乌梁素海叶绿素a的时空分布及其与环境因子的关系

叶绿素a是浮游植物均具有的光合色素,是评价水环境质量的重要指标之一。以叶绿素a为指示性指标对冰封期和非冰封期叶绿素a及相关环境因子含量指标进行了监测,以了解乌梁素海水体叶绿素a在治理前后(2014-2017年)在时间和空间上的分布变化特征及影响因素,尤其是针对寒区湖泊的特点,对冰封期叶绿素a、总氮、总磷的时空分布进行了深入分析,运用相关性分析和逐步回归分析方法探讨了叶绿素a与理化环境因子的关系。结果表明,绿素a总体上呈冰封期高于非冰封期的特征,2014-2016年叶绿素a呈逐年递减趋势,但2017年又略有回升,且区域性差异显著,与氮磷营养盐空间分布趋势一致,表现为湖北区总排干入水口附近大于湖心区和湖南区。影响乌梁素海的主要水化学因子依次为总磷、溶解氧、溶解无机磷、总氮、正磷酸盐、总溶解性固体;同时,透明度与叶绿素a呈极显著负相关;冰层厚度因其影响冰下水体污染物的蓄积,也是影响水域环境的关键因素。总体上,治理后叶绿素a较治理前有明显的下降趋势,表明湖北区总排干入湖水的污染物得到了有效控制,对乌梁素海水体污染控制与修复取得了一定成效,同时也显现出乌梁素海冰封期水体由于水体冻结使得污染物析出,致使冰下水体富营养化较其他时期严重。     

望虞河西岸河流氮磷污染状况及其对调水水质的影响

为探讨望虞河西岸河流氮磷污染状况及其对调水引流入太湖水质的影响,分别于2017年11月以及2018年3和6月,选取望虞河西岸紧临入湖口的4条代表性河流,测定水体各形态氮、磷浓度,对各形态氮、磷时空分布规律及其对调水水质的影响进行研究。结果表明:(1)伯渎港、徐塘桥河、古市桥河和张塘河ρ(TN)平均值分别为4.93、5.20、2.27和3.78 mg·L~(-1),ρ(TP)平均值分别为0.18、0.23、0.16和0.15 mg·L~(-1),NO_3~--N和PO_4~(3-)-P分别为氮、磷的主要形态;(2)夏季伯渎港、徐塘桥河和古市桥河TN平均浓度最高,分别为各自最低季节的1.24、1.44和2.01倍;4条河流氮、磷浓度沿汇入望虞河方向呈下降趋势,但入河断面水质未达到区域水功能区划制定的Ⅲ类水质目标;(3)研究区91.3%的水体断面处于中度富营养化水平,56.5%的水体断面为磷限制状态;(4)电导率、COD_(Mn)和ρ(Chl-a)为各形态氮、磷分布的主要影响因素。研究区河流营养盐的汇入对望虞河入湖口水质有较大影响,尤其是磷素污染,需加强水体溶解性磷浓度的削减控制。夏季研究区氮素污染最为严重,且夏季为望虞河引水期,应加强该时段入河支流水体污染控制,保障调水水质。     

长江三角洲河网地区典型城镇街尘中多环芳烃的污染特征

街尘是一种重要的环境介质,其携带的污染物在城镇化过程中对河网地区的水环境构成了一定的威胁.为初步探讨长江三角洲河网地区典型街尘中多环芳烃(PAHs)的污染特征,以杭嘉湖平原河网地区饮用水水源河流上游典型小城镇的街尘为研究对象,对工业区、交通干道、旧居区、新居区和商业区5种土地利用类型的15个采样点进行街尘样品采集和粒径分级,测试街尘的密度、有机质含量以及16种U.S.EPA优控PAHs含量等指标.结果表明,粒径为<63、63～125、125～250和250～900μm街尘中总多环芳烃(∑PAHs)的平均含量分别为7261、5835、4660和2909μg·kg-1,粒径越小,PAHs含量越高,其生态风险越大.不同土地利用类型的街尘中PAHs的含量顺序依次为:工业区>交通干道>旧居区>新居区>商业区.街尘中PAHs和有机质含量存在显著正相关关系,且街尘粒径越小,有机质和PAHs的相关性越强.源解析结果表明,街尘中的PAHs多为燃烧源.     

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。     

东江上游高风险支流不同功能区初期雨水径流污染特征分析

了解不同外界条件下初期雨水径流污染物的变化是有效控制面源污染的重要基础。根据径流曲线法(SCS)对东江上游高风险支流区中农田区、交通道路区、住宅商业区和工业区4个不同功能区的初期雨水径流进行采样,按照国家标准水质分析方法进行监测,并对不同功能区初期雨水径流水质的变化规律及主要污染物的相关性进行分析。研究结果表明,降雨前期晴天数、降雨量、降雨强度对初期雨水径流水质变化均有明显影响。当前期晴天数多、雨量大且降雨强度大时,污染物质量浓度峰值出现的时间早、质量浓度下降趋势明显。随着降雨历时的延长,初期雨水径流主要污染物SS、COD_(Cr)、TN、TP及NH_3-N的质量浓度大都呈现下降趋势,且污染物质量浓度峰值大部分出现在前5 min。其中,SS质量浓度以农田区最高,相对于其他功能区,污染物质量浓度最高可达14倍之多。COD_(Cr)、TN、TP及NH_3-N质量浓度均以住宅商业区最高,最高分别可达1 136、17.56、3.96、25.36 mg·L~(-1),相对于其他功能区而言,住宅商业区更易导致水质污染。从最典型降雨事件分析来看,只有交通道路区的COD_(Cr)、TP、TN与SS之间呈现正相关,其相关系数分别为0.775、0.798、0.826,其余3个功能区域的主要污染物之间则出现负相关,表明初期雨水具有复杂性,受多重外界因素影响。该研究结果对入江污染物负荷量控制及东江水环境保护具有一定的意义。     

基于县域尺度的稻田土壤碱解氮空间异质性研究

掌握土壤氮素的空间分异特征是实现养分优化管理的重要基础。以江苏省扬中市为研究区,基于田间采样的99个土壤碱解氮样本数据,运用地统计学与缓冲区分析方法,研究县域稻田土壤碱解氮的空间变异特征及其影响因素。结果表明,研究区土壤碱解氮平均含量为114.30 mg·kg~(-1),处于较丰富水平。半方差分析结果显示,土壤碱解氮空间分布具有中等程度的空间自相关性。空间插值结果显示,扬中市土壤碱解氮空间分布总体上呈斑块状,大致表现为中部高、两端低,高值区主要位于研究区中部3镇,在工业区与养殖基地附近均出现局部高值区。影响因素分析表明,城镇化、土壤质地、产业分布、农户经营等因子对研究区土壤碱解氮空间分布均具有较大影响。距离养殖合作社1 km以内区域的土壤碱解氮易于积累,工厂、企业对周边600 m范围内的土壤碱解氮含量影响显著(P0.05)。     

珠三角河网水、沉积物中As含量分布特征及污染评价

珠三角是我国华南地区经济最活跃和人口最密集的地区,As及其化合物普遍存在于环境中,被列为环境保护的重点监测物质。As在水域环境中不能被降解而消除,只能以不同的形态,在水、沉积物和生物体之间迁移转化。于2012年3月、5月、8月和12月分别对珠江三角洲河网水域13个站位水、沉积物中通过使用原子荧光光度法对As含量进行检测分析,探讨其时空分布特征,并对其污染状况进行初步评价,为该水域的生态环境保护提供基础依据。结果显示,水体As含量范围为0.43~7.27μg·L-1。水体中As含量存在明显的时空差异分布特征。时间上,5月略高于3月、8月和12月,其平均值分别为4.21、3.73、2.06和1.14μg·L-1;空间上,青岐(W1)等5个站位聚为一类,除横沥外,其余站位大多分布在西江干流上,具有相似的分布特征,可能主要受西江径流的面源污染影响而具有相似的砷污染来源;其余8个站位聚为一类,包括城镇化及城市化高度发达,人口密度大的河网分叉水域站位,所在区域城镇化主导行业差异较大,受居民生活污水和工业废水排入的影响大,主要为点源污染,受径流影响较小。珠江河网表层沉积物,As含量范围为2.72~71.5mg·kg-1,最大超标倍数为3.57,平均值为20.3 mg·kg-1。地质累积指数评价与潜在生态风险系数评价法分别考虑到重金属在土壤中的地球化学行为及环境毒性差异等因素,这两种方法结果一致表明研究区域为低污染水平。结合应用这两种评价方法,可更全面地对珠三角河网沉积物As污染状况进行系统评价。对河网各月份水和沉积物中As含量进行线性回归分析,发现两者存在显著意义的负相关关系r=0.356r0.05(1,50)=0.273,可能是含As污染物进入水体后,在水体不断的稀释、沉降、生化等作用的综合影响,呈现空间延伸性变化的特点。     

巢湖东湖区入湖河流的水生植被群落结构和区系特征及其与环境因子的关系

采用野外调查方法结合典范对应分析(CCA),研究了巢湖东部湖区的入湖河道水生植被的群落结构特征和区系特征及其与环境因子的相关性.结果表明:共发现常见水生植物物种63种,隶属于28科54属,其中沉水植物4种,漂浮植物3种,浮叶植物2种,挺水植物10种,湿生植物44种.区系分析发现该区域的水生植被呈现隐域性和热带向北温带过渡的亚热带特征,植物种属主要以世界分布属和北温带分布属为主,其次是泛热带分布属,分别占总数的35.19%、31.48%和12.96%;这54属水生植物的地理分布区类型共有中国种子植物所占的15个分布区类型中的10个,而缺少5个地理分布区类型.入侵种空心莲子草(Alternanthera philoxeroides)分布广泛,河道呈现一定程度的堵塞状态;沉水植物物种则趋于单一化和分布面积狭小,尤其在水体污染严重的区域(如:双桥河流域和小柘皋河下游)几近衰退.CCA分析表明巢湖东部湖区入湖河道水生植物的空间分布主要受水体理化指标影响,而非水深的影响.总之,巢湖东部湖区入湖河道水质污染加重,水生植物群落结构极不合理、地理成分复杂程度偏低且具有明显的隐域性,沿河村镇的污水处理以及保护与恢复水生植物尤其沉水植物类群迫在眉睫.     

苏州河底泥对上复水水质污染影响

研究了上海市苏州河底泥中有机物及营养盐释放对上复水水质的影响,分析了微生物与底栖生物底泥再悬浮对底泥释放过程的影响。研究表明,底泥中化学需氧量与水体中的化学需氧量成正比,底泥中生化需氧量与水体中的生化需氧量呈正比,再悬浮促进底泥中污染物向上复水体释放。底泥SOD与水体中DO成正比,底泥污染是影响苏州河水质的重要因素;对苏州河底泥进行疏浚工程可较好地提高水体中溶解氧的浓度、降低化学需氧量、生化需氧量及氨氮的浓度。     

基于RS-GIS的湖北丹江库区土壤水力侵蚀定量分析

湖北丹江库区是南水北调中线工程的主要淹没区和水源区,土壤水力侵蚀是影响水质安全和工程实施的重要因素。以1998年和2003年的TM遥感影像为主要信息源,建立了以植被覆盖度、坡度和土地利用为指标的水力侵蚀遥感分析方法,将水力侵蚀强度分为六级,并结合GIS的空间分析功能对1998年和2003年库区水力侵蚀强度变化及空间分布进行了划分。结果表明五年间库区微度侵蚀、中度侵蚀和强度侵蚀面积呈增加趋势,而轻度侵蚀和极强度侵蚀面积呈减少趋势;并将库区水力侵蚀空间分布划分为北部中低山丘陵中强度侵蚀区和中部河谷城区轻度流失区。分析结果对库区土壤侵蚀的治理和生态环境的改善具有指导意义。     

Environmental quality and its impact on the local economy: A case study from Dongguan,South China

Industries that pollute the environment developed in the early 1990s in Dongguan City, especially those in the middle and lower valley of the Dongjiang River (waterside area) have seriously affected water and air quality and hence have affected soil quality through polluted water irrigation and precipitation. Investigation of the economic growth and environmental pollution in the 32 township units in the City from 1990 to 2000 also reveals that environmental pollution has affected the history of the development of the towns or townships in the waterside region in the delta of the River Dongjiang, especially the towns near the river mouth, and has prevented their industry from upgrading and hence has slowed down their economic growth. The impact of environmental pollution on economic growth is most severe in the towns along the lower valley, or in down-wind regions. In contrast, economic development in the protected area of the upper valley of the waterside region indicates that environmental protection that strictly controls the discharge of pollutants does not restrict the development of the local economy.     

太湖典型河网区地表水与沉积物氮、磷和重金属含量空间分异

将无锡城乡交错区河网分为城镇生活区水巷、工业区主河道、农业区主河道、农业区支流和鱼塘5种类型区.通过秋季(旱季)和夏季(雨季)2次采样,研究氮、磷和Cu、Zn、Pb、Cr、Cd在地表水和沉积物中的含量及其空间变化.结果表明:(1)城乡交错区地表水氮、磷来源于生活污染和工业污染的比例大于农田,同时具有来源分散、污染面广的特征.(2)由于城镇地表径流和工业活动影响,各类型区地表水重金属含量均有不同程度提高.但地表水重金属主要沿主河道迁移,旱季和雨季主河道重金属含量均大于农业区支流,而且随着与城镇距离增加,主河道沉积物重金属含量迅速降低,重金属污染影响范围较小.(3)与重金属相比,地表水氮、磷污染仍是太湖水网区主要的环境问题.但城镇及其周围河流沉积物中富集的重金属含量很高,其潜在环境风险不容忽视.     

城市景观河道不同类型驳岸界面微生物生态研究

对某景观河道鹅卵石驳岸、泥岸、石砌驳岸和砼仿木桩驳岸4种类型驳岸的河水/河床界面上覆水质及界面功能微生物生态多样性进行了研究.结果表明:4种驳岸的界面上覆水质以鹅卵石驳岸和泥岸较好,而石砌驳岸和砼仿木桩驳岸较差;界面上覆水和界面泥样的功能微生物菌群数量都以鹅卵石驳岸最多,泥岸次之,砼仿木桩驳岸最少.在鹅卵石驳岸上鹅卵石的堆砌增加了水体与驳岸的接触面积,为微生物提供了更多的生存空间.泥岸对污染物的吸附能力较强,为微生物提供了有利的生存环境,微生物数量较大.     

Elemental Analysis of Waters and Sediments by External Beam PIXE Part 1. Vegoritis Lake,Greece

Lake Vegoritis, in the northwestern part of Greece, accepts the pollutants of the municipal and industrial activities in the area (lignite burning power plants and a nitrogen fertilizer factory). The PIXE external beam technique was used for the elemental analysis of water and sediment samples in order to determine the load of metals in the lake and obtain information for managing its environment. From our results it is deduced that the anthropogenic activities in the drainage basin do not have so far any significant impact on the Vegoritis Lake, as far as the elements studied are concerned. However, there is indication that other pollutants are introduced, mainly along the Solou stream, which cause precipitation of the metals.     

Elemental Analysis of Waters and Sediments by External Beam PIXE Part 1. Vegoritis Lake, Greece

Lake Vegoritis, in the northwestern part of Greece, accepts the pollutants of the municipal and industrial activities in the area (lignite burning power plants and a nitrogen fertilizer factory). The PIXE external beam technique was used for the elemental analysis of water and sediment samples in order to determine the load of metals in the lake and obtain information for managing its environment. From our results it is deduced that the anthropogenic activities in the drainage basin do not have so far any significant impact on the Vegoritis Lake, as far as the elements studied are concerned. However, there is indication that other pollutants are introduced, mainly along the Solou stream, which cause precipitation of the metals.     

平原城市河流面源污染研究范围及方法的选择与效果比较

由于平原城市地貌起伏不大,较难划分城市河流的流域范围,使得与河道面源污染相关的研究范围的边界确定存在一定的困难。针对这一问题,本文对比了基于缓冲区和排水区的两种研究范围及方法。根据遥感影像,利用GIS提取研究区内土地利用信息并与河流水质进行回归分析,对比两种范围及方法所得出的结果,试图为城市河道污染物的研究及管理提供方法支持和理论依据。本文选取了天津滨海地区11条河流进行研究,结果表明：（1）选取城市排水区作为土地利用数据的方法能够与河流中污染物的发生,迁移的真实情况相符合,能够综合考虑不同的景观格局分布对于水质的影响,结合平原城市的特殊性反映土地利用与河流污染物之间的相关关系,在机理严谨性上优于使用缓冲区范围,在整体性上更为完整;（2）基于缓冲区的研究方法能够在一定程度上解释在地表径流作用下,河流近岸不同距离的土地利用类型对河流污染物的影响,如耕地对污染物的影响,河流近岸100 m缓冲区的联合显著性为0.848,300 m缓冲区的仅为0.165;（3）土地利用类型对河流中污染物类型的贡献和消减趋势基本一致,城市居民点与工矿用地是河流当中重金属污染物如铅、汞的主要输入源;耕地对重金属等污染物有一定的截留消减作用,但在面积较大时增加了河流的有机污染物如氨氮;林地、园地、草地和水体对于城市河流污染物有一定的净化作用。两种方法结合起来可以得出更为详尽、客观的研究结果。     

Hierarchical regulation of nitrogen export from urban catchments: interactions of storms and landscapes.

In urban catchments of arid central Arizona, we investigate how the export of mineral and organic nitrogen (N) in storm runoff is regulated by interactions between local landscape characteristics and broader scale storm features. First, we test whether N export is more a function of (1) processes that affect N concentration in runoff or (2) the propensity of the catchment to convey rainfall as runoff. With data pooled across catchments, the mass of N in export (load) is determined by processes regulating runoff N concentration. There are exceptions when catchments are examined individually, where N load from some catchments is determined by the hydrologic responsiveness of the catchment. Second, we investigate the relationship between N export and catchment features. Loads per catchment area were greater from more impervious catchments, probably because impervious catchments held more N in a mobilizable phase and conveyed more rainfall as overland flow. Loads per area were lower from larger catchments, possibly owing to more N-retention hot spots in larger catchments. Catchments with the greatest N exports were those with commercial land use, and loads decreased as development became less prevalent or as residential replaced industrial land use. Third, we investigated how catchment features moderated direct responses of N export to storms. Export was less correlated with storm features in catchments that were larger, more pervious, and less industrial. Results support an "N build and flush" hypothesis, which purports that there is little biotic processing of N deposited to arid, urban surfaces with little organic matter. The rate and duration of deposition determine the size of the mobile N pool. Any amount of rainfall capable of generating overland flow would entrain nearly all mobilizable N and export it from the catchment. Nonetheless, these results suggest that, even with daunting seasonal and interannual variability in storm conditions, material export can be reduced by managing intrinsic catchment features.     

河流中的BOD模型及其应用

本文将入流点源或主要支流作为一条新河段 并将分布水源的影响范围视为整条河流,既可避免S—P方程无法反映沿河污染排放态的缺陷.又可解决BOD修正模型计算繁杂的缺陷.建立在此基础上的各种BOD分布模型,具有较好的回归性和可操作性,反映了有机物随时间和空间的迁移转化.这些模式的提出,可为评价和选择污染物控制方案,制订排放标准,提供一个定量的科学依展     

Eutrophication status and control strategy of Taihu Lake

The water quality and eutrophication status of Taihu Lake in recent years are presented and the pollution trends are analyzed. It is shown that because of unreasonable industrial structures, pollution discharge per GDP is high within the Taihu basin, and the pollution discharge from point and non-point sources exceed the basin’s environmental carrying capacity. Especially, excessive pollutants containing nitrogen and phosphorus are being discharged. Moreover, eutrophication may also result from internal pollution sources such as the release of nutrient elements from sediment. All these factors have resulted in the water quality deterioration of Taihu Lake. To solve this environmental problem, possible control strategies are summarized, including the control of internal pollution sources and inflow-river pollution, ecological restoration and reconstruction of the degraded lakeside zone ecosystem, clean water diversion, dredging, and manual algae removal.     

剧烈人类活动区经济发展与环境污染水平关系--以广东省东莞市为例

近年来,经济发展与环境污染之间的关系成了社会经济发展的热点问题。本研究选取东莞市1990-2010年经济与环境数据,探究环境库兹涅茨曲线演替轨迹,得出研究时段内东莞市环境库兹涅茨曲线大体呈“倒U型”特征,其中“倒U型”峰值大约出现在2007年人均GDP为4.51万元时;工业废水、工业废气以及工业废渣排放量3项指标的环境库兹涅茨曲线,分别呈现弱的“倒U型”、“倒U型上升阶段”、“倒U型＋倒U型上升阶段”特征。结果表明,东莞市环境库兹涅茨曲线特征与污染物排放量、产业结构、环保政策及投资等有较为密切的关系。结论建议：东莞市可以通过调整产业结构、加大环境保护投资力度等措施促进经济转型,加速“倒U型”曲线后半段的形成。