三峡库区典型农业小流域氮磷排放负荷研究

为了研究三峡库区面源污染情况,选取嘉陵江北碚镇的澄江水文站附近一个典型农业小流域为研究对象,对流域径流量及水质进行同步监测,探求氮磷径流排放负荷流失规律。结果表明:流域内水体总氮有22%超过Ⅴ类水质标准,总磷都在Ⅲ类水质标准内,流域内氮污染比较严重,特别是颗粒及溶解性有机氮,其质量浓度和排放负荷分别占总氮的43%和59%;流域氮、磷日均单位排放负荷分别为3.71,0.11kg.(km2.d)-1;总氮、总磷径流排放负荷与径流量的相关性分别为0.901 1,0.735 4。     

北京长河湾流域径流非点源污染总量估算

针对北京城区流域径流非点源污染问题,选择典型流域--长河湾作为研究对象,采用源类型方法对汇入该流域的雨水水质进行分析,估算单场降雨径流的污染负荷,从而推算出流域的年径流污染负荷总量,并建立了径流污染主要水质指标之间的量化关系.结果表明,道路及屋面径流雨水中主要污染物(CODer、SS、TN、TP)之间存在良好的相关性;长河湾流域的径流非点源年污染负荷总量巨大,对城区水系构成了严重威胁.     

渭河河水氮污染特征分析

通过对渭河下游控制断面华县站1976年-2000年的氮浓度与流量监测数据进行分析,发现:①氨氮、亚硝氮和硝氮的年平均浓度在研究年内呈现增加趋势,80年代增幅比90年代大;总氮的年平均浓度呈现相反趋势;②1976年-1993年硝氮年平均浓度大于氨氮年平均浓度,1994以后明显小于氨氮的;③氨氮的枯季浓度比平水期和丰水期的都高,90年代这种趋势更加明显。河流径流减少和流域废污水增加是导致该现象的主要原因;④1976年-2000年点源和非点源贡献的氮污染都呈现上升趋势,不过总体上非点源污染贡献突出,主要和流域废污水排放量及氮肥施用量增加有关。     

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。     

韩江流域面源污染及与景观格局的关系

为了定量研究韩江流域的面源污染情况以及景观格局对污染的影响,建立了流域水文水质模型,并采用多元线性回归、冗余分析方法,探索景观指标与污染物质量浓度变化量的关系。结果表明:西部宁江流域地区的总氮质量浓度较高,最大值为3.91 mg/L;东部汀江流域地区总磷质量浓度较高,最大值为2.15 mg/L;流域总体水质呈恶化趋势;景观指标能解释81.7%的面源污染变化,且景观的面积越大,其组成格局可能比空间格局对水质的影响更大;林地的面积百分比与面源污染负相关,农田、城镇、草地景观则相反;城镇或农田等人类景观的斑块密度、形状指数等空间格局指标与污染物质量浓度负相关;旱地相比水田对面源污染的贡献更大;在研究区采用退草还林、农业结构调整等管理措施分别能够削减1.82%和4.63%的总氮负荷以及1.16%和7.31%的总磷负荷。     

基于水文分割法的鄱阳湖入湖非点源污染研究

为研究鄱阳湖流域非点源污染情况,选取鄱阳湖入湖主要河流为研究对象,利用各河流入湖控制站对流域径流量及水质进行同步监测,借鉴水文分割法的原理,应用非点源污染负荷估算公式,探求径流氮、磷负荷入湖规律。结果表明：2008年赣江、抚河、信江、饶河、修水等五河及博阳河、西河入湖氨氮和总磷的污染负荷(溶解态)为入湖非点源污染物的主要来源,占总入湖负荷的68%～76％;在空间分布上,入湖五河中赣江对入湖非点源污染负荷的贡献占绝对优势。根据分析结果,鄱阳湖的水污染治理应主要针对非点源污染,且重点在赣江流域。     

丹江口水库入库非点源污染负荷的计算与讨论

正确估算丹江口水库入库非点源污染负荷对于水源区水环境保护具有重要意义。根据丹江口库区6条主要入库河流汉江、天河、堵河、丹江、老灌河、淇河控制水文站2013年逐日流量数据,采用数字滤波法对基流进行了分割。以逐日流量、河川基流量和代表污染物（CODMn和TP）2013年逐月浓度监测值为基础,采用通量法计算了背景污染负荷和点源污染负荷、非点源污染负荷。结果表明：（1） 6条河流入库流量占总入库流量的95.9%,非点源污染已成为丹江口水库水质变化的主导因素。（2） 汉江是入库污染负荷的最大来源,其次是堵河。（3） 由于非点源污染伴随降雨汇入河道,水库污染负荷主要集中于丰水期,2013年度丰水期CODMn和TP的比例分别达到了80.8%和90.9%。      

基于SMS水质模型的蘑菇湖水环境容量分析

蘑菇湖水库是典型的西北干旱区山前洪积扇平原水库,水质长期处于严重污染状态,在污染源调查和污染负荷估算的基础上,基于SMS水质模型对不同规划年份的蘑菇湖水库水质进行模拟,通过得出的各类污染物浓度场分布特征及演变趋势,分析水库水环境容量,并针对性地提出了污染负荷削减总量的防治方案。结果表明,目前蘑菇湖水环境持续恶化为劣Ⅴ类水体,为保障未来年份蘑菇湖水库水质的提升和改善,必须削减流域内污染物的排放量。污染物浓度场模拟结果显示,控制南部的上游入库口污染物排入是蘑菇湖水库主要污染负荷削减的关键。根据削减后污染物浓度场分布预测,可以看出水质的明显改善,说明污染控制方案有效。     

沣河控制断面非点源污染年际变化特征研究

为了研究河流控制断面非点源污染的年际变化特征,以渭河支流沣河为例,利用秦渡镇断面1992-2011年长期水质监测资料和该断面的径流资料、以及2009-2011年的非点源污染水质水量同步监测数据,运用平均浓度法计算出该断面1992-2011年氨氮、2003-2011年COD、正磷、总磷及总氮的点源和非点源浓度、总负荷量、非点源负荷在总负荷中所占的比重,并拟合了污染物年际非点源污染所占比重与地表径流量、总负荷量和综合污染指数的相关关系,分析了年际非点源污染的变化特征。结果表明:氨氮和TN的非点源负荷所占比重受地表径流量和总负荷量影响比其他指标显著;河流总负荷量的年际变化趋势与流域地表径流量的变化趋势相似;氮污染的非点源比重在年际变化中呈下降趋势,COD和TP的非点源比重呈上升趋势。     

基于Kendall检验法的湟水水质变化趋势分析

根据湟水流域2008—2017年实测水质资料,运用季节性肯德尔(Kendall)检验法对选取的代表性水质站点进行水质趋势变化分析、污染物输送率趋势变化分析和流量校准污染物浓度趋势分析,结果表明:研究区域水体污染物浓度存在动态变化,COD_(Mn)和NH_3-N以上升趋势站点居多,COD_(Mn)呈上升趋势的站点主要集中在湟水流域中游,NH_3-N呈上升趋势的站点主要集中在湟水流域中下游,TP以下降趋势站点居多,主要集中在湟水流域上游和中游,Cr~(6+)在湟水流域下游基本呈现下降趋势。经分析流量与浓度的相关性得出,水体污染物的COD_(Mn)主要来源于非点源污染,TP主要来源于点源污染。     

季节性Kendall检验法在滦河干流水质分析中的应用

应用季节性Kendall检验法分析滦河水质变化趋势,并进行污染源识别。结果表明：滦河干流CODMn和NH3-N 2个指标的浓度、污染物输送率及流量调节浓度均没有明显变化;通过流量调节后上下游各站点浓度变化趋势趋于一致,同一站点CODMn和NH3-N的变化趋势也较一致,流量调节浓度趋势分析能够更好地反映水质变化趋势。5个监测站点中只有三道河子和乌龙矶2个断面的CODMn浓度出现小幅上升;5个监测站点NH3-N输送率均未出现上升趋势,三道河子、乌龙矶和滦县3个监测站点CODMn输送率呈现上升趋势。郭家屯监测站点以上CODMn和NH3-N主要受面源污染影响;郭家屯以下的4个监测站点受点源和面源污染的双重影响,以点源为主。总体上,滦河干流水质有所好转,污染源中含氮有机物浓度在不断降低或稳定不变,有机污染物总量呈增长趋势。指出郭家屯监测站点以上要积极推进水土保持工作,减少水土流失造成的面源污染;滦河下游要加强对点源污染的治理。     

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。     

汉江中下游水体重金属时空分布及污染评价

为探明汉江中下游水体中重金属的污染状况,分别于2019年6月(丰水期)和2020年1月(枯水期)在汉江中下游选取20个监测断面采集水样,监测水体中Cu、Zn、Pb、Fe、Mn、As、Se和Cd 8种重金属的含量,分析汉江中下游水体中重金属污染的时空分布特征,并对水体重金属污染状况进行评价。结果表明:汉江中下游水体重金属污染以Fe、Mn为主,其他6种重金属浓度均满足地表水Ⅱ类水标准。汉江中下游水体中Fe和Mn含量沿程波动较大,二者变化规律基本一致。Fe和Mn含量最大值在支流竹皮河,其中Fe浓度超标4.63倍,Mn超标13%;此外,位于汉川市的S17断面Fe元素含量超标3.89倍。结合历史数据分析,发现近年来汉江中下游水体重金属含量总体呈上升趋势。评价结果表明,汉江中下游大部分水体水质良好,钟祥市和汉川市是汉江中下游重金属污染相对较重的两个城市,支流竹皮河的水体重金属污染问题需引起重视。     

汉江上游径流变化趋势及特征分析

南水北调中线工程从汉江中上游的丹江口水库引水,作为调水工程水源区,研究汉江上游的径流变化趋势及特征具有重要意义。采用累积距平法和Mann-Kendall趋势分析法分析典型测站的长系列年径流量变化趋势,采用滑动t检验和有序聚类法分析年径流量突变情况。以汉江上游典型水文站武侯站、洋县站、汉中站和石泉站为例。结果表明:20世纪50年代以来,汉江上游径流量总体呈减少趋势,尤其在20世纪90年代以后减少趋势显著。各站年径流量的变化趋势相似,年代平均径流量存在高低交替的现象。突变分析表明4个水文站径流的突变年份均为1990年。汉江上游径流量减少主要受降水量的减少、社会经济用水的增加及水资源开发利用等方面的影响。     

南水北调中线调水对汉江中下游水文情势的影响

2014年12月12日南水北调中线工程正式通水,调水对汉江中下游的影响逐渐显现。为更好地研究上游调水对汉江中下游的影响,对调水前后汉江中下游的水文情势进行了分析。基于黄家港、皇庄、仙桃站1990～2016年流量数据,分别计算了调水前后上述3个河段流量特征值的变化,并运用Mann-Kendall非参数检验法进行趋势检验和突变检验。结果显示:调水后,各种历时的年平均流量和丰枯率均呈下降趋势,年平均流量在2014年由于调水发生突变;调水后径流年内分配趋于均匀化(径流年内不均匀系数、集中度相对变化幅度变小)。南水北调中线工程调水对汉江中下游水文情势有明显影响,有关部门应采取相应的措施。     

汉江中下游水质现状及污染趋势分析

通过对1992,1998,2000,2003年汉江4次暴发严重"水华"事件的成因分析,表明汉江中下游频发"水华"的最根本、最直接原因是水体中N,P等营养物含量偏高,是水质恶化与水流、气象等因素共同作用的结果。在对近20年汉江中下游水质监测资料的统计分析基础上,研究了汉江中下游水质污染的现状、特点及变化发展趋势,并对南水北调中线工程实施调水后可能对汉江中下游水环境的影响进行了预测,提出了保护汉江中下游水环境、促进水资源可持续利用的对策措施。     

深圳湾水质时空分布特征及污染源解析

基于深圳湾、珠江口、水质净化厂尾水、面源与截排溢流水体等水质数据,系统分析深圳湾水质时空分布特征及其污染物来源。结果表明:深圳湾现状水质不达标,关键污染因子为无机氮(DIN)和活性磷酸盐(DIP);雨季水质普遍劣于旱季,内湾水质明显劣于外湾。污染物入湾途径包括:6个入湾河口(后海河、大沙河、小沙河、凤塘河、新洲河、深圳河)、1个污水排放口(福田水质净化厂尾水排放口)、34个雨水排放口和深圳湾湾口。经过旱季污水收集、尾水提标改造等水环境治理措施后,深圳湾主要污染源为面源与截排溢流污染,其入湾氮、磷营养盐浓度可达地表水V类标准,是深圳湾现状水质的5～15倍,雨季面源与截排溢流水体的氮、磷入湾总负荷达到76.2 t和283.8 t,将对已无氮磷营养盐剩余容量的深圳湾水质造成严重冲击。     

辽河源头区流域农业非点源污染负荷估算

近年来,非点源污染已成为我国水体污染的主要来源,其中又以农业非点源贡献最大。为探究辽河源头区流域农业非点源污染程度,运用排污系数法估算1999-2009年流域非点源污染负荷进行估算,对COD、TN、TP和氨氮的污染负荷变化趋势进行分析,应用等标污染负荷法对流域农业非点源污染状态进行评价。结果表明:1999-2009年辽河源头区流域农业非点源污染COD,TN,TP,NH3-N平均入河总量分别为35 899.67,10 402.40,1 258.56,4 306.22t/a。从不同污染物看,TN是辽河源头区流域面源污染的主要污染物,占污染物比重的47.21%。从不同污染源分析,畜禽养殖的污染负荷比为70.56%,远远超过另外三种类型的非点源污染负荷的总和,畜禽养殖污染是辽河流域非点源污染的主要来源,农村生活源的污染负荷比为19.33%,高于种植业及水产养殖业。从流域不同地区看,梨树、公主岭、东辽、双辽4市县对流域污染贡献较大,是辽河源头区流域的主要污染区域。     

丹江口水库运用对下游水文情势影响研究

为了分析丹江口水库建成投入运行以后对下游河道水文情势的影响,利用黄家港站、襄阳站和皇庄站1961~2000年日平均流量资料,采用水文变化指标法(IHA)和变化范围法(RVA),定量分析了丹江口水库运用前后汉江中下游河道水文情势变化及改变程度。结果表明,在5组IHA水文指标中,除年极端流量发生时间变化不大以外,其他各组水文指标值均发生了较显著变化;黄家港站、襄阳站和皇庄站的整体水文改变度分别为中度、低度和中度改变,这对汉江中下游河道生态系统稳定性和生物多样性带来不利影响。研究成果为丹江口水库生态调度和汉江中下游河道生态修复提供了科学依据。