北方典型干旱缺水型河流氮磷时空分布特征与富营养化评价

以北方典型干旱缺水型河流-滏阳河流域邢台段为研究对象,通过为期1年(2013年6月—2014年5月)的水质监测,阐述了流域内氮磷时空变化特征及富营养化水平。结果表明,流域内水体TN的平均质量浓度为28.27 mg·L~(-1)(其中NH_4~+-N占67.94%),TP的平均质量浓度为1.37 mg·L~(-1)(其中SRP占62.01%);流域内氮磷时空分布特征明显:在时间尺度上,水体中氮磷浓度均呈现出旱季(9月—次年5月)高于雨季(6—8月);空间尺度上,氮磷质量浓度分布差异明显且均呈现出市区流域高于市郊流域,沿河流流向逐渐减少的趋势;对数型幂函数普适指数公式对水体富营养化的评价结果显示:无论从时间尺度上还是空间尺度上,所有采样点都处于极富营养状态,其变化趋势与氮磷有明显的一致性,同时富营养化程度与地区污染水平呈现一定的相关性。水资源匮乏以及河流湖库化严重是造成该地区水体富营养化问题突出的主要原因。     

基于Mann-Kendall法的中国海洋环境质量变化趋势分析

海洋环境质量是海洋资源可持续开发利用不可忽视的重要因素,对长时间序列数据的变化趋势分析可提高对海洋环境演变的认识。基于《中国海洋环境质量公报》(2001—2015年),采用Mann-Kendall法对中国管辖的近海海域不同水质等级海域面积、赤潮发现次数、赤潮发现面积以及河流入海污染物排放量时间序列数据进行变化趋势分析。结果表明:中国近海第二类海域(依据《海水水质标准》(GB 3097—1997)分类)面积呈下降趋势,劣四类海域面积呈上升趋势,近海海洋环境污染的形势依然严峻。近海海域赤潮发现次数和面积均呈下降趋势,尤其是东海,下降趋势明显。河流入海排放主要污染物中,COD与营养盐排放量均呈上升趋势,其中COD排放量上升趋势明显;石油类排放量呈明显下降趋势。沿海人口、海洋生产总值与劣四类海域面积均呈强正相关。沿海人口的增加、海洋生产总值的增长可能会对中国近海环境造成一定压力。     

湖泊富营养化治理成效阶段水环境特征研究——以贵阳市饮用水源地红枫湖为例

红枫湖是贵阳市重要的生活饮用水源地,20世纪90年代末期水体污染严重。从2008年开始进行综合治理,2011年起进入治理成效阶段。为了对治理成效期的水质状况有全面了解,为进一步污染治理和生态调控提供科学依据和对策,利用富营养化指数法和主成分分析方法对2011—2013年水体富营养化状态特征进行研究分析。结果表明:(1)在监测期,红枫湖始终保持中营养状态不变,但呈现逐年减弱的趋势,水质达标率逐年升高。(2)全湖的综合营养状态指数存在明显的时空异质性。(3)影响红枫湖水体质量的主控因子为叶绿素a、pH、透明度、总磷和高锰酸盐指数,总氮对其影响不显著。(4)在下一步治理中,继续加强外源性治理的同时,须加强水体内源性污染的治理工作,促进水质进一步好转。     

江门市近岸海域春季环境质量评价

2016年4月对江门市近岸海域水质、表层沉积物、浮游动植物和底栖生物进行了调查研究。水质调查结果表明:除COD、BOD5、SS、无机氮(DIN)、活性磷酸盐(DIP)、铅、铜和镍外,其他项目均符合《海水水质标准》(GB 3097—1997)第二类标准;其中,COD、SS、DIN和DIP超出GB 3097—1997第四类标准。水体富营养化指数和有机污染评价指数显示,近期江门市近岸海域总体呈重度富营养状态,部分海域甚至呈严重富营养状态,有机污染严重。表层沉积物调查结果表明,依据《海洋沉积物质量》(GB18668—2002)第一类标准,调查海域表层沉积物中铜和有机质超标严重,超标率达100.0%;表层沉积物已经受到重金属污染。浮游植物共有55种,以硅藻门占绝对优势;浮游动物共有42种,优势种仅有夜光虫(Noctiluca);底栖生物有16种,绝对优势种为小头虫(Capitella capitata)。研究发现,调查海域在春季存在甲藻赤潮和夜光虫赤潮暴发的风险。底栖生物的丰度和生物量与表层沉积物中污染物的相关性分析表明:丰度与铬呈显著正相关;生物量与锌呈显著正相关,与铜接近显著正相关。     

磺胺甲恶唑对斑马鱼胚胎/仔鱼的毒性效应

为研究磺胺甲恶唑对斑马鱼胚胎/仔鱼的早期发育及抗氧化系统的影响,将受精2h的斑马鱼胚胎暴露在不同浓度的磺胺甲恶唑水溶液中,观察斑马鱼胚胎死亡率、孵化率、仔鱼心包囊肿率、心跳数、体长以及仔鱼内抗氧化酶活性、丙二醛(MDA)含量的变化。结果表明,磺胺甲恶唑对斑马鱼胚胎/仔鱼120h的急性毒性半数致死质量浓度(LC50)为1 250.5mg/L;斑马鱼胚胎孵化率随着暴露浓度的增加呈现明显的下降趋势,96h胚胎孵化率抑制的半数有效质量浓度(EC50)为1 299.7mg/L;当暴露质量浓度≥1 500mg/L时,斑马鱼胚胎患心包囊肿率明显升高,呈现剂量—效应关系;经磺胺甲恶唑暴露96h的斑马鱼仔鱼30s心跳数及120h斑马鱼仔鱼体长总体降低;10~(-2)mg/L磺胺甲恶唑染毒96h后,即观察到斑马鱼仔鱼细胞出现明显的氧化损伤,过氧化氢酶的酶活性受到显著抑制,超氧化物歧化酶和谷胱甘肽S-转移酶被显著诱导,MDA含量显著增加。研究表明,磺胺甲恶唑暴露对斑马鱼胚胎细胞产生了明显的损伤,进而可能影响斑马鱼仔鱼的发育。     

玄武湖蓝藻水华应急治理成效分析

2005年9-10月间，以粘土法为主，对玄武湖蓝藻水华进行了应急治理。经监测表明，应急治理有效抑制了蓝藻水华，湖区景观明显改善。形成蓝藻水华的微囊藻，各湖区下降幅度大于95％。综合污染指数、富营养化程度均有不同程度的降低，水体透明度提高0．14m，水质化学耗氧量、高锰酸盐指数、总磷浓度大幅降低，但生态补水主要流经区域pH无明显改善，各湖区总氮超标率有所上升。浮游植物数量下降93％，浮游动物种群数量上升47％，底栖动物种类数量无显著变化。相对静止水域细菌总数持平，生态补水流经区域细菌总数下降幅度较大。治理期间未发现大型水生植物、鱼虾批量死亡。沉积物中，铜、铅、砷含量无明显差异，汞含量升高，但低于往年监测水平，有机质略有升高，总磷含量有较大幅度上升。     

鄱阳湖水环境现状评价及趋势特征分析

基于鄱阳湖湖区2008—2013年的水质监测数据,对鄱阳湖的水质现状及营养化水平进行评价,采用季节性Kendall检验法对鄱阳湖多年水质进行趋势分析。结果表明,2013年鄱阳湖湖区TP、TN普遍超过《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)中的Ⅲ类标准,富营养化状况在枯水期为轻度重营养化水平,丰水期为中度营养化水平。14个监测点位的氨氮浓度无明显变化,4个监测点位氨氮呈下降趋势;TP浓度总体呈下降趋势,说明水质状况有所好转,但湖区多数监测点位的TP年平均浓度超过GB 3838—2002中的Ⅲ类标准,未来仍需加强对鄱阳湖TP的控制。     

长江口及其附近海域底栖生物生态调研

对长江口及其附近海域底柄生物的种类、生物量及栖息密度的分布和群落结构进行了叙述和讨论.调查结果表明,调查海域共获底栖生物100种;主要底栖生物的生物量平均为9.55 g/m~2,生物量组成以棘皮类、多毛类占绝对优势,分别占50.3%、29.5%;栖息密度平均为71.8个/m~2.底柄生物种类组成,按生态特征划分为白虾群落、织纹螺群落.分析各站位Shannon-Weaver指数的结果显示,调查海域表现出生物多样性低及分布不均匀等特点.     

基于生态位理论的京津冀城市生态文明评价

生态文明评价体系是明确生态文明建设现状、定位生态文明建设存在问题的关键。从城市群视角出发引入生态位理论,界定生态文明位内涵,构建涵盖社会子系统生态位—经济子系统生态位—资源环境子系统生态位共29项指标的城市生态文明评价指标体系,并提出相对生态文明位和生态经济指数的二维模型,测算京津冀城市群6个案例城市在2007—2011年的生态文明建设水平、趋势以及地位。结果显示,2011年北京生态文明水平(相对生态文明位)最高,邢台生态文明水平最低,石家庄、秦皇岛、承德、天津生态文明水平分别排名第2、第3、第4、第5。2007—2011年,北京、承德、邢台生态文明水平呈现波动下降趋势,而秦皇岛、石家庄、天津呈现小幅上升趋势;但生态经济指数测算显示,北京的经济社会发展对于生态资源环境的占用消耗大,承德有较好的经济发展潜力。并基于该二维模型,将京津冀城市生态文明建设分为4种类型:发展失衡型、相对和谐型、高质量发展型、资源环境优势型,分别确定城市生态文明建设重点,为京津冀协同发展提供了指导依据。     

利用卫星遥感评估广西壮族自治区SO_2减排成效

基于2005—2012年OMI卫星遥感PBL SO2柱浓度数据分析了广西壮族自治区SO2污染的时空格局和变化特征,并结合燃煤火电厂SO2排放模型估算与工业经济增长数据,在时间、空间尺度上分析了自治区内不同区域的SO2污染对火电厂烟气脱硫政策的响应以及所呈现出的减排成效。结果表明,广西因火电厂脱硫政策驱动的SO2污染改善具有显著的空间异质性,自治区内高污染区的SO2浓度在2011—2012年出现了显著下降,而低污染区的SO2浓度则在8年中持续增长;排放模型估算结果显示,烟气脱硫驱动的火电厂SO2减排贡献将在2008年后持续下降,而遥感观测结果显示,广西全区SO2半年浓度均值总体呈现波动上升趋势,2005—2012年浓度增加了8.6%、年均增长约0.9%;综合工业经济增长数据发现,近年来其他工业源的增量排放已给广西SO2减排带了新挑战,而这一变化仍未得到相关决策部门关注,存在明显缺陷的SO2统计排放量数据尚未得到修正。针对上述污染变化新特征,政府相关部门应引起足够重视,尽快更新完善污染源信息并启动针对其他污染源的限排措施,以确保环境持续改善。     

蜘蛛兰去除不同程度富营养水体中氮磷及抑藻效应简

研究了蜘蛛兰在不同程度富营养化水体中对氮、磷的去除和对藻类的抑制效应。结果表明，蜘蛛兰在3种不同程度富营养化水体中均能正常生长，且对富营养水体中的氮、磷和叶绿素a浓度均表现出良好的净化去除效果。在45 d的实验中，3种不同程度富营养水体的TN、NO₃^--N、NH₄⁺-N和TP浓度分别由初始的3.69~25.65、2.79~21.14、0.75~3.57和0.14~1.23mg/L降至1.25~18.99、1.08~16.03、0.18~1.39和0.06~0.77mg/L，在3种不同程度富营养水体中植物的平均生物量累积增长率分别为40.98% 、64.41% 和95.08%。实验各处理组富营养化水体中的叶绿素a浓度及荧光参数短期内都显著下降，而各对照组中则较稳定或略有下降。蜘蛛兰不仅可以净化富营养水体中营养元素，且对水体中藻类的生长有明显的抑制作用，其在水体生态修复工程中具有良好的应用前景。     

青西郊野公园建设过程中大莲湖浮游植物年际变化及与环境因子的关系

为了解青西郊野公园建设过程中大莲湖水生态环境变化动态,分别于公园建设前(2014年)、建设过程中(2016年)及开园运营后(2017年)对大莲湖水质及浮游植物群落进行了调查监测。3个年度水体综合营养状态指数平均值分别为49.84、54.66、53.16,表明水体呈现轻度富营养化趋势;3个年度分别采集浮游植物106、98、78种,均以绿藻门种数最多;3个年度浮游植物丰度平均值分别为6.36×10~6、1.05×10~7、1.89×10~7个/L,呈逐年递增趋势;基于浮游植物多样性指数评价,3个年度大莲湖水体水质基本处于中污染水平。冗余分析表明叶绿素a(Chl-a)、透明度和TN是影响大莲湖浮游植物种类和丰度的重要环境因子,其中Chl-a和透明度对浮游植物种类有显著影响,TN和透明度对浮游植物丰度有显著影响。     

蜘蛛兰去除不同程度富营养水体中氮磷及抑藻效应

研究了蜘蛛兰在不同程度富营养化水体中对氮、磷的去除和对藻类的抑制效应。结果表明，蜘蛛兰在3种不同程度富营养化水体中均能正常生长，且对富营养水体中的氮、磷和叶绿素a浓度均表现出良好的净化去除效果。在45d的实验中，3种不同程度富营养水体的TN、N03-N、NH4-N和TP浓度分别由初始的3．69～25．65、2．79～21．14、0．75～3．57和0．14—1．23mg／L降至1．25～18．99、1．08～16．03、0．18～1．39和0．06～0．77mg／L，在3种不同程度富营养水体中植物的平均生物量累积增长率分别为40．98％、64．41％和95．08％。实验各处理组富营养化水体中的叶绿素a浓度及荧光参数短期内都显著下降，而各对照组中则较稳定或略有下降。蜘蛛兰不仅可以净化富营养水体中营养元素，且对水体中藻类的生长有明显的抑制作用，其在水体生态修复工程中具有良好的应用前景。     

利用生物制剂处理北京动物园富营养型地表水的初步研究

北京市的地表水水质日益恶化,富营养化表现突出。目前改善水质、抑制藻类生长是解决富营养化水体的关键。试验采用从美国引进的新型生物制剂Eclean应用于北京动物园富营养化水体,试验结果表明,水体中的CODMn、总氮(TN)、总磷(TP)、浊度、叶绿素a、藻类浓度各项指标均有明显下降,水质明显改善,藻类生长基本得到控制。     

阳澄湖和滆湖微囊藻毒素分布及其与富营养化因子的关系

2013年6—10月进行了阳澄湖和滆湖的水样采集及分析,对水体中胞内和胞外3种微囊藻毒素(MC-LR,MCRR,MC-YR)和TN、TP、Chl-a等富营养化指标在两湖的分布情况及关系进行了研究。结果表明,阳澄湖的微囊藻毒素及富营养化因子浓度在不同点位的差异小,而滆湖从北部到南部呈下降趋势,两湖相比,滆湖的浓度远远高于阳澄湖;富营养化因子影响微囊藻毒素的浓度分布和变化;相关性分析表明MC-LR、MC-RR和MC-YR与CODMn、TN、TP、PO3-4-P、Chl-a分别呈极显著正相关性(P0.01),MC-LR、MC-YR与NH+4-N呈显著负相关(P0.05);逐步回归性分析显示Chl-a是影响3种微囊藻毒素浓度的关键因子,可以通过Chl-a对水体中MCs的浓度进行预测,为微囊藻水华和微囊藻毒素污染的预警提供重要的科学参考。     

杭州西湖水生高等植物的恢复与水生生态修复

在过去的50年，西湖一直被富营养化问题所困扰。迄今为止，采用了各种工程措施进行治理，耗资数亿，但收效不明显。为了进一步解决西湖富营养化问题，提出需要用生态方法去解决生态问题，通过生态学手段，恢复、重建高等水生植物带落，增加水生生物多样性，改善西湖水生生态系统的结构和功能，控制藻类来修复西湖水生生态系统。科学地选择先锋种类组合、消除草食性鱼类的影响、合理地控制水位是西湖水生植被恢复过程中的三个重要措施。     

利用生物制剂处理北京动物园富营养型地表水的初步研究

北京市的地表水水质日益恶化，富营养化表现突出。目前改善水质、抑制藻类生长是解决富营养化水体的关键。试验采用从美国引进的新型生物制剂Eclean应用于北京动物园富营养化水体，试验结果表明，水体中的CODMn、总氮(TN)、总磷(TP)、浊度、叶绿素a、藻类浓度各项指标均有明显下降，水质明显改善，藻类生长基本得到控制。     

北京市近12年空气污染变化特征及其与气象要素的相关性分析

以北京市近12年空气污染指数(API)为数据基础,首先分析了2001—2012年北京市API、污染等级、首要污染物的变化特征以及污染天数年度值、季度值、月值的变化特征;然后根据API转换得到PM10质量浓度,对其变化特征进行分析;最后采用相关系数法分析了北京市API、PM10质量浓度与气象因素的相关性。结果表明,北京市近12年空气污染天数有明显下降趋势,首要污染物主要为可吸入颗粒物;空气污染主要集中于春季,优良天气主要集中于夏季;PM10质量浓度年度最大值出现在2006年,季度最大、最小值分别出现在春、夏季,月值最大、最小值分别出现在3月和7月;气象因素与空气污染关系密切,气温、相对湿度、降雨量与污染天数和PM10质量浓度均呈显著负相关,而风速与污染天数和PM10质量浓度则呈显著正相关。     

近10年浙江省城市环境空气质量变化趋势及影响因素分析

利用浙江省环境空气中SO_2、NO_2和PM_(10)监测数据,采用Daniel趋势检验法,研究了近10年(2005—2014年)浙江省城市环境空气质量变化趋势及影响因素。结果表明:(1)2005—2014年,浙江省县级以上城市综合污染指数平均值呈显著下降趋势,总体环境空气质量呈好转趋势。(2)SO_2年均值呈不显著下降趋势,NO_2年均值基本保持稳定,PM_(10)年均值呈显著下降趋势。浙江省SO_2、NO_2和PM_(10)浓度高值区域主要分布在浙中北部地区,与2005年相比,2014年浓度高值区域面积减少,污染程度降低。(3)SO_2、NO_2和PM_(10)月均值变化趋势基本一致,浓度高值主要出现在1、11、12月,低值集中出现在6—9月。(4)PM_(10)为城市大气中首要污染物,NO_2污染负荷呈显著上升趋势,表明浙江省城市空气污染特征逐渐从煤烟型污染过渡到机动车尾气型污染。(5)产业结构升级、能源结构优化、大气污染物总量减排和污染源综合整治等人为控制措施对城市空气质量改善起到重要作用。地形、气象、沙尘等自然因素是大气污染物浓度时空变化的外因。     

2000—2020年淀山湖富营养程度变化分析

2000—2020年，对淀山湖12个断面开展水体富营养化监测。主要指标高锰酸盐指数、总氮、总磷等呈现先恶化后好转趋势，高锰酸盐指数全湖均值在2004年达到最高，总氮、总磷在2005年达到最高，分别达到7.4、5.3、0.23 mg/L,由最初的《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)Ⅳ类、劣Ⅴ类、Ⅴ类分别提升至Ⅱ类、Ⅴ类、Ⅳ类。2007—2020年，随着高锰酸盐指数、总氮、总磷浓度降低，水体富营养化总体呈减轻态势，但7—9月仍是水华高发期。针对当前淀山湖总氮、总磷不能稳定达标的现状，建议结合年内变化趋势，加强区域合作，进一步削减氮、磷的入湖总量，同时开展长期的生态修复，促进生态良性循环。