枯水期鄱阳湖及其滨湖水体氮磷等污染物分布与藻华风险研究

在以往研究重点关注鄱阳湖主湖区水生态环境基础上,在枯水期对鄱阳湖及其滨湖水体等鄱阳湖邻近污染汇湖网络进行了氮磷等主要营养物质及浮游植物调查,并从全局角度对结果进行了主成分分析评价和藻华成因Pearson相关分析,为系统全面评估鄱阳湖整体水环境污染状况及藻华风险预警提供科学依据。得出主要结论如下:枯水期鄱阳湖及周边水体的营养盐浓度普遍偏高,如藻华关键指标因子总磷主湖区平均达到0.22 mg·L-1,"五河"平均为0.12 mg·L-1,鄱阳湖主湖区营养盐浓度如总氮和总磷总体呈现南高北低分布,如总磷南部平均0.29 mg·L-1,北部0.14 mg·L-1,可能主要受南部受污染较重的入湖支流赣江和饶河污染输入影响。主成分分析结果表明,枯水期湖泊型水体水质主要受总磷、总氮、温度及p H影响,上述指标值越高,主成分分析的水质评价结果越差;河流型水体则主要受总氮、氨氮、温度、p H和透明度影响。滨湖湖泊中柘林湖水质良好,对修河和鄱阳湖水质起较好的促进作用,入湖河流的中小河流如博阳河水质较"五河"水质好,"五河"中赣江和饶河污染尤为严重。枯水期鄱阳湖和艾溪湖均发生了蓝藻水华,微囊藻是鄱阳湖蓝藻水华的绝对优势种。对鄱阳湖蓝藻水华区水体毒素分析表明,其水体溶解性微囊藻毒素浓度达到了1.60μg·L-1,其中MC-RR占蓝藻毒素总量的92.6%,MC-LR占5.2%,MC-YR占0.8%,其它类型毒素异构体约占1.4%,总体毒害风险尚不高。对数据进行相关分析表明,秋季高温气候、湖区高浓度的氮和有机物污染可能是该区域湖泊藻类增殖和水华暴发的主要成因。     

黄河宁夏段水质评价及其污染源分析

以黄河宁夏段干流水质监测资料为基础,利用多元统计法对水质样本点进行主因子分析、方差检验和聚类分组,对分组后的水质指标样本点应用综合水质标识指数进行综合评定.结果表明:(1)黄河宁夏段干流水体水质量为Ⅱ—Ⅴ类水质,入境断面水质量为Ⅱ类水质,出境断面水质量为Ⅲ类水质.(2)从上游到下游断面水质呈现恶化趋势,平水期最好,丰水期次之,枯水期最差.(3)水质评价结果分辨率高,客观反映了黄河宁夏段综合水质特征信息.因此,基于多元统计与综合水质标识指数的水质评价方法对黄河宁夏段水环境的水质评价工作具有较好的适用性.     

洞庭湖水污染特征及水质评价

于2016年4月—2017年3月对洞庭湖区11个监测断面396个表层水样进行采集,选取8个水质指标进行因子特征分析,并采用单因子评价法、综合污染指数法和主成分分析法对洞庭湖水质进行综合评价.洞庭湖水体呈弱碱性,总氮(TN)和总磷(TP)为超标污染物.单因子评价法结果表明,TN和TP为洞庭湖水质的主要限制因子,TN参与评价时,洞庭湖水质为Ⅴ类或劣Ⅴ类.综合污染指数法结果表明,洞庭湖水质状况为中污染,平水期水质优于枯水期和丰水期,主要污染因子为TN、TP、五日生化需氧量(BOD5)和高锰酸盐指数(CODMn).主成分分析结果表明,洞庭湖水质主要受p H、溶解氧(DO)、氨氮(NH3-N)和TN等指标影响,西洞庭湖水质较好,南洞庭湖次之,东洞庭湖较差.3种方法是定性和定量评价的有机结合,评价结果不完全一致,故采用多种评价方法来开展水质评价十分重要.     

秦皇岛主要入海河流污染及其对近岸海域影响研究

利用饮马河、洋河、汤河和戴河的水文和水质监测资料,分析了各河流的污染状况、营养状态、污染物入海通量及其对海域水质的影响。结果表明：秦皇岛市入海河流中饮马河和洋河污染较重;通过污染分担率分析,秦皇岛入海河流的首要污染物为DIN、COD,其次为PO43--P;采用综合营养状态指数法评价,汤河处于轻度富营养状态,戴河处于中度富营养状态,而洋河和饮马河都已达到重度富营养化状态,可见秦皇岛入海河流的富营养化现象非常严重;秦皇岛主要河流污染物入海通量近年来基本呈减小趋势,饮马河和洋河年均入海污染物量占到秦皇岛市陆源入海污染物总量的94.91%;通过相关分析表明,秦皇岛近岸海域的水质主要受入海河流影响,尤其是CODMn、DIN、PO43--P在河、海间存在线性关系,具有强相关性。因此应加强对入河污染物的管理,重点应放在生活污水、农业面源污染的治理上,从而改善近岸海域的水质状况。     

太湖流域西北部地表水中农药的污染特征及生态风险评价

为研究太湖流域西北部地表水中农药的污染特征、时空分布及生态风险,分别于2019年3月(枯水期)和8月(丰水期)对目标区域的湖泊和重要河流中的农药进行监测分析。采用固相萃取结合高效液相色谱串联质谱法对120个地表水样品中的农药进行分析测定,共检测到7种杀虫剂和5种杀菌剂。整体上,枯水期农药污染较丰水期严重,农药总浓度的平均值分别为191.87 ng·L-1和171.07 ng·L-1。残留最高、分布最广的农药是吡虫啉(浓度范围ND～197.97 ng·L-1,检出率98%)和多菌灵(浓度范围ND～114.44 ng·L-1,检出率97%)。靠近农业区的漕桥河(S5和S6)和锡溧漕河(S36)是重污染区,漕桥河的S6点位是污染最严重的点位。采用风险商指数对农药进行生态风险评估,丰水期地表水中的农药对水生生物的威胁大于枯水期。有机磷类杀虫剂和苯并咪唑类杀菌剂对水生生物具有高风险,需要引起重视。     

洱海流域水质时空变化特征

依据2009年洱海流域62个样点的水质调查数据,应用聚类分析对洱海流域水质时空变化特征进行分析,将样点在空间上分为4组,分别为无干扰的苍山林区源头溪流(A1)、受到一定程度人类干扰的流经农业区和城镇区溪流的中上游段及湖泊(A2)、干扰较严重的流经农业区和城镇区溪流的下游段(A3)以及干扰最为严重的洱海岸边带(A4),判别分析结果表明聚类准确率达95.2%。应用主成分分析方法得到影响洱海流域水质的4个主成分为:第1主成分,Alk、Ca2+、Mg2+、HS;第2主成分,TP;第3主成分,TN和NO3--N;第4主成分,DOC和TOC,这些主成分空间差异明显。在时间尺度上,Alk表现为丰水期高于枯水期;Ca2+表现为枯水期高于丰水期;TP没有表现出明显的季节性变化规律;TN在A1和A3组表现为丰水期高于枯水期。     

基于着生硅藻指数的梧桐河水生态健康评价

在黑龙江省梧桐河,调查了13个点位的着生硅藻群落结构和水环境特征,应用8种硅藻指数对该河流水生生态系统进行健康评价,并在此基础上应用主成分分析、相关分析、冗余分析、箱型图分析等统计分析方法研究了影响梧桐河着生藻类群落的主要环境因子和8种硅藻指数在梧桐河的适用情况。结果显示:梧桐河存在一定程度的环境污染,优势种以小型异极藻(Gomphonema parvulum)等耐污种为主。8个硅藻指数中,硅藻属指数(Generic Index of Diatom,GI)、澳大利亚河流硅藻生物评价指数(Diatom Index for Australian Rivers,DIAR;Diatom Species Index for Bioassessment of Australian Rivers,DSIAR)评价结果偏差较大,在梧桐河不适用;相似度指数(Jaccard Index,JI)与富营养化硅藻指数(Trophic Diatom Index,TDI)评价结果较为严格,评分明显偏低;硅藻污染耐受指数(Pollution Tolerance Index,PTI)、硅藻生物评价指数(Diatom Bioassessment Index,DBI)和生物硅藻指数(Biological Diatom Index,BDI)在梧桐河流域适用性最好。根据冗余分析(RDA),将梧桐河流域点位分为3组,第一组点位为中-重度污染,主要影响因子为流速和总磷;第二组点位为轻-中度污染,主要影响因子为磷酸盐、氨氮和溶解氧;第三组点位为轻污染-清洁,主要影响因子为p H和电导率。     

综合水质标识指数法在浑河水质评价中的应用

综合评价水环境质量,全面把握流域水环境污染特征是水环境污染防治中的重要基础性工作。水质标识指数可以完整标识水质评价指标的类别、水质数据、功能区目标值等重要信息,在单因子水质标识指数法基础上建立的综合水质标识指数法能完整表达河流总体的综合水质信息,既不会因个别水质指标较差就否定综合水质,又能对综合水质做出合理的评价;既可以在Ⅰ到Ⅴ类中比较水质的优劣,亦可以对劣Ⅴ类进行评价。为系统全面地研究浑河流域各不同河段水环境特征,将浑河流域划分为3个控制单元,根据2001—2010年间水质监测数据,采用综合水质标识指数法,识别出各控制单元主要污染因子,并阐明了浑河流域水环境质量时空变化规律,本研究即体现了全流域统筹考虑的系统思想,又体现了分区研究的针对性特点,并首次将综合水质标识指数法应用于浑河流域水质综合评价,其研究结论对水质监测数据的评价有一定的借鉴作用,亦对流域水污染防治对策的提出有一定的指导意义。     

运用主成分分析法评价北京市代表性河流的水质与毒性状况

以北京市3条具有不同功能的代表性河流(清河:纳污排洪;京密引水渠:供水水源;小月河:景观用水)作为研究对象,分析测定了33个水质指标,采用内梅罗指数法与大型蚤急性毒性测试法对3条河流的水质与毒性状况进行了评价,同时运用主成分分析法对毒性产生的原因和影响水质的因素进行了初步探讨.结果表明,1)3条河流已受到不同程度的污染,水质和毒性状况均不容乐观.作为纳污排洪的清河大部分采样点水质较差,生物毒性极高;作为景观用水的小月河水质一般,具有一定的生物毒性;作为供水水源的京密引水渠水质一般,但毒性较低.2)水样生物毒性与Cl-、Ca、K、Li、Mn、Na、Cr、Ni等指标有关;内梅罗水质指数与NO2-、Cl-、K、Na、Ni等指标有关.3)某些指标(如NO2-)超标会对水质分级产生较大影响,但对生物毒性贡献不大,而低浓度的重金属,不会对水质分级产生贡献,却会对生物的生理活动产生影响,综合化学指标和毒性指标共同评价水质更为合理.     

城市景观河流(津河)雨季污染特征

我国降水具有明显的雨热同期的特征,夏季降水量一般占全年的45%—65%,北方地区集中程度更高.虽然已有的研究表明夏季景观河流污染最为严重,但是降雨对水质的影响特征并不清楚.津河是天津市内主要景观水体之一,全长18.5 km,宽20—30 m,与海河相通形成水体循环圈.本文于2013年6—10月对津河进行了为期4个月的水质调查,在此基础上分析了雨季水污染特征及其主控因素.研究结果可为景观河流治理和维护提供科学依据.     

松花江水质因子分析及动态变化

松花江的水质一直受到各方的关注,尤其是在80年代末到90年代初.大多数的研究都关注重金属、有机有毒污染物等主要污染物的源、汇、归宿以及生态效应.然而,这些研究通常只考虑一个或几个独立的水质指标,多个指标的联合效应则很少研究.文章在监测数据的基础上,对松花江水质运用因子分析方法进行了研究.利用因子分析方法可以综合地考虑每个监测断面上的各个监测指标在不同水文期的变化.分析结果表明,松花江的主要污染物是来自非点源的氮源污染物,且其水质在不同的水文期是不同的.这一结果也表明,因子分析方法在分析水质动态变化上是综合有效的.     

神经网络模型在辽河水质量评价中的应用

为准确的反映辽河水质量状况和发展趋势，在对辽河水质监测采样和实验分析的基础上，建立了水质评价的BP神经网络模型，应用该模型对辽河的水质现状进行了质量综合评价，4个监测断面的评价结果均在4～4．5之间，水污染情况较为严重。该评价结果与监测断面污染项目的超标情况分析的结论吻合，评价效果较好。     

北大港水库调蓄“引江水”水质变化

通过模拟实验研究了北大港水库底泥释放氯离子的规律,建立了数学模型。采用2 0 0 3年第8次“引黄济津”水质监测数据,验证了模型的有效性。最后,利用该数学模型,预测了南水北调“引江水”在水库中调蓄时的水质变化。认为在合理调度运用的情况下,根据工程规划,北大港水库可以满足作为南水北调调蓄水库的水质要求     

上海桃浦河水质现状分析与污染评价

桃浦河是上海苏州河的重要支流之一,其水质状况令人堪忧。选取桃浦河15个采样点,通过实地观测和室内实验分析,测得水体NH_4~+-N、COD_(Mn)、NO_2~--N、NO_3~--N等相关指标。运用国标对照、单因子评价法、模糊综合评价法等方法对桃浦河水体进行综合分析。结果表明桃浦河DO含量较低,NH_4~+-N含量超标严重,为劣5类水,水体自净能力总体较差,其中南段河流自净能力较好,其次为中段、北段。基于上述研究,提出了桃浦河整治的多项措施。     

三唑酮对大型溞21天慢性毒性效应

三唑类杀菌剂是一种在农业上广泛应用的广谱性杀菌剂.三唑类杀菌剂在农田施用后能够向土壤深处迁移和扩散,从而污染土壤和地下水体,因此三唑类杀菌剂对土壤生态环境能够造成一定的破坏.选择三唑酮为研究对象,参照经济合作与发展组织(Organization for Economic Co-operation and Develop...     

天津市水环境功能区划分方案及水质标准的确定

本文在天津市原水环境功能区划分的基础上,根据历史,现状,近期和远期水环境功能分析和水环境质量现状评价结果,在保证主要河道水环境功能的前提下,依照水环境质量现状和污染源排放情况以及《海河流域水污染防治规划》确定的上游河流功能区水质保护目标,确定天津市属河道,水库水环境功能区水质标准。     

Water quality of the King Abdullah Canal/Jordan–impact on eutrophication and water disinfection

The King Abdullah Canal (KAC) is an artificial water conveyor serving as raw water source for drinking water supply of Amman and for irrigation purposes in the Jordan Valley. The main water sources for KAC originate from the Yarmouk River, the Mukheiba Wells, and the Peace Conveyor. Water samples were collected from December 2002 to May 2004 to investigate changes in physicochemical parameters and parameters related to eutrophication along KAC. The catchment area of KAC is highly heterogeneous in terms of topography, climate, geologic conditions, and land use, resulting in great variations in the physicochemical composition of the canal water. The Yarmouk River and the Mukheiba Wells reflect the water quality of precipitation without much dissolution of halides, whereas the Peace Conveyor shows a groundwater characteristic. Main dischargers of N and P compounds are the Yarmouk River, and dams and wadis along KAC. The concentrations in the canal are mostly above eutrophication level for N and P. Along KAC there is an increase in chlorophyll a concentration and plankton counts. The formation potentials for trihalomethanes (THMs) and for integrated organically bound halogens are determined by chlorination to evaluate the consequences of water disinfection. Due to relatively high bromide concentration mainly brominated THMs are formed.     

水质在线监测中的若干问题

以环境水质自动监测子站的采样和配水系统为切入点，针对不同环节上极易出现的问题，分别提出具体的解决方案。     

基于BP神经网络算法的密云水库水质参数反演研究

密云水库是北京市重要的地表饮用水源地,在保障首都水源安全方面起着重要作用,而密云水库水质参数的区域监测已成为当前亟待解决的问题。为了实现密云水库水质参数大范围、实时获取,该文基于遥感和GIS技术,采用BP神经网络算法,结合地面监测数据和Landsat 8遥感影像,分别建立了反演总磷、总氮、氨氮和COD(化学需氧量)4个水质参数的BP神经网络模型,并反演了密云水库2013-2018年非结冰期主要水质参数,分析了密云水库主要水质参数的年际变化特征、季节变化特征和空间分异特征。结果表明,(1)水质参数的Landsat 8敏感波段分别为:总氮为1、4波段,氨氮为1-7波段,总磷为1、3-7波段,COD为2-5波段。(2)密云水库主要水质参数在2013-2018年总体呈下降趋势,氨氮和COD为Ⅰ类水质,总磷为Ⅱ类水质,总氮为Ⅲ类水质。(3)4个水质参数指标春季最高、秋季次之、夏季最低,总氮、总磷、氨氮和COD的春季值分别是夏季值的1.08、1.36、1.6、1.45倍。(4)密云水库不同水质参数的空间差异性较大,总体来看,水库北部和东部的4个水质参数含量相对较高,这种分布与北部和东部村庄密集以及密云水库两大入库河流有关。综上所述,基于BP神经网络算法的密云水库水质反演研究是可行的,且得到了较为可信的研究结果,该研究可为密云水库水质管理与政策制定提供重要的科学依据。