南水北调东线江苏段2005年10月水质状况

2005年10月，14个控制断面中有9个断面达到Ⅲ类水质标准，达标率为64．3％。5个未达标断面中扬州三垛西大桥和徐州沙庄桥断面水质为V类，其余断面水质为Ⅳ类；主要超标污染指标有溶解氧、五日生化需氧量、高锰酸盐指数、石油类和氨氮。与上月相比，南水北调东线江苏段总体水质基本持平，14个断面中，8个断面水质无明显变化，1个断面水质显著好转，1个断面水质好转，3个断面水质恶化，1个断面水质显著恶化。与2004年同期相比，14个断面中，9个断面水质无明显变化，2个断面水质显著好转，1个断面水质好转，2个断面水质恶化。     

深圳市河流水质评价指标筛选方案探讨

通过计算各条河流的综合污染指数和各项水质指标的污染分担率,对深圳市8条主要河流1999—2008年水质监测数据进行分析,最终从15项常规水质指标中筛选出氨氮、总磷、生化需氧量、化学需氧量、高锰酸盐指数、石油类、挥发酚、硫化物和六价铬9项指标,建议作为深圳市河流水质评价的统一指标。     

官厅水库入库断面水质多指标评价与演变特征分析

水体质量状况及其污染特征是流域水污染防治规划和治理措施制定的前提和基础。采用主成分分析和层次聚类分析等多元统计分析方法,选取溶解氧、高锰酸盐指数、化学需氧量等10个不同类型的监测指标,综合评价了官厅水库入库断面八号桥2006—2017年丰水期和枯水期水质年际变化特征,识别了不同阶段关键污染指标。结果表明:各年份丰水期(9月)大多数水质指标均优于枯水期(5月),特别是粪大肠菌群和氨氮,但总磷和高锰酸盐指数的差异较小。根据水质指标年际变化情况,可将研究期分为污染严重阶段(2006—2007年)、污染改善阶段(2008—2015年)和污染全面好转阶段(2016—2017年)。大部分水质指标呈现逐年好转的趋势,特别是粪大肠菌群、氨氮和五日生化需氧量,但总磷仍是官厅水库入库河流的重要污染指标。     

2016—2021年上海市杨浦区黄浦江流域水质变化与污染特征分析

为全面了解并跟踪上海市杨浦区黄浦江流域的水质情况，于2016年1月—2021年12月对杨浦区黄浦江流域的6个监测断面的地表水质量进行调查。采用单因子污染指数分析法和水质综合污染指数分析法，探究了杨浦区内黄浦江流域水质的污染变化特征。结果表明，自2017年杨浦区开展河道整治以来，流域总体水质明显改善，出口水质从重度污染提升到良好水平；居民区密集的虬江断面水质相对较差，后续需加强对虬江流域的污染排放管理；水质污染特征分析结果发现河道的主要污染物种类从氨氮（NH₃-N）转换为总磷(TP)，说明河道整治提升了河道的自净能力，水质改善效果显著；水质在非汛期优于汛期，气温、降雨、泵站放江和污水排放是影响水质的主要原因。     

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。     

河流水质月报评价项目的选择

以三种评价项目选择法对国控河流断面水质评价的结果进行了比较。结合现阶段我国的经济技术条件选择了适用于河流水质月报的评价项目即pH、溶解氧、高锰酸盐指数、五日生化需氧量、氨氮、石油类、挥发酚、汞和铅等9项。     

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。     

基于多元统计分析的石头口门水库汇水流域水质综合评价

根据石头口门水库汇水流域的4个监测断面2001～2007年的水质监测数据,应用多元统计分析方法(聚类分析与因子分析)确定主要污染因子并计算权重,从而对流域的水质进行综合评价。结果表明,通过因子分析,提取了3个公因子,第一主因子主要包括溶解氧、氨氮、总氮、高锰酸盐指数、化学需氧量、生化需氧量;第二主因子的主要代表指标是总磷;氟化物、总大肠菌群数对第三主因子贡献明显。由综合评价结果得出,石头口门水库总体属Ⅲ类水质,主要污染因子为总磷;饮马河(烟筒山断面)和岔路河(星星哨水库断面)水质属Ⅲ类,主要受第一主因子影响;双阳河(新安断面)水质属Ⅴ类。流域水质主要受到了农业非点源污染和生活污染的影响。     

2011—2021年全国地表水环境质量评价与变化分析

根据国家地表水监测网2011—2021年水环境监测数据,从全国、十大流域主要江河、重要湖库3个层面分析了我国地表水环境质量变化趋势及当前存在问题,并提出相关建议。分析结果显示,2011—2021年,我国地表水环境质量逐步改善。其中,2021年Ⅰ~Ⅲ类水质断面比例较2011年提高了35.2个百分点,劣Ⅴ类水质断面比例较2011年降低了11.4个百分点。高锰酸盐指数、氨氮和总磷指标浓度呈现明显的下降趋势;总氮呈现先降后升再降的变化趋势,且目前仍处于较高水平。长江、珠江、浙闽片河流、西北诸河及西南诸河流域水质优于淮河、黄河、海河、辽河及松花江流域。十大流域主要江河水环境质量均有所改善,改善幅度最大的是海河流域。重要湖库水质状况有所好转,但富营养化情况未有明显改善。年内水环境质量方面,夏季水质明显劣于其他季节,表明当前我国面源污染防治存在明显短板。建议在明确当前水环境质量改善取得积极成效的同时,也应当意识到我国水生态环境保护面临的结构性、根源性压力尚未得到根本缓解,不能停留在过去的以水环境质量改善为核心的污染治理思路上,应从生态系统整体性和流域系统性出发,坚持山水林田湖草沙生命共同体理念,从"三水统筹"的角度加强对水域生态系统的整体保护。     

丹江口库区及其上游流域水质污染特征及评价

根据丹江口库区及其上游河流5个区域42个断面2012-2013年的水质监测数据，采用主成分分析法确定主要污染因子及权重，对不同流域的水质进行综合评价。第一主成分包括总氮、溶解氧、五日生化需氧量、总磷、氨氮、高锰酸盐指数，第二主成分为氟化物、粪大肠菌群，第三主成分为化学需氧量；其权重分别为5．022，2．256，1．508。评价结果表明，湖北十堰市和丹江口市流域水环境污染相对较重，其次为河南南阳市、陕西商洛市、陕西安康市以及陕西汉中市流域。     

松花江流域水生态环境中生物与生境和化学要素间的关联 性研究

利用2012年松花江流域生物、生境和水质的调查数据,采用生物完整性指数(IBI)评价松花江流域的水生态环境质量,并着重对IBI评价结果与生境质量、水质间的关系及生物与生境和化学参数间的相关关系进行了分析。结果表明,松花江流域IBI评价结果与其生境质量存在显著正相关,与水质评价结果基本一致。生境质量及大多数生境参数均与多项生物参数间存在显著/极显著的相关关系;其次,COD、CODMn、BOD5、TN、TP等超标化学因子也与多项生物参数存在显著/极显著的相关关系,说明生境受损和有机污染压力是引起松花江流域水生态环境质量变化的主要压力。为恢复和改善松花江流域的水生态质量,研究建议针对流域生境质量和超标化学污染开展相应的保护和控制措施。     

基于多元统计的宁夏典农河水质演替特征探究

宁夏典农河是黄河宁夏段的主要入黄排水沟之一，其水质状况对黄河宁夏-内蒙古段跨省流域水质安全至关重要。选取典农河2011—2020年10个监测点位的16项水质参数，采用综合污染指数(WPI)法，结合相关性分析、主成分分析、聚类分析等分析方法，综合分析该流域水污染特征，并对污染程度进行评估，对污染因子和污染原因进行解析，最终提出管控建议。研究结果表明：2011—2020年，影响典农河水质的主要污染因子为COD_Cr、NH₃-N、TP、TN,对应的年均浓度范围分别为22.3～71.5、0.64～9.09、0.173～0.662、2.89～21.52 mg/L,超标率分别为46%、8%、13%、85%。典农河2011—2020年WPI范围为0.59～1.74,重金属含量一直维持在较低水平。流域TN与TP年均浓度比值范围为20～84,整体呈下降趋势，且各监测点的差异性逐渐减小；BOD₅与COD_Cr浓度比值范围为0.02～0.19,反映出典农河流域水体可生化性较差。各监测断面污染物之间存在较强相关性，其中：流域C...     

土地利用景观格局对信江水质的影响

利用GIS空间分析与统计方法,从景观尺度和类型尺度两方面分析了流域景观格局空间分异对河流高锰酸盐指数(CODMn)、氨氮、总氮(TN)、化学需氧量(CODCr)的影响。信江流域的景观组成对CODMn、氨氮、TN、CODCr浓度存在显著影响,耕地和建设用地的面积比例与各项指标浓度间存在显著正相关,林地与各指标浓度存在显著负相关。各项指标在流域上游变化不大,而在流域的下游变化显著。从景观尺度上看,流域景观以少数大斑块为主或同一类型的斑块高度连接时,河流中CODMn、氨氮、TN、CODCr浓度较低,水质较好。从流域类型尺度上看,各类型的景观结构对河流中CODMn、氨氮、TN、CODCr浓度影响不同,建设用地以及耕地的集中大面积彼此相临的连片分布会导致河流中CODMn、氨氮、TN、CODCr等浓度的升高,而林地则表现出相反的效应。     

镇江合流制管网受纳水体现状分析与评价

为了研究镇江合流制管网受纳水体污染状况,对古运河市区段5个主要断面进行监测,在水环境评价预测的基础上,利用单因子评价法,以对水体环境质量影响较大的CODCr、BOD5、TP、NH3-N作为评价因子,以地表水环境质量标准为依据,研究受纳水体污染程度,对地表水环境质量予以分级。结果显示,镇江市古运河监测断面在平水期、丰水期和枯水期水体均为V类,主要污染物为CODCr、BOD5、TP和NH3-N。     

湖北省地表水水质评价指标及监测方式研究

选取湖北省100个国控断面2019年1—12月手工和自动监测数据,采用因子分析和聚类分析相结合的方法对水质评价指标进行优化筛选,结果表明,高锰酸盐指数、氨氮、总磷、pH、溶解氧等5项指标可以代表湖北省地表水水质的主要影响因子,从而实现水质监测指标的降维。对手工和自动2种监测方式进行比对,证明自动监测pH、溶解氧、高锰酸盐指数、总磷和氨氮5项水质评价指标的数据、评价结果与手工监测具有较强的一致性,用自动监测5项指标进行水质评价是合理、可行的,并能减轻手工监测的工作量。     

汾河河津段主要污染物时间序列分析

基于Mann-Kendall趋势检验法和小波分析法,研究了汾河河津段2004—2013年高锰酸盐指数、氨氮、溶解氧含量时间序列的变化趋势和突变特性。结果表明:高锰酸盐指数和氨氮含量有显著下降趋势,溶解氧含量有显著上升趋势。高锰酸盐指数和氨氮含量在1、2月较大,8、9月较小;溶解氧含量在1、2月较大,6、7月较小。高锰酸盐指数含量在2004—2009年差异较大;氨氮含量在2004—2013年差异均较大;溶解氧含量在2010—2013年差异较大。     

Contamination of Oxygen-Consuming Organics in the Yellow River of China

Contamination of oxygen-consuming organics (OCOs) was one of the most serious problems in the Yellow River of China. This study was conducted to analyze monitoring of the data on OCOs contamination for the river in 1980 and during 1992–1999 as well as examining the effect of suspended solids (SS) on chemical oxygen demand (COD_Mn) and biochemical oxygen demand (BOD₅) of river water. Several significant results have arisen from the study. First, COD_Mn and BOD₅ of the river water showed an increasing trend from the upper to the lower reaches of the mainstream. BOD₅ values of river water in 1992 were significantly higher than those in 1980 and showed an increasing trend during 1992–1999. Second, OCOs in river water of the mainstream was attributed mainly to point sources; the ratio of point to non-point sources of BOD₅ was about 2.81. The load from point sources showed an increasing trend during 1992–1998. In contrast, the load from non-point sources manifested a decreasing trend during this period; this was caused by the decreasing trend of SS content in river water. The total load of BOD₅ from point and non-point sources displayed an increasing trend during 1992–1998. Third, as the humic substances in SS can hardly be biologically oxidized in natural conditions but can be oxidized by chemical oxidants such as potassium permanganate, COD_Mn was not suitable for being regarded as a parameter reflecting the pollution degree of OCOs in river water with a high SS content.     

高纬区阿什河面源氮和磷污染输出特征

基于阿什河2008—2010年水质监测和流量监测结果,利用改进的埃特金和相关性拟合插值法,补全监测条件限制造成的缺失数据,再利用基流分割法,估算阿什河面源氮和磷污染输出量,分析其污染特征。结果显示:阿什河进入松花江的污染负荷峰值一般出现在3—5月或者7—9月,主要由春汛或夏汛造成,峰值出现时污染来源以面源污染为主。2008—2010年阿什河面源污染输出量表现出TP减少,TN和NH_4~+-N增加的趋势。阿什河年均输出量TN约为5 436.6 t,NH_4~+-N约为3 057.8 t,TP约为554.8 t,其中,点源污染为2 775.8、1 440.7、250.8 t,面源污染为2 660.7、1 630.7、304.1 t,面源污染占总量的50%左右。     

黑龙江省松花江流域河流中高锰酸盐指数非点源污染负荷分析

采用3种方法分析黑龙江省松花江流域高锰酸盐指数非点源污染的负荷。分析结果显示,非点源污染造成的松花江流域高锰酸盐指数负荷约为70%;松花江流域支流源头属于高高锰酸盐指数河段,本底值约为5mg/L,河流流经1000Km非点源污染会增加高锰酸盐指数约1mg/L;松花江流域河流中高锰酸盐指数含量高的主要原因是流域内土壤有机质含量高。     

Assessment of surface water quality using a growing hierarchical self-organizing map: a case study of the Songhua River Basin,northeastern China,from 2011 to 2015

The analysis of a large number of multidimensional surface water monitoring data for extracting potential information plays an important role in water quality management. In this study, growing hierarchical self-organizing map (GHSOM) was applied to a water quality assessment of the Songhua River Basin in China using 22 water quality parameters monitored monthly from 13 monitoring sites from 2011 to 2015 (14,782 observations). The spatial and temporal features and correlation between the water quality parameters were explored, and the major contaminants were identified. The results showed that the downstream of the Second Songhua River had the worst water quality of the Songhua River Basin. The upstream and midstream of Nenjiang River and the Second Songhua River had the best. The major contaminants of the Songhua River were chemical oxygen demand (COD), ammonia nitrogen (NH₃-N), total phosphorus (TP), and fecal coliform (FC). In the Songhua River, the water pollution at downstream has been gradually eased in years. However, FC and biochemical oxygen demand (BOD₅) showed growth over time. The component planes showed that three sets of parameters had positive correlations with each other. GHSOM was found to have advantages over self-organizing maps and hierarchical clustering analysis as follows: (1) automatically generating the necessary neurons, (2) intuitively exhibiting the hierarchical inheritance relationship between the original data, and (3) depicting the boundaries of the classification much more clearly. Therefore, the application of GHSOM in water quality assessments, especially with large amounts of monitoring data, enables the extraction of more information and provides strong support for water quality management.