天目湖溶解氧分布特征及环境影响因子

在2006年1~12月进行的对天目湖水质监测资料的基础上,探讨了溶解氧的分布特征并对其环境影响因子进行了分析。天目湖溶解氧水平较2001~2002年下降了1~2个等级。全年溶解氧水平符合Ⅱ~Ⅲ类水质,局部符合Ⅳ~Ⅴ类水质,甚至劣Ⅴ类水质。溶解氧的分布特征有明显的季节变化与垂向差异。冬季溶解氧最好,无显著垂向差异;春、秋两季湖体溶解氧垂向差异小,底层溶解氧浓度总体偏低;夏季溶解氧最低,且垂向差异最大,底部出现＜1 mg/L的低氧区。水温、水深、叶绿素、pH对溶解氧都有一定的影响。其中,温度是影响水体溶解氧的关键因素。非夏季月份,温度的升高导致溶解氧浓度降低;在夏季月份,温度分层是影响溶解氧浓度的关键因素,尤其是对中下层水体的影响较大。水深与溶解氧呈负相关关系;叶绿素在夏季对溶解氧的影响最显著,反映出生物活动对水体溶解氧的影响。     

洞庭湖源头流域典型塘库水体氮磷组分、pH、DO及水温昼夜变异特征

池塘和小水库(塘库)是洞庭湖流域分布广泛的小型水体,理解塘库氮磷水质昼夜变化规律有助于辅助制定洞庭湖流域精细的水质观测与污染防控方案。以洞庭湖农业源头流域金井小流域4种典型土地利用景观塘库为研究对象,研究塘库水体理化性质和氮磷组分昼夜变异规律。结果表明：塘库周边土地利用景观类型不仅显著影响塘库水体pH、溶氧(DO)和水温(t)的昼夜变化,而且造成了塘库氮磷组份含量及氮磷计量比差异。居民区、农田和茶园3种景观型塘库水体pH、DO及t昼夜变化明显,曲线呈现倒U型;但观测期内4种景观类型塘库氮磷组分含量昼夜变化相对不明显。居民区、农田及茶园型水体氮磷总量(TN、TP)、溶解态氮磷(TDN、TDP)和颗粒态氮磷(PN、PP)含量显著高于森林型塘库的。并且,水体不同氮磷组分的生态化学计量比值(TN∶TP、TDN∶TDP、PN∶PP)大小排序为：森林(TN∶TP:67.97,TDN∶TDP:65.12, PN∶PP:74.13)>茶园(TN∶TP:30.03,TDN∶TDP:15.10, PN∶PP:52.95)>农田和居民区(TN∶TP:19.40和16.21,TDN∶TDP:23....     

大坝下游定点区域溶解氧饱和度预测

大坝通过坝身泄流时,巨大的洪水卷吸空气中的大量气体直泻到下游河床,造成下游河道特别是近坝区域气体含量过饱和,给下游水生生物带来不利影响,其中鱼类气泡病就是水体气体过饱和造成的典型病症。为探明大坝泄流对坝下河道溶解氧饱和度的影响,以三峡 葛洲坝区域坝下近坝区定点区域的溶解氧实测资料为基础,建立溶解氧饱和度的BP网络预测模型,对大坝不同运行工况进行下游溶解氧饱和度的预测仿真计算,并将仿真预测值与实测及数值模拟结果进行比较分析。结果得出BP网络模型能很好地逼近坝下近坝区指定区域的溶解氧饱和度,可根据大坝运行工况对下游水体溶解氧饱和度进行快速预测,为有效控制坝下水体溶解氧饱和度提供借鉴     

湖北省近年11次典型霾过程的气象要素和大气环流特征分析

利用湖北省85个气象台站2004~2013年逐日能见度资料,结合站点比例和持续天数,确定冬季典型霾过程。利用地面气象要素资料和美国国家环境预测中心及国家大气研究中心(NCEP/NCAR)再分析资料数据,采用合成、相关和t检验方法,分析了霾过程发生时的气象要素和对流层中低层大气环流特征。结果表明,地面气象要素中相对湿度和最高气温与霾现象关联最佳;东亚大陆海平面气压降低、季节性北风的减弱和中国东部500hPa的高压异常等因子为霾过程的维持提供了气象条件。线性回归结果表明,地面气象要素和大气环流对霾天气都具有重要的影响。典型霾过程超过3/4的方差可以由这两种气象条件解释。     

三峡水库蓄水后的浮游植物特征变化及影响因素

根据2003年10月和2004年4月的水生生物调查,对三峡库区二期蓄水后的浮游植物组成与分布变化进行研究,探讨水力学与营养盐条件变化对库区浮游植物结构与数量的影响。结果表明,库区浮游植物以硅藻类为优势种,2003年10月数量介于2.02×104~31.6×104个/L之间,与未蓄水前相比无明显变化,2004年4月浮游植物种类与数量发生较大变化,部分断面浮游植物数量显著增加,总体介于3.18×104~16 288×104个/L之间。通过对浮游植物与水力学条件、营养盐水平的关系分析,发现蓄水前后水动力学条件的变化与所形成的空间差异是造成浮游植物变化的关键因素,而偏高的营养盐水平则为浮游植物的生长创造了有利条件。为此,根据流速差异将库区水体划分为河流型水体、过渡型水体、湖泊型水体三种类型,对比分析表明过渡型水体和湖泊型水体的浮游植物数量在二期蓄水后增加较多,它们是三峡库区富营养化暴发的敏感区域。     

荔波板寨小流域水化学和溶解无机碳的稳定同位素特征

通过采集贵州荔波自然保护区内的板寨地上河小流域的地表和地下水样品,测试了阴阳离子含量及其HCO_3~-中的δ~(13)C同位素值,分析不同季节该流域水体的水化学特征,并结合δ~(13)C同位素值探讨水体溶质的来源和水化学过程。结果表明:小流域水体的主要阴离子为HCO_3~-和SO_4~(2-),二者分别占了水体总阴离子当量的86.2%和10.4%,主要阳离子Ca~(2+)和Mg~(2+)则分别占总阳离子当量的76.9%和20.5%。河水较多的Mg~(2+)表明其可能受白云岩风化的影响。小流域水体DIC的δ~(13)C值在-16.87‰至-10.80‰之间,夏季相对于冬季偏负,并且HCO_3~-含量与其δ~(13)C值之间存在负相关关系,这可能是不同季节温度和降水强度共同作用的结果。水体的SO_4~(2-)含量与DIC的δ~(13)C同位素值之间存在明显正相关性,这说明H_2SO_4可能参与了小流域内碳酸盐岩的风化过程。     

湖北省主要大中型水库富营养状况及特征分析

水库在城市供水、工业用水、水产养殖、农业灌溉、水利防汛以及景观旅游等方面发挥着重要的作用,但随着社会经济的发展,部分水库的富营养化状况日益严重,成为影响社会经济发展的重大环境问题。通过在2010年的3、6、7、10月对湖北省30座主要大中型水库进行布点采样,对水体的水质状况分别进行了调查、监测,采用《地表水环境质量标准》湖库标准进行水质类别分析,采用湖库营养状态指数法对湖泊富营养化评价, 并运用因子聚类分析方法对这些水库进行了类型划分。结果表明：30座大、中型水库有14座水库水质类别为Ⅱ类~Ⅲ类, 占467%; 有8座水库水质类别为IV类,占267%;有8座水库水质类别为Ⅴ类或劣Ⅴ类,占267%;除白云湖水库为轻富营养化外,其余29座水库均属中营养状态;氨氮、磷作为营养物质是这些水库富营养化的主要影响因素,溶解氧对水体富营养化有重要影响,总氮、水温和有机物污染对水体富营养化产生较大影响;30座水库聚类分为城市工业废水污染源型、生活污水污染源型、农业非点源污染源型和养殖轻污染型4种水库类型。针对水库的污染类型,分别提出了减缓防治措施     

汉江下游河段水质生态模型及数值模拟

基于包含浮游动物作用的一维水质生态数学模型，考虑了长江水位的顶托作用，采用有限体积法，建立了汉江水质生态数值模型，用1992年的实测资料进行参数识别，对汉江1995年至1998年的水动力、氨氮、硝氮、凯氏氮、总磷、溶解氧（DO）生化需氧量（BOD），以及浮游植物的迁移转化规律进行了数值模拟，模拟结果与实测资料吻合较好，说明所建的模型符合汉江下游河段的实际情况。数值模拟结果表明：当汉江下游水体机物含量较高，水温6℃以上和光照充足时，汉江下游河段适宜藻类生长，易发生“水华”现象。特别在枯水季节，在流量较小和流速低的情况下，水体中藻类会过快生长。藻类的生长速度因各断面的流速、水深和水面宽的不同而不同。     

天然水体中微囊藻毒素归宿的初步研究

微囊藻毒素是有毒蓝藻释放的肝毒性代谢物,对环境和人们健康具有潜在危害,成为各国普遍关注的热点,并已列入我国地表水环境质量特定检测项目。在暴发严重蓝藻水华的滇池水环境治理工程中,对水华污染水体中微囊藻毒素的含量进行了全年监测,结果表明水样中微囊藻毒素含量的变化范围为0.17~0.82 μg/L,比水体中蓝藻生物量的藻毒素含量低了至少一个数量级。为研究水体中藻毒素的归宿,通过有关微囊藻毒素的吸附、光降解、微生物降解等一系列现场和实验室研究,结果表明光降解是滇池水体中微囊藻毒素浓度降低的主要途径,同时微生物降解、生物积累和颗粒物吸附也是水体中微囊藻毒素浓度降低的因素。探讨了蓝藻水华污染水体的藻毒素归宿途径,并提出了有待研究的问题。     

南方冰冻雨雪灾害年的环流及气象要素异常的统计分析

利用NCEP/NCAR的2.5°×2.5°格点的逐日再分析资料,通过分析我国南方19个冰冻雨雪灾害年的36个冰冻雨雪天气个例的环流形势,总结了发生冰冻雨雪天气的4种天气类型:北脊南槽型、乌山脊型、横槽南支型和高纬低涡型,后两种天气类型持续时间长、影响范围广,极易造成南方严重的持续冰冻雨雪灾害;进一步分析南方持续冰雪天气的物理量场和要素场特征,结果表明,对流层低层850~700 hPa辐合中心较垂直上升速度中心提前1~2 d出现,预示低温雨雪增强;冻雨严重年份在700 hPa维持大于0℃的融化层,南支槽前的西南急流为雨雪天气提供了水汽和热量输送,这种配置利于冻雨天气的发展和维持。天气类型的建立及气象要素的统计有利于为南方冰雪灾害天气预测预警服务。     

枯季乌江河流“呼吸”作用及其性质探讨

发源于云贵高原上的乌江是长江流域的重要支流之一。乌江流域喀斯特地貌广泛发育，是中国南方典型的喀斯特河流。以枯水季节乌江流域水体中的实测温度、溶解氧、碱度和pH值等理化参数为依据，探讨了乌江流域河道水体的CO2分压(〖WTBX〗P〖WTBZ〗CO2)与河流“呼吸”通量的变化规律。乌江流域枯水季节河道水体〖WTBX〗P〖WTBZ〗CO2介于2913~1 530 μatm之间，平均值为9493 μatm，约为大气的3倍，各支流样点的平均值为9924 μatm，大于干流平均值9026 μatm，由此推断乌江流域干支流河道在枯季是大气CO2的“源”。受各游段流域特征以及人类活动的影响，干支流河道水体〖WTBX〗P〖WTBZ〗CO2表现出明显的空间差异。水体〖WTBX〗P〖WTBZ〗CO2与溶解氧的相关关系不显著，说明河道内有机质的异养呼吸不是喀斯特乌江流域枯季水体中溶解无机碳的主要来源，其河道水体中高〖WTBX〗P〖WTBZ〗CO2成因复杂。〖WTBX〗P〖WTBZ〗CO2的上述分布规律是流域支流汇入、地下水以及河道水体有机质氧化分解等共同作用的结果。     

浙江北部低洼田湿地农业种养结合模式的环境效应

浙江北部地区地势低洼,种粮易涝,严重制约当地农业的发展。2010年以来,作为湿地农业农作制度的创新,“水生作物 鱼类”种养结合模式在当地得到迅速发展。为了完善种养高效综合配套技术,在嘉兴市秀洲区3个农场开展了不同种养模式（藕 鱼和菱 鱼模式）的对比试验,对池塘水质、底质特征以及大气负氧离子浓度进行了分析。结果表明种养结合模式对池塘水质有一定改善作用。虽然养殖鱼类后水体有机污染有一定程度加重,但由于水生作物的吸收作用,使得水体氮磷含量明显降低。与菱 鱼模式相比,鱼塘种植莲藕后,对水质的改善效果更为明显。对底质的分析表明,鱼塘种植水生作物后,底泥中速效钾含量增加明显,尤其是在种植莲藕后。另外,由于施用化肥以及当年不收割引起的藕叶、茎杆等腐烂分解,使得藕 鱼模式池塘底泥中速效磷和总氮含量大幅增加,分别增加329.1% 和361.9%。对种养结合区域大气负氧离子浓度测定结果表明,种养结合开发利用有利于改善周边区域空气质量     

乌江中上游新建水库水体甲基汞的时空分布

为了弄清新修建的水库是否造成水体甲基汞浓度升高,以贵州省乌江流域2座新建水库洪家渡水库和索风营水库为研究对象,采用蒸馏 乙基化结合（GC CVAFS）法测定了不同季节水库水体中甲基汞的浓度,最低检出限为 0.009 ng/L。探讨了水质参数对甲基汞分布的影响以及水库水体甲基汞的分布特征。结果显示:洪家渡水库总甲基汞浓度夏季平均值为 0.11 ng/L,秋季平均值为 0.08 ng/L,冬季平均值为 0.10 ng/L;索风营水库总甲基汞浓度夏季平均值为 0.11 ng/L,秋季平均值为 0.07 ng/L,冬季平均值为 0.09 ng/L。数据表明2座水库水体甲基汞含量均较低,低于目前我国环境质量标准规定的一类地表水汞含量标准限值,与世界上其他未受污染的水体基本相当。水库水体甲基汞浓度随水体深度的增加没有明显的变化规律,且夏季略高于冬季、秋季,这与夏季降雨量和温度有关,在入库处与大坝前没有明显的变化趋势。这与水库中被淹没土壤有机质含量偏低且流域内基岩为碳酸盐有关,还与其他环境因素有关(如pH值较高,DOC含量偏低等)。通过研究发现目前库区环境汞的甲基化率低,但随着水库生态系统的不断演化,内源和外源营养物的输入及水体在温度分层其间自身甲基汞的形成,导致水体甲基汞含量的逐渐增加,但仍需进一步的研究证实。     

养殖密度对中华鲟行为、免疫力和养殖环境水质的影响

以北京海洋馆驯养的野生和子一代中华鲟为对象,研究了养殖密度对中华鲟行为、免疫力和养殖环境水质的影响。结果表明：在养殖密度分别为27、24、20 kg/m3的循环水环境中,中华鲟的泳层分布改变,体型小的中华鲟变化最大。3种密度环境对中华鲟食欲未有明显影响,对野生中华鲟和F1 1998的泳速和呼吸频率也未有明显影响。27 kg/m3的密度下,F1 1998的超氧化物歧化酶和谷胱甘肽过氧化物酶活力、超氧化物歧化酶/丙二醛值下降,而丙二醛水平上升。在养殖密度为27和24 kg/m3的水环境时,水体悬浮总细菌数量持续大于8 000 cfu/100 mL,年龄大的中华鲟,包括野生中华鲟和F1 1998中华鲟细菌感染。同期对水质监测结果表明,氨/铵、亚硝酸盐和浊度稳定,硝酸盐、磷酸盐和总细菌随养殖密度下降而降低,溶解氧、酸碱度上升,各密度组间存在显著性差异(〖WTBX〗p〖WTBZ〗＜005),硝酸盐、磷酸盐、总细菌与养殖密度存在着显著的正相关。实验表明,使用循环水养殖中华鲟,环境负荷对水体微生物和养殖鱼免疫力的影响是极为显著的。推荐最佳养殖密度为20 kg/m³      

鄱阳湖蝶形湖泊水体氮磷等的变化及污染初步评价

分别于2014年夏季7月和冬季12月对鄱阳湖蝶形水域的9个湖泊进行了采样,并对湖泊水质基础性指标TN、TP、NH_3-N、NO_3~--N、NO_2~--N、溶解性磷酸盐、TOC、COD_(Mn)和叶绿素a进行了测定与分析。据此同时运用单因素评价法、均值型指数综合评价法和营养状态指数法对鄱阳湖蝶形水域的地表水水环境的污染现状和污染程度进行了评价,以更全面和准确地反映鄱阳湖蝶形水域的水质状况。结果显示:(1)鄱阳湖蝶形水域水质总体符合GB3838-2002III类水标准;(2)7月水质总体优于12月水质。12月总氮含量和总磷含量基本都高于7月,叶绿素a含量除中湖池12月值略低于7月外,其它点位12月值均高于7月。7月总氮值为0.6~1.3 mg/L,总磷值为0.02~0.15 mg/L,叶绿素a为2.2~6.7 mg/L;12月总氮值为0.6~2.0 mg/L,总磷值为0.04~0.19 mg/L,叶绿素a为3.8~34.7 mg/L;(3)7月和12月水质营养状态介于中营养和轻度富营养,水体主要污染物质为总氮和总磷。7月蚌湖营养状态为轻度富营养,其它点位为中营养,12月除常湖、梅溪湖和大汊湖营养状态为中营养,其它点位均为轻度富营养;(4)位于南部的象湖、常湖、白沙湖和大汊湖水质整体较其它蝶形湖泊差,主要是受到工业废水、生活污水和农业面源污染的赣江和饶河的污染输入影响所致。基于以上调查测试结果提出保护和改善鄱阳湖水环境的可行性措施,以促进鄱阳湖蝶形水域水资源的开发利用,实现经济与环境及资源的协调可持续发展。     

三峡库区水体有机氯农药污染特征

在长江三峡库区采集了111件水体样品,并用气相色谱(GC ECD)内标法分析其有机氯农药(OCPs)的含量,探讨了研究区水体中OCPs的残留水平、分布及来源。结果表明：水体中OCPs指标,检出率为100%。HCH四种同分异构体含量范围分别为α HCH 010~608 ng/L,β HCH 048~1020 ng/L,γ HCH 009~843 ng/L,δ HCH 007~1053 ng/L;DDT类化合物检出率普遍较低,含量范围是：p,p' DDE 001~1914 ng/L,p,p' DDD 0.04~213 ng/L,p,p' DDT 007~164 ng/L。两类农药中HCHs在多数采样点上都能被检测到,在总体含量上干流断面HCHs普遍高于DDTs。长江干流重点位置与库区断面含量相比,HCHs高于断面,DDTs低于断面。HCHs在水库水体干流中的分布呈跳跃式波动,且每次含量波动幅度都要比前一次高。库区干流重点位置水体以β HCH为主,但δ HCH普遍存在。库区重点位置水体未能检测到DDT,表明其对库区水体DDTs的贡献较小。通过比值分析得出大气输入是库区水体DDT类物质的主要来源     

三峡库区城市消落带生态规划与保护探讨

三峡库区消落带因反季节涨落、落差大、面积广等特点,其生态环境的保护和恢复一直是困扰世界的难题。而位于城市区域的消落带,因受人类活动的干扰强度大,生态环境更易遭受破坏。根据消落带功能的不同,将城市消落带划分为生态景观区、生态屏障区和航运枢纽区3个功能区。根据消落带生态类型的不同,以坡度和高程作为消落带类型划分主要指标,将城市消落带划分为平坝阶地型 (0~15°)、缓坡型 (15~25°)、陡坡型 (>25°)3个坡类和145~155、155~170、170~175 m 3个区段。基于城市消落带的功能分区,根据其生态类型的划分,应用生态恢复和植物配置等原理和技术,因地制宜地提出了城市消落带的生态规划与保护方案,以充分发挥城市消落带拦截降解污染物、吸附削减营养盐、提供亲水空间及改善城市景观等综合功能,为城市消落带的生态规划与管理提供决策依据和科学支撑。     

香溪河流域不同介质中碳、氮、磷的分布特征及相关性研究

为了解香溪河流域碳、氮、磷的分布情况及水、陆生态系统中这些生源要素间的相互关系,对流域内河岸带土壤、河流水体及沉积物中总有机碳(TOC)、总氮(TN)、总磷(TP)含量进行调查,分析它们在流域内的分布特点,探讨各要素在3种介质间的相关性及随河流级别的变化规律。研究发现,超过60%的样点土壤中TOC、TN含量处于"较丰富"或"丰富"等级,耕地附近样点的TOC、TN和磷矿区附近样点的TP普遍偏高。河流水体及沉积物中各要素的含量都与土壤中的含量紧密相关,但水、陆介质间TP的相关性较TOC、TN强。低级别河流样点土壤中TOC、TN、C/P、N/P值和沉积物中C/P及N/P值整体较高级别河流样点高。结果表明:以磷矿开发和农业施肥为代表的人类活动,对香溪河流域内生源要素的含量及分布产生了显著影响;水体中P元素含量与陆源关系最强,在水体污染控制中应予以重视。     

乌江中上游水库-河流体系夏秋季N、Si分布特征

测定了乌江中上游的洪家渡至乌江渡水库段水体中总氮、氨氮和溶解态硅等营养物质含量,并现场测定水深、温度、溶解氧和叶绿素浓度等理化参数。研究结果表明：在夏秋水库分层现象不断减弱期间,氮、硅的空间分布受水库生物地球化学作用差异的影响,在空间上具有明显不同的分布特征。流域内地表水总氮含量变化不大,水库内垂直分布也较均一;7至9月份河流和水库表层水体总氮含量平均值呈下降趋势,分别为347、317和 3.00 mg/L。7、8月份水库表层水溶解态硅含量明显低于上下游水体,说明水库生物吸收作用强而导致水库滞留溶解态硅;在垂直剖面上,0～30 m 水体溶解态硅含量随水深增加而增加,30～60 m 溶解态硅含量变化不大,这反映了水库上层水体生物对硅的吸收,和下层水体溶解态硅的吸收和释放平衡。     

三峡库区172m蓄水位实现后干流水体溶解态重金属含量变化特征

从2008年至2010年连续两年,对三峡库区涪陵至巴东段水体溶解态重金属含量进行监测,分析三峡水库自2008年首次以172m高水位试验性蓄水以来水体溶解态重金属含量变化特征及其影响因素。结果表明:水体溶解态重金属含量在丰水期低水位时含量较高,而在平水期和枯水期高水位蓄水时,水体重金属含量较低,丰水期时水体溶解态重金属含量虽然相对较高,但仍然达到《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002)Ⅰ类水域标准。重金属在水体与沉积物和消落带土壤中含量并无明显相关性,沉积物和消落带土壤重金属对水体溶解态重金属含量分布影响较小。库区水环境因素在丰水期和平水期、枯水期呈现出明显差异特征,特别是汛后水体悬浮物SS含量远低于丰水期。三峡水库水环境因素的变化对重金属的分配有着重要作用,丰水期过后三峡库区水体pH值和DO升高,水温和Eh降低,SS含量显著下降,水环境因素、气象条件、水位调度等因素的变化致使水体溶解态重金属含量降低。