船载自动监测系统在水质监测中的应用

水质监测是开展水生态环境评价、监管的基础性工作之一。随着对水生态环境保护与管理要求的提高，人工水质监测与自动水质监测相结合的模式应用越来越普遍。以船舶为载体的水质自动监测系统开展巡测，可实现高密度样品采集、检测及信息的实时传输，在长江泸州以下干流水域的实践中取得了良好效果。系统的应用可弥补常规监测断面间距过大、人工监测频次低、固定站房式水质自动监测站近岸取样等不足，对人工监测和自动监测形成有效补充；船载水质自动监测系统能够实现定点、定深、定时监测，可以在河流污染带监测、入河排污行为的监管以及偷排行为的溯源、水污染应急动态监测等工作中发挥有效作用，既可应用于长江干流等河道较宽且水质可能存在岸别差异的河流，也可应用于滇池、太湖、丹江口等大型湖泊、水库水生态环境监管。     

基于灰色聚类方法的湖泊营养状态综合评价

将湖泊水体的营养状态看作一个灰色系统，建立用于识别湖泊营养状态属性的灰色聚类综合评价模型，将水质级别作为一个灰类，水质状态作为灰色变量，根据灰色白化权函数聚类方法来确定水体营养状况归类。以太湖为例，基于分布全湖的20个监测点数据，运用灰色聚类法对其进行富营养状态综合评价，结果表明，监测时段太湖大部分水体基本处于中营养水平，局部湖面达到中度富营养状态，客观地反映了太湖湖区水体营养状况。     

"哨兵-3"卫星OLCI影像MPH算法反演太湖叶绿素a及藻草区分的研究

利用"哨兵-3"卫星OLCI影像数据,基于其619,665,681,709,753和885 nm中心波长对应的6个波段构建的最大特征峰高度(MPH)算法,采用SNAP 7. 0遥感专业软件,计算了典型日期太湖MPH算法得到的叶绿素a浓度、浮藻区、藻水混悬区、水草区的分布。结果表明:(1) MPH算法能够精确地识别太湖水草和蓝藻;(2) MPH算法能够提取稠密铺集水表层的"浮藻区",并区分出藻密度较小、水华现象轻微～轻度、蓝藻主要浸没在水面以下的"藻水混悬区"。与MODIS、VIIRS等常用的蓝藻水华遥感传感器相比,OLCI展现了更出色、更精细化的水生态遥感监测能力,可提高蓝藻水华预警预报水平。     

水生高等植物季相交替群落对富营养化水体净化效果调查

为调查水生植物恢复演替过程中对水质净化作用．在富营养化湖泊内的围隔中，引种菹草、伊乐藻、野菱、水鳖，分别构建由菹草、伊乐藻、野菱、水鳖组成的（同区A）和由菹草、野菱组成的（围区E）季相交替水生植物群落，跟踪观测水生植物恢复生长情况。结果表明，由菹草、伊乐藻、野菱、水鳖所构建的季相交替的水生植物群落能在水质变化剧烈、藻类容易爆发的阶段（初春至夏末）持续有效的抑制浮游植物生长繁殖，对富营养化水体中的营养盐有较高的去除作用，并能有效缓解因前一种植物死亡给水质带来的不利影响，使水质保持相对稳定。     

建立促进太湖水生态健康的流域现代化治理体系的建议

太湖流域是长江三角洲的核心区域，是我国人口密度最大、工农业生产发达、国民经济产值增长幅度最快的地区之一。近十多年来，太湖流域在经济总量翻番、环境压力大幅增加的情况下，流域控源减排成效显著，入湖河流水质稳步改善，现行以污染控制为主的水质目标治理体系发挥了重要作用。然而，太湖蓝藻水华仍常态化暴发，生态系统结构和功能尚未恢复，距离实现太湖水生态良性循环还有较大差距。面向美丽中国建设和长三角区域一体化发展的重大需求，在分析太湖流域水生态面临的主要问题的基础上，借鉴国外水环境治理成功经验，围绕流域污染防控、空间管控、生态修复、环境管理和科技攻关等方面，提出了建立促进太湖水生态健康的流域现代化治理体系的建议。     

太湖水华的遥感分析

随着太湖流域的经济迅速发展,太湖湖体的富营养化程度日趋严重,特别是在20世纪的后期,水华频繁爆发。国家环保总局常规的水质监测是基于21个点位对全湖进行评价,完成一次采样耗时近1月,其对大面积水华现象的监测具有很大的局限性。文章利用遥感技术快速、大尺度、动态监测的特点,基于多个时相的TM影像对太湖的水温、悬浮物、叶绿素等水质参数的浓度和分布进行了遥感反演,进而对太湖水华的成因、发展程度、影响因素等方面进行分析,从而对太湖水华发生的特点,太湖的水质情况有一个全面的了解。     

基于Sentinel-2与随机森林算法的太湖水生植被分布监测

基于2018—2021年太湖地区哨兵2号（Sentinel-2）卫星遥感影像和随机森林算法，结合植被敏感指数，开展太湖水生植被分布监测，综合分析了水生植被的时空变化特征，初步揭示了太湖水生植被的动态变化。结果表明，太湖水生植被分布面积有逐年上升的趋势，且年间变化具有明显的单峰型特征，表现为春季沉寂，夏季快速增长，秋季达到暴发期，冬季面积开始减退；太湖水生植被主要分布于东太湖、东部沿岸和贡湖，类型以沉水植被为主，其中浮叶植被主要分布于东太湖，挺水植被主要分布于东太湖沿岸的浅水区域；沉水植被主要分布于东部沿岸和贡湖；水生植被主要分布的东太湖水域，其水质总体优于太湖其他水域。     

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。     

应用水质标识指数法评价太湖湖滨带水质

以2009年12月和2010年4、8月的全太湖湖滨带水质监测数据为基础,以TN、TP、NH₃-N、COD_Mn、DO为评价指标,采用水质标识指数评价法对太湖湖滨带水质进行评价。水质指标基本信息显示,NH₃-N冬季、春季空间变异较大,TP夏季空间变异较大;单因子标识指数评价结果显示,太湖湖滨带水体水质因子污染风险时空差异显著,TN冬季、春季全区域污染风险均较大,NH₃-N冬季和夏季在竺山湾、西部沿岸区域污染风险较大,TP三季在竺山湾、西部沿岸区域污染风险较大;综合标识指数评价结果显示,东太湖、东部沿岸、贡湖区域水质较好,为Ⅲ类水,竺山湾和西部沿岸水体水质最差,为Ⅴ类水,且竺山湾和西部沿岸水体三季均处于重度污染状态。该研究可为太湖湖滨带水环境的生态恢复和标识指数应用的推广提供一定的科学依据。     

太湖水荧光光谱分析

利用SP-2558多功能光谱测量系统,对太湖水、普通自来水和纯水在紫外光激励下产生的荧光光谱及其特性进行了实验研究。结果表明,太湖水在波长290nm左右的紫外光激励下能产生较强的荧光。荧光峰是360nm至510nm范围的宽谱峰,荧光峰值波长在453nm左右;在同一紫外光激励下,三种取样水所产生的荧光光谱有明显的差异。太湖水强而宽的荧光光谱来自于污染物,荧光光谱的差异对应水质污染的情况。研究方法可作为鉴别水质污染的一种有效的手段。     

基于多星遥感影像的太湖北部湖湾春季沉水植被分布动态监测

利用多星遥感影像动态监测了2015年春季太湖北部湖湾沉水植被分布的变化过程,并对水生植被遥感监测中的几个关键问题展开了探讨。决策树方法获取的水生植被分布结果表明,2015年4月28日太湖北部湖湾发现明显沉水植被分布面积约11.2 km~2,与2014年同期相比,新出现的较大面积沉水植被分布区域主要集中在田鸡山西和锡东水厂附近。提出应及时清理打捞,避免水生植被死亡腐烂,威胁水质安全。     

基于数据物流服务思想的流域水环境监测数据交换与集成技术

提出了面向流域水生态监控预警的水环境信息完整性管理理念,分析了多源、多手段采集的流域水环境监测数据的交换与集成技术需求,重点针对中国环境监测部门流域监测断面管理存在的不足,提出了目录管理架构.基于数据物流服务思想,利用微软BizTalk平台和XML技术设计了支持多源水环境数据接人、可灵活配置并监控的水监测数据交换平台原...     

2015年以来太湖总磷升高原因的研究

对2015年以来的太湖TP变化趋势进行了研究,并对TP升高原因进行了分析。结果表明,2015—2019年,太湖TP浓度由0.059 mg/L上升至0.079 mg/L,涨幅34.1%。太湖TP上升的原因可能为:随入湖大量泥沙的带入而累积;东太湖水生植被覆盖面积急剧下降,使得湖体TP上升幅度明显;太湖磷营养盐浓度影响着蓝藻水华爆发的强度,蓝藻水华加快了湖体磷循环;夏季受台风天气影响,风浪较大的条件下造成底泥的再悬浮与释放而影响水质。     

水生态分区管理国际经验与太湖流域应用研究

简述了国外水生态区的发展历程以及国外水生态区在建立生态系统数据库、制定差异化水质标准、开展河流生态监测及评价水体健康等方面进行的应用研究。通过对太湖流域水生态功能分区的研究，指出当前水环境管理存在的问题与水生态区管理的优势，提出应重点从水生态区监测、试点考核、评价、修复等具体操作层面开展应用研究，引导我国水环境管理从水化学指标逐步向水生态综合指标转变，推动建立以水生态系统健康为导向的水环境管理创新体制。     

太湖流域水生态监控系统平台构建研究

从太湖流域水生态监控管理需求出发,研究太湖流域水生态监控系统平台建设目标及建设内容,包括水生态监控数据管理子系统构建、水生态状况评价子系统构建、水生态模拟子系统构建和水生态辅助管理决策子系统构建。集成管理太湖流域水质监测数据、水生生物监测数据、基础地理信息数据,对各类数据进行一体化管理及深度挖掘,自动实现水生态状况评价;构建水生态模拟子系统,对水生态情景、污染物扩散、水生态功能区空间分布及变化趋势进行模拟,并提出水生态辅助决策方案及报告。     

太湖梅梁湾水环境监控预警体系研究

从水质预警站、实验室深度分析和蓝藻遥感监测等技术集成，监控预警模型构建，监控预警体系建立，应急响应工作 机制等方面介绍了太湖梅梁湾水环境监控预警系统的研究，为太湖流域水环境监控预警提供示范。     

太湖蓝藻水华暴发主要特征初析

太湖水体富营养化加剧引起了多方面的关注,针对近年实际监测结果,结合历年流域水环境质量的变化,初步归纳了当前太湖蓝藻水华暴发的地域特征、时间周期特点及主要水质指标的变化规律,总结了太湖蓝藻水华的暴发呈多峰形状态.2007年太湖沙渚水源地藻类生物量的两峰三阶段的特征进一步表明,太湖蓝藻水华的暴发进入了高频期.     

杭州市大气细颗粒物PM_(2.5)中多环芳烃含量特征研究

按季节对杭州市大气细颗粒物PM2.5中16种多环芳烃(PAHs)的含量在2006年进行了为期一年(样本数n=47)的测定分析.研究表明,杭州市大气PM2.5中PAHs总浓度为40.66ng/m3,以中环或高环为主,分别占总PAHs的32.23%和47.6%;云栖点位(位于风景名胜区内)PM2.5中PAHs浓度高于朝晖点位(位于商业居民混合区);季节变化呈现春季高,秋季低的特点;PM2.5中苯并[a]芘等效毒性(BEQ)为4.50;PM2.5中PAHs的来源不是单一的.     

湖州合溪新港污染物入湖通量估算与分析

根据2021年5月—2022年4月合溪新港河流水量、水质(TN和TP)的同步监测数据，利用通量模型核算了合溪新港污染物(TN和TP)通量。通过测算合溪新港TN、TP通量与断面降雨强度、水质的响应关系，分析了该区域的污染类型及特点，为后期水质污染调查及通量研究提供了新思路。结果表明：合溪新港流量与降雨量存在明显相关关系，在强降雨期(7—8月)水体流量最高，占监测周期总流量的57.77%;少雨期则流量最低，且会出现湖水倒灌现象(11—12月)。通过分析合溪新港TN、TP通量与流量、水质的相关关系，确定了该流域污染类型为点源污染及农业面源污染共存的混合型污染，且在高强度降雨时污染物负荷量较大。综上，可针对农业面源污染对该流域治理提出相关对策，建立农业面源污染防治体系，以有效降低TN和TP污染物的入湖通量，减少太湖TN和TP污染物负荷量。