洋澜湖沉积物中磷的分布及污染评价

我国城市湖泊的生态系统功能下降,城市湖泊富营养化问题也日趋严重。城市湖泊的富营养化通常表现为磷限制,而湖泊沉积物是磷的主要归宿地。研究沉积物中磷的含量及分布特征,对探明其污染状况及湖泊富营养化的控制与治理具有重要的参考意义。洋澜湖作为典型的城市湖泊,近年来存在富营养化问题,以洋澜湖作为研究对象,分析其表层沉积物中的总磷(TP)浓度及空间分布特征,采用单因子指数法对沉积物中磷的污染情况进行评价,并选取3个代表性区域分析沉积物中磷的形态及垂向分布。结果表明,洋澜湖表层沉积物中TP的浓度为528~3 568 mg/kg,平均值1 096 mg/kg,其中西湖湖区的TP浓度最高,平均值1 362 mg/kg;洋澜湖表层沉积物总磷污染评价指数为0.88~5.95,表明整个湖区的沉积物均呈现一定程度的磷污染,其中轻度污染区域所占比例为9.38%,中度污染区域所占比例为32.81%,重度污染区域所占比例为57.81%。通过对沉积物中磷形态进行分析,沉积物中可交换态磷所占比例较小,铁铝结合态磷所占比例最高,是洋澜湖沉积物中磷释放的主要来源。     

鄱阳湖富营养化现状及其正态分布特征分析

通过使用尼梅罗指数评价数据,以正态分布法表征鄱阳湖湖区3种典型水域(河道水域、过渡水域、滞留水域)整体富营养化程度及分布特征,对湖泊的营养状况进行评价。分析比较结果表明:鄱阳湖水体营养状态因区域不同而呈现不同富营养化状态,其中,河道水域富营养化状态最严重,过渡水域次之,滞留水域最小。就平均状态而言,鄱阳湖水体整体营养状态丰水期处于贫营养状态,枯水期处于中营养状态,富营养状况呈现各入湖河流高于湖区,湖区小于出湖河段的特征。     

湖泊富营养化综合评价的五元联系数法

针对湖泊富营养化的评价问题,从集对分析理论出发,建立了湖泊富营养化评价的五元联系数模型,利用置信度准则来确定富营养状态等级,避免了不确定系数取值的难题。利用五元联系数法对2005年8月至2006年7月洪湖不同区域的富营养化状态进行了评价。结果表明入湖区、养殖区、开阔区、保护区及全湖的富营养化状态依次为轻富营养、轻富营养、中营养、中营养和中营养,与模糊数学评价法的评价结果一致,与可拓学方法的评价结果一致或仅差一级。评价结果说明五元联系数模型用于湖泊富营养化评价是可行的,评价结果是可信的。     

基于机器学习的东湖富营养化研究

利用遥感技术建立影像波段反射率与地面监测水质参数的定量反演模型,能实现高效率、大尺度湖泊富营养化水平的监测。机器学习通过高度的非线性映射,能很好地利用已知信息,模拟复杂因素之间的关系。以武汉东湖为例,基于资源一号02C卫星影像,利用K-近邻法、支持向量机、随机森林、梯度提升决策树、人工神经网络等5种经典的机器学习算法建立了叶绿素a(Chl-a)、透明度(SD)、总磷(TP)、总氮(TN)、高锰酸盐指数(COD_(Mn))5个水质参数与影像反射率间的定量反演模型,并采用综合营养状态法对东湖富营养化程度进行评价。以2014年11月22个采样点和2015年1月23个采样点的数据为基准,与基于机器学习算法训练水质参数建模对比,富营养化分级正确率为分别为95.5%和82.6%;以武汉市环境保护局数据为基准,对比反演的东湖各子湖营养等级,正确率均为71.4%。     

三峡水库香溪河库湾富营养化状态的评价研究

以2008年三峡水库一级支流香溪河库湾为研究对象,在野外监测的基础上,对该库湾的富营养状态进行了评价研究。研究表明,整个库湾已呈现中度富营养化。库湾上游区域富营养化程度较下游区域严重,其中上游回水末端XX09和XX10样点富营养化程度最严重。     

淀山湖富营养化现状及生态修复措施分析

根据2008—2010年淀山湖水质监测数据,评价该湖富营养化趋势。结果显示,2008年后,淀山湖的富营养化程度呈改善趋势,但水体富营养化存在区域差异。主要表现在:①2008—2010年的整个湖区水体中主要的富营养化指标TN、TP、SS、Ch-la质量浓度均呈下降趋势;②淀山湖上游来水区水体中TN、TP质量浓度比下游出水区高,综合营养状态指数同样也高;③淀山湖每年夏季暴发蓝藻水华的水域面积在不断减小。结果表明,淀山湖东南区域富营养化程度最轻,水生植物对水体净化、生态系统恢复具有重要价值;淀山湖的生态系统在逐步恢复。为使生态系统能巩固并形成良性循环,一些影响因素亟待解决。     

湖北鄂州城市湖泊底泥重金属空间分布特征与污染评价

以湖北省鄂州市某湖泊底泥重金属为研究对象,在调查和分析的基础上,采用地质累积指数和潜在生态危害指数对底泥中的重金属分布以及污染状况进行评价。结果表明:从柱状底泥纵向分布来看,该湖底泥重金属含量整体上呈现从上到下递减的变化趋势,上层底泥重金属含量最高;从空间分布上看,3个湖区重金属污染程度排序是西湖区域＞东湖区域＞中湖区域。地质累积指数评价结果显示该湖底泥重金属主要以无污染—中度污染为主,底泥中重金属污染程度的大小排序为Cd＞Zn＞Cu＞Pb＞Ni＞Cr＞Hg＞As;潜在生态危害指数法的评价结果显示底泥中As、Ni、Cu、Pb、Cr和Zn生态风险水平较低,Cd和Hg存在着不同程度的潜在生态风险,Cd的潜在生态风险最高。研究成果为该湖泊的污染调查和评价分析提供参考,并为湖泊后续的保护和水环境系统的可持续发展提供科学依据。     

东昌湖水环境质量评价与可持续发展对策

应用灰色聚类法对东昌湖水体进行富营养化评价，得到聚类结果为西北、西南、东南三个湖区均属于5级富营养，且富营养化程度由重到轻的顺序为：西北湖区〉东南湖区〉西南湖区。结合东昌湖的实际，主要应从补水、控制污染源和水生植被的恢复与重建等几方面着手，达到充分发挥东昌湖的功能，促进东昌湖可持续发展的目标。     

基于数值模拟的南湖流场优化与水质改善研究

针对城市景观水体流动性差,往往处于封闭或半封闭状态,容易造成富营养化的问题,以典型城市景观水体山东郓城南湖为研究对象,基于MIKE21软件构建了湖区水动力-水质耦合模型,对湖区流场与水质情况进行了模拟计算。为改善湖区流场和水质状况,提出增设水源热泵回水口的优化方案,并根据模型模拟结果,对不同方案流场改善效果进行了分析比较。结果表明:增设水源热泵回水口能有效改善南湖流场分布与湖区水质;以氨氮为评价指标,沿湖岸设置4个回水口的方案与原方案相比较,观测点的氨氮质量浓度平均降低了59.7%,对水质的改善效果最好。     

徐州市云龙湖水质监测与评价研究

以云龙湖东西两湖区为对象,研究其不同功能区的水质状况,以期为云龙湖水体保护提供科学依据。在云龙湖东湖、西湖区各设置3个采样点,监测水体中总氮、总磷、高锰酸盐指数、氨氮、溶解氧和透明度指标。分别使用模糊识别法和修正Carlson指数对水体进行水质评价与富营养化评价,评价结果表明:云龙湖水质级别为Ⅲ类,其中TN、TP超标明显,水体已呈现轻度富营养化;不同功能区水质差异明显,东湖区水质优于西湖区,云龙湖功能区划分对水体有显著影响。     

骆马湖生态建设

骆马湖为浅水湖泊,具有典型的过水性特征,已经处于中富营养化阶段。通过对骆马湖富营养化发生机制的研究,发现入湖河道携入大量营养物质入湖和水生植物的破坏是骆马湖富营养化进程加快的主要原因。为了保护骆马湖水质,提出对骆马湖生态建设的意见:建立自然保护区,建设入湖口人工湿地,建设骆马湖生态湖滨,通过生态渔业和生态旅游实现骆马湖的可持续开发。     

白洋淀水环境质量评价

由于流域人类活动和气候干旱化的影响,白洋淀水体污染与富营养化日趋严重。通过对白洋淀湖水化学成分的分析,并运用与湖泊富营养化关系最为密切的Chla、TN、TP、CODMn和SD作为评价参数,采用综合营养指数法确定湖水营养类型。湖水水质监测数据分析表明,白洋淀为重碳酸类钠组Ⅱ型水的偏碱性湖泊,综合营养指数法确定湖水为中-富营养级湖泊水体。主成分分析法结果显示,湖泊污染的主要因子是TP。借助硅藻及其组合分析了湖泊富营养化状况,发现白洋淀硅藻属种以耐营养种梅尼小环藻Cyclotellameneghiniana(20.43%)和Cyclostephanos tholiformis(25.40%)为组合特征,表明湖泊水体已处于富营养化状态,水环境状况堪忧。     

长湖水质演变特征及水环境现状评价

利用湖北省长湖2001-2011年的水质监测资料,分析了长湖年际及月际的水质演变规律。结果表明,2005年长湖水质达到最差,然后呈逐渐好转趋势,至2011年,长湖水质已有明显改善。在1个水文年内,长湖的水质优劣顺序依次是：丰水期,平水期,枯水期。利用模糊综合评价方法对2011年长湖水质状况进行评价,结果表明,该年3个水期长湖水质状况的最大隶属等级为Ⅰ类,水质较好。利用卡尔森指数法对长湖2011年丰水期进行富营养化评价,结果表明,除习家口水域外,全湖水体基本上处于中度富营养化水平。对长湖水环境压力进行分析,结果表明,长湖的生态系统正面临衰退困境,而主要污染物的年入湖量已大大超出长湖的纳污能力。     

贵州草海水质时空变化和水体营养状况

为了解和改善草海水质现状,于2017年分季度监测了12个样点的11项水质指标,并分别采用综合营养状态指数法(TLI)和ArcGIS软件对全湖水体进行了营养状况评价和分区,根据《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)对水质进行了类别划分。研究表明:①除pH值和溶氧(DO)外,其他指标季节差异显著,悬浮物(SPM)在秋季最高,TN,TP浓度在春季最高,COD_Mn,NH₄⁺-N和Chl.a浓度在夏季最高;TN,TP,NH₄⁺-N和SPM浓度从上游到下游逐渐降低;②草海水体呈中营养-轻度富营养化(45.3≤TLI(∑)≤57.7);根据TLI(∑)值将全湖分为入水口(轻度富营养化)、近县城和入水口(主要为轻度富营养化)、湖中部(中营养-轻度富营养化)、中下游至近出水口(中营养水平)4个区;③草海水质主要为 Ⅱ— Ⅳ类,TN和COD_Mn是影响水质类别的主要指标。因此,草海水质保护的关键是周边污水排放治理,重点区域是湖区上游和入湖河流。     

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。     

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。     

鄱阳湖水环境演变特征研究

鄱阳湖水质安全是鄱阳湖生态经济区规划实施的重要物质基础,也是长江流域生态安全的重要组成。本文通过收集湖区主要水质监测断面2003-2008年逐月监测资料,采用单因子评价、湖泊富营养化评价、季节性肯达尔检验等分析主要河流、湖泊水环境演变特征。研究表明,鄱阳湖区现状水质较好,全年、汛期、非汛期的I-Ⅲ类水面积比例分别为63．9％、99．3％、40．8％,水体处于中营养一轻度富营养化状态。赣江、抚河、修河等人湖控制断面I一Ⅲ类水比例高于90％,乐安河、长江等控制断面I-Ⅲ类水质比例高于70％,湖口断面现状水质较差,Ⅳ类及以下水质比例高于30％。随着鄱阳湖流域社会、经济的发展,部分水质断面污染物浓度增加,湖泊I-Ⅱ类水面积比例呈下降趋势,需要采取有效措施,减少流域污染物排放量和人湖量,实现一湖清水的目标,为水利枢纽工程实施提供良好的水环境条件。     

骆马湖水环境变化趋势及对策研究

随着经济发展、城市化率的提高，加之滨湖开发，骆马湖的水质呈现一定的恶化趋势，生态系统遭受破坏，水体富营养化发展有越来越严重的趋势。通过对骆马湖营养化程度和污染原因的分析，提出了一些对策措施和解决办法，以期实现湖泊的生态、环境与经济的协调发展。