水库藻类暴发特征与预警指标探讨

近些年来,水库水源地藻类暴发频繁,对水库的水生态环境造成了严重的破坏,因此构建一套水库藻类暴发预警指标体系对监控水库生态环境有着重要的意义。文章以浙江省6座水库为研究对象,通过分析研究水库藻类暴发时各理化指标的监测数据,得到以下研究结果:(1)确定了水温、透明度、pH值、总氮、总磷、溶解氧、藻类数量和叶绿素a含量8个理化指标作为水库藻类暴发的预警指标;(2)预警指标的警戒值分别为水温25℃、透明度低于1 m、pH值8、总氮1.0 mg/L、总磷0.5 mg/L、溶解氧8 mg/L、藻类数量100万个/L、叶绿素a含量20μg/L;(3)以藻类数量、叶绿素a含量为控制指标,将浙江省水库藻类暴发预警划分为4级。     

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。     

红山水库2020年及2021年营养化状态变化分析

文章对红山水库2020年及2021年富营养化状态进行对比分析,并对高锰酸盐指数、总磷、总氮、叶绿素a和透明度5项主要指标以及径流量对红山水库5年度富营养化状态的影响加以探讨。     

基于组合光谱指数的巢湖典型水质参数反演研究

叶绿素a浓度和透明度作为与光谱特征相关的水质参数,是遥感反演水体质量的重要指标。以安徽巢湖为研究区域,利用2016年1～9月的地面水质监测数据和对应的2016年4个时期的资源和高分卫星的遥感影像,基于水体光谱特征使用K均值与支持向量机将水体分为叶绿素a主导、透明度主导、共同主导3类,并建立了用于反演叶绿素a和透明度的创新光谱指数NDWC和NDWS。反演叶绿素a浓度时,使用NDWC反演叶绿素a主导和共同主导型水体,使用RVIgreen反演透明度主导型水体,均方根误差RMSE为0.044 3mg/L,优于传统光谱指数NDVI(0.053 4 mg/L)和机器学习算法GDBT(0.051 5 mg/L);反演透明度时,使用NDWS反演透明度主导和共同主导型水体,使用G反演叶绿素a主导型水体,均方根误差RMSE为0.022 4 m,优于传统光谱指数NDVI(0.030 6 m)和KNN算法(0.027 2 m)。将该方法应用于巢湖2016年4个时期的遥感影像评估巢湖水质,结果表明:第二时期(4月和6月)整体叶绿素a浓度最高,透明度最低;第一时期(3月)和第四时期(9月和11月)次之;第三时期(8月)整体叶绿素a浓度最低,透明度最高。整体而言,巢湖水域的东部湖区水质优于西部湖区。     

四川省邛海水体富营养化评价及建议

为评估四川省邛海的水体富营养化状态,采用综合营养状态指数法,对邛海水体富营养化进行评价.利用水体中叶绿素含量、总磷含量、总氮含量、透明度、高锰酸盐指数计算对应的5个营养状态值,加权组合营养状态值获得综合营养状态指数.研究结果表明:2003～2014年,邛海水体总体处于中营养状态,综合营养状态指数值处于逐年下降趋势.邛海...     

基于综合营养状态指数的百花湖水环境评价

百花湖生态系统较为脆弱,破坏之后难以恢复。通过对百花湖丰水期、平水期和枯水期水体理化参数的监测,利用综合营养状态指数法对百花湖水环境状况进行了系统评价。结果表明:百花湖表层水温在11.2℃～22.5℃之间,pH值为7.7～8.4,溶解氧为5.0～14.9 mg/L,透明度为0.6～1.9 m;总氮、总磷分别为1.4～4.1,0.030～0.964 mg/L,氮磷比在14.9～64.3之间,为高氮、磷控制的水库;氨氮在0.01～1.85 mg/L之间;丰水期百花湖营养指数为29.56,属于贫营养,平、枯水期营养指数分别为35.31,31.56,同属中营养,百花湖整体处于贫-中营养状态;径流输入为百花湖营养盐主要来源。     

锦凌水库浮游植物群落结构及多样性调查与分析

通过调查2021年锦州市锦凌水库的水生态及水质理化指标,采用典范对应法、综合营养状态指数法(TLI)、水质生物学法和熵权综合指数法(EHCI),研究分析优势属、群落特征、环境因子影响、水库水质以及水生态健康状态。结果表明：锦凌水库浮游植物共7门48属,生物量和浮游植物丰度处于0.80～38.12mg/L、(4.5～104)×10⁶cell/L范围;春、夏、冬季优势种属以硅藻门、绿藻门和硅藻-蓝藻门为主;锦凌水库浮游植物群落变化受TN、SD、DO、COD_Mn、叶绿素a因子的影响较大;月尺度上,多样性和均匀度指数2.57、0.64,总体呈β-中污型和清洁-寡污型水质,TLI指数45.1达到中营养等级,EHCI指数0.4 078达到中等健康水平;EHCI与TLI指数存在显著负相关性,但是EHCI指数能够更好地反映水生态健康综合性与整体性,可以为锦凌水库的科学管理提供参考依据。     

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%。     

柳堰集水库渔光互补工程对水环境影响的数值模拟研究

针对渔光互补工程对水环境的影响缺乏精准量化研究的问题，构建了适用于柳堰集水库的水动力-水质-水生态-工程耦合数值模型，模拟了2020年8月自然现状和渔光互补工程实施后库区水温、化学需氧量、溶解氧、总磷、总氮、叶绿素a的质量浓度时空分布，并计算了水体富营养化指数。结果表明：渔光互补工程实施后，柳堰集水库的水温、溶解氧和叶绿素a质量浓度分别下降了0～6℃、0～0.02 mg/L和0～0.000 5 mg/L,化学需氧量质量浓度上升了0～10 mg/L;总磷、总氮质量浓度变化趋势在光伏板下伏水域和未布设光伏板水域呈现较大差异性，光伏板下伏水域总磷质量浓度升高了0～0.814 mg/L,总氮质量浓度降低了0～0.125 mg/L;各水质指标在渔光互补工程实施前后的差异随时间推移逐渐减小，入汇口水体富营养化程度显著下降，中央库区灌溉取水口水体富营养化指数提高了5.61～16.00。     

南京市主要湖库富营养化评价及特征分析

根据南京市主要湖库水体2010年6月至2011年5月期间的逐月监测资料,对南京市主要湖库富营养化程度,对湖库总磷、总氮含量与叶绿素a的相关性以及湖库富营养化季节变化规律进行了分析。分析结果表明:监测的9个湖库中6个处于富营养状态,其余3个为中营养状态;总磷、总氮含量与叶绿素a呈显著正相关关系,且总磷与叶绿素a的相关性更加显著;富营养化程度在盛夏和初秋形成高峰,冬季、春季富营养化程度为全年最低。针对南京市主要湖泊的富营养化状态,提出了相应的治理措施。     

滇池叶绿素a的时空分布及其影响因子的相关分析

为了解滇池的叶绿素a的时空分布格局及其与主要环境因子的相关性,从2009年1月至2010年12月对滇池叶绿素a及其水质理化指标进行定期采样及监测.结果表明:滇池叶绿素a含量存在明显的季节变化.叶绿素a含量与水温、pH、溶解氧、高锰酸盐指数、总氮、总磷呈显著正相关,与透明度呈明显的负相关.     

基于GF-1卫星数据的洱海干季水质时空变化监测

为探究2014～2019年洱海干季水质变化规律及其驱动因子,选用2014～2019年1月和11月GF-1号卫星遥感影像资料,以叶绿素a浓度、透明度、富营养化指数这3个指标为研究标的开展洱海水质反演。结果表明:(1)时间上,2014～2019年洱海叶绿素a浓度和富营养化指数逐年降低,透明度逐渐增加,洱海干季水质呈好转趋势。(2)空间上,洱海2014～2019年11月份整体上呈现叶绿素a浓度和富营养化指数北部低、南部高,透明度北部高、南部低,北部水质较好,南部水质偏差的趋势;1月份整体上呈现叶绿素a浓度中部较高,南、北部偏低,北部水质较好,透明度由北向南递减,富营养化指数由北向南增加的趋势。(3)洱海叶绿素a浓度和富营养化指数均与水体总氮、总磷含量呈显著正相关关系(P0.05),水体透明度与总氮、总磷含量呈显著负相关关系。     

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。     

钱塘江（杭州段）浮游藻类季节动态与环境因子

为探究钱塘江(杭州段)浮游藻类季节动态及其与环境因子的关系,于2018年1—12月对4个主要监测点位进行了月度采样调查。结果表明:浮游藻类总叶绿素质量浓度月均值为1.74～22.86μg/L,蓝藻叶绿素质量浓度月均值为0.02～10.82μg/L,全年浮游藻类组成以蓝藻和硅甲藻为主。环境因子主要选取了水温、水体pH值、浊度、电导率、溶解氧(DO)、高锰酸盐指数(CODMn)、氨氮(NH3-N)、总氮(TN)、总磷(TP)共9项水质参数。浮游藻类叶绿素质量浓度受水体理化因子影响较大,按月均值分析:总叶绿素质量浓度及绿藻叶绿素质量浓度均与水体温度显著正相关,蓝藻叶绿素质量浓度与水体温度极显著正相关;按季节平均值分析,硅甲藻叶绿素质量浓度与总磷质量浓度极显著负相关。由此可见,水温与总磷是影响钱塘江(杭州段)浮游藻类季节动态的主要环境因子。对主要环境因子和重要点位进行分类管理、联动监测和比对监测,尽可能防控环境风险,才能更好地实现浮游藻类环境监测分析的预警功能。     

银川阅海湖水生生态系统健康评价

为探明银川阅海湖水生生态系统健康状况,在2015年-2017年冬(1月)、春(4月)、夏(7月)、秋(10月)对阅海湖水生态和水环境因子进行采样,通过主成分分析法筛选出叶绿素(Chl.a)、综合营养状态指数(TLI(Σ))、浮游植物生物量(D)、底栖动物Shannon-Wiener指数(H′底栖动物)、水生植物Shannon-Wiener指数(H′水生植物)、高锰酸盐指数(CODMn)、总氮(TN)、氨氮(NH3-N)、总磷(TP)等9个因子构成阅海湖水生生态系统健康评价指标体系,运用主成分法确定了指标权重,运用灰关联法对水生生态系统健康等级进行评价。结果表明,阅海湖2015-2017年春季、夏季和秋季水生生态系统健康评价等级均为亚健康,冬季均为健康状态。氮磷营养盐超标是导致阅海湖2015-2017年处于亚健康的主要原因。     

北京市妫水湖的叶绿素a及其水质关系分析

通过对妫水湖水环境中的叶绿素a的测定并同时分析其水质,结果表明,妫水湖水域的叶绿素a的含量呈明显的时空变化特征,其中7月和10月含量高于6月、8月和9月,另外,1号、2号和3号位置的含量明显高于4号、5号和6号位置.叶绿素a含量与环境因子,如水中总氮、总磷、BOD5、CODMn有关.妫水湖叶绿素a含量变化多在(5～40)mg/m3范围内,说明妫水湖水体处于富营养状态.     

太原汾河公园水华高发期叶绿素a 与环境因子的关系

利用2012年5月至9月太原市汾河公园蓄水池水华防治专项监测资料,分析了1号蓄水池叶绿素a(Chl-a)的动态变化及与相关环境因子的关系。结果表明,在整个研究期间,Chl-a的波动较大,浓度范围为20.1¹32.0mg/m3,均值为55.553 mg/m3;5月份Chl-a含量总体上低于其它月份;Chl-a含量总体上与水温(WT)、COD、总磷(TP)、氨氮(NH3-N)均呈现极显著的正相关,与溶解氧(DO)、总氮(TN)、透明度(SD)呈极显著负相关,但与pH值关系不显著。不过Chl-a与环境因子的关系在不同时间段的表现有所差异:水体Chl-a含量在5月份受环境因子的影响不显著;6月份则显著受到有机质、总磷(TP)、总氮(TN)的影响;7月份受到有机质、TP、透明度(SD)极显著的影响,8月、9月份受到WT、TP、SD的极显著影响。     

高州水库浮游植物多样性与营养状态评价

高州水库属重要饮用水源,为更好掌握高州水库浮游植物规律,从2011年2月至2012年11月开展了7期对高州水库石骨库区浮游植物现状多样性的调查和评价,对高州水库2012年水质状况的水温、总氮、总磷、叶绿素等含量进行检测,采样湖库营养状态指数对湖泊富营养化进行评价。结果表明,两年的浮游植物密度变化幅度为28.73~60.21万个/L,密度呈上升趋势,2011~2012年间高州水库石骨库区浮游植物多样性属低至一般水平,而营养状态指数处于中营养状态。     

基于灰色聚类分析的石岩水库富营养化评价

运用灰色聚类分析对水库富营养状况进行评估,旨在建立一种完善、合理的富营养化评价模型,为水库的管理提供依据。选用透明度(SD)、溶解氧(DO)、化学需氧量(COD)、总磷(TP)、总氮(TN)、氨氮(NH4-N)和叶绿素a(Chla)7个参数作为富营养化评价参数,将富营养化程度划分为贫营养、贫中营养、中营养、中富营养、富营养和极富营养6个等级,运用灰色聚类分析的方法对深圳石岩水库夏季富营养状况进行了评价。结果显示,石岩水库8个采样点均处于中富营养状态,但有着向富营养化演变的潜在风险;从水库的入水口至出水口,富营养化状态有轻微减轻趋势。灰色聚类分析方法应用于水库富营养化评价是可行的,评价结果客观、全面。     

春夏季汾河二库浮游动物群落特征及其水质评价

为了解汾河二库浮游动物群落结构及水质状况,于2016年和2017年春(5月)、夏(8月)季对汾河二库浮游动物进行了4次调查,共检出浮游动物28种,其中原生动物16种,轮虫9种,枝角类1种,桡足类2种。2017年春季浮游动物总丰度最高,为16 811个/L;2016年夏季浮游动物总丰度较低,为3 441个/L,同时用浮游动物生物量,Shannon-Weaver多样性指数H及综合营养状态指数(TLI)等方法评价其水质。汾河二库浮游动物平均生物量在0.21~0.98 mg/L,Shannon-Weaver多样性指数H变化范围为1.40~2.52,水质为轻污染至中污染。综合浮游动物生物量及营养状态指数(TLI)评价结果显示,汾河二库为贫-中营养型水库。