三峡库区大宁河2010年春季水华特征

以大宁河春季水华期间调查数据为基础,运用数理统计分析手段,通过描述大宁河春季水华期藻类及主要理化因子分布特征,揭示出影响藻类生长的主要因子。结果表明:大宁河春季水华期水华河段水体氮、磷含量较高,总氮浓度为1.2～4.11mg/L,平均值为1.748mg/L,总磷浓度为0.027～0.615mg/L,氮磷比均值为17.5。春季水华藻类适宜的光照强度为1400～3800lx,水温为13.0～14.0℃时叶绿素a含量有最大增长,平均水温为13.4℃,藻密度与总氮、总磷、水温、DO、pH、浊度、高锰酸盐指数呈显著正相关关系,与透明度呈负相关关系。回水河段流速小于0.05m/s,流速是藻类生长最主要的限制因子。大宁河回水河段春季水华藻类分布较广,主要有甲藻门、绿藻门、硅藻门、隐藻门、蓝藻门、裸藻门和黄藻门7门28属,其中甲藻门分布最广,其次是绿藻门。春季水华优势种主要有甲藻门的拟多甲藻,绿藻门的衣藻、小球藻,硅藻门的直链藻,蓝藻门的色球藻等。     

季节性Kendall检验法在黄坛水库水质趋势分析中的应用

根据2003～2010年的黄坛水库水质监测数据,选取有代表性的溶解氧、高锰酸盐指数、五日生化需氧量、总磷、氨氮和总氮6项指标,运用季节性Kendall检验法对黄坛水库水质变化趋势进行分析,结果表明:黄坛水库水质的高锰酸盐指数呈高度显著下降趋势,五日生化需氧量、总磷和氨氮呈显著下降趋势,溶解氧和总氮无明显变化趋势。     

洪泽湖藻类与环境因子逐步回归统计和蓝藻水华初步预测

以洪泽湖2008—2010年的连续监测资料为基础,运用多元逐步回归统计方法,选择水温等12项环境因子与藻类叶绿素a等5项生物因子进行逐步回归分析,找出与生物因子显著相关的因子,建立多元逐步回归方程,预测洪泽湖藻类密度的变化情况,初步进行了洪泽湖蓝藻水华的预测预报。结果显示,总磷、总氮、氨氮和水深为洪泽湖藻类密度的显著相关因子,透明度、水温、水深为蓝藻密度的显著相关因子。     

三峡库区神女溪水华成因初探

通过对神女溪大规模水华进行现场监测和调查,结合当地水文、气象、污染源调查资料,并运用对比、相关分析等方法对神女溪水华原因进行了综合分析,认为叶绿素a与溶解氧、氧化还原电位、总氮、总磷、高锰酸钾指数均存在正相关关系,与pH和电导率呈负相关关系,总磷是此次水华的限制因子.     

厦门水库水体颗粒物分布特征及其与环境因子的关系研究

研究了厦门湖边水库、石兜-坂头水库水体颗粒物的分布特征及其与环境因子之间的关系。结果表明:(1)水体颗粒物平均含量以坂头库区最高,石兜库区次之,湖边水库最低,平均含量分别为31.9、27.7和23.1mg/L;在空间分布上,不同水库或库区、不同采样站位间,由于水体颗粒物的来源成因不同,其分布规律呈现出明显的差异。(2)从水体颗粒物与环境因子的关联度分析,湖边水库及石兜-坂头水库两个库区的水体颗粒物与总氮和总磷都有较大关联性。(3)利用Pearson积矩相关系数(两尾)进行检验,湖边水库及石兜-坂头水库两个库区的水体颗粒物均与总氮呈显著或极显著相关,与透明度呈显著负相关,与叶绿素a均呈负相关,与其它因子的相关规律性不明显。(4)水体颗粒物与环境因子的逐步回归分析表明,在不同的水库或库区,对水体颗粒物有显著影响的环境因子各不相同,湖边水库是高锰酸盐指数和总氮,石兜库区是高锰酸盐指数、总氮和总磷,坂头库区是pH、溶解氧和总磷。     

南京市地表水溶解氧分布特征及低氧成因初探——以外秦淮河七桥瓮为例

于2018—2021年对南京市及国考断面七桥瓮进行水质调查,分析其溶解氧变化特征,采用水质水量联合评价及皮尔逊相关分析法,并结合水文气象等相关信息,对南京市地表水溶解氧分布特征及国考七桥瓮断面低氧成因进行研究分析。结果表明,南京市地表水溶解氧浓度夏季最低,中心主城区及附近区域溶解氧浓度均相对较低。七桥瓮断面溶解氧浓度在2.25~11.07 mg/L,其中5—9月溶解氧易出现超标波动。溶解氧浓度昼间高于夜间,与pH值呈正相关关系,与水温、高锰酸盐指数、氨氮、总磷均呈负相关关系。水温和上游来水带入的耗氧污染物是七桥瓮断面溶解氧偏低的主要成因,其中,溶解氧浓度与水温相关性最为显著。研究结论可为七桥瓮断面稳定达标提供基础支撑,为秦淮河流域精准治污提供技术依据,为南京市水环境多源同治提供治理思路。     

氮、磷等环境因子对太湖微囊藻与水华鱼腥藻生长的影响

为探索太湖主要水华藻类（微囊藻与水华鱼腥藻）在多种环境因子作用下的生长变化机理，在实验室内对部分水华藻类（微囊藻、鱼腥藻）进行分离培养，研究氮、磷、温度等环境因子对水华藻类生长增殖的影响。研究表明，高水温（30℃）是微囊藻的最适生长温度；随着氮、磷浓度的提高，微囊藻的生长速率加快；低磷是鱼腥藻生长的限制因子。同时，通过野外测定的各项指标发现，当藻类密度较低时，其与总氮、总磷呈正相关。     

太湖流域河流入河污染负荷通量与入湖水质响应关系分析——以殷村港为例

以2020年1—12月太湖主要入湖河流殷村港水质自动监测站的监测数据及2020年太湖水位资料为依据,构建了一维水量水质耦合数学模型,建立了入河污染负荷通量与入湖控制断面水质响应关系,以入太湖控制断面殷村港站达Ⅲ类水质水为目标,模拟计算了殷村港站主要污染物入湖水质变化过程。结果表明,殷村港站高锰酸盐指数、氨氮、总磷等水质指标浓度最大值均明显的降低,其中氨氮浓度降低幅度相对较大,主要集中于3—6月;高锰酸盐指数和总磷日均入河污染负荷通量变化相对较小,氨氮日均入河污染负荷通量降低幅度相对较大;殷村港站高锰酸盐指数、氨氮、总磷等水质指标年入河污染负荷削减量分别为24.17,41.43,3.87 t。提出,基于核算出的削减量需进一步结合污染负荷通量过程和污染源溯源分析,确定不同水质指标下入河污染负荷控制方向,为科学合理规划殷村港主要污染物的入河污染负荷总量控制提供科学依据。     

大宁河水体营养盐状况与水华爆发之间关系分析

通过对大宁河常规监测和水华爆发期间加密监测断面的氮、磷营养盐指标统计,运用综合评价、相关性分析等方法对大宁河氮、磷营养盐分布和叶绿素a与总磷、总氮的关系进行了分析.结果显示,水华爆发期间叶绿素a与总磷、总氮呈正相关关系,总磷是大宁河水华爆发的限制因子.氮磷水平呈现从上游到入长江口逐渐递增趋势,长江回灌作用对大宁河输入部分氮、磷营养盐.     

长兴入太湖河网水文变化特征与水质时空差异

以长兴县入太湖的泗安塘-合溪-乌溪河网为研究对象，将入湖河网划分为水源区、河网区、西苕溪区和入湖区，于2018年8月和2019年1月分别对长兴县入太湖河网丰水期和枯水期的水质状况进行了调查，采用空间聚类法、水质标识指数对水质的时空分布进行评价。结果表明，长兴入太湖河网不同片区氨氮（NH₃-N）和总氮（TN）的质量浓度平均值呈现枯水期较丰水期高的特征，而高锰酸盐指数（COD_Mn）和总磷（TP）则呈现丰水期较枯水期高的特征。空间聚类分析结果表明，水质指标分布具有明显的空间差异性，呈现水源区>西苕溪区>河网区>入湖区的分布特征，入湖区是污染物聚集的主要区域。综合水质标识指数分析结果表明，长兴入太湖河网主要以Ⅱ类和Ⅲ类水为主；单因子水质标识指数分析结果表明，溶解氧（DO）、COD_Mn、NH₃-N、TP指标均优于Ⅲ类水标准，TN是入太湖河网的特征污染物，且在丰水期和枯水期质量浓度平均值分别达到2.24,3.49 mg/L。因此，进一步削减氮污染是缓解其河网富营养化的关键。     

太湖蓝藻水华暴发程度年度预测

近年来,尽管太湖主要水质指标有所改善,但蓝藻水华暴发的频次和面积并未明显减少。为了探讨太湖蓝藻水华暴发的环境驱动因子,统计了2012—2020年历年4—10月预警期间的太湖蓝藻水华发生规模与频次,结合同步浮标自动监测数据和实验室分析数据,构建了蓝藻水华预测模型。以太湖蓝藻水华综合指数(Ic)表征蓝藻水华强度,并通过Ic与环境因子的相关性分析,筛选出1月水温、1月电导率、1月生化需氧量和3月总氮浓度4项环境指标,最终构建了以该4项环境指标为自变量、Ic为因变量的太湖年度蓝藻水华强度多元线性回归预测模型。该预测模型的决定系数达到了0.908,平均相对误差为10.35%,预测精度总体表现较好。     

升钟湖水体叶绿素a动态特征及其影响因子分析

2011—2015年每月监测升钟湖湖区的4个代表性断面的水质指标,分析水体中叶绿素a时空分布特征、变化规律及影响水体水质状况的其他要素。结果表明:升钟湖的叶绿素a具有显著性的年际差异,表现为夏季高、冬季低且呈现逐年下降的变化趋势,总磷、总氮、氨氮、溶解氧、透明度监测指标同样表现为夏季高、冬季低的变化趋势,除溶解氧和透明度的监测指标逐年上升外,其他监测指标均逐年下降。构建了叶绿素a与总氮、总磷的多元回归方程模型,该模型可根据水体营养盐状态准确预测升钟湖叶绿素a的变化趋势。     

九龙江北溪pH值异常变化与生化因子相关性的研究

监测结果表明,九龙江北溪部分断面CODMn浓度介于中富营养～富营养之间,总氮、总磷和叶绿素a浓度均达到极富营养水平。经统计分析,pH值与甲藻显著相关(r=0.327,P=0.025),与溶解氧(r=0.762,P=0.000)、高锰酸盐指数(r=0.456,P=0.001)、总氮(r=0.482,P=0.001)、总磷(r=0.507,P=0.000)和叶绿素a(r=0.649,P=0.000)等非常显著相关。研究表明,虽然各项化学因子与pH值密切相关,但不是pH值变化的直接原因,而是由于水体富营养程度严重且已形成了藻类生境,甲藻的异常增殖才导致pH值异常升高。     

Multiple Effects of Environmental Factors on Algal Growth and Nutrient Thresholds for Harmful Algal Blooms: Application of Response Surface Methodology

Systematic understanding of the co-effects of environmental factors on phytoplankton proliferation can enable more effective control of harmful algal blooms in eutrophic lakes and reservoirs. A batch of statistically designed experiments using response surface methodology was recently conducted on mixed algae samples collected from Changtan Reservoir. The central composite designed response surface model was established to evaluate multiple effects of various physical and chemical factors (total nitrogen, total phosphorus, temperature, and light intensity) on algal density and chlorophyll a content. Analysis of variance indicated an excellent correlation between modeling results and experimental responses. Among the selected environmental variables, promotion of the interactive effects of nitrogen and phosphorus together with the optimum total nitrogen/phosphorus mass ratio (between 7.9 and 10.1) was determined to be the most significant stimulating parameter associated with algal blooming development dominated by non-nitrogen-fixing species. The favorable effects of strong illumination were shown to be greater than those of high temperature. The border values of total nitrogen and phosphorus concentrations leading to a critical value of algal density under different water temperatures and light intensities could be predicted as nutrient loading thresholds for harmful algal blooms by our second-order polynomial regression model.     

太湖氮磷大气干湿沉降时空特征

为了探索太湖氮磷营养盐干湿沉降特征及对太湖营养盐输入的贡献，于2011年不同季节采集太湖不同位点的大气干湿沉降样品，分析干湿沉降中氮（N）和磷（P）的形态和沉降量。研究结果表明，输入太湖的磷以干沉降为主，而氮以湿沉降为主。在太湖干沉降中总无机氮（TIN）占总氮（TN）的77.1%，溶解性磷（DIP）占总磷（TP）的77.9%。干沉降中TIN主要以NH+4-N为主。西太湖是TN与TP通过大气干湿沉降输入太湖的最高湖区。太湖全年大气TN沉降总量为20 978 t，TP沉降总量为1 268 t，因此，氮磷大气干湿沉降是太湖营养盐输入的重要来源之一。     

夏季太湖蓝藻水华暴发与臭氧污染的关联性

夏季受东南季风、湖流等因素影响,太湖蓝藻向西北部水域集聚,该区域平均藻密度可高达1×109个/L以上,其中蓝藻集中堆积的近湖岸区域藻类密度更高,蓝藻在不同生命阶段释放的藻源性VOCs的成分谱和产生量有较大差异,其中烯烃和有机胺反应活性较强。蓝藻水华高发期太湖西岸非甲烷总烃的浓度约为常州市区的3.3倍,日变化趋势符合蓝藻代谢规律。太湖西部蓝藻水华、湖西区的非甲烷总烃浓度和臭氧污染程度时空变化规律表明:太湖西部(宜兴)是整个流域臭氧污染最严重的区域,其臭氧污染的形成与太湖蓝藻水华暴发有关联性。     

Water quality of potential reference lakes in the Arkansas Valley and Ouachita Mountain ecoregions,Arkansas

This report describes a study to identify reference lakes in two lake classifications common to parts of two level III ecoregions in western Arkansas—the Arkansas Valley and Ouachita Mountains. Fifty-two lakes were considered. A screening process that relied on land-use data was followed by reconnaissance water-quality sampling, and two lakes from each ecoregion were selected for intensive water-quality sampling. Our data suggest that Spring Lake is a suitable reference lake for the Arkansas Valley and that Hot Springs Lake is a suitable reference lake for the Ouachita Mountains. Concentrations for five nutrient constituents—orthophosphorus, total phosphorus, total kjeldahl nitrogen, total nitrogen, and total organic carbon—were lower at Spring Lake on all nine sampling occasions and transparency measurements at Spring Lake were significantly deeper than measurements at Cove Lake. For the Ouachita Mountains ecoregion, water quality at Hot Springs Lake slightly exceeded that of Lake Winona. The most apparent water-quality differences for the two lakes were related to transparency and total organic carbon concentrations, which were deeper and lower at Hot Springs Lake, respectively. Our results indicate that when nutrient concentrations are low, transparency may be more valuable for differentiating between lake water quality than chemical constituents that have been useful for distinguishing between water-quality conditions in mesotrophic and eutrophic settings. For example, in this oligotrophic setting, concentrations for chlorophyll a can be less than 5 μg/L and diurnal variability that is typically associated with dissolved oxygen in more productive settings was not evident.     

巢湖富营养化遥感监测

以巢湖为研究区,通过对蓝藻水华暴发程度与其光谱反射率之间关系的研究,确定MOD IS遥感影像识别水华暴发级别的阈值,对4类不同暴发程度蓝藻水华光谱特征进行遥感识别;进而确立巢湖水体富营养化评价方法,建立巢湖富营养化遥感反演模型,为实时监控巢湖水质,预警蓝藻水华暴发提供技术支持。     

Mobility of Different Phosphorus Pools in the Sediment of Lake Dianchi during Cyanobacterial Blooms

By the method of P fractionation, we examined sedimentary P fractions in Lake Dianchi before and during cyanobacterial blooms, namely in April 2004 and August 2004, respectively. In this study, the whole lake is divided into four areas to discuss P fractions in sediment and the relationship between them and water quality or the nutrient status. The results show that where the water body was much more eutrophic (higher levels of total phosphorus, total nitrogen, chlorophyll and trophic status index) in Lake Dianchi, there can be more potentially available phosphorus (BD–P and NaOH–P) and less no available phosphorus (HCl–P and residual P) in the corresponding sediments. Statistical analysis and statistical plots are used to compare the distribution of every P fraction during cyanobacterial blooms with that before cyanobacterial blooms, and the results indicate that the different P fractions had the different mobility. HCl–P and residual P were relatively stable, while NaOH–P, BD–P and NH4Cl–P were more mobile. BD–P can intensively be released from sediment to water and consequently promote cyanobacterial blooms, and at the same time the NaOH–P concentration increased in sediment, which can result from that BD–P released can be partly immobilized to NaOH–P. During cyanobacterial blooms BD–P can be as a source, but NaOH–P as a sink. Besides, total phosphorus in sediment had no significant differences between two samplings.