pH和盐度对海河干流表层沉积物吸附解吸磷(P)的影响

采用等温吸附解吸方法,研究大范围pH（2~12）和盐度（2‰~32‰）对海河表层沉积物吸附解吸磷的影响,并与分级提取技术得到的海河沉积物中磷形态分布相结合,进一步探讨磷在沉积物-水界面的迁移转化机理.结果表明,钙磷（Ca-P）和难溶态磷（Re-P）为海河表层沉积物磷的主要形态.沉积物对磷的吸附符合修正的Langmuir吸附等温线(R2>0.90).海河沉积物（8个典型断面）对磷的理论吸附量较大,说明在今后上覆水含磷浓度较高的情况下,沉积物仍能吸附大量的磷污染物.在海河水磷污染较轻的情况下,沉积物中的磷将释放并导致水体发生富营养化.pH对磷的吸附影响呈“U”型,且随着pH增大,磷的解吸量也增大,这是由于OH-交换能力的增强所致;盐度增大,沉积物对磷的吸附总体呈下降趋势,但在10‰~15‰之间有反复,并且随着盐度增大,磷的解吸量也下降.     

DDTs在海河干流市区段沉积物/水间迁移行为研究

于2007年8月~2008年3月对海河干流表层水和沉积物中滴滴涕(DDTs)污染状况进行了采样调查.结果表明,海河干流水体DDTs含量为6.88~78.82 ng/L(均值28.54 ng/L),表层沉积物中DDTs含量为5.82~45.5 ng/g(均值21.55 ng/g),表层水和表层沉积物中DDTs主要成分分别为p,p-′DDT和p,p-′DDE.利用稳态非平衡逸度模型计算了p,p-′DDT在海河干流沉积物/水间迁移和分布,模型结果用现场实测浓度进行验证,计算值与实测值吻合很好.模型参数灵敏度分析进一步表明,生物降解速率常数、污染物在悬浮颗粒物/水间分配系数以及水体颗粒物沉降通量是影响p,p-′DDT在沉积物/水间迁移过程的主要因素.     

长江中游干流及22条支流表层水中多氯联苯的分布特征及其潜在风险

采用GC/MS/MS技术对长江中游重庆至宜昌段22条支流和干流的47个表层水样进行分析.实验发现支流表层水样中PCB8、28、52和118是优势污染物,而干流表层水样中PCB8和28是优势污染物.ΣPCBs在支流和干流表层水样中的几何均值分别为20.71 ng.L-1和13.25 ng.L-1,ΣPCBs最高检出浓度61.79 ng.L-1出现在支流壤渡河,最低浓度3.77 ng.L-1出现在支流草塘河;85%的支流表层水样中ΣPCBs的浓度高于美国环境保护署制定的连续暴露基准浓度14 ng.L-1,但所有支流和干流水样中ΣPCBs的检出浓度都远低于国家饮用水标准限值500 ng.L-1;实验结果与国内外相关文献报道值相比较,也显示该研究区域表层水中PCBs浓度处于较低水平,癌症风险评价结果表明饮用支流和干流的水因摄入PCBs而带来的风险分别为2.07×10-7和1.33×10-7,说明研究区水样中因PCBs污染引起的癌症风险较低.     

近20年来黑河干流中游地区土地利用/覆被变化及驱动力定量研究

黑河干流水量统一调度实施后(即2000年以后),流域干流中游地区用水量在时空上进一步受到限制。为此,研究黑河干流中游地区土地利用/覆被变化过程及其驱动力,尤其是黑河水量统一调度以来的生态环境问题,对研究区可持续发展具有重要意义。研究表明:①研究区土地利用发生了较大变化,1985-2000年,耕地、林地、城乡工矿居民用地逐渐增加,而草地、水域、未利用土地不断减少,2000-2005年耕地、城乡工矿居民用地逐渐增加,而草地、林地、水域、未利用土地不断减少;②黑河流域干流水量统一调配以来,一方面研究区可用水量进一步减少,另一方面研究区耕地短时间增加较快,研究区生态环境有退化的迹象,草地、林地、水域面积呈现减少趋势,变化率分别为2.14%、7.36%和3.69%;③1985-2000年土地利用类型主要呈现耕地和城乡工矿居民用地、耕地和未利用土地之间的相互转换,草地转为耕地,2000-2005年,土地利用类型主要呈现未利用土地转为耕地,草地和耕地之间相互转换;④土地利用程度变化存在明显的区域差异,以甘州区变化最大;⑤研究区土地利用/覆被变化的主要驱动力为社会经济因子,包括人口增长、经济社会发展等,2000年黑河流域水量统一调配以后,中游可利用水量的约束直接影响着研究区的土地利用变化。     

三峡水库春季营养盐和浮游植物空间分布及其影响机制

为研究三峡水库春季水体营养盐与浮游植物的空间分布状况,于2013年3月对三峡水库22条支流及干流的6个断面进行采样监测. 结果表明:来水、回水、河口和干流4类断面ρ(TN)平均值分别为1.69、1.84、2.01、1.51 mg/L;ρ(TP)平均值分别为0.115、0.191、0.179和0.181 mg/L;不同类型断面间ρ(TN)、ρ(TP)差异不显著;水体中N、P的主要形态分别为NO₃--N和PO₄3--P;N/P〔n(N)/n(P)〕从来水(110.8)至干流(18.9)逐渐降低. 三峡水库总体上为中营养状态,回水和河口区富营养化程度较高,富营养断面比例分别为45.4%和36.4%. 研究期间共检出浮游植物8门98属,其中以绿藻门、硅藻门和蓝藻门为主,分别检出42、26和17属;从组成上看,来水和干流断面以硅藻-绿藻为主,回水、河口断面以绿藻-硅藻为主. 浮游植物丰度由高到低依次为回水、河口、来水和干流断面. 调查期间,22条支流中有15条支流在不同位置发生水华,但主要集中在回水区;拟多甲藻水华为主要类型且集中在库区的下游支流,而库区中上游支流则以隐藻、衣藻、小球藻、小环藻等水华为主. 环境因子排序分析表明,在水华集中的回水-河口区域,影响浮游植物丰度分布的主要环境因子数明显少于其他区域,温度和ρ(DO)为该区域浮游植物丰度分布的主要影响因子,而ρ(TN)、ρ(TP)的影响不明显.      

三峡水库支流小江鱼类早期资源现状

分别于2017年和2018年的5—7月在三峡库区支流小江渠口断面开展鱼类早期资源监测,以了解小江变动回水区鱼类早期资源现状。监测结果表明:共采集到7种产漂流性卵鱼类的鱼卵以及7种仔鱼;采集的鱼卵以似鳊(Pseudobrama simoni)、银(Squalidus argentatus)、翘嘴鲌(Culter alburnus)和蒙古鲌(Culter mongolicus)为主,而仔鱼则以子陵吻虎鱼(Rhinogobius giurinus)为主;不同年份主要产卵活动发生的时间存在差异;小江渠口镇铺溪村至汉丰湖调节坝之间江段共分布集中产卵场3处。小江变动回水区江段是产漂流性卵鱼类产卵场的分布区域,建议加强该江段生境和鱼类资源保护管理。     

三峡水库香溪河库湾水温分布特性研究

建立三维水温数学模型，对2007年三峡水库香溪河库湾及部分库首江段的水温分布特性进行了数值研究。根据计算区域的特点，模型采用贴体网格系统，并充分考虑水体与外界的热交换、入流、出流等因素，利用实测资料率定相关参数后进行模拟，结果表明:（1）香溪河库湾属于季节性水温分层型水体，分层期会有温跃层的出现；但在水平方向上水温差异较小，全年水温在111~2914℃变化。（2）库区干流由于水体紊动作用强，模拟时段2007年全年没有发生水温分层现象。（3）库湾在水温分层期间，表层的水温普遍高于干流，底层局部水温则低于干流，香溪河口存在水平及立面环流与潜流现象，呈现极为复杂的三维流动特性。研究结果可为三峡库区生态环境安全管理提供科学依据。     

次级河流回水区叶绿素a与影响因子的多元分析——以临江河为例

为了对次级河流回水区富营养化进行深入研究，把长江次级河流之一的临江河回水区为研究对象，根据2007年10月至2008年9月临江河回水区中游叶绿素a含量及其水质理化指标的监测数据，分析了临其叶绿素a浓度的时间分布，对叶绿素a浓度及影响因子进行相关分析，找出与叶绿素a显著相关的环境因子并建立多元逐步回归模型。结果表明：临江河回水区叶绿素a浓度峰值主要集中在5月上旬至9月下旬，变化范围为227～661 mg/m3。临江河回水区叶绿素a浓度变化受多个环境因子共同影响，与水温、流速、透明度、COD、总磷之间显著相关，而与总氮相关性不显著。经过叶绿素a及其影响因子的相关分析，建立了以水温、流速和总磷为自变量，叶绿素a浓度为应变量的逐步线性回归模型，模型初步验证结果表明：多元逐步回归模型可以用来描述临江河回水区叶绿素a浓度的变化。通过对临江河回水区叶绿素a及其影响因子的分析，控制临江河回水区水体中磷含量应是其富营养化防治工作的重点，防治工作应主要在春末和整个夏季，尤其是在5、6月份。     

APPLICATION OF AN ACOUSTIC STREAMFLOW-MEASURING SYSTEM ON THE COLUMBIA RIVER AT THE DALLES,OREGON1

ABSTRACT. The need for accurate, independent records of flow on the Columbia River at The Dalles, Oregon, has been met by the installation of an acoustic streamflow-measuring system. This device provides an index of the velocity of flow by measuring the difference in traveltimes of acoustic pulses transmitted through the water in each direction along a diagonal path across the river. The flow of water along the path increases the speed of one signal and retards the speed of the other. The difference in time of travel is related linearly to the water velocity along the path. Installation of the system, which is the first application of an acoustic flowmeter in a large natural channel, was completed in April 1969. It has been in continuous operation since that date. The velocity index and water-surface elevation are used as a two-variable index in the computation of flow. These variables, correlated against current-meter measurements made by use of specialized boat equipment, provide a reliable basis for computations of instantaneous and daily mean discharges.     

A COMPARISON OF SINGLE‐CELL AND MULTICELL CULVERTS FOR STREAM CROSSINGS1

ABSTRACT: Single‐barrel culverts are a common means of roadway crossings for smaller streams. While this culvert design provides an economical solution for a crossing, the adverse effects of conveying the stream through a single opening can be far reaching. The single‐barrel culvert is typically sized for a design storm much greater than the channel forming discharge. This oversizing causes an interruption of the normal flow patterns and sediment transport for the system. Shallow depths at low flow in the pipe and perching at the outlet can impede fish passage. Multicell culverts (where the main culvert at the channel invert is sized for bankfull discharge, and additional pipes are placed at the floodplain elevation to convey overbank flow up to the design discharge) have been recommended as a best management practice to minimize erosion and improve fish passage. This flume study scaled a prototype single‐barrel culvert to both a single‐cell model, and a multicell design to compare outlet scour and flow depths within the culvert. The results provide designers and planners with evidence of the benefits of multicell culverts to justify the higher cost of installation compared to single‐barrel culverts.