水库生态调度下汉江水环境因子及细菌群落变化特征

针对水库生态调度及其生态影响的问题,在2018年6月汉江中下游丹江口、崔家营、兴隆等梯级水库联合生态调度期间,依托汉江下游仙桃水文站布设断面,开展水环境监测及采样、测试分析,研究水库生态调度过程中河流细菌群落的变化特征。利用YSI水质参数仪现场测定水温、pH值、溶解氧、电导率,依据分光光度法测定总氮、总磷,采用高通量测序方法分析细菌群落多样性、丰富度及非度量多维尺度分析法分析细菌群落结构的变化情况。结果表明,水库生态调度过程中下游水位显著上升,流量显著增大,pH值与电导率显著下降,水温、溶解氧、总氮、总磷未发生显著变化;细菌群落多样性与丰富度提高,结构相似性降低;β变形菌门相对丰度明显增加,疣微菌门相对丰度明显降低。该结论为水库生态调度提供了参考依据。     

湖水源热泵系统冷排水对湖泊水质的影响试验研究

针对湖泊热环境容量小、生态系统脆弱的特点,以三峡库区重庆段湖泊水体为对象,采用物理模拟的方法对湖水源热泵系统冷排水受纳水域溶解氧、高锰酸盐指数、氮磷等进行了模拟试验研究.结果表明,由于冷排水引起了湖泊局部水域水温下降导致表层溶解氧升高,对底层溶解氧则影响微弱;冷排水显著降低了受纳水域的高锰酸盐指数并使水的碱度升高,但对pH值影响不明显;冷排水使湖泊氨氮升高,对硝氮影响很小但可限制总氮升高,有机氮含量减少并使总磷略有升高.冷排水受纳水体总氮和总磷无明显相关性.     

昆明市盘龙江流域水质的时空差异性分析

盘龙江下游区域自北向南纵贯昆明市区流入滇池,是地下水的重要径流和排泄地带,受人类活动影响较大,为探究盘龙江流域水环境特征,于2017、2018年12月采集18个采样点的水质数据,利用EXO多参数水质监测仪等测定水质参数,综合考虑各测点水质的pH值、溶解氧、电导率、总溶解固体等8种理化变量,通过调查监测、配对T检验分析其时空差异性。结果表明,2017、2018年盘龙江pH值偏弱碱性;浊度、盐度相对稳定;整个流域溶解氧量均超过10 mg/L,处于过饱和状态;蓝绿藻、叶绿素含量达到中富营养化程度;电导率、总溶解固体的空间差异明显;流域整体呈上段（瀑布公园—鱼龙桥）比下段（金家村—滇池入口）良好的空间分布特征。     

五里湖叶绿素与环境因子间相关性分析

针对水体环境因子之间的相互作用,研究了五里湖叶绿素a与其他环境因子之间的相关性,以总磷、总氮、高锰酸盐指数及叶绿素a为例,选择适当的边缘分布,采用最大似然法计算边缘分布及Copula函数的参数,再由二维、三维和四维Copula函数分别描述在其他环境因子一定的情况下叶绿素a的条件重现期。结果表明,若只考虑一种环境因子,则总磷和高锰酸盐指数浓度越大,发生水华的可能性越大,总氮则相反;若考虑两种及以上环境因子,则无论哪种环境因子浓度变大,发生水华的可能性均变大。     

东太湖沉水植物现状及影响因子分析

为确定东太湖沉水植物生物量与环境因子的关系,通过对2013~2017年东太湖水生植物种群结构和水环境状况进行野外调查,分析了水生植物的现状和各因子对沉水植物生物量变化的影响。结果表明,采样区共发现水生植物14种,其中沉水植物6种,浮叶植物6种,挺水植物2种,生物多样性持续减少;东太湖水深先升后降,pH值、叶绿素a含量不断增加,透明度快速下降,营养盐含量变化不大,水下光照环境的恶化越来越不利于沉水植物生长;透明度、温度和pH值等影响因子对沉水植物季节生长和光合作用具有重要影响,其中透明度是影响沉水植物生物量变化的最主要因素。     

水面光伏局地生态效应观测事实分析

近年来以水上光伏为核心的“渔光一体”试验项目快速推广,但其建设及运行对局地生态环境的影响尚不明确。为研究水面光伏电站局地生态效应,以扬中通威渔光一体电站为例,于2020年8月20日展开水质和微生物调查。采用类别分析法评估和讨论水面光伏对水体温度、pH值、溶解氧、浊度、叶绿素、化学需氧量（COD）、生化需氧量（BOD）及微生物的影响。结果表明：扬中通威渔光一体电站运行期间,水温降低约0.5 ℃,pH值在大部分时段内低于自然站点, 溶解氧出现双峰值,浊度平均值降低11.83 NTU,叶绿素a平均浓度减少10.1 mg/L,作为污染指标的COD、BOD没有异常升高,微生物种群结构及丰度基本不变。水面光伏电站抑制藻类光合作用,对维持夏季水环境稳定、减少水华现象的发生起到积极的作用。该文的研究结果可为构建区域生态环境效应评估体系,提出水上光伏工程影响下的生态修复与保护措施提供科学依据。     

基于熵权法的里下河腹部典型区综合水质评价

水质评价对于水环境管理和水污染防治具有重要意义。根据2017年9月里下河腹部典型区泰州地区39个监测断面的水质监测数据,利用熵权法计算综合指数,识别重点污染区域和主要污染因子。结果表明,各水质指标超标比例由高到低分别为溶解氧、高锰酸盐指数、总磷、五日生化需氧量、氨氮;表征空间分布不均匀度的熵权由大到小分别为氨氮、总磷、溶解氧、五日生化需氧量、高锰酸盐指数;溶解氧和高锰酸盐指数是主要的全局型污染因子,姜堰区东部和兴化市东北部为重点污染区域,姜堰区东部区域型污染因子为总磷和氨氮,兴化市东北部区域型污染因子为总磷。因此,里下河腹部区泰州地区丰水期水环境治理应以提升溶解氧、降低高锰酸盐指数为主,同时兼顾姜堰区东部总磷和氨氮的治理以及兴化市东北部总磷的治理。     

基于AQUATOX模型的入湖河道富营养化模拟研究

针对目前入湖河流污染负荷高、富营养化严重等问题,以殷村港为例,基于2014年殷村港每月实测数据,借助AQUATOX水生态模型软件进行建模,并在模型率定、验证后对其水环境进行敏感性分析及控制、非控制模拟,分析了营养盐、温度、流速等因子对殷村港富营养化水平的影响。结果表明,同是控制削减20%浓度下,控磷比控氮更有利于抑制殷村港藻类生长,20%TP的削减可使殷村港叶绿素a浓度削减量达33%,另外在削减磷含量的同时适当增大氮浓度以增大氮磷比可更好抑制藻类生长;水温降低15%,藻类总量有所增加,但蓝藻显著减少,夏季削减量最高达20%以上;流速增大15%时,蓝藻的生物量削减在15%左右,而绿藻、硅藻生物量增多。因此,修建沿河生态护岸、河湖水系连通等可利于改善入湖河道的富营养化状态。     

江水源热泵系统温排水对江水水温及水质的影响

针对江水源热泵系统取水量大可能对江水水质产生影响的问题,以嘉陵江重庆主城段水体为研究对象,采用物理模拟的方法对江水源热泵系统温排水进行了系统的试验研究.结果表明,温排水对排放口近水域水温和水质均有一定程度的影响.在模拟大型江水源热泵系统运行工况的条件下,温排水导致排放口附近水域水温上升约3.3℃,间歇运行时水温能得到有效恢复;温排水导致排放口局部水域溶解氧降低8%～12%;并能加快水中营养物质的循环,从而使水体的高锰酸盐指数升高;温排水有利于水体中的有机氮转化为氨氮,加速氮循环,从而使水体氨氮和总氮含量升高,但对总磷影响不显著.     

夏季香溪河库湾溶解氧与叶绿素a日间垂向分布特征及影响因子初探

为了解三峡水库水华爆发时空特征，于2020年6月在三峡库区香溪河库湾未发生水华的条件下通过日间高频次连续加密监测，分析溶解氧、叶绿素a等指标的时空变化，甄别藻类生长特性。结果表明，温跃层和表中层倒灌异重流的存在阻碍了垂向水动力交换，进而促使水体表底均存在氧跃层；夏季连续的晴天可能会导致07:00～11:00、14:00～17:00爆发水华的几率增加；水华爆发存在滞后性，仅通过单层水体藻密度无法表征藻类生长状况，需通过藻类垂向迁移范围内的平均藻密度作进一步水华预警判断。     

滇池夏季营养盐空间分布特征研究

基于2014年8月滇池外海空间23个采样点的水质采样数据,考虑化学需氧量(COD)、悬浮颗粒物(SS)、总磷(TP)、溶解性总磷(DTP)、总氮(TN)、溶解性总氮(DTN)、叶绿素a(Chla)七种理化变量并加入空间坐标信息,采用K-means聚类分析方法将采样点划分为三组,并对加入空间坐标信息前后的变量进行聚类效果分析,应用相关性分析方法分析聚类后不同组中各测点水质指标之间的相关性,结合七个水质指标的熵权评价结果研究了水质的空间分布特征。结果表明,加入空间坐标信息后的聚类可避免聚类后同组点的空间分布分散的情况,有助于优化常规的水质监测点位;各水质指标之间并不存在明显相关性,叶绿素a的空间差异明显,呈现出北高南低的空间分布特征,这与流域上的营养盐排放主要集中在东北部区域,并随水流由北向南对流扩散有关。     

基于灰色关联和ABC-BP神经网络的叶绿素a浓度预测

为预测太湖梅梁湾叶绿素a浓度,建立了基于灰色关联和ABC-BP神经网络的叶绿素a浓度预测模型,即通过灰色关联分析选取总磷、CODMn、水温、pH值、悬浮质为BP神经网络的输入变量,采用人工蜂群(ABC)算法优化网络权值与阈值,构造基于ABC算法优化的BP(ABC-BP)神经网络模型,预测出2014年1月?2015年12...     

基于灰色关联分析-GA-BP模型的叶绿素a含量预测

为提高水体叶绿素a预测精度和收敛速率,提出一种基于灰色关联度分析和遗传算法优化BP神经网络预测水体叶绿素a的方法。即先采用灰色关联度分析法选取合适的水质指标作为输入因子,然后优化网络隐含层的结构参数,引入遗传算法优化BP神经网络的初始权值和阈值,最后以预测太湖叶绿素a为例进行比较分析。结果表明,优化神经网络隐含层数能进一步提高网络的预测精度、缩短训练时间;灰色关联分析-GA-BP模型相较于BP、GA-BP模型具有更高的预测精度和收敛速度,可为控制水环境监测和决策平台提供科学依据。     

基于CRITIC赋权的模糊综合评判模型在水质评价中的应用

针对多指标因子的水环境评价问题,采用CRITIC法确定各因子的客观权重,并结合模糊数学评判基本理论构建水质模糊综合评价模型。依据我国《地表水环境评价标准》,选用水体中溶解氧(DO)、高锰酸盐指数(COD_(Mn))、重铬酸盐指数(COD_(Cr))、氨氮(NH_3-N)、总磷(TP)、五日生化需氧量(BOD5)、氟化物7种指标作为评价因子,对重庆市水资源规划区长江及嘉陵江干流段9个断面水质进行评价,按照最大隶属度原则确定水质综合评价等级。结果表明,长江及嘉陵江干流段水质多为Ⅰ~Ⅲ类,水质总体较好,但部分断面水质不达标,存在污染现象。通过不同赋权方法评价结果的比较,各断面水质等级基本与实际水质类别相吻合,表明基于CRITIC法赋权的模糊综合评判法在水质评价应用中可行,具有一定的参考性。     

都匀市剑江河水环境修复调控方法及效果分析

水生态文明城市建设对水环境承载能力提出了较高要求,都匀市作为全国水生态文明城市建设试点示范市,修复与调控剑江河的水环境成为都匀市水生态文明城市建设的重要课题。为此,采用负荷历时曲线(LDC)法并结合SWAT模型分析了流域各控制单元的污染因子总氮和总磷的承载情况;针对剑江河流域总磷、总氮负荷超标情况,提出了以削减施肥量和优化耕作方式两类生态措施为核心的水环境修复定量调控方案,并分析不同代表年采取这两类生态措施对流域水环境的改善情况。结果表明,在不影响作物产量的前提下,采用削减30%化肥施用量方案时,最高能减少24%的面源污染,且对总磷的削减效果比对总氮的削减效果更为明显;优化耕作措施的调控效果由好到差依次为等高条植>植草水道>等高种植>植被过滤带;同一种调控措施在枯水年的调控效果优于丰水年的调控效果。研究成果对水环境修复调控方案的制定以及水生态文明城市的建设有指导意义。     

潘家口水库浮游植物分布特征及其富营养化防治

基于潘家口水库水环境状况,描述了2009~2011年潘家口水库优势藻种及其密度演变过程,概括了藻类对水温、营养盐等水环境因子的响应机制;并由2010年10月~2011年8月多断面水质监测数据,分析了潘家口水库优势藻种与水环境因素的适应性。结果表明,各断面优势藻种有向单一种群演化的趋势,水体富营养状况逐渐恶化;识别出潘家口水库富营养化控制的关键区域和重点防范对象,并结合潘家口水库的运行条件提出富营养化防治的建议。     

黄壁庄水库水质评价及氮污染成因分析

根据2006~2016年黄壁庄水库水质监测数据,选取溶解氧、总氮、总磷等8项指标为评价因子,基于模糊数学综合评价法对水库水质进行评价,确定水库主要污染因子,并对主要污染因子成因进行分析。结果表明,黄壁庄水库水质综合评价为地表水Ⅴ类水质,主要受总氮指标影响,其他评价指标基本符合地表水Ⅱ类水质。过高的总氮浓度主要源于较高的硝酸盐氮,来水硝酸盐氮含量高,且库内反硝化作用受抑制,是导致水库硝酸盐氮含量高的主要原因,同时季节变化对库区硝酸盐氮含量也有一定影响。该研究对保护水源地水质,保障黄壁庄水库安全供水具有重要意义。     

统计降尺度法在黄河源区未来降水变化分析中的应用

利用统计降尺度方法对黄河源区的未来气候变化中可能产生的降水变化进行了模拟分析,采用黄河源区的10个水文站点共41a的日降水资料为预报量,以NCEP再分析资料和英国HadCM3模式的大气变量为预报因子,研究了黄河源区月降水的降尺度方法。结果表明:采用建立回归关系和逐步线性回归分析方法可很好地选出有效的预报因子;SDSM模型可有效模拟黄河源区月降水过程,但SDSM模型对降水模拟的量值偏小;在2021～2050年间,黄河源区的降水将会出现一个较大变化,夏季降水呈上升趋势,降水集中于8月附近,上半年降水减少更易发生干旱,下半年发生极端降水事件的频率增加更易发生洪水。     

渗滤池砂样对回灌水中污染物去除的研究

采用室内砂柱实验研究了渗滤池回灌过程中的渗滤层堵塞特征和水质变化规律,通过测定渗透系数定量分析了砂柱的堵塞程度并在回灌过程中测定砂柱不同位置水样的悬浮物浓度、TOC、高锰酸盐指数、总氮、无机阴离子等的变化.结果表明,回灌水中的悬浮物颗粒充填含水介质空隙引起的机械堵塞为砂柱堵塞的主要原因,砂柱对回灌水具有明显的去除作用,但对回灌水中的有机物、还原性污染物去除作用有限,当回灌水的污染物浓度较高时,地下水将被持续污染.     

福建长乐牛头湾海区浮游植物生态调查

2006年6月13日对福建长乐牛头湾海区进行生态调查,鉴定出浮游植物4门44属94种,平均密度2.51×106个/L,各调查站住均以硅藻为主,其中中肋骨条藻Skeletonema cotatum为绝对优势种,占浮游植物总数量的83%.四个群落结构指数评价结果:牛头湾海区夏季浮游植物生态多样性和均匀度较低,丰度和优势度较高,该海区处于中营养水平.