滇池水质及营养状态时空变化特征

滇池富营养化严重,蓝藻水华时有发生。滇池的污染治理受到各级政府的高度重视,尤其是近10 a治理工作取得明显成效。利用滇池近10 a （2011～2020年）国控水质监测断面的月度水质数据,研究了滇池水质的时空变化特征。结果表明：滇池草海水域,叶绿素a（Chl-a）、总磷（TP）、总氮（TN）的浓度范围分别为0.002～1.012,0.030～0.718,0.20～9.97 mg/L;外海水域,Chl-a、TP、TN的浓度范围分别为0.003～0.589,0.015～0.491,0.35～9.70 mg/L。滇池Chl-a浓度与五日生化需氧量（BOD5）及TP等指标显著相关。基于水质特征的聚类分析表明,滇池10个监测点位分为草海、外海2个类群,草海水质状况显著劣于外海。草海水域TP呈现持续下降趋势,TN在2011～2017年之间呈现波动下降趋势,而2018～2020年之间TN浓度波动上升,综合营养状态指数（trophic level index, TLI）在2016～2020年较2011～2015年显著下降。外海水域TP呈现持续下降趋势,TN总体波动下降;TLI在2011～2016年之间呈现逐年下降趋势,2017～2020年之间呈现先下降后上升的趋势。总体上,近10 a滇池水质逐步改善,综合营养状态总体下降,但近年TN有上升趋势,Chl-a浓度仍较高,建议采取措施在TP控制的基础上协同控氮,并推进滇池水生生态系统结构与功能恢复。     

三峡库区香溪河回水区营养状态变化特征与驱动因子

基于2015—2016年香溪河回水区域主要水质参数和营养状态的周年监测数据,分析并探讨三峡库区香溪河库湾回水区营养状态的季节性变化特征及潜在污染来源。结果表明:(1)香溪河回水区TN、TP污染十分严重,在调查时段内,各月份香溪河库湾水体的TN、TP质量浓度均远高于限制值,易发生水体富营养化;(2)香溪河回水区水体营养程度较高,所有月份均达到中营养以上水平,并在2015年8月达到富营养状态。水体营养状态从低到高季节顺序为秋季、冬季、春季、夏季。TN质量浓度是影响香溪河回水区水体富营养化程度最重要的指标;(3)香溪河回水区TN主要来自农业面源污染和城镇生活污水排入,流域上游的磷矿资源开采产生的工业废水以及库湾沿岸的点源污染是水体中CODMn与TP污染负荷的主要来源。水体中Chl-a质量浓度受TN、TP等营养盐的限制较弱,SD受浮游藻类和悬浮物的共同影响。     

牛栏江—滇池补水工程对滇池外海的水环境改善效果研究

利用牛栏江-滇池补水工程运行前后的水质实测资料,对滇池外海的水环境改善效果进行研究。选取TP、TN、NH_3-N、COD_(Mn)、Chl-a、SD等主要水环境指标,从指标浓度变化、水质类别变化、指标向好率变化和极大值变化等方面分析牛栏江-滇池补水工程对滇池外海的水环境改善效果。结果表明,牛栏江-滇池补水工程运行后,滇池外海各监测站点的TP、TN、NH_3-N、COD_(Mn)、Chl-a、SD及营养状态指数均优于调水前,富营养化水平明显好转,水环境改善成效显著。     

不同生物联合对滇池草海水质的净化作用

为了解不同沉水植物种植密度、不同沉水植物组合、沉水植物和鲫组合对滇池草海富营养化水体的净化效果,于2017年9—12月在滇池草海东风坝试验平台,选取4种滇池现存土著沉水植物(篦齿眼子菜(Stuckenia pectinata)、轮叶黑藻(Hydrilla verticillata)、穗花狐尾藻(Myriophyllum spicatum)、马来眼子菜(Potamogeton wrightii))、1种鱼(鲫(Carassius auratus))进行不同组合模拟试验。结果表明:种植密度为(0.63±0.06)g/L的篦齿眼子菜和轮叶黑藻对于TP的去除效果明显优于(0.33±0.05)g/L的种植密度;不同沉水植物组合均能够提高水体中的氮磷比,对草海富营养化水体的TN、TP、Chl-a具有明显的去除效果,试验组TN、TP、Chl-a的平均去除率分别提高了49.67%、9.06%、39.41%;鲫对于轮叶黑藻和篦齿眼子菜的生长具有明显的促进作用,加入鲫的穗花狐尾藻和马来眼子菜组合TN去除率提高了87.48%,且试验结束后,水体TN、TP去除效果稳定;沉水植物组合中,穗花狐尾藻和轮叶黑藻在高营养盐水体中生长状况最好,同时能有效控制水体中的TN、TP和Chl-a的质量浓度;鲫+穗花狐尾藻+马来眼子菜组合对草海富营养化水体的SS、TN、TP、Chl-a都具有较高的去除能力。     

南方丘陵山区湿地氮磷时空变化及影响因素分析

对陈墩库区湿地从2015年9月到2016年8月进行水质监测,通过方差分析和相关性分析归纳总结湿地氮磷浓度变化规律,探究不同植物与湿地氮磷的相互作用。结果表明:陈墩库区TN、TP浓度在不同湿地季节变化有所差异,各湿地TN浓度在春、夏、冬差异显著;TP在冬季有显著差异,其余季节均无明显差异,陈墩库区TN、TP浓度季节变化与进水氮磷浓度和湿地面积、植物类型及生长状况密切相关;不同植物与湿地TN、TP呈现不同的相关性,这与水生植物对氮磷的吸收能力不同有关;轮叶黑藻、再力花、芦苇对氮磷的去除效果较好。     

不同水期洱海氮磷时空变化规律

为了掌握洱海特征污染物入湖后在湖区的迁移规律,基于环境流体动力学模型EFDC,建立了洱海三维水质数学模型,并利用2015年、2016年的水文水质监测数据对模型进行了率定和验证。利用建立的洱海三维水质数学模型,模拟分析了不同水期、不同氮磷污染源浓度汇入条件下的洱海湖区总氮(TN)、总磷(TP)时空演变规律。结果表明:不同水期、不同氮磷污染源浓度汇入条件下的TN、TP分布规律类似;丰水期湖区TN、TP浓度总体上大于平水期和枯水期,高浓度汇入条件下的湖区TN、TP浓度总体上大于中浓度和低浓度;不同水期、不同氮磷污染源浓度汇入条件下洱海湖区TN、TP平均浓度差别不大,分别约为0.50 mg/L和0.03 mg/L;空间分布上,洱海湖区北部TN、TP浓度较高,近岸区域、湖湾的TN、TP浓度高于湖区。研究结果可为保护和治理洱海提供参考。     

梁家湾水库水质理化因子及富营养化评价

根据梁家湾水库2014.11-2015.10为期一年的水质监测数据,分析该水库中总氮(TN)、总磷(TP)及叶绿素(Chl-a)等水质指标的季节性变化规律,并进行富营养化评价。结果表明:TN质量浓度变化范围为0.169~0.683 mg/L,年平均值为0.405 mg/L,符合《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)II类标准,TP质量浓度变化范围为0.002~0.072 mg/L,年平均值为0.029 mg/L,符合《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)Ⅲ类标准,TN/TP的年平均值为42.8,水库属于磷(P)限制型。TN、TP和Chl-a浓度随季节变化显著。富营养化评价表明,梁家湾水库为中营养,说明近年来对水库水质保护措施起的作用很大。     

五里湖水质现状与变化趋势

2007年8月—2008年7月对五里湖水体中的TN、TP、NO3--N、NO2--N、NH4+-N、PO43--P等氮磷营养盐和pH、透明度、温度、CODMn、Chl-a等理化指标进行了为期1年的监测,并将监测结果与2004—2005年的同期结果进行了比较。结果表明:五里湖自2003年实施生态恢复工程以来,水体水质得到了一定改善,TN和TP负荷分别下降47.25%和10.06%,水体营养状况由中度富营养化变为轻度富营养化,但仍还没有完全从根本上解决水体的富营养化问题。     

水华前后叶绿素a变化及其与水质因子的关系

针对目前关于叶绿素a(Chl-a)与水质因子关系的研究成果多是基于分析水华发生后水质资料的现状,以我国南方某水库2003年2月—2009年12月的水质资料为基础,分析水华(2006年)前后水库Chl-a随时间的变化特征和Chl-a与总氮(TN)、总磷(TP)、pH值、透明度(SD)和溶解氧(DO)的相关关系。结果表明:水华发生前(2003—2005年)叶绿素a峰值主要出现在夏季,水华发生后(2007—2009年)叶绿素a峰值集中在冬季出现,冬季发生水华的可能性增加;水华发生前Chl-a与TN、TP、SD、pH值、DO均无显著的相关关系,水华发生后Chl-a与TP、SD、pH值、DO的相关关系显著增强,表现为直接或间接的线性关系。     

沙源区水库氮磷营养盐时空分布与相关性分析

为揭示典型沙源区水库水体氮磷等营养盐时空分布特征和相关性,以大河口水库为研究区,布置5个监测断面,对水库水质进行采样分析,结果表明:受风沙降尘、上游河流水质和库区底泥影响,在时间分布上,4月水体解冻至6月,各检测断面TN、TP等营养盐浓度总体呈明显持续升高趋势;在空间分布上,从入库口A-A断面和B-B断面至出库EE断面TN、TP浓度逐渐降低;在垂向分布上,水库表层水体和底层水体氮磷浓度高于中层水体;TN、TP在水库中的变化规律一致,呈一定比例存在于水库中;温度是影响TN、TP浓度变化的重要因子;藻类的生长对TN和TP起抑制作用;水库中TN、TP的变化与DO含量基本无关。     

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。     

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。     

镜泊湖水质及富营养化现状调查

为了解镜泊湖水质及富营养化情况,于2007年4~7月,每月取水样一次,分别监测透明度、COD、TN、TP等水质指标,依据地表水水域环境功能和保护目标,按功能高低依次划分为5类,进行水质分析。结果表明:湖水的透明度较低,COD偏高,pH值小于7,略显酸性,TN、TP较高,其中TN含量严重超标;镜泊湖水质类别属于Ⅴ类,水质较差,属严重富营养化。     

Eutrophication model for river-type reservoir tributaries and its applications

With the impoundment of the Three Gorges Reservoir, algal blooms have been found in some tributaries. In this study, according to the theoretical analysis of the eutrophication mechanismin a river-type reservoir tributary, a one-dimensional eutrophication model was developed for the Xiangxi River tributary of the Three Gorges Reservoir, and the influence of hydrodynamic conditions on the primary growth rate of algae was investigated. Furthermore, numericalpredictions of hydraulic variables and eutrophication factors, such as the concentration distribution of TP, TN, and Chl-a in the spatial and temporal domains, were carded out. Comparison of computation results of TP, TN, and Chl-a concentrations along the river in the spring of 2005 with experimental data demonstrates the validity of the model. The agreement between the computation results and the experimental data of TP and TN concentrations is better than the agreement between those of Chl-a concentration. The simulated results also show that the Chl-a concentration downstream is much higher than that in the upstream tributary, which potentially indicates the outbreak of algae in this area. Therefore, this study provides a feasible method of accurately predicting the state of eutrophication in river-type reservoirs and their tributaries.     

太湖富营养化主要指标及营养水平变化分析

分析了太湖1980-2011年富营养化水质指标的变化情况,同时利用水质富营养化评价结果,分析了2002-2011年不同湖区营养水平的变化特征。结果表明:太湖富营养化水质指标整体呈上升趋势,虽然TN和TP在1996年后开始降低,但仍处于较高水平;NH+4-N和Chl-a的最高值出现在2006年;TN和NH+4-N具有相似的月间变化特征,但是NH+4-N的极值较TN提前一个月出现;CODMn和Chl-a呈单峰的月间变化特征,而TP的月间变化呈双峰特征。西部沿岸区和五里湖的水质改善明显,梅梁湖、竺山湖和南部沿岸区水质改善不明显,东部沿岸区和东太湖水质呈恶化趋势。太湖不同湖区富营养水质出现频次的月变化特征也非常明显。     

基于闸控管理的城市内河水体富营养化特征

分别于2013年夏季在江苏省南通市节制闸引水期、引水后与引水前采集不同级别城市河道水样,研究基于闸控管理的城市河网水体中TN、TP、Chl-a和CODMn的分布特征,并运用综合营养指数法对水体富营养化级别进行评价。结果表明,一级河道通吕运河引水后营养级别降低,引水对缓解通吕运河富营养化程度具有一定作用;二级河道通甲河富营养级别显著高于通吕运河（ n＝3, p＝0.003）,通甲河在引水期、引水后与引水前水体都属于重度富营养级别,由于同时受长江、通吕运河和海港引河等多水系来水影响,引水后,虽然综合营养指数有降低趋势,但所属营养级别没有改变;三级河道郭里头河营养级别显著高于通吕运河（n＝3,p＝0.02）,但与通甲河没有显著差异（n＝3, p＝0.095）,引水后,郭里头河营养级别降为中营养,主要是因为长江来水量大,水体交换率高;环城景观河濠河属于轻度富营养,在引水后综合营养指数达到最大,可能与其水系格局复杂有关。     

基于ArcGIS的乌梁素海水质及富营养化评价

采用2009年乌梁素海观测数据,运用泛克里格插值法,分析了乌梁素海水质参数时空分布特征及叶绿素a与氮、磷浓度间的相关关系,在此基础上,利用ArcGIS软件的空间分析模块定量分析了乌梁素海水质现状和富营养化程度。结果表明:氮、磷营养盐具有明显的时空变异性,叶绿素a在空间上与氮、磷营养盐具有相似的分布特征,整体呈北高南低、西高东低、入口高出口低的趋势;叶绿素a与总氮、总磷存在显著相关关系;高中营养和富营养型水域面积为232km2,占湖泊总面积的82%;没有贫营养型水域,大部分水域处于富营养化状态,程度由北向南递减,入口附近富营养化程度最高。     

苏北平原河网区典型农村中小河流水体氮磷赋存特征

以苏北平原河网区的盐城市射阳县某个典型圩区(面积12.73km2)为例,通过连续15个月对圩区内沟渠河流水体采样分析,研究苏北平原河网区中小河流地表水氮磷赋存特征。结果表明:研究区域中小河流水体氮磷超标严重,水体处于富营养化状态。所有水样品总氮质量浓度均超过GB 3838—2002《地表水Ⅲ类水质标准》(ρ=1.0 mg/L),79%的总氮质量浓度超过Ⅴ类水质标准(ρ=2.0 mg/L);73%的总磷质量浓度超过Ⅲ类水体标准(ρ=0.2 mg/L),39%的样品超过Ⅴ类水质标准。地表水氮素和磷素主要以溶解态形式存在;硝态氮是溶解态总氮主要赋存形态,相应的比例约为60%,铵态氮比例最少,约为10%;溶解态活性磷是溶解态磷素主要赋存形态,约为80%。畜禽养殖相对集中区域地表水氮素和磷素浓度高于其他区域;中沟、干渠等小型河流水体在夏季存在水质分层现象。