水库水质监测及分析系统设计研究

水库水质监测及分析系统集控制技术、计算机应用技术、通信技术、地理信息技术和仪表分析技术为一体,可视化展示水库水质动态,并依据水质质量评价规范,分析和评价各监测项目,进行有效的监控预警。系统可根据数学模型对水质进行模拟计算,为水库的管理监督、决策规划、污染防治等工作提供决策支持,同时增强管理部门应对突发性污染事故快速反应能力。     

饮用水水源地水污染防治体系的建立——以贵州省盘县白河沟水库流域为例

在对贵州省盘县白河沟水库流域自然-经济-社会复合生态系统现状和主要环境问题诊断分析的基础上,提出了白河沟水库流域水污染系统防治体系建设的指导思想、建设原则和总体框架,为饮用水源地水污染系统防治建立提供参考。     

调水型水库藻类对调水氮、磷浓度与水量的响应

以南方某典型的调水型水库为研究对象,采用EFDC模型建立了水库的三维水动力和富营养化模型,并根据长历时的水文和水质数据对模型进行了率定和验证.基于模型计算结果,分析了水库氮、磷浓度对藻类生长的影响,计算了藻类对调水氮、磷浓度及调水量的响应关系.结果表明,水库氮、磷浓度对藻类生长的限制作用很小.在降幅相同的情况下,降低磷浓度比降低氮浓度的藻类浓度降幅更大,削减60%的氮,叶绿素a无明显下降,削减60%的磷,叶绿素a平均下降12.4%,分别削减90%的氮和磷,叶绿素a分别平均下降17.9%和35.1%.当调水量高于现状的20%,藻类浓度随调水量增大而降低,当调水量低于20%,藻类浓度随调水量增大而升高,调水量比现状增大1倍,叶绿素a平均降低25.7%,调水量降至20%,叶绿素a平均升高38.8%.本研究对于支撑水源地的富营养化控制工作具有重要意义.     

草街水库蓄水后嘉陵江浮游植物群落特征及水质评价

为了解草街水库蓄水后嘉陵江的水环境变化情况,对嘉陵江浮游植物群落结构及水质状况进行了研究.研究期间共检出浮游植物145种,隶属8门74属,其中硅藻门种类数最多,23属57种,其次为绿藻门,28属53种.浮游植物平均细胞密度1.82×105cell·L-1,细胞密度居于前3位的分别为硅藻门、甲藻门、隐藻门,所占总密度比例分别为39.2%、29.9%、24.5%,春季细胞密度显著高于其他季节(P0.05).优势度分析显示,优势种主要为颗粒沟链藻(Aulacoseria granulata)、变异直链藻(Melosira varians)、倪氏拟多甲藻(Peridiniopsis niei)、具尾逗隐藻(Komma caudate)、啮蚀隐藻(Cryptomonas erosa)等.聚类分析结果表明,草街水库蓄水后对浮游植物的影响作用已初步显现.嘉陵江草街水库区在纵向上已初步形成不同特征的生态区域,各区域浮游植物群落结构存在差异,同时,草街水库大坝上、下游间浮游植物和水体特征也产生了差异.嘉陵江浮游植物的Shannon-Wiener多样性指数、Margalef丰富度指数和Pielous均匀度指数分别介于2.06~3.55、0.76~1.90、0.50~0.78,表明嘉陵江水体处于轻-中度污染状态.根据浮游植物群落结构评价显示,研究期间的嘉陵江水体营养水平为中营养类型.     

水府庙水库流域土壤保持功能生态价值评估

在GIS和RS的支持下,基于改进的通用土壤流失方程(RUSLE)、影子价格法、机会成本法和替代工程法,以水府庙水库流域为研究对象,对该区域的土壤保持功能及价值的空间分布特征进行分析。研究表明,水府庙水库流域生态系统土壤保持总量为1.69×106t;生态总价值为91 829.72万元,其中生态系统土壤减少养分损失的价值为65 403.65万元、因防止土壤侵蚀而减少废弃地的价值为5 670.38万元、减轻泥沙淤积灾害方面的价值为20 755.69万元;土壤保持功能及其价值在空间上表现出很大的差异性,从流域中部地区向四周递增;土壤保持功能价值与植被覆盖度相关性较强,合理增加植被盖度对防治土壤侵蚀和增加土壤保持功能价值可以起到良好效果。     

和龙水库水质调查与健康风险评价

为研究和龙水库水质状况及对人体健康产生的危害风险,采用单因子评价法和有机污染综合指数法对和龙水库20个采样点为期1a的水质监测数据进行了评价;并采用美国环境保护局(USEPA)推荐的健康风险评价模型,对水库主体水域水体进行人体饮用健康风险评价.结果表明,和龙水库主体水域水质采样年度整体为Ⅳ类水,且春季水质为开始污染水平,其余各季节水质为一般水平.水库水体中化学物质As所产生的致癌风险为1.59× 10-5～3.37× 10-5a-1,远高于人体最大可接受风险(1×10-6a-1).而由Cu、Zn、Mn和NH4+-N所引起的非致癌风险(10-10～ 10-11 a-1)均低于最大可接受风险(1×10-6a-1).和龙水库周边养猪场的污水排放可能是其主要污染源,养猪场附近河段的水体全年为劣Ⅴ类,属于严重污染水平;主要超标污染指标为BOD5、NH4+-N、总磷、COD,各指标值分别是水库主体水域水体的268.49、253.15、55.81、40.38倍;猪场废水中As是导致水库主体水域As人体健康风险超标的主要原因.因此,需要加强对和龙水库周边养猪场的排污治理,以保障水库水体质量.     

新安江水库近10年水质演变趋势及与水文气象因子的相关分析

根据2003—2012年水质逐月监测数据和水文气象资料,对新安江水库水质和营养状态变化进行分析,探讨了新安江水库水质演变规律及其与水文气象因子之间的关系.结果表明,近10年间新安江水库总磷、总氮、生化需氧量和p H存在显著的年际变化.叶绿素a浓度上升趋势明显.综合营养状态指数显示水库营养状态由贫营养逐步向中营养转变.营养盐和叶绿素a浓度存在显著空间差异性,河流区高于过渡区和湖泊区,且丰水期高于枯水期,说明水库营养盐主要来自面源污染.年均气温及水温呈下降趋势,降雨量、出入库流量则呈上升趋势,相关分析表明水文气象因子对水质指标影响较大.     

贵州高原三板溪水库浮游植物功能群时空分布特征

为探究贵州高原三板溪水库的浮游植物功能群时空分布特征,于2012—2013年枯水期(11月)、平水期(4月)、丰水期(7月)对三板溪水库浮游植物与水样进行分层采样分析.研究结果表明,水库浮游植物可分为21个功能群,其优势功能群具有明显的水期分布特征:枯水期P+X1+D+J→平水期P+B+C+G→丰水期M+H1+S1+J,垂直分布中平水期和丰水期优势功能群在10 m左右发生变化,枯水期在70 m处变化;各时期水体热分层及营养物质分布差异是产生该特征的主要原因;浮游植物功能群时空分布特征受环境变化影响,水温、p H和N/P变化是浮游植物功能群结构变化的最主要因素;浮游植物功能群生长策略变化规律为:枯水期CR/C/S策略藻种→平水期R/CR/CS策略藻种→丰水期S/CS/CR/R策略藻种;通过浮游植物功能群与生境之间的相互关系可以得出:三板溪水库水体处于富营养状态.     

入库河流输入对密云水库磷滞留过程的影响分析

上游河流输入是密云水库磷最主要的来源,目前多数研究集中在对输入负荷的估算上,但分析其对库区总磷负荷影响的研究并不多见.本文估算了2002—2011年间总磷的出、入库质量负荷,并分析了其对库区磷滞留量、滞留率和内源释放的影响.结果表明,密云水库TP入库浓度和负荷都呈现逐年降低趋势,并主要受流量的影响.出库和库区内TP负荷基本稳定,而滞留量的变化趋势与河流入库输入一致.库区TP年均滞留率达到61.4%.与许多研究结果不同的是,因密云水库大集水面积、高水位和低流量的库区特征,总磷滞留率受水力负荷和水力滞留时间的影响不大,主要决定于河流入库负荷.另外,入库负荷的降低也可能促进底泥磷的释放.因此,控制上游TP负荷输入是降低库区TP滞留量最根本的措施,但因底泥释放补给,在短时间内库区内磷含量不会出现明显降低.     

湖库滨岸带土地利用对潜水中氮磷削减率的影响

研究了太湖西部的天目湖和大溪水库以裸地、草地、林地和裸露滩地为主的4种覆盖类型滨岸带潜水中氮磷浓度的空间变化,分析了不同滨岸带对潜水中氮磷的削减率,并对影响潜水氮磷浓度及削减率的主要因素进行分析。结果表明,滨岸带潜水中氮的主要形态为硝态氮,其质量浓度变化范围为0.48~6.83 mg·L-1,氨氮浓度普遍较低,草地和林地滨岸带对硝态氮削减效果较好,平均削减率分别为68.3%和63.4%,而耕地滨岸带潜水中硝态氮浓度有升高趋势。滨岸带潜水中磷的主要形态为溶解性磷,裸地对磷的削减率较高,达32.0%,草地和林地滨岸带对磷的削减率较低,总体上滨岸带对氮的削减率要远高于磷。分析认为影响研究区滨岸带氮磷削减率的主要因素是土壤结构、植被类型和水文状态。