湖库型水体总氮总量控制目标的区域分配研究

基于层次分析法原理,以资源禀赋、社会经济、农业生产生活、污染治理水平为主要考虑因素设计指标体系和层次结构,建立了湖库型水体总氮总量控制目标分配方法,并在石头口门水库流域进行了应用,为湖库型水体总氮总量控制目标分配及石头口门水库流域总氮总量控制提供借鉴。     

扬水曝气技术对周村水库藻类的控制

扬水曝气作为湖泊、水库水体修复技术之一,在国内多个水源水库水质改善工程中得到应用。为进一步研究扬水曝气技术对湖库藻类的控制效果及其机理,在对北方温带季节性分层水库-周村水库垂向水体的理化指标及藻类参数进行常年监测的基础上,于2015年8月—9月扬水曝气运行前后对垂向水体理化指标及浮游植物生物量、群落结构及丰度进行了连续监测和对比分析。结果表明,扬水曝气破坏了水体分层,藻类生物量锐减,多样性水平提高,藻类密度垂向差异消失,优势种群由威胁性较大的蓝藻、绿藻变为威胁性较小的硅藻,水体生态状况良好。扬水曝气系统对氮营养盐含量、热分层结构和光照条件的影响是促进了藻类群落结构改变的主要原因。     

三峡水库泄水期香溪河库湾营养盐动态及干流逆向影响

为了研究水库干流对支流库湾营养盐动态的影响,于2009年春季三峡水库汛前泄水期,通过监测分析了库湾水流特点及叶绿素a、总氮、总磷和溶解性硅酸盐的时空动态。研究发现:三峡水库汛前泄水期,库湾水体表现为分层异向流动,干流水体以异重流形式倒灌入库湾;特定的水流特性为泄水期库湾营养物质运移提供了水动力基础,水库干流对库湾营养盐的补给及水华暴发范围有明显逆向作用;受干流影响,氮和硅自河口至回水末端呈递减趋势,磷主要受上游来水影响,空间分布趋势与氮、硅相反;叶绿素a浓度峰值向上游移动,水华范围向上游收缩,河口处叶绿素a浓度的时间均值明显低于回水末端,表明三峡水库泄水期香溪河库湾下游水体水华受到干流逆向影响的抑制。     

多级生态库塘对低污染水体的净化

为分析多级生态库塘对入洱海低污染水体的净化效果,以大理市上鸡邑村新建多级串并联库塘为研究对象,跟踪监测了库塘各单元进出口水体中总氮(TN)、氨氮(NH_4~+-N)、总磷(TP)变化情况,并对库塘净化效果进行分析。结果表明:多级串并联生态库塘对水体中TN、NH_4~+-N、TP的去除率分别达30.98%～54.96%、54.11%～64.17%、27.11%～47.83%,净化效果较好。库塘对低污染水氮磷去除效果在不同单元和季节存在差异,各净化单元中,稳定塘对水体净化效果最不理想,对水体中TN、NH_4~+-N、TP去除率分别为2.88%、-17.50%、-16.83%。库塘旱季对水体中氮磷净化效果优于雨季,对水体中TN、NH_4~+-N、TP平均去除率分别为46.23%、84.43%、38.61%,均高于雨季。     

天目湖富营养化现状研究

基于2005年天目湖(沙河水库)库体和取水口水质监测资料,分析其水库水质和富营养化状况.结果表明,全年水库透明度为3.10±0.14 m,总氮为0.455±0.036 mg/L,总磷为0.017±0.004 mg/L,N/P比的均值为28.8±9.5,浮游植物生长主要受营养盐磷的限制.采用总氮、总磷、透明度、高锰酸盐指数、溶解氧五项指标作为参数的富营养状态指数,评价结果表明,沙河水库水体营养水平较低,处于贫营养状态.     

青山水库底栖动物群落初步研究

1996年10月－1997年7月对青山水库底栖大型无脊椎动物群落进行了4次采样调查,共发现大型底栖无脊椎动物16种,其中寡毛类5种,水生昆虫7种,软件动物2种,蛭类和线虫各1种。青山水库底栖动物群落密度和生物量的水平变化为库出口＞库中心＞进口。湖区底栖动物群落占优势的各类为：刺夹长足摇蚊（Tanypus punctipennis）、花翅前突摇蚊（Procladius choreus)和霍甫水丝蚓（Limnodrilus hoffmeisteri)。调查结果表明,目前青山水库底栖动物群落的种类组成指示该水体已属富营养型,但从生物量上分析,目前青山水库应属中营养。     

水源水库沉积物磷的赋存形态及其与间隙水磷的关系

为了探明水源水库沉积物磷的赋存形态及其对水体磷的影响,采用连续提取方法,研究了周村水库沉积物中磷的赋存形态分布特征,并探讨了沉积物各形态磷与总磷、烧失量及间隙水中磷的相关性。结果表明,周村水库内源磷负荷较高,沉积物中TP表现出表层富集的现象,表层沉积物中TP空间分布存在较大差异,上游浅水区为554~563 mg·kg~(-1),库心附近为424~1 161 mg·kg~(-1),而坝前深水区高达812~2 969 mg·kg~(-1)。无机磷(IP)是总磷(TP)的主要成分,占TP的79.26%~89.12%,IP主要由铝/铁磷(Al/Fe-P)构成。沉积物中的Al/Fe-P含量很高,具有很大的磷释放潜能。沉积物中各形态磷的浓度垂向分布随深度增加而逐渐降低,其中B、C两点变化最为明显。相关性分析结果表明,间隙水PO3-4-P与Fe-P存在较好的相关性,说明Fe-P对周村水库沉积物间隙水中PO3-4-P浓度分布有着重要的影响,周村水库水体季节性分层导致恒温层厌氧情况的发生,Fe-P在厌氧还原条件下释放进入间隙水并向上覆水扩散,进而可能对水体水质产生影响。     

渗透坝对丹江口库湾水体氮磷负荷削减的应用

为了解决丹江口库湾局部水体富营养化问题,以水体氮、磷削减负荷为目标,利用渗透坝对库湾水体进行净化,促进库湾水体流动循环。该技术以渗透坝为主体,包括提水风车、生态塘和布水系统,设计进水负荷为16.7 L·min~(-1)。结果表明,三级坝系统对水体中TP、TN、NH_4~+-N和NO_3~--N负荷平均削减率分别为48.3%、46.8%、56.9%和52.1%,进水中NO_3~--N负荷量的标准偏差较大,为2.01,出水氮磷负荷量波动比较稳定,TN削减负荷量标准偏差较大,为1.08。TSS出水负荷量出现升高现象,分析表明TSS主要成分为固体颗粒物质。该技术的应用对库湾水体氮磷负荷具有显著的削减作用,同时能够增强库湾水体的流动循环,可有效防止水体富营养化现象发生。     

周村水库季节性热分层消亡期水质响应特性

以我国北方代表性水库周村水库为研究对象,研究分层消亡对水库水质污染的影响。于2014年10月—2015年1月对周村水库热分层减弱消亡期理化指标和浮游植物进行连续监测。结果表明:秋季水体分层结构的破坏,对水库水质污染与水环境的变化影响显著。随着秋季气温的下降,温跃层厚度减小,混合深度增大。分层破坏期间,水库底部仍处于厌氧状态,大量污染物(如锰、氨氮、硫化物等)从沉积物中释放出来。随着混合深度的增加,蓄积底部水体中的还原性污染物向上迁移,大量消耗水中溶解氧,导致水质恶化、嗅味异常、鱼类大量死亡。同时,大量的藻类可利用营养盐通过水体对流进入上层水体,但由于秋冬季水温和光照强度较低,并未引起浮游植物密度的增长。     

三峡水库135 m蓄水前后水体重金属环境健康风险评价

三峡水库135 m蓄水后,水体中各重金属的单因子污染指数和Nemerow综合污染指数均有不同程度的增大,特别是Pb污染应该引起重视.健康风险评价结果表明,成库前后非致癌有毒化学物质(Hg、Pb和Cu)所引起的健康危害的个人年风险为Pb＞Cu＞Hg,致癌物质对人体健康危害的个人年风险均大于非致癌物.各类污染物所致个人平均健康危害成库前后均低于国际辐射防护委员会(ICRP)推荐的标准,为可接受水平.     

环境水体中四溴双酚A的HPLC-MS/MS分析方法的建立与应用

四溴双酚A(tetrabromobisphenol A,TBBPA)是目前使用量最大的溴代阻燃剂.随着它的广泛应用,已经引起了大气、水体、沉积物和土壤等环境介质及相关生态系统的严重污染.建立了环境水体中TBBPA的高效液相色谱-串联质谱(HPLC-MS/MS)分析方法.该方法采用电喷雾电离(ESI)负离子模式进行扫描,...     

水源水库致嗅类挥发性有机硫化物时空变化特性

为研究山东周村水库水体中致嗅类挥发性有机硫化物(VOSC)的时间空间变化趋势,通过吹扫捕集-气相色谱质谱连用法(PT/GC-MS)检测分析确定水库水体中典型的VOSC,并在7—12月对水库进行连续监测,同时结合温度,溶解氧水平,氧化还原电位,硫酸根浓度和硫化物浓度分析该物质含量随时间和空间的变化特性。结果表明,周村水库中较典型的VOSC为乙硫醇,二甲基三硫醚,这2种物质浓度随温度变化明显,温度越高,水中含量越大,具有较强季节性。二者浓度随着水深增加而增大,其中溶解氧含量为主要影响因素,强还原态环境对硫醚硫醇的释放也有一定促进作用。通过水库原位围隔曝气实验证明,向水中曝气充氧能有效降低水库水体中乙硫醇和二甲基三硫醚的含量,曝气量为15 L·h~(-1)时连续运行72 h的去除率分别为90%和80%以上。     

小球藻对DDT富集的研究

天津化工厂等十几个工厂所排放的工业废水通过沟渠汇入汉沽污水库,污水中含DDT、六六六和汞等多种有毒物质。水库中氮、磷等元素非常丰富,藻类生长旺盛。该污水库是个简单的氧化塘,天津市环办,中国科学院动物研究所等单位的有关污水库水质分析数据及库中浮游生物分布情况调查结果表明污水库有相当强的净化能力。本文主要报导小球藻富集DDT的能力,为研究污水库中生物净化,为污水库管理、改造提供参考。     

青岛市王圈水库锰污染的动态监测与成因分析

在掌握青岛市王圈水库自然地理的基础上,于2011年7、8、9、11月对水库水质和底质进行了动态监测.结果表明:(1)王圈水库水温垂向分布受水深和季节的控制.在水深大于8m的区域,夏季水温逐渐分层,到8月中旬,在水深8m处形成温跃层,此时上层处于富氧状态,而温跃层以下溶解氧迅速减小.秋季水温分层消失,水库水体为富氧状态,溶解氧为8 mg/L左右.在水深小于8 m的区域,全年水温不分层,溶解氧垂向分布均匀.(2)王圈水库主要入库河流中可溶性锰均未超标而库底沉积物中富含锰,反映出沉积物内源释放是水库锰污染的主要来源.水库水深大于8 m的区域,夏季随着温跃层的形成,温跃层以下由氧化状态变为还原状态,沉积物锰大量释放,最高可达1.28 mg/L；到秋季,水温分层消失,下层恢复成氧化状态,抑制了锰的释放.其他区域全年处于氧化状态,没有形成锰污染.     

大水深水库内源污染特征及控制技术

对黑河金盆水库水温、溶解氧、pH和底部水质的监测分析结果表明,黑河金盆水库属于稳定的大水深分层型水库,水体分层阻碍了上下层水体之间的物质交换,在水体和底泥耗氧的双重作用下,溶解氧从表层水体的8 mg/L左右降低到底层水体的0.1～0.2 mg/L;在厌氧条件下,底部沉积物中N、P、Fe和Mn等污染物大量释放,导致底部水体中NH3-N、TN、TP、Fe、Mn和COD均值分别达到2.22、2.30、0.05、0.13、2.53、74.00 mg/L。针对水体分层对底部水质产生的不利影响,认为扬水曝气技术适宜于大水深水库的水质原位改善和内源污染控制。     

水源水库沉积物间隙水营养盐分布特征及扩散通量

为了阐明水源水库沉积物营养盐释放对水体富营养化的贡献,以周村水库为研究对象,探讨沉积物间隙水中氮、磷营养盐的分布特征,同时采用Fick第一定律对沉积物-水界面营养盐的扩散通量进行了估算。周村水库表层沉积物间隙水中NH+4-N的浓度为6.47 to 16.82 mg·L~(-1),PO3-4-P的浓度在0.13 to 0.56 mg·L~(-1)之间,均远高于上覆水中的营养盐浓度,表明周村水库表层沉积物具有很大的营养盐释放潜能。Fick第一定律的计算结果表明,沉积物-水界面NH+4-N与PO3-4-P的扩散通量分别为62.831 to 133.231和0.364 to 1.271 mg·(m2·d)-1,研究区域中间隙水中的营养盐均由沉积物向上覆水扩散,沉积物是底层水体营养盐的重要来源。     

红枫湖水体中叶绿素a的遥感监测

以地处贵州中部的红枫湖水库为研究区,2010年的ALOS影像为基础,利用B3、B4(三波段和四波段)的乘积影像研究红枫湖水库库区表面的叶绿素a分布情况。结果表明,库区水体叶绿素a浓度在空间分布上呈现自三岔河入水口到北湖逐渐降低,沿岸边向湖中心逐渐降低的态势。探讨了适宜该库区的水体叶绿素a的提取方法,并引入基于费歇尔准则的最优分割算法,利用计算机编程实现了该库区叶绿素a分布水平的最优分划。这一系列针对该库区水体叶绿素a提取、分析和监测的优化方法,对该水源地的污染监测和库区的生态治理有一定的参考价值。     

滞洪型平原水库库底沉积物对氮素的吸附规律

为掌握年调节型平原水库库底沉积物对氮素吸附规律,以辽河石佛寺水库为例,通过采集库底沉积物和地表水样进行室内土柱吸附实验,对库底沉积物中氮素吸附规律进行研究。结果分析表明,库底沉积物对氨氮和总氮的吸附过程均存在快速吸附、慢速吸附和吸附饱和3个复合动力学过程,吸附周期均为31 d,最高去除率分别为95.7%和90%。氨氮吸附平衡浓度与吸附量之间满足Freundlich方程,拟合的方程为Q=0.0015×C0.927,相关系数R2=0.937;总氮吸附平衡浓度与吸附量之间的关系基本满足Freundlich方程,拟合的方程为Q=10-14.622×C10.585,相关系数R2=0.812。此次研究为掌握年调节型平原水库库底沉积物吸附氮素机制和保护库区地下水环境提供了科学依据。     

西苕溪流域沉积物及土壤对磷吸附/解吸特性研究

以赋石水库和其上游河道沉积物以及流域内代表性水稻土为对象,通过分析其理化性质,改变上覆水磷浓度和pH的方法探讨沉积物和土壤对磷吸附/解吸的影响。结果表明:(1)沉积物内较高的磷含量,导致吸附/解吸平衡浓度较高,因此在水库和水体中起着磷"源"的作用;(2)土壤最大磷吸附量为566.45mg/kg,远大于沉积物的吸附量,同时吸附/解吸平衡浓度较低,因此在治理湖泊富营养化时,要加大水土保持的力度,尽量减少作为最主要污染源的农田土壤磷素流入水体;(3)无论上覆水中磷浓度升高还是降低,在未达到吸附/解吸平衡浓度前,土壤和沉积物会持续释放磷,故应把水体治理的重点放在降低土壤和沉积物的磷含量上;(4)上覆水的pH对样品的磷吸附和释放都有显著的影响。在酸性(pH3)或碱性(pH9)环境下,样品的磷吸附量均急剧下降,而水体酸化更易导致平衡后上覆水磷浓度的降低。     

不同水生植物对富营养化水体净化和温室气体排放的影响

水体富营养化和温室效应均是目前较为严重的环境问题。已有的水生植物净化富营养化水体研究主要侧重于净化效果,较少研究其净化过程中温室气体的排放特征,更忽略了水生植物对富营养化水体的减污降碳协同治理效果。基于此,通过人为添加氮磷模拟富营养化水体,将水生植物——水竹(Phyllostachys heteroclada Oliver)、竹叶眼子菜(Potamogeton wrightii Morong)、黑藻(Hydrilla verticillate(L.F.) Royle)、铜钱草(Hydrocotyle vulgaris L)、纸莎草(Cyperus papyrus Linn)和黄花水龙(Ludwigia peploides subsp.stipulacea(Ohwi) Raven)设置5个试验组及1个空白组,研究不同水生植物及其组合对富营养化水体的净化效果和温室气体(CO₂、CH₄、N₂O)排放特征。结果表明：1)在富营养化水体净化过程中,各试验组在净化第15天基本上能把水体净化完全。2)净化第15天时,水-气界面CO