三峡水库香溪河库湾水环境容量研究

三峡水库蓄水后,水库回水区的水文情势发生了显著变化,香溪河库湾受回水顶托,营养物质大量富集,致使该库湾的许多污染指标超标,直接威胁流域生态、经济的可持续发展.欲有效地改善香溪河库湾水环境质量,必须研究库湾的水环境容量,并以此作为污染防治的依据,对主要污染物实行总量控制.通过对香溪河库湾水质野外监测和数据分析,表明主要污染物为PO4、NH4.应用WASP水质模型,对三峡水库香溪河库湾进行水质模拟.根据水质模拟结果,采用解析法、功能区段首控制法定量计算出了香溪河库湾各功能控制区段的水环境容量,各控制区污染物应削减量或可新增加量,并初步地提出了一些相应的污染治理措施.     

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。     

三峡水库春季调度对香溪河水动力场的影响

为了研究香溪河库湾水体富营养化的问题,采用数值模拟的方法分析了香溪河库湾春季水动力场的特点,并按照持续抬高和降低三峡水库水位两种工况研究了香溪河水动力场的变化。结果表明:①春季香溪河库湾水体存在着明显的分层异向流动,主要表现为表层水体由长江干流流向库湾,长江干流与库湾支流水体的交换作用明显;②水位持续下降或者持续上升的调度方式会对香溪河水动力场产生一定的影响,不仅使水体流向发生改变的位置有所变化,而且明显改变了库湾中上游水体流速,主要是表层水体流速;③水位持续下降会对水体分层流动产生抑制作用,而水位持续上升会促进水体的分层流动。     

香溪河库湾春季营养盐空间差异性成因分析

三峡蓄水后,香溪河库湾春季水体中营养盐分布呈明显的空间差异性,具体表现为总氮含量大致呈从上游到河口逐步升高的趋势,而总磷含量呈从上游到河口逐步降低趋势.为明确库湾水动力条件对库湾营养盐空间分布的影响,本文采用三维数学模型模拟了三峡蓄水后香溪河水动力场的分布,利用示踪方法分析了三峡蓄水初期香溪河库湾水动力场对春季营养盐时空分布的影响.结果表明,春季库湾近河口区域水体表现出明显的分层分向流动特征,长江干流水体与库湾水体间的交换作用显著,相应磷营养盐也随水流带出库湾,干流水体对香溪河库湾磷营养盐有明显的稀释作用,特殊的水动力条件是库湾营养盐空间分布差异性主要成因.研究可为三峡水库正常调度运行后香溪河库湾富营养化的控制和治理提供方法,也可为相似库湾营养盐的分布特征研究提供参考.     

三峡水库香溪河库湾富营养化状态的评价研究

以2008年三峡水库一级支流香溪河库湾为研究对象,在野外监测的基础上,对该库湾的富营养状态进行了评价研究。研究表明,整个库湾已呈现中度富营养化。库湾上游区域富营养化程度较下游区域严重,其中上游回水末端XX09和XX10样点富营养化程度最严重。     

青岛棘洪滩水库氮磷营养盐分析

根据棘洪滩水库2000—2009年水质监测数据,分析该水库水体中总氮(TN)、总磷(TP)及叶绿素(Ch-l a)等水质指标的变化情况,并进行富营养化评价。结果表明:TN质量浓度超出地表水Ⅴ类标准,TP质量浓度满足地表水Ⅱ类标准,ρ(TN)/ρ(TP)值为80.6～246.2,水库属于磷(P)限制型。TN质量浓度冬季、春季较高,夏季、秋季逐渐降低;TP、Ch-la质量浓度在夏末和秋季较高,春季和冬季较低。水库营养盐主要来源是引水,水库水质2000—2009年近10年的营养程度均为中营养。     

三峡库区支流库湾水体富营养化演变特征研究

支流库湾水体富营养化是三峡水库蓄水带来的主要水环境影响特征之一。根据对不同历史蓄水期间三峡库区各支流库湾的水质变化特征及富营养化状态分析表明:三峡水库从试验性蓄水阶段进入常态调度运行后,支流库湾的水动力条件被进一步削弱,入河污染物扩散能力大幅度降低,库湾水质逐渐变差,各支流库湾普遍表现为中、富营养级水平,年内整体表现为春季高于秋季。从三峡库区支流库湾水体富营养化演变特征来看,库湾水动力条件由河流态改变为湖库态是其发生水体富营养化的主驱动力因素,陆域营养盐输入是库湾水体富营养化演变的物质基础     

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。     

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。     

上海市淀山湖水域春夏季水质特征及环境容量分析

根据2011-2015年间春夏季对上海市淀山湖水域中pH、水温、溶解氧、总氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮、总氮及总磷等环境因子的调查结果,分析水体中氮磷变化特征及营养盐限制状态,采用综合营养状态指数法对水体富营养化现状进行评价,利用数学模型估算淀山湖主要特征污染物的环境容量。结果表明:调查期间TN、TP春季与夏季存在显著差异,除2014年TP季节规律不明显外,春季TN、TP含量显著高于同年夏季;淀山湖三态氮含量排序,NO_3~-—N含量最高,TAN其次,NO-2—N最低,淀山湖水域三态氮基本达到热力学平衡;氮磷Pearson相关性分析表明湖库整体呈氧化性环境,氮磷补给具有异源性。根据水中营养物限制性分类标准分析得出,大多数情况下淀山湖水域氮磷比例合理,少数情况下营养盐限制状态以磷限制为主,氮磷限制状态交替存在的情况,可能会对浮游植物生长和群落演替产生影响。综合营养状态指数法计算结果表明调查期间淀山湖均处于富营养化状态,其中2014年之前基本处于中度富营养化状态,2014年以后处于轻度富营养化状态。环境容量分析表明除2014年夏季CODMn外,调查期间淀山湖水体CODMn、TN及TP的污染负荷现状均大于同期保护目标要求的水环境容量,为达到水环境保护的目标,需要进行不同程度的削减。     

汉江中下游丰枯水期水质时空变化特征

为探究汉江中下游丰、枯水期水质时空变化特征,于2019年6月丰水期和2020年1月枯水期对汉江中下游(丹江口-武汉段)开展全面调查,布设了18个干流采样断面和2个支流采样断面进行采样和分析,并采用综合污染指数法和综合营养状态指数评价法对水质进行评价。研究结果表明:汉江中下游干流综合污染指数在丰、枯水期整体表现为无显著性差异,但从各断面比较来看,大多数断面丰水期污染程度大于枯水期,空间上丰、枯水期沿程各断面变化趋势相似,污染较大的断面分布在襄阳、汉川和武汉段;主要污染因子为总氮(TN)、总磷(TP)、氨氮(NH₃-N),其中TN浓度在丰、枯水期各断面均超过地表水Ⅱ类标准,且丰水期显著大于枯水期,TP浓度多数断面丰水期大于枯水期,超过Ⅱ类水标准限值断面的比例为27.8%,NH₃-N在枯水期均处于Ⅱ类水标准限值内,仅在丰水期个别断面出现超标现象。通过综合营养状态评价可知,汉江中下游综合营养状态指数处于中营养到轻度富营养状态,整体上呈沿程递增趋势,时间上表现为丰、枯水期无显著性差异,但枯水期综合营养状态指数波动更大。对污染成因进行分析,汉江中下游水质主要受点源、非点源污染和支流汇入,以及水利工程等的影响。研究成果可为汉江中下游水资源保护和可持续发展提供科学依据。     

南水北调中线水源区氮磷面源污染负荷计算

近几十年来,南水北调中线水源区农业面源污染问题日益凸显。选取丹江口库区代表性监测断面进行水质和富营养化分析,并利用输出系数法计算分析水源区面源污染情况。分析结论为:丹江口库区水质基本良好,但总氮浓度超标,目前富营养化程度不高,尚处于中营养状态;2014年南水北调中线水源区总氮年输出量为13.53万t,总磷年输出量为0.63万t,其中畜禽养殖业对总氮年输出量的贡献率最高,农村生活对总磷年输出量的贡献率最高;按照行政区划分析,总氮年输出量最高的市为十堰市,总磷年输出量最高的市为汉中市;南阳市是水源区单位面积污染负荷强度最高的市;平原丘陵区单位面积面源污染负荷强度最高,面源污染负荷强度随着海拔的上升明显降低。通过计算水源区不同区域面源污染情况,可以摸清中线水源区面源污染总量及分布特征,为水源区的水质保护和管理提供支撑。     

溧水水库型饮用水水源地水环境现状及污染源分析

为研究溧水方便水库的污染情况与环境现状,分析了COD、TN、TP、叶绿素量等指标,发现以农田径流为主的面源污染是最主要的水源地污染源,水源地主要超标污染物为TP及TN,总体属于Ⅳ类水。通过对大量数据进行指数分析发现:方便水库平水期水质最优,基本处于贫-中营养等级;丰水期的水质最差,基本处于中度富营养化状态,水体富营养化严重;枯水期水质良好,存在轻度富营养化趋势。方便水库的底泥重金属污染等级为低风险等级,整个方便水库的底泥属于营养盐污染底泥,有机污染严重,亟需进行适当的清淤处理。本研究对预防和控制水体污染及富营养化有一定的参考作用。     

水网连通对大东湖富营养化的影响

为定量评价水网连通对湖泊富营养化的影响,以武汉大东湖水网连通为研究对象,构建大东湖水网水生态环境数学模型,在模拟分析水网连通前后COD、TN、TP、Chl-a等富营养化评价指标变化的基础上,进一步计算和评价水网连通对各湖泊综合营养状态指数、营养状态的影响。计算结果表明:水网连通后,杨春湖、沙湖、北湖水质改善,藻类生物量减少,水体富营养程度降低;东湖、严西湖水质有一定恶化,藻类生物量增加,水体富营养程度升高;水网连通对湖泊富营养化的影响较复杂,且存在污染风险。研究成果可为水网连通工程的管理运行提供参考依据。     

辽河源头区流域农业非点源污染负荷估算

近年来,非点源污染已成为我国水体污染的主要来源,其中又以农业非点源贡献最大。为探究辽河源头区流域农业非点源污染程度,运用排污系数法估算1999-2009年流域非点源污染负荷进行估算,对COD、TN、TP和氨氮的污染负荷变化趋势进行分析,应用等标污染负荷法对流域农业非点源污染状态进行评价。结果表明:1999-2009年辽河源头区流域农业非点源污染COD,TN,TP,NH3-N平均入河总量分别为35 899.67,10 402.40,1 258.56,4 306.22t/a。从不同污染物看,TN是辽河源头区流域面源污染的主要污染物,占污染物比重的47.21%。从不同污染源分析,畜禽养殖的污染负荷比为70.56%,远远超过另外三种类型的非点源污染负荷的总和,畜禽养殖污染是辽河流域非点源污染的主要来源,农村生活源的污染负荷比为19.33%,高于种植业及水产养殖业。从流域不同地区看,梨树、公主岭、东辽、双辽4市县对流域污染贡献较大,是辽河源头区流域的主要污染区域。     

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。     

长江源和怒江源区水体氮磷化学计量特征初探

根据2016年长江源和怒江源区现场调查获取的水质监测资料,分析了长江源和怒江源区河湖水体的基本理化参数、氮磷含量和形态指标,并利用氮磷化学计量比(m(TN)∶m(TP),氮磷质量比)特征评估了江源地区河湖水体的氮磷养分限制状态。结果表明:长江源和怒江源区河湖水体的总氮含量介于0.475~0.956 mg/L,满足地表水Ⅱ—Ⅲ类水质标准;总磷含量介于0.006~0.017 mg/L,满足地表水Ⅰ—Ⅱ类水质标准;硝态氮占总氮含量的43.5%~85.5%,是河湖水体氮素的主要组成部分,对江源地区水体总氮污染的贡献更大;氮磷比介于33.7~79.3,磷素是江源区河湖水体中浮游植物生长的限制性营养因子。研究成果可为揭示江源地区河湖水体的富营养化进程和水生态环境保护提供数据支撑。     

沙颍河(河南段)水污染的时空分布规律

对沙颍河流域(河南段)的沙河、颍河、贾鲁河水质进行监测,分析沙颍河水污染的时空分布规律特征。结果显示:①流域内主要支流沙河、颍河、贾鲁河水体TN浓度均超过Ⅴ类地表水质量标准要求,为劣Ⅴ类。②流域水体CODMn、TP浓度从上游的Ⅳ类到下游的Ⅴ类逐步恶化,部分河段超过Ⅴ类水质要求。周口段贾鲁河和沙颍河NH3-N、TN、TP、CODMn浓度超过Ⅴ类水质标准;沙河、颍河TN、CODMn浓度为Ⅴ类或超Ⅴ类水质标准,NH3-N符合Ⅲ类水质标准,TP符合Ⅳ类水质标准。③沙颍河流域水体TN、TP、CODMn浓度随季节而变,枯水季节的TN、TP浓度明显高于丰水季节,CODMn浓度明显低于丰水期。④沙颍河流域主要污染因子为TN,其次为CODMn和TP。认为流域水污染最严重的河流为贾鲁河,其次为颍河和沙河,该流域水体不仅点源污染严重,还存在明显的面源污染。     

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。     

贾鲁河郑州段水质评价和污染源解析

2016年7月(有引水)和9月(无引水)分别对郑州贾鲁河水系9个断面进行了采样分析,采用综合水质标识指数法和因子分析法分别进行水质评价和污染来源分析。结果表明,贾鲁河郑州段上游水库综合水质为Ⅱ类或Ⅲ类,中游湖泊水质为Ⅳ类,下游为Ⅳ～劣Ⅴ类;索须河和七里河水质分别为劣Ⅴ类和劣Ⅴ类并黑臭;通过杨桥干渠向贾鲁河引黄补水只能暂时改变最近受水区的水质,对出郑州断面水质无明显影响。2个因子可解释5个水质指标的信息;在干流下游和支流,第一污染因子代表性指标TN、TP、NH■-N主要与市政污水处理厂排水相关,第二污染因子代表性指标COD_(Cr)和COD_(Mn)主要与未处理污水相关;贾鲁河上、中游主要为面源性和内源性污染。