大沙河水库叶绿素a影响因子分析

运用回归统计法,研究了大沙河水库叶绿素a与环境因子间的相关性,同时分析了水库的富营养化状况以及叶绿素a的时间分布特征。结果表明:大沙河水库处于富营养化状态,且叶绿素a的季节性差异不显著;叶绿素a与pH值、TP含量呈显著正相关,与透明度呈显著负相关,而与水温、TN、NH4+-N、NO3--N、DO、CODMn和BOD5呈弱相关;大沙河水库为磷限制性水体,TP是浮游植物的生长限制因子。     

营养物质分级总量控制与精细化管理方案研究——以三峡库区梅溪河库湾为例

自2008年三峡水库175 m试验性蓄水以来,三峡水库在发挥巨大的防洪、水力发电等综合效益的同时,库区水体富营养化问题日益突出。为厘清三峡水库水体富营养化演替的营养物质来源,提出有效的总量控制策略及精细化管理方案,以三峡库区长江干流左岸的典型支流梅溪河为例,以2016～2019年期间逐月实测的水文、水动力、水质数据为基础,构建了梅溪河支流库湾三维水环境数学模型,并应用该模型研究长江干流-梅溪河支流来水与梅溪河库湾各特征断面间的水质响应关系;同时,定量解析了梅溪河库湾水体富营养化断面的营养盐来源、组成及其结构特征,核定了干支流交互作用影响下梅溪河支流库湾的水环境容量,研究提出了基于容量总量控制与水体富营养状态削减的分级总量控制需求和入库水质浓度限值,并制定了适应河（库）长制管理需求的干支流水质浓度精细化管理方案。梅溪河支流库湾CODMn、TP、 TN等3项指标的水环境容量分别为18 417, 373 t/a和7 528 t/a。在库湾各特征断面水质达标约束条件下,梅溪河库湾入库的CODMn、TP、TN等3项指标浓度限值分别为2.50～6.30,0.052～0.055 mg/L和1.05～1.10 mg/L;在满足梅溪河库湾库尾水华高发区的轻度富营养状态削减并达到中营养水平条件下,梅溪河支流入库的CODMn、TP、TN等3项指标浓度限值分别为2.00～4.00,0.05 mg/L和1.00 mg/L。研究成果可为三峡水库支流库湾水质达标管理与水体富营养化科学防治提供技术支撑与参考。     

三峡水库香溪河库湾水体富营养化演化监测分析

三峡水库蓄水后,香溪河平邑口水域成为库区支流水体富营养化演化和水华发生的典型水域。通过对该水域表层水体叶绿素a与各种环境因子持续1 a的高密度监测结果的分析表明,叶绿素a与TP、温度、溶解氧,pH值和浊度正相关性明显,与PO4-P/TP和透明度负相关性明显。虽然叶绿素a与TN的全年监测结果的相关性较差,但水华发生时,TN、TP和叶绿素a存在明显的正相关性,说明水华期间藻类增殖对氮磷有明显富集作用。     

澎溪河春夏季节藻类群落结构与水质状况研究

三峡水库自建成运行以来,澎溪河流域富营养化问题日益突出。本研究在2014年4-7月易发生水华的春夏时期进行,对澎溪河流域藻类群落结构特征及水质状况进行跟踪分析。结果表明:水华发生时,水环境特征发生显著变化,水质状况恶化,藻细胞密度急剧升高,藻细胞密度最高达到1176×104cells/L,水华藻种为角甲藻和铜绿微囊藻,藻种种类单一,藻类多样性显著变低。空间分布上,藻细胞密度从上游向下游呈增高趋势。相关性分析表明:藻细胞密度与TN、TP呈显著正相关,藻类大量增殖爆发与水体营养盐浓度升高具有重要联系,澎溪河流域水华问题的防治有赖于对流域内营养盐排放的有效治理。     

大沙河水库富营养化限制性因子分析

运用回归统计法,研究了大沙河水库叶绿素a与环境因子间的相关性,同时分析了水库的富营养化状况以及叶绿素a的时间分布特征。研究表明,大沙河水库处于富营养化状态,且叶绿素a的季节性差异不显著;叶绿素a与水温、氮素无明显相关性,与pH呈显著正相关,与DO、CODMn和BOD,呈一定的正相关,与透明度呈明显负相关,且与透明度的自然对数呈线性关系,与pH、DO呈幂指数关系,与TP呈显著线性正相关,与TN／TP呈显著负相关;大沙河水库为磷限制性水体,TP是浮游植物的生长限制因子。     

草海丰水期chl-a空间分布与环境因子相关关系

水体富营养化是我国湖泊面临的主要问题,分析叶绿素a含量的变化特征及其影响因素,能为湖泊水质评价提供可靠基础。以2017年7月草海丰水期水质数据为参考,对各监测点叶绿素a与环境因子(TN,TP,NH_3-N,COD_(Mn),DO,WT)进行相关性分析并预测叶绿素a的变化趋势。结果表明:草海丰水期叶绿素a的均值为8.07μg/L,处于中营养化状态;叶绿素a与TN,TP,NH_3-N,COD_(Mn)呈显著正相关,而与其他环境因子相关性不显著,表明营养盐对浮游植物影响程度最大;将spearman秩相关系数及多元线性回归方程计算的叶绿素a预测值与实测值进行相关性拟合,得到较好的相关性(R~2=0.85,P0.01),表明该方法的预测结果能为预测草海叶绿素a变化趋势提供参考。草海上游及人类活动较大区域污染程度高,TP是草海藻类生长的限制因子,因此控制TP含量的输入是改善水质的关键。     

云南省九大高原湖泊水体叶绿素a与环境因子的相关分析

采用2009—2015年湖泊监测资料,运用数据回归统计方法,研究云南省九大高原湖泊水体叶绿素a与水温、p H、DO、COD_(Mn)、SD、NH_3-N、NO_2-N、NO_3-N、TN、TP等环境因子的相关性,建立相应的回归方程。结果表明,叶绿素a含量与水温、p H、COD_(Mn)、DO、NH_3-N、NO_2-N和NO_3-N呈正相关,与TN、TP呈显著正相关,与SD呈显著负相关;且叶绿素a的对数与TN、TP的对数呈显著正相关,与TN/TP的对数呈一定的负相关。湖泊可能是磷为藻类生长限制因子的湖泊。削减TN、TP和NH_3-N含量在控制叶绿素a方面具有现实意义。     

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。     

澎溪河流域土地利用对非点源污染时空分布影响

基于流域DEM、土地利用和土壤数据构建澎溪河流域非点源污染SWAT模型,采用2009~2014年逐日实测资料进行模型的率定验证,模型率定期和验证期的决定系数R2和Nash-Sutcliffe效率系数ENS均在0.7以上,模拟结果可靠。利用所建模型分析了澎溪河流域不同土地利用类型的非点源污染负荷的时空分布。结果表明,流域非点源污染负荷年际分布不均,2010~2014年中2011年TN和TP负荷最大,分别为2 655.17 t和167.14 t;不同土地利用类型的氮磷负荷均集中在流域南部及沿河地势低洼区;在流域坡度和土壤类型相同的情况下,耕地的负荷最大,TN和TP的年均负荷分别为1 631.47 t和146.34 t。     

宝鸡市金渭湖富营养化评价及治理措施

为了评价金渭湖的富营养化状态,并探讨影响该湖泊富营养化的原因,本文以叶绿素a(Chla)、TP、TN、CODMn和透明度(SD)等表征富营养化的指标作为评价因子,综合评价分析了水体富营养化情况及其成因。监测结果表明:金渭湖水质存在透明度低、营养盐含量高、有机污染相对较小的特征。TLI(∑)的范围为五月份32～47,11月份45～57,除五月份金陵河入口为轻度富营养状态,其余均为中营养状态。在监测研究的基础上,提出了金渭湖水体富营养化的防治措施。     

基于WRF模型的澎溪河流域非点源污染预测EI北大核心CSCD

为精准揭示三峡库区澎溪河流域非点源污染的空间异质性特征,基于WRF模型,构建了反映流域3 km×3 km精细格点降水的流域非点源污染模拟预测模型,对澎溪河流域非点源负荷进行模拟预测。结果表明:与由澎溪河流域6个气象站点2009—2012年观测降水资料得到的径流模拟结果相比,基于WRF模型输出降水的径流模拟精度提高了27%,总磷质量浓度模拟精度提高了31%,总氮质量浓度模拟精度提高了36%;采用WRF模型输出降水模拟的年径流量范围为35.28亿~54.04亿m^(3),总磷负荷均值为1 151.35 t/a,总氮负荷均值为11 759.72 t/a;澎溪河流域总磷、总氮非点源负荷较高的子流域单元多呈集聚状分布在河流水系附近,空间异质性明显。     

三峡水库支流库湾低流速条件下测流方法探讨及应用

三峡蓄水成库后,库区部分支流受长江干流回水顶托,形成了支流库湾,水体流态由典型的河流形态变为类湖泊形态,受上游来流和水库调度等因素综合影响,库湾水动力条件变得极其复杂.在野外长期现场观测的基础上,针对支流库湾水体复杂的水动力条件,提出了一种独特的流速监测方法.运用该方法在香溪河库湾测流,获得了较好的测流结果,能较好地表...     

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.     

Trophic state evolution in a subtropical reservoir over 34 years in response to different management procedures

Despite their importance for water management, long-term studies on trophic state are relatively scarce in subtropical reservoirs. We analyzed total phosphorus (TP), total nitrogen (TN) and chlorophyll a (Chl a) concentrations in the Billings Reservoir (Brazil) over time: Phase 1 (1977-1992, Tietê River water was pumped to Billings to increase energy generation, 100 m(3) s(-1)); Phase 2 (1992-2007, Tietê water was conveyed to Billings only in special cases for flood avoidance, 8 m(3) s(-1)); and Phase 3 (2007-2010, besides flood control, Billings received Tietê water treated by an in situ flotation system, 13 m(3) s(-1)). We compared our results with data from 12 reservoirs to evaluate current (2005-2009) enrichment conditions. Phosphorus and nitrogen concentrations decreased (p < 0.05, MANOVA) from Phase 1 to 2 and were stable thereafter. TN/TP ratios increment (1977-2010) indicated shift from N- to P-limitation in the reservoir, affecting the phytoplankton. Nutrient levels in Billings are currently between the expected concentrations in mesotrophic and eutrophic reservoirs (0.03 mg L(-1) < TP < 0.42 mg L(-1), 0.8 mg L(-1) < TN < 7.6 mg L(-1)) and Chl a concentrations exceeded 34 μg L(-1), median for the eutrophic waterbodies from the dataset. Although water quality in Billings has improved, nutrient inputs from Tietê River pumping episodes, diffuse and internal sources are still favoring biomass accrual and compromising water uses.     

北京怀柔水库的浮游藻类与水体营养状态

对怀柔水库2009—2010年的浮游藻类及其主要理化指标进行监测,结果显示,库区水体中浮游藻类的平均细胞密度为988.16万个/L,其中蓝藻占47.0%;优势种群中3种为富营养型水体指示种,2种为中营养型水体指示种;库区Shannon-Weaver物种多样性指数为2.49,Pielou指数为0.37,显示库区水体为中度污染;怀柔水库5项理化指标的综合IM指数为49.42,显示库区水体处于中营养状态;相关分析表明,水体中的Ch-la与TN呈极显著正相关(P<0.01),与TP呈显著正相关(P<0.05)。认为控制和治理怀柔水库水域、京密引水渠、怀沙河、怀九河流域的点源和面源污染,降低水体中的TN和TP含量,是控制怀柔水库水体向富营养化发展的主要方法。     

海河干流汛期动态水环境容量计算研究

海河干流是一个典型的平原缓滞流型河道,水体自净能力低,且汛期大量污染物随降雨径流汇入,水污染问题严重。水环境容量的计算是实施污染控制的基础,对水环境质量管理方案的制订具有重要意义。在汛期,海河干流受降雨径流和闸门控制等因素的多重影响,其水位、流量、水质等要素随时间变化十分复杂。为此,提出基于水动力水质模型的河流动态水环境容量计算方法,计算了海河干流4个控制单元汛期COD、TN、TP的水环境容量。结果表明:海河干流水体污染严重,各控制单元现状条件下TN及TP几乎没有可利用的水环境容量。在此基础上,对天津市中心城区及环城四区选取透水铺装、下凹绿地、绿色屋顶和生物滞留设施等4种措施进行低影响开发改造,并在SWMM模型中模拟改造效果。改造后,研究区域内COD、TN、TP入河量的削减率分别达到39.5%,35.7%,35.9%,且各个控制单元汛期水环境容量均有明显提高。研究结果可为海河干流水环境质量管理提供依据,为缓解降雨径流污染、改善水环境质量提供技术支撑。