大于对NH3-N污染物浓度的影响。     

鄱阳湖水体无机氮时空分布特征研究

为了分析鄱阳湖水体无机氮的时空分布,于2006年1月和7月对鄱阳湖湖面及其主要支流下游的表层水进行系统采样,分析研究了各种形态无机氮的分布变化特征。结果表明,枯水期鄱阳湖无机氮在上游主航道较低,低于全湖平均值,航道中段无机氮含量明显高于其它区;丰水期氮含量高值区出现在主航道中段,在下游处无机氮含量又呈现上升的趋势;鄱阳湖NH4+-N和DIN在枯、丰水期有相似的变化规律;鄱阳湖主航道枯水期NO3--N、NH4+-N、DIN浓度明显高于丰水期,而NO2--N恰好相反,其主要支流丰水期NH4+-N和DIN含量也比枯水期低。     

汉江中下游流域污染负荷及水环境容量研究

通过调查和分析汉江中下游流域各污染源,以化学需氧量(COD)和氨氮(NH_3-N)为污染负荷指标,分析了流域污染负荷现状,确定了主要污染源。在此基础上,选择COD和NH_3-N作为计算因子,利用一维水质模型测算汉江中下游流域干流及主要支流的水环境容量。结果表明:江汉污染源主要为中心城镇生活污染源、规模化畜禽养殖污染源和工业污染源; 2015年排入汉江中下游干流河道的污染负荷量为340 572. 15 t,以COD为主;潜江段以规模畜禽养殖污染源为主,其他均以城镇生活污染源为主。根据模型计算结果可推知,汉江中下游干流河道COD的水环境容量目前尚较富足,但NH_3-N的水环境容量已接近负荷阈值;汉江中下游支流唐白河、竹皮河和天门河的COD和NH_3-N水环境容量均较小。     

渭河干流下游水环境水生态预警

渭河是黄河的最大支流,是陕西人民的母亲河,其下游流域孕育了富饶的关中平原,是陕西省经济的主要支柱区,经过近年来的治理,渭河生态区建设取得了一定成效,但距流域生态保护和高质量发展要求仍有差距.如水资源短缺,生态用水不足,污染速度得不到有效遏制等问题依然存在.渭河干流下游水环境、水生态预警,主要目标是摸清支流汇入、排污口汇...     

河流上下游控制断面非点源污染特征的分析

为了深入研究河流上下游断面非点源污染的特征及其变化,以及同一断面不同年份的非点源污染特征,以渭河的支流沣河上游大峪口断面和中游秦渡镇断面为研究对象,根据两控制断面2009-2011三年的非点源污染水质水量同步实测资料,运用平均浓度法估算非点源污染负荷,并结合河流断面控制流域的土地情况、人类活动等情况,分析了河流上下游控制断面的非点源污染特征。结果表明:非点源污染是沣河的主要污染源,河流上游区域非点源污染负荷所占比重大于下游区域;河流上下游断面非点源浓度基本相当,下游点源浓度大于上游;下游COD、TP和NO2—N的非点源负荷量是上游的10~20倍;人类活动所产生的点源排放对中下游河流水质影响更大。     

陕西省渭河干流水功能区达标分析与水资源保护对策

渭河是陕西省的第一大河,是黄河最大的一级支流,是陕西政治、经济和文化的中心。近年来,随着渭河综合治理的开展,水功能区水质有了进一步的改善,但仍不能达到较为理想的效果,依然阻碍着区域经济的发展。因此针对渭河水功能区水质的变化,寻根溯源并探讨解决问题的途径,具有重要的现实意义。本文根据2011~2015年渭河水功能区水质监测资料对渭河干流陕西段主要污染因子COD、NH3-N进行了分析研究,揭示了渭河干流COD、NH3-N污染因子的污染变化规律,并分析了污染产生的主要原因,同时提出了切实可行的渭河流域污染治理措施。     

渭河干流水质时空变化特征分析

根据2001—2010年渭河水质监测资料,对渭河干流陕西段水质主要污染指标CODMn、NH3-N的时空变化特征进行了分析研究。结果表明:渭河陕西段水质污染严重,其中以中游西安段、下游渭南段污染更为严重;13个监测断面中,NH3-N污染比CODMn污染更为严重,且变化幅度较大;渭河流域的CODMn、NH3-N污染呈下降趋势。进一步分析得出近10 a来渭河流域水质改善原因:一是工业污染点源削减成效显著,入河污染物有较大幅度减少;二是城镇生活污染问题在一定程度上得到解决,同时渭河水量有所增加。     

秸秆还田条件下稻田田面水不同形态氮动态变化特征研究

为探索巢湖流域稻麦(油)轮作区水稻季减少农田氮素流失的有效耕作措施,降低其对湖区水质的威胁,采用野外定位观测试验并结合室内实验分析,研究了连续两年秸秆还田条件下稻田田面水总氮(TN)、溶解态氮(DN)、溶解态有机氮(DON)、铵态氮(NH4+-N)和硝态氮(NO3--N)浓度的动态变化特征。结果表明,稻田施用尿素后第2天或第4天田面水的TN、DN、DON和NH4+-N浓度达到峰值,然后随着时间的推移迅速降低,至8~10 d后趋于稳定;在整个水稻生育期内,NO3--N浓度普遍较低;尿素施用后8~10 d之内是控制稻田氮素流失的关键时期,秸秆还田降低这一时期TN、DN、NH4+-N浓度的效果显著,而DON浓度差异未达显著水平。DN是稻田田面水氮素存在的主要形态,所占TN比例达63.2%~88.8%,尿素施用后6 d内DN又以NH4+-N为主,NH4+-N所占TN的比例为33.8%~69.9%。DON是稻田田面水氮素的重要组成部分,其生态环境效应不容忽视。秸秆还田还有利于水稻产量的提高,增产幅度分别为12.25%和7.68%,平均为9.96%。在保证水稻产量的前提下,秸秆还田可以作为控制稻田氮素流失的措施在巢湖流域使用。     

黄河下游引黄灌区主要河系硝态氮及铵态氮安全评价

以德州引黄灌区为例,探讨灌区主要水系部分水化学特征及硝态氮(NO-3-N)与铵态氮(NH+4-N)污染状况。结果表明,pH、电导率(EC)、NO-3-N及NH+4-N含量存在明显的空间差异。NO-3-N受人类活动影响,灌区北部卫运河-漳卫新河以及德惠新河污染严重,呈带状分布;而马颊河及徒骇河受引黄水补给的影响范围较广,污染程度相对较低。NH+4-N污染除卫运河外,主要呈点源分布,各水系均有超标河段,而影响NH+4-N的可能因素更多,有待进一步深入研究。本研究为评价该区引黄灌渠对NO-3-N和NH+4-N的影响提供科学依据。     

WRSIS系统中稻田田面水和地下排水中氮素的动态变化特征

在江苏高淳县WRSIS系统中进行田间试验,对不同氮肥施用量下稻田田面水和地下排水中氮素动态变化特性进行分析。结果表明:施肥1 d后田面水TN和NH4+-N质量浓度值达到最大,随着时间推移,质量浓度迅速下降,施肥7 d后TN质量浓度下降70%~76%,NH4+-N质量浓度下降83.5%~85.5%。田面水中ρ(NH4+-N)/ρ(TN)和ρ(NO3--N)/ρ(TN)具有相似变化规律,先升后降,且ρ(NH4+-N)/ρ(TN)显著大于ρ(NO3--N)/ρ(TN)。地下排水中氮素以NO3--N为主,施肥后NO3--N质量浓度在3.0~19.0 mg/L的范围内;NH4+-N质量浓度较低,整个生育期质量浓度都在1.1 mg/L以下。田面水和地下排水中氮素质量浓度均随着施肥量的增加而增加。施肥7 d内是防止氮素大量流失的关键时期,需要控制排水;同时减少氮肥施用量能显著减少氮素地表流失和地下渗漏损失量。     

渭河陕西段河水水质COD、NH3-N变化特征分析

渭河是黄河的一级支流,是重要的地表水体。随着近年来国民经济的飞速发展,工业农业用水量不断上升,排入渭河的污染物质逐年增加,致使渭河的水质污染不断加剧,已基本丧失了其原有功能。分析渭河水质变化特征对于防治渭河水污染具有重要的指导作用。通过对渭河干流的19个监测断面以及渭河(陕西段)断面的COD和NH3-N监测数据进行统计分析。结果表明:虽然渭河的水质总体恶化趋势得到有效的遏制,但渭河干流仍有1/2的监测断面没有达到水环境功能的要求,2007-2011年虽然渭河一些断面的水质仍为劣Ⅴ类,但COD和氨氮的浓度呈逐年降低的趋势。     

灰色局势决策-综合指数法对陕西段渭河水环境质量的评价研究

为了全面了解渭河干流(陕西段)的水环境质量情况,本文根据2000-2008年陕西段渭河干流13个水质监控断面的监测资料,选取COD、NH3-N、BOD5、DO4项主要污染物指标作为评价因子,采用灰色局势决策-综合指数方法对该河段的水环境质量进行综合评价。分析结果表明:①渭河干流陕西段综合水质指数介于1.967~5之间,表明该段河流已受到污染。自常兴桥断面直至潼关吊桥断面,COD、NH3-N、BOD5、DO的监测浓度仍然超过GB3838-2002地表水环境质量Ⅴ类标准限值要求,污染严重。②自2003年以来,渭河干流陕西段河流水体水质总体呈现好转趋势,主要表现在宝鸡市境内河段,这可能与入河污染物总量的变化相关。灰色局势决策-综合指数方法以细化的数值反映了评价结果,可进一步科学、客观地反映出渭河干流陕西段水质动态变化趋势。     

渭河陕西段水质趋势分析

自20世纪90年代以来,渭河干流陕西段水质发生了明显的变化,为了定量研究河流水质趋势变化状况,本文分别采用Mann-Kendall趋势检验和均一性检验对渭河干流陕西段13个水质监测断面的水污染程度进行了分析。结果表明：DO水质趋势呈下降趋势,而CODMn和BOD5呈上升趋势,NH3-N无趋势变化;渭河干流陕西段的CODMn和BOD5趋势呈不均一变化,而DO和NH3-N检验呈均一性的变化。     

中水湿地去氮效果研究

以山东省平阴中水湿地为研究对象,通过对湿地水体、底泥的氨态氮(NH3-N)、硝态氮(NO3--N)沿程变化的分析,研究湿地对中水中氮(N)的去除效果。结果表明:湿地对水体中NH3-N的去除效果较好,而作为水体中N主要存在形式的NO3--N沿水流方向却呈增加趋势,微生物硝化作用强烈。底泥中总氮(TN)沿水流方向也呈增加趋势,累计效应比较明显。研究结果为湿地设计的进一步改进提供理论支持。     

基于随机遗传算法的LM-BP模型的氨氮预测

针对伦河孝感段近几年实际的氨氮含量,提出并建立随机遗传算法的LM-BP模型,并对该地区的氨氮含量数据进行取样、拟合、测试并预测。由于LM-BP网络对其初始权阈值敏感,泛化能力不强,故采用遗传算法（GA）对其初始权阈值进行了优化。为扩展初始种群的覆盖范围得到更优的测试结果,经过多次随机产生初始种群的多次优化,进一步提高了LM-BP网络的泛化能力。实测结果表明：该模型基本能100%拟合,测试误差不超过2%,能够采用该模型对该地区的氨氮含量进行预测,为水质预警预报和水环境规划治理提供科学依据。     

长江下游干流水体中氮的空间分布特征

为全面了解长江下游干流氮素的含量水平,于2014年6月对长江下游干流表层、中层和底层水体中总氮(TN)、溶解性氮(TDN)、氨氮(NH₄⁺-N)的含量进行检测,分析了氮素的空间分布特征。研究结果表明:TDN是氮在长江下游干流水体中的主要形态,而且表层、中层、底层水体中氮素含量均不相同;长江下游干流水体中TN的含量范围为0.85～2.46 mg/L,表层和底层水体中TN平均含量均高于中层水体中TN的平均含量;水体中TDN的含量范围为0.72～2.08 mg/L,表层水体中TDN平均含量相对较高;水体中NH₄⁺-N的含量范围为0.13～0.75 mg/L,表层、中层和底层水体中NH₄⁺-N的含量相近;从研究区域上游至下游,TN和TDN的平均含量呈现上升的趋势;不同城市间的NH₄⁺-N平均含量波动较大。通过相关性分析还发现,TDN与叶绿素a (Chl-a)呈显著负相关, 水温(T)与叶绿素a (Chl-a)呈显著正相关,其它形态氮与水的理化性质无明显相关关系。此研究结果可作为控制长江下游干流水体中氮素污染的基础数据。     

里运河底泥CODCr和NH3-N释放对水质的影响实验

通过利用长江水体作为上覆水的里运河表层底泥的释放实验研究，分析了表层底泥中CODCr和NH3—N在静置和3种扰动条件下的释放规律，结果发现城区段底泥中CODCr和NH3—N的释放强度大于非常区段，底泥孔隙水与上覆水之间的浓度梯度增大促进了底泥中污染物质的更快更多地释放。同时得出了各个断面表层底泥中CODCr，和NH3-N的释放强度，在扰动条件下的释放强度远大于静置条件下的释放强度，底泥中污染物质的释放可能会在一定程度上影响里运河将来的调水水质。     

再生水滴灌作物生育期内土壤中氮素 动态变化规律研究

采用大田试验方法，以地下水滴灌为对照，分析研究了再生水滴灌条件下土壤中氮素随作物生育期的动态变化规律。结果表明：再生水滴灌条件下，表层土壤中NH+4-N浓度的峰值变化情况为：再生水滴灌>50%再生水滴灌>地下水滴灌。NH+4-N在0~40 cm处浓度较高，40 cm以下深度处，NH+4-N积累量极少。在整个生育期内，NO-3-N在土壤中呈逐渐增加的趋势，但增加幅度不明显。     

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。