苏南运河污染特征及治理对策研究

利用苏南各市环境监测站2005~2007年的例行监测数据对苏南运河水环境问题进行了分析，通过对研究区污染源的调查，利用等标污染负荷法对研究区域污染源状况进行了评价，借助平原河网区水环境数学模型对研究区入湖河流对太湖营养盐的贡献进行了计算。结果表明：苏南运河例行监测断面超标现象显著，且污染程度有增有减，氮磷污染尤为严重；运河水质镇江段最好，苏州段次之，常州段、无锡段最差。研究区内污染负荷以生活污水的排放所造成的污染贡献率最大，占57.7%，工业点源排放所造成的污染居第2位，占26.5%；氨氮污染所占比重最大，占44.3%，其次为TP，占30.1%。研究区域涉及的主要入湖河流入太湖的污染物通量占整个入太湖污染物通量的23%~29%。     

常州市入湖河道水质变化趋势及成因分析

1入湖河道概况常州市主要的入太湖河道为武进港、雅浦港、漕桥河、太滆运河?桥河西通滆湖,东南与太湖相连;太滆运河西起滆湖,东南入太湖,是沟通太湖和滆湖、调节滆湖水位的骨干河道之一;武进港位于运河以南滆湖以东,属太湖流域南溪水系,北起运河、南至太湖,是常武地区入太湖的主要骨干河道,起着引排、通航的作     

太湖流域上游降水量对入湖总氮和总磷的影响EI北大核心CSCD

为探究环太湖河道入湖总氮和总磷通量的变化原因,分析了其与太湖流域上游降水量的相关性,并阐明了环太湖河道入湖氮磷的主要来源。结果表明:2010—2019年,太湖流域年平均降水量为1322 mm,较1986—2009年平均降水量增加15%,湖西区和浙西区年平均降水量分别为1263 mm和1552 mm;环太湖河道入湖总氮和总磷平均年通量分别为3.24万t和0.18万t,主要来源于湖西区和浙西区;太湖流域、湖西区、浙西区河道入湖总氮和总磷通量与相应区域年降水量之间均呈显著正相关关系,土地利用类型的差异使得湖西区河道入湖总氮和总磷通量随降水量增加的响应程度要强于浙西区;面广量大的城镇和农业面源污染是入湖氮磷的主要来源之一,降雨导致的部分雨污合流污水入河也是氮磷污染负荷增加的原因之一;湖西区和浙西区的降水量增加,尤其是强降水量增加,不仅会导致面源污染负荷增大,而且会导致太湖上游河网水系水力停留时间减少,降低水体自净能力,增大入湖总氮和总磷通量。     

太湖流域湖西山丘区降雨产汇流计算

1 湖西区概况 湖西区为太湖流域的一个水利分区,位于太湖流域西北部、东侧与武澄锡虞区为邻,全区面积为7896km~2。 该区地形复杂,地势总的呈西北高,东南低,周边高,腹部低,逐渐向太湖倾斜的趋势,但腹部低洼中又有高地,高低交错,圩区间隔其间,平原地区河网纵横,湖西地区以洮滆两湖为中心,形成运河水系,洮滆水系、南河水系等(?)大水系。     

太湖进出水量变化对水环境的影响

利用环太湖水文巡测资料和湖西区、澄锡虞区主要入湖口门水质资料,对2000年前后的太湖水环境进行对比分析。结果表明,2000年以来太湖湖西区和澄锡虞区由于受引长江水的影响,入湖水量大增,导致河网污染物大量入湖,使输入太湖的污染物量远远超过其本身的纳污(自净)能力,太湖富营养化有加剧的趋势。建议严格强化陆域控源减排,优化"引江济太"调度方案,适度控制引长江水量,以减少竺山湖、梅梁湖、太湖西部沿岸区乃至整个太湖的污染物入湖量。     

典型入太湖河流夏-秋季氮素污染变化特征

河流输入是太湖氮素污染物的主要来源之一。为了揭示河流在入湖过程中氮素的变化特征以及潜在的原因,以江苏省境内典型入湖河流氮素污染物监测数据为基础,分析了入湖河流氮素组成的变化特征。结果表明,虽然氮素组成在入湖过程中存在不同的变化特征,但是总氮（TN）在入湖过程中均呈升高趋势。分析结果还表明,硝酸盐氮（NO-3-N）是漕桥河与太滆南运河TN的主要组成,而大浦港TN的主要组成为氨氮（NH+4-N）。同时,造成河流氮素变化的原因也不尽相同,河流交汇对入湖河流氮素组成的影响较大,污水处理厂排水对河流氮素污染物的增加也不容忽视,所以在入湖河流氮素污染治理过程中,不仅需要执行“一河一策”和“连片治理”双管齐下的策略,还要采取措施,提升流域内污水处理厂脱氮能力。     

环太湖各水资源分区入出湖水量及贡献分析

基于1986—2018年环太湖入出湖水量、降水量、引排水量资料,采用TFPW-MK趋势检验法分析了环太湖各水资源分区年入出湖水量及太湖换水周期的变化特征,并讨论了湖西区年入湖水量以及望虞河和太浦河年出湖水量显著变化的影响因素。结果表明:环太湖年入出湖水量、净入湖水量与各水资源分区年入出湖水量及占比呈现不同的变化趋势;望虞河年入湖水量、出湖水量、入湖水量占比及湖西区出湖水量占比的年际变化最显著;不同年代湖西区年入湖水量及占比均值为各分区最大,太浦河在20世纪80年代后年出湖水量及占比均值为各分区最大;湖西区入湖水量增长贡献率最大,浙西区出湖水量增长贡献率最大;降雨对湖西区年入湖水量及望虞河、太浦河年出湖水量的年际波动影响均较大;太湖换水周期呈递减趋势,从20世纪80年代平均200 d减小为21世纪10年代的154 d。     

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。     

太湖入湖污染物通量监测与计算方法研究

入湖河道带入的污染是造成湖泊水质污染的主要原因之一。入湖污染物通量估算涉及监测点位、监测频次、控制河道数等多方面。文章选择太湖典型入湖河道,利用三种估算方法分析太湖入湖污染物通量计算精度,认为每月两次的水量水质巡测分析计算精度达到80%左右,能基本满足入湖污染物量估算要求,为太湖水环境治理提供支撑。     

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。     

苏南运河沿线精细化水文-水动力模型构建及验证

苏南运河自北向南穿过太湖流域腹部,具有航运、防洪排涝、灌溉和景观功能。近些年,运河汛期水位连年超历史,造成运河沿线及周边受灾严重。精细化水文-水动力模型可为运河高水位成因分析、防汛排涝调度决策、新老工程效益评估提供技术手段。基于Infoworks ICM软件,充分考虑苏南运河沿线平原河网地区圩区、城区管网以及复杂下垫面,构建了苏南运河沿线平原河网水文水动力模型。鉴于苏南运河沿线水系边界难以确定,将模型构建范围扩大至2.16万km2。采用2015年和2016年的汛期实况降雨、水位和调度数据对模型进行率定和验证。绝大多数水文站点水位模拟纳什系数接近于1,模型可信度高;可决系数显示相关性中等偏上,模型总体结果可信。同时相比其他片区,湖西区精度更高,主要原因是相比其他片区,湖西区受人为调度干预较少。     

上海海域污染源分析及控制对策

为了研究陆源污染对上海海域的影响,分析长江入海污染物通量的季节变化、黄浦江与长江对上海海域污染的贡献率、上海海域主要污染物的时空分布特征。结果表明:污染物随季节基本呈规律性变化,长江入海污染物对海域污染的贡献远大于黄浦江,长江和黄浦江对上海海域影响最大的污染物是TP;上海市主要污水排放系统对上海海域的N、P污染有很大贡献。最后提出控制上海海域污染形势的对策建议。     

阳澄湖入湖河道水质变化及污染物通量分析

分析阳澄湖主要入湖河道的近几年的水质状况,找出水质较差的几条河流以及主要的污染物指标,计算其入湖污染物通量,并进行趋势分析;比较分析外围进入准保护区的污染物通量和准保护区直接入湖的污染物通量的大小,找出污染物来源的主要区域及各河道各项污染物通量比重。结果表明:阳澄湖主要入湖河道水质无恶化趋势,基本维持在原有水平;阳澄湖西湖的主要入湖河道中,污染物通量主要来自里塘河;近5年准保护区直接入湖的总污染物通量大于外围入准保护区的总污染物通量;准保护区内NH3-N通量的年均增长率最大,是主要污染指标。     

鄱阳湖五河入湖水沙通量及典型断面形态变化特性分析

五河入湖水沙通量及河道形态变化对五河尾闾演变、湖区低枯水位、江湖关系等研究有重要意义。以1956—2018年实测资料为基础,利用Mann-Kendall 检验法和河道特征对五河入湖水沙通量、典型断面形态变化特性及其影响因素进行了研究。结果表明:①五河入湖径流量总体呈小幅度减小态势,2003—2018年五河入湖平均径流量较1956—2002年减小5.3%;②除饶河外,入湖泥沙通量均有不同幅度的减小,其中赣江和信江大幅度减小,2003年后分别减少约72.3%和52.6%;③五河典型断面形态2014年前变化较大,断面多呈锯齿状;随后逐渐恢复正常;④水利枢纽工程、水土保持工程和人工采砂是影响五河入湖泥沙通量和河道形态的主要人为因素。     

新沟河工程应急调水效果评估

为探究新沟河工程应急调水的相关问题,评估工程实际调度效果,基于新沟河工程应急调水试验期间实测水量水质数据,采用水质综合污染指数法,引入水质改善系数、类别变化指数等分析评估了新沟河工程沿线水质对引水的响应规律。结果表明：调水试验期间新沟河西支分流比为0.30～0.59,受到西支分流的影响,新沟河东支入太湖日均流量占新沟河日均引江流量的9%～22%,长江来水对京杭运河以南东支的影响时间约为西直湖港北枢纽开启并持续引水3 d后;干流水质改善效果与本底水质以及断面距离来水水源的远近有关,本底综合污染指数较大的断面,其最大水质改善系数总体较大,当断面本底水质状况接近时,距离来水水源较近的断面水质改善系数较大。     

鄱阳湖水文情势演变原因及对策

由于气候变化以及人类活动的影响,鄱阳湖水文情势发生了一定程度的变化,需定量评估不同驱动因子对鄱阳湖水情演变的影响。采用一系列水文指标表征鄱阳湖水文情势,构建BP神经网络模型模拟鄱阳湖水位,通过情境对比分析长江干流流量、鄱阳湖子流域入湖流量以及地形变化对各水文指标变化的贡献率。结果表明:长江干流流量是鄱阳湖7—10月份月平均水位降低的主要驱动因子,贡献率为52%～67%,对年最高极值水位的拉低效应明显,对年最低极值水位起到一定的抬高作用;地形是鄱阳湖12月—翌年3月月平均水位下降的主要驱动因子,贡献率为92%～185%,对年最低极值水位的拉低效应明显。最后对鄱阳湖水资源管理和调控提出一些建议:优化三峡水库运行调度,根据实际情况将三峡水库汛末蓄水时间适当提前;加强鄱阳湖子流域水利工程建设,在三峡蓄水期间增加五河泄流;规范采砂。     

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。     

南水北调东线一期条件下南四湖水质模拟研究

分析了南四湖的污染现状,通过数值模拟的方法模拟、分析了现状排污情景下各入湖排污口污染负荷对上级湖的污染贡献。预测分析了南水北调一期条件下,以现状排污、现状控污和规划控污3种情景为例的枣庄市污染治理对湖区水质的影响。研究结果表明:南四湖周围各河中对上级湖出口处水环境质量的影响程度由大到小排序靠前的光府河、不牢河/郑集河、洙新赵河、新万福河和泗河应当是区域水污染治理的重点河流。随着入湖排污口污染物控制的愈加严格,排污对南四湖湖区内水环境质量的影响也越来越小,因此为了保证湖区水质,必须大力加强污染源的治理和控制。