基于反距离加权插值法评价海域水质类别空间分布

空间插值技术可以对污染物分布状况进行面状连续表征,是对点位法评价的有效补充。笔者根据现行海水水质评价方法,类比给出近岸海域水质类别空间分布评价的流程:单指标空间插值-单指标水质分类-多指标水质类别判定。研究了反距离加权插值参数的选取方法,并以点位密度不同的全国近岸海域(开放型)和渤海海域(近封闭型)为例进行了插值实验。 结果表明:对目前的点位分布情况而言,全国近岸海域参数设为p=3,N=4, C=200m较为适宜;渤海海域参数为p=2,N=5,C=200m较为适宜。反距离加权插值法在开放海域的拟合效果要优于近封闭海域。     

凤羽河小流域水质氮磷特征及影响因素分析

基于2013年凤羽河流域水质氮磷监测数据,解析流域水质氮磷特征,并分析影响其变化因素。结果表明:凤羽河水质氮磷质量浓度较高出现在3个时段,2月份,TN 0.95 mg/L~2.47 mg/L,以NO_3~--N(55.6%)和DON(32.0%)为主,人类活动是影响的主要因素;5—6月,TN 0.77 mg/L~2.47 mg/L,以NO_3~--N(64.3%)为主,TP 0.08 mg/L~0.70 mg/L,以PP(56.4%)和DTP(43.6%)为主,水稻种植和初期降雨是影响的主要因素;7—9月,TN 0.76 mg/L~3.73 mg/L,以NO_3~--N(47.4%)和PN(35.4%)为主,TP 0.07 mg/L~0.97 mg/L,以PP(74.6%)为主,日降雨量是影响的主要因素。治理凤羽河流域农业面源污染应分时段、分区域调控。     

沱江流域主要污染负荷预测及时空分布特征

耦合社会-经济因子探究工业点源和生活污染源污染负荷未来变化趋势,可为优化水环境规划和管理方案提供理论依据。选取沱江流域为研究区域,采用经济增长预测法、工业点源传统统计法、人口趋势灰色模型预测法和排污系数法分别计算了2020-2025年该区域28个县(市、区)的工业GDP值,工业点源废水排放量及主要污染负荷(COD、NH₃-N、TN、TP),农村与城镇人口及生活污染源的主要污染负荷,并利用ArcGIS技术探究了工业点源和生活污染源主要污染负荷空间分布特征。结果表明:2020-2025年,工业GDP值总体呈逐年增加趋势,而工业废水排放量总体呈逐年减少趋势,预计到2025年,流域工业GDP值将增加至2.52×10¹²元,而工业废水排放量将减少至0.64×10⁸ t。工业点源主要污染负荷表现为COD>NH₃-N>TN>TP。沱江流域总人口数与生活污染源污染负荷呈逐年增加趋势,其中城镇人口与生活污染源污染负荷呈逐年增加趋势,农村人口与生活污染源污染负荷呈逐年减少趋势,且城镇人口及生活污染源污染负荷增加量大于农村人口及生活污染源污染负荷减少量。城镇、农村生活污染源的主要污染负荷表现为COD>NH₃-N>TN>TP。工业点源和生活污染源主要污染负荷在空间上存在高度异质性。2025年,来自工业点源的主要污染负荷均呈上游较少,中、下游较多的特征;来自城市生活污染源的主要污染负荷均呈中、上游较多,下游较少的特征;来自农村生活污染源的主要污染负荷均呈中游较多,上、下游较少的特征。笔者提出耦合社会-经济因子预测流域污染负荷的方法可以推广到其他与社会经济指标相关联的流域工业点源、生活污染源污染负荷的预测研究中,以期为未来流域水环境管理与治理提供科学参考。     

汕头市练江流域景观格局与水质的关联分析

水环境对景观格局的变化极为敏感,水域(湿地)面积、分布格局、水质、水文特征等的变化,与土地变化和人类活动有着密切的关系,明确影响水质变化的关键景观因子,对于深入了解景观格局对水质的影响机制具有重要的研究价值.该研究选择广东省汕头市练江流域为研究对象,以2019年TM卫星影像、水质监测以及工业点源污染数据为基础,利用Sp...     

长沙市大气中PM_(2.5)浓度分布的空间插值方法比较

采用普通克里金(Kriging)、反距离加权(IDW)、趋势面、协同克里金(Co-kriging)插值和基于反距离加权的克里金插值方法对长沙市某时刻的PM_(2.5)浓度空间插值比较,结果表明:反距离加权和趋势面插值的结果与实际情况相差较远;普通克里金和协同克里金插值虽能反映出PM_(2.5)浓度分布一定的空间结构,但精度有待提高,且运行速度较慢;前4种方法效果不好的主要原因是由于长沙市PM_(2.5)浓度监测站点稀少。而基于反距离加权的克里金插值方法结合了2种模型的优点,其结果较为准确地分析长沙市PM_(2.5)浓度分布特征,误差远小于其他方法,且具有平滑性好、运行速度相对较快等优点。     

东营市地下水碘化物的空间分布特征及影响分析

为研究东营市地下水碘化物的空间分布特征以及对环境和饮用水安全的影响,对域内的山前平原区和黄泛平原区分别布设了48个和47个调查点位。结果表明:东营市地下水碘化物质量浓度均值达到(0.247±0.263) mg/L,其环境质量呈现由南向北逐步恶化的变化趋势,超过90%的国土面积处于地下水环境质量标准Ⅳ类。山前平原区南部是东营市唯一具备可饮用地下水的区域,域内以适碘地区为主,缺碘地区和高碘地区分别位于区域东南部和第二次海侵古海岸线附近。总体上,可饮用地下水处于中等缺碘水平,海(咸)水入侵已成为影响可饮用地下水适碘地区范围的关键因素,需引起高度关注。地下水所处的环境地质概况、海(咸)水入侵和大气降水是影响碘化物空间分布的重要因素。     

漳河上游流域沉积物中磷的空间分布特征及其影响因素

漳河上游地区众多的水利工程改变了流域水循环,同时也影响了河流泥沙和生源物质的循环过程。为揭示人类活动干扰下的沉积物中磷的赋存特征,采用改进后的连续化学萃取法分析了漳河上游沉积物中总磷(TP)和磷形态的空间分布特征及其影响因素。研究结果表明,漳河上游沉积物中的TP含量为405.94~899.98 mg/kg,低于我国其他主要河流,接近我国东部平原湖泊含量水平。漳河上游的TP富集指数(PEI)均值为1.15,表明漳河上游富营养化风险较高。可交换态磷(Ex-P)、铁锰螯合态磷(BD-P)、铁铝氧化态磷(NaOH-P)、钙结合态磷(HCl-P)分别占沉积物中TP含量的1.13%、33.96%、12.99%、35.05%。BD-P和HCl-P是沉积物中主要的磷形态,Ex-P的含量最低,NaOH-P的含量波动最大。漳河上游沉积物中,生物可利用磷(BAP)的含量约占TP含量的38.36%~52.04%,其中,清漳干流的BAP含量明显低于其他河段。清漳源头的水土流失及浊漳河的磷输入对漳河上游BAP含量的贡献较大。统计分析显示,漳河上游表层沉积物中,TP和磷形态的空间分布无显著差异,表明以水利工程建设为代表的强烈人类活动对漳河上游沉积物中磷的空间分布的影响不显著。相关性分析和冗余分析表明,沉积物中的NaOH-P含量与沉积物中黏土和粉土的占比有较高的相关性,BD-P和NaOH-P是控制沉积物中BAP构成的重要因素,Fe含量是沉积物中TP含量的主控因子。     

成都府南河叶绿素a和氮、磷的分布特征与富营养化研究

通过对成都市府南河上中下游共21个断面叶绿素a和总溶解态氮(TDN)、总溶解态磷(TDP)含量的测定,绘制时空分布图,并应用SPSS 13.0统计软件分析了3个指标之间的相关性,初步评价了府南河的富营养化状况。结果表明,府南河叶绿素a含量不高,磷污染较为严重;相关性分析显示叶绿素a和TDP含量呈显著正相关关系,氮是河水富营养化的主要限制因子;按照叶绿素a的含量判定府南河基本属于贫营养化型,但按照氮、磷含量评价已达到富营养化水平。这对评价城市河流的富营养化状态及生态环境整治和恢复有着积极意义。     

阳澄湖沉积物中氮、磷及有机质空间分布特征与污染评价

于2020年2月采集了阳澄湖63个监测点位的沉积物样品,测定了沉积物中总磷(TP)、总氮(TN)和有机质(OM)的质量比,分析了其在阳澄湖6个湖区(东湖南、东湖北、中湖南、中湖北、西湖南及西湖北)的空间分布特征,并基于综合污染指数(FF)和有机污染指数(OI)进行了评价.结果表明,沉积物中ω(TN)、ω(TP)和ω(O...     

赣江主要河流丰水期-枯水期氮磷营养盐分布特征

对2006—2019年赣江水体及水库丰水期-枯水期的总氮(TN)、氨氮(NH₃-N)、硝态氮(NO^-₃-N)和总磷(TP)浓度变化和分布特征进行分析。将赣江按河谷地形和河道特征划分为上游、中游、下游3段;根据水流来源将赣江划分为章水、桃江、湘水、贡水、泸江、赣江干流。结果显示：桃江TN质量浓度在2011年枯水期取得最大值8.26 mg/L;章水TP质量浓度在2007年枯水期取得最大值0.18 mg/L,整个赣江丰水期-枯水期的TP质量浓度在0.02～0.18 mg/L范围内浮动,变化幅度较小;章水NH₃-N浓度在2008年枯水期取得最大值1.86 mg/L,而在2017—2019年NH₃-N的浓度基本处于0.5 mg/L以内,达到《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)Ⅲ类水质标准。万安水库和峡江水库对总氮的滞留率,丰水期分别为24.26%、17.44%,枯水期分别为21.36%、16.60%;对总磷的滞留率,丰水期分别为24.78%、19.05%,枯水期分别为33....     

北运河流域河流沉积物中氮磷污染物释放规律

北京市北运河流域属于典型缺水型城市纳污河流,沉积物释放的氮磷污染物已成为阻碍水环境质量持续改善的主要因素。利用自制环形水槽,对不同流速下沉积物中氮磷的动态释放规律进行研究,结果表明,静态条件下,沉积物中氨氮平均释放速率1 136 mg/(m~2·d),磷酸盐平均释放速率为145 mg/(m~2·d),在流速0.05 m/s的缓流水体中,氨氮平均释放速率为1 408 mg/(m~2·d),而磷酸盐平均释放速率为125 mg/(m~2·d)。流速增加会显著促进氮素的硝化作用,使水体中氨氮浓度降低,硝酸盐氮浓度上升。同时,流速增加导致水体中颗粒物含量增加,促进磷吸附行为,水体中磷酸盐浓度下降。     

基于DPeRS模型的淮河流域氮磷面源污染评估

采用DPeRS模型对淮河流域氮、磷面源污染空间特征进行遥感像元尺度解析,并对"十三五"《重点流域水污染防治规划》中划定的淮河流域235个控制单元进行面源污染优先控制单元分析。结果表明,淮河流域2016年TN和TP面源污染排放量分别为44. 99和2. 44万t,入河量分别为27. 72和1. 27万t;空间分布上,淮河流域的东部和南部氮、磷污染程度较为显著,北部污染程度较轻;农田径流型是淮河流域最主要的氮、磷面源污染源,均占到总污染量90%以上,是该流域氮、磷面源污染防治优先控制的污染源,对于TN指标次要影响类型为城镇地表径流,对于TP指标次要影响类型为畜禽养殖;筛选出淮河流域TN和TP面源污染优先控制单元分别为164和185个,面积占比分别为75. 3%和85. 0%。     

基于SWAT模型的湘江永州流域非点源氮磷污染特征分析

为精准治理流域非点源氮磷污染,基于SWAT模型,运用本地区第二次全国污染源普查数据和2000—2019年流域水文、水质数据,开展湘江永州流域非点源氮磷污染模拟。结果表明：湘江永州流域建立的SWAT模型具有较好的模拟效果,流域2005—2019年的总氮月均污染负荷为383.40～17 998.70 t/m;总磷月均污染负荷为64.62～567.86 t/m,总氮和总磷各月污染负荷均与各月降雨量呈显著相关关系;农田和林地是本流域总氮、总磷污染负荷总量最大的2种用地类型,但两者之间单位面积输出的污染负荷强度却相反,林地对流域水污染防控具有正面效应,农田种植面源污染是非点源氮磷污染治理的重点。     

千岛湖沉积物中碳、氮、磷的分布特征及污染评价

通过测定千岛湖柱状沉积物中有机质（OM）、总氮（TN）和总磷（TP）含量,分析其污染分布特征,并评价污染水平。结果表明,千岛湖沉积物中OM、TN、TP平均值分别为1.44%、1.86mg/g、0.89mg/g。空间分布差异明显,城区库湾、新安江干流沿线污染相对较重;垂直分布,OM、TN、TP整体上均从湖底由下而上呈逐步上升变化过程。相关性分析表明,该湖沉积物中OM、TN、TP具有较高的同源性,氮、磷多以有机形式存在。C/N值表明,该湖沉积物中有机质主要来自内源的水生生物分解。评价结果显示,综合污染指数范围为1.1～4.2,该湖整体上处于重度污染水平,TP污染重于TN;有机指数范围为0.04～0.52,整体上属于轻度污染水平。     

基于MODIS数据产品的桂林市气溶胶时空分布及变化特征分析

利用MODIS 3 km AOD原始数据,借助ENVI、Arc GIS等软件对桂林市AOD进行提取和插值,模拟该市AOD的空间分布特征,综合分析区域地形、NDVI与AOD分布的相关关系。结果表明:桂林市AOD空间分布受到地形的影响,AOD高值区出现在近乎封闭的桂林中部盆地和其他区域的谷地,地势高的区域AOD值较低;利用NCEP分析资料的风场数据,对比春节期间桂林市的AOD相对高值中心的变化,得出气溶胶的迁移和扩散方向与风向一致,静风时AOD相对高值中心更容易集中在中部盆地的城区。