基于BATHTUB模型的阳澄西湖入湖河道氮磷营养盐控制分析

基于BATHTUB模型,入湖河道执行河流总磷Ⅱ类水标准,阳澄西湖总磷为Ⅳ类,湖泊水质不达标。因此,提出两种方案,探讨阳澄西湖主要入湖河道氮磷营养盐控制要求。方案一:入湖河流执行现行湖泊水质标准,对应湖区水质基本能达标,并且湖区总氮均值优于限值0.5 mg/L;方案二:以现行湖泊水质标准反推的入湖河流总氮、总磷限值,比方案一限值宽松,既能保证湖泊水质达标,又不会使河流水质标准过于严格。因此,依据方案二的结果,确定阳澄西湖入湖河流营养盐控制范围,即上游入湖河流总氮为0.68~0.81 m/L、总磷为0.030~0.039 m/L。     

太湖无锡水域水质变化特征及原因分析

基于2010～2017年太湖无锡水域水质监测数据,研究了太湖无锡水域主要水质指标的变化特征及其与蓝绿藻密度和入湖污染物浓度之间的关系。结果表明:①太湖主要水质监测指标总体呈好转趋势,除化学需氧量、总氮和总磷外,pH值、溶解氧、高锰酸盐指数、氨氮均达到了国家Ⅲ类水标准;②各湖区比较发现,2012年以后,湖心的总磷浓度明显上升,其他指标平稳或有所下降;③藻类密度与pH值(r=0.685)和总磷(r=0.677)浓度呈显著正相关(P 0.05),而与氨氮(r=-0.536)和总氮(r=-0.548)呈显著负相关(P 0.05);④入湖氮污染物是太湖主要污染来源,太湖总氮、氨氮浓度随入湖污染物浓度的升高而呈上升趋势。研究表明:太湖蓝绿藻密度与pH值、氨氮、总氮、总磷的相关性较高,在一定浓度范围内,与氨氮和总氮呈负相关关系,与总磷浓度呈正相关关系。此外,蓝绿藻密度的变化趋势较总磷浓度的变化趋势存在一定的滞后性。     

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。     

密云水库上游河道水质时空变化特征分析

密云水库主要通过上游河道来水及降水补给,为保证密云水库水质安全,应密切关注上游河道水质状况。基于2010—2021年密云水库上游河道逐月水质监测数据,分析了上游河道水质时空变化特征,结果表明：密云水库上游河道呈现氮污染严重;高锰酸盐指数、总氮、总磷、氨氮浓度年均值2010—2020年总体呈下降趋势,2021年总氮、总磷浓度有小幅回升;溶解氧浓度呈逐年向好趋势。近年,河道各水质指标大致呈逐年向好趋势,主要与密云水库上游采取的若干整治措施有关。经综合评判,白河流域天河水质最差,潮河入北京境处水质最差;按河道流向分析,河流入境至入库过程中各水质指标的距平系数大致呈下降趋势。因此,上游采取的整治措施效果明显,应继续实施河道长效管护,确保入库水质安全。     

洱海大气氮磷湿沉降特征及入湖负荷估算

为了揭示洱海湖区大气氮磷湿沉降特征,于2019年6月至2020年5月期间,以总氮(TN)、总磷(TP)为主要水化学指标,对湖区布设的4个站点进行雨水监测;结合同期降水数据和湖区水质监测资料分析,阐释了洱海湿沉降污染物浓度和沉降通量的时空分布特征,估算了湿沉降直接入湖污染负荷量,并评估了其入湖负荷对湖区水环境的潜在影响。研究结果表明：(1)洱海流域年降水量由南向北、自西向东递减,降水主要集中在6～10月份,约占年降水量的79%～96%;(2)降水中总氮浓度均值为(1.180±0.682) mg/L,总磷浓度均值为(0.072±0.021) mg/L,降水总氮、总磷浓度呈现明显的季节性差异,浓度与降水量呈显著负相关;(3)总氮、总磷湿沉降通量7月份最大、5月份最小,沉降通量与降水量呈极显著正相关;(4)洱海湖面湿沉降总氮输入量约为183.32 t,总磷约为11.19 t,湖面湿沉降总氮直接入湖负荷占入湖河道年输入的20.01%,总磷占15.22%。     

长荡湖水质变化分析及污染控制对策

长荡湖位于太湖上游,1997~2007年11 a间,湖水水质由Ⅲ类变为劣Ⅴ类,已严重影响了当地人民群众的生活、生态环境和社会经济的可持续发展。对长荡湖水质现状及变化趋势作了分析评价：长荡湖现状水质为劣Ⅴ类,水体呈富营养化状态;水质总体呈下降趋势,主要污染指标氨氮、化学需氧量、总磷和总氮浓度呈逐年上升趋势。对长荡湖水质变化原因进行了分析,并提出了水质改善和保护对策：提高上游来水水质,控制污染物入湖量;调整围网养殖布局和规模;进行湖泊生态恢复工程。     

冬季节制闸调控对巢湖水质影响评估

厘清湖泊大型节制闸工程冬季不同调控对湖泊水质时空分布格局变化的影响,对于科学提升湖泊水环境质量、保障供水安全和提高工程综合效益具有重大意义。利用巢湖数字流场平台,以 2020 年冬季巢湖高水位为背景,模拟了巢湖闸稳定泄流、分时段泄流和综合泄流三种调控方案下巢湖总氮、总磷、氨氮和藻类生物量的响应特征和后续效应。结果表明：不同泄流方案可降低巢湖全湖氨氮和西半湖总氮、总磷浓度,但会造成中东部湖区总氮和总磷浓度,以及全湖藻类生物量的上升;稳定泄流方案影响最为明显,该方案下全湖氨氮浓度平均下降 4.13%,藻类生物量平均上升 6.59%。开闸泄流有利于缩减湖体氮、磷、藻的总存量,有利于后期较大水时巢湖总磷、总氮浓度的控制。     

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。     

环洱海主要入湖河流水质特征及入湖污染负荷估算

为了揭示洱海主要入湖河流的污染特征,2014年1月至2016年12月期间,以总氮(TN)、总磷(TP)、氨氮(NH3-N)、化学需氧量(CODcr)为污染物指标,对27条主要入湖河流进行水质、水量监测以及沿程追踪调查.同时结合同期降水数据和湖区水质监测资料分析,阐述了洱海主要入湖河流水量水质特征,估算了入湖污染负荷,并...     

基于水质目标可达的入太湖湖体污染物削减方案研究

通过对现状污染物入湖通量和湖体水环境容量的计算,提出了基于水质目标可达的高、中、低入太湖湖体污染物削减方案,结合各类污染源削减潜力进行方案可达性分析。分析结果表明:中方案可推荐作为入太湖湖体污染物削减方案,其中2015年CODMn、氨氮、总氮和总磷水质目标分别为4.5 mg/L、0.46 mg/L、2.2 mg/L、0.06 mg/L,污染物削减率分别为15.3%、13.3%、21.4%、29.1%。研究成果为太湖水环境管理规划提供参考依据。     

基于灰色马尔科夫模型的南四湖水质预测

针对传统GM(1,1)模型存在灰色偏差和抗干扰能力弱的问题,建立一种等维新息灰色马尔科夫模型。该模型采用灰色马尔科夫模型改进传统GM(1,1)模型,再利用等维新息思想更新建模所需数据序列。运用该模型对南四湖2019—2021年的水质状况和水质演变趋势进行预测,结果表明：灰色马尔科夫模型的相对误差小、精度高、预测结果合理;2019—2021年南四湖水质整体呈现由北向南逐渐变好的趋势,其中CODCr、NH3-N、CODMn质量浓度呈下降趋势,TP、TN质量浓度有上升现象,存在超标风险,应加强对南四湖流域TP、TN的控制。     

江苏省入太湖河道污染物分析

为了对太湖的水资源开发利用和水污染治理提供参考数据,对1998—2009年江苏省环太湖河道的入湖水量、入湖污染物量和入湖水质进行计算与分析。结果表明,江苏省环太湖河道多年平均入湖水量为70.6亿m3,主要入湖河道的NH3-N、TP、TN、CODMn平均入湖量分别为1.37万t、1360t、2.63万t和3.77万t,环太湖河道超Ⅲ类水标准的断面占断面总数的71.5%～95.3%,其中1998—2004年超Ⅲ类水质的断面呈上升趋势,水质逐渐恶化,而2005—2009年超Ⅲ类水质的断面渐趋下降,水质有所改善。     

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。     

江苏省太湖流域污染物排放变化规律及总量削减率的确定

基于江苏省2007年、2009—2011年4次污染源普查资料,选取COD和NH3-N为研究因子,统计江苏省太湖流域2007年、2009—2011年污染物排放变化规律;根据已核定的区域纳污能力以及总量控制值,对研究区域入河量及排放量进行削减分析(以2010年为现状年)。结果表明:12007年、2009—2011年江苏省太湖流域污染物排放总量逐年下降,其中城镇点源所占比例呈逐年下降趋势,面源比例呈增长趋势;2"十二五"期间,江苏省太湖流域COD和NH3-N的入河量削减率分别为20%和65%;3"十二五"期间,江苏省太湖流域COD和NH3-N的点源排放削减率分别为27%和35%。     

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。     

人工湿地植物水质净化作用的数值模拟研究

研究区域永年洼湿地面临生态退化、水污染严重等问题,已通过人工种植湿地植物进行生态修复及水质改善。永年洼连续2年的水质监测结果表明,随着湿地植物的种植和生长,洼内水体的氨氮(NH3-N)、总氮(TN)、总磷(TP)等都有不同程度的下降。本文根据湿地植物对水质的作用机理,通过MIKE模型的EcoLab中水质过程自定义及编辑功能,基于湿地植物的泌氧、细菌活性增加和植物吸收作用下水化学反应过程,构建"WQ+Veg"水质模块,耦合MIKE21水动力结果,模拟永年洼人工湿地种植前后湖区流速及NH3-N、 TN、 TP等水质指标的变化。在有加密监测的断面上,模拟有植物的2017年情景相比无植物的2016年情景,NH3-N、TN和TP平均下降了14.9%、7.33%和14.3%,与监测结果较为一致。在永年洼出水口处2017年相比2016年,NH3-N、TN和TP的去除率提高了7.2%、5.3%和9.1%。模型描述的反应过程清晰,可考虑湿地植物类型、分布、面积等条件下水质氮磷的响应,为大尺度湿地修复的布局及设计提供研究工具,同时为湿地水质净化效果评估提供依据。     

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。     

太湖下游河网区水质变化特征与引水调控效果

为探究复杂水文水动力条件及污染来源区域的引水调控效果,选取太湖下游河网区29个断面2007—2018年NH_3-N和COD_(Mn)逐月监测数据,采用单因子评价法、综合污染指数法、聚类分析法、Pearson相关分析法以及单因素方差法进行分析。结果表明,研究区水质情况在时间上可分为两个阶段,2015年为水质整体转好的拐点;空间上可分为6类断面,距离引水口较近的断面改善效果较好,引水改善范围逐年扩大;不同水质指标对引水量的响应情况不同,NH_3-N在距离引水口较近的断面与引水量呈显著负相关关系,而COD_(Mn)与引水量呈显著负相关关系的断面更多;不同引水量对水质指标的影响存在空间差异,综合得出引水量为2.0亿～2.5亿m~3时对水质的改善效果最优。     

长湖纳污能力及水产养殖污染负荷估算

以CODMn、NH3-N、TN、TP作为污染指标,采用湖库均匀混合模型、狄龙模型和合田健模型对长湖纳污能力进行计算,并针对目前长湖水产养殖污染较重的特点,采用排污系数法、污染负荷率法对长湖水产养殖污染负荷进行估算。结果表明:长湖CODMn、NH3-N、TN、TP的纳污能力分别为8 523.15 t/a、1 495.57 t/a、1 932.70 t/a、96.64 t/a,长湖水产养殖所产生的COD、NH3-N、TN、TP污染负荷量分别为3 724.10 t/a、51.98 t/a、279.96 t/a、26.42 t/a。水产养殖对于长湖COD、TP的污染贡献较大是导致长湖有机污染和富营养化的一个重要污染源。