入湖河流水质对土地利用时空格局的响应研究:以洱海北部流域为例

揭示土地利用与入湖河流水质的内在联系是非点源研究的重要内容,以洱海北部流域为研究对象,从土地利用类型组成和空间格局入手,综合空间分析和统计分析方法对两者响应关系进行研究.结果表明,研究区平均坡度(SLOPE)、植被区面积百分比(VEG)作为表征土地利用类型组成的指标,与入湖河流TN和TP的关系显著,斑块密度(PD)、农业用地斑块密度(PDagr)、水体形状指数(LSIwat)作为表征土地利用空间格局的指标,与TP和NH+4-N的关系显著;类型水平下,入湖河流水质对土地利用空间格局的响应关系较景观水平强,水质响应指标为雨季TP和旱季NH+4-N,回归调整系数R2分别为0.761和0.978;旱季,入湖河流水质对土地利用的响应关系强于雨季,水质响应指标为TN、TP和NH+4-N.因此,进行洱海北部流域非点源污染治理时可考虑提高植被覆盖率和农业用地集约化程度,尽量避免旱季对自然水体的人为干扰,后续进行土地利用空间格局与入湖河流水质关系研究建议选类型水平.     

洱海缓冲带模式识别与不同模式下入湖河流缓冲带段水质

以洱海缓冲带为研究区,利用现场调查与ArcGIS分析相结合的手段,识别洱海缓冲带模式,分析不同模式下主要入湖河流缓冲带段水质。结果表明:洱海缓冲带共分7种模式,其中模式1面积最大,占洱海缓冲带总面积30.46%;模式4岸线最长,占洱海岸线总长度37.14%;村落紧靠缓冲带内圈的模式,其面积和岸线均占洱海缓冲带60%以上。不同模式下入湖河流缓冲带段水质为GB 3838—2002《地表水环境质量标准》Ⅳ类~劣Ⅴ类,流经模式1即外圈—农田—村落—内圈缓冲带的桃溪、流经模式3即外圈—农田—村落—农田—内圈缓冲带的罗时江、流经模式5即外圈—村落—内圈缓冲带的白鹤溪,主要受缓冲带内农田面源、农村生活源、旅游污染等的影响,水质均为劣Ⅴ类。洱海缓冲带内村落与景区、高施肥种植农田、分散式畜禽养殖产生大量的污染,直接影响入湖河流缓冲带段水质。洱海湖岸线系数为2.28,沿岸生物多样性相对较低,易受外源污染输入的影响。应治理临近洱海的村落和农田型缓冲带,削减缓冲带内污染负荷量,减轻对洱海的污染。     

洱海西部入湖河流白鹤溪主要污染物时空变化特征分析

为识别入湖河流对洱海水质的影响,2013年9月—2014年8月对洱海西部入湖河流白鹤溪进行了为期1 a的水质监测,研究其主要污染物时空变化特征,估算污染物的入湖负荷量并解析其来源。结果表明:白鹤溪上游区和中游区水质较好,平均为GB 3838—2002《地表水环境质量标准》Ⅲ类水质,下游区和入湖区水质较差,为Ⅳ类水质;白鹤溪CODMn〔(5.10±1.38)mg/L〕、N H 4 + -N浓度〔(0.87±0.76)mg/L〕较低,TN浓度〔(2.81±1.24)mg/L〕、TP浓度〔(0.26±0.12)mg/L〕较高,TN和TP是水质污染的主要指标。白鹤溪主要污染物7—10月入湖负荷量最高,占全年入湖负荷总量的70%左右;其次是12月—翌年2月,占全年入湖负荷总量的18%左右。雨季白鹤溪CODMn、N O 3 - -N浓度显著高于旱季(P<0.05),而N H 4 + -N、TN和TP浓度雨季与旱季没有显著差异,说明CODMn、N O 3 - -N主要来自非点源污染,而N H 4 + -N、TN和TP主要来自点源和非点源污染的共同输入。     

洱海流域农业用地与入湖河流水质的关系研究

采用空间分析和统计分析方法,从综合农业用地和各类农业用地面积百分比两个层次研究洱海流域农业用地与入湖河流水质的关系.结果表明,研究区10个小流域入湖河流水质空间差异性显著,流域西部入湖河流总磷污染严重,北部和南部入湖河流(D3除外)主要污染指标为有机物和氮;流域农业用地面积百分比与入湖河流水质的关系密切,综合农业用地面积百分比与雨季入湖河流高锰酸盐指数、NH+4-N、TN、TP呈负相关,相关系数分别为-0.859、-0.565、-0.693、-0.181,与非雨季高锰酸盐指数、NH+4-N呈负相关,相关系数为-0.384、-0.328,与非雨季TN和TP呈正相关,相关系数为0.221、0.146;各类农业用地面积百分比对入湖河流水质表征作用较强,耕地与TN、TP在雨季和非雨季均呈正相关,与两者的相关系数雨季为0.252、0.581,非雨季为0.149、0.511,耕地与高锰酸盐指数、NH+4-N在雨季和非雨季分别呈正相关和负相关,与两者的相关系数雨季为0.388、0.053,非雨季为-0.137、-0.147,林地与耕地的表现则正好相反,与TN、TP、高锰酸盐指数、NH+4-N的相关系数雨季为-0.526、-0.275、-0.469、-0.155,非雨季为-0.012、-0.100、0.282、0.151,鱼塘对TN和TP的指示作用不显著,草地和园地在雨季与耕地的表现类似,非雨季与耕地的表现相反.可见,洱海流域农业面源治理时应重点加强北部和南部在雨季时耕地、草地和园地的管控.     

洱海入湖河流白鹤溪主要排污口及其污染负荷解析

对洱海西部入湖河流白鹤溪主要排污口进行调查,采用等标污染负荷法对各个排污口排污情况进行分析。结果表明:白鹤溪在丰水期与枯水期等标污染负荷相当,南支的等标污染负荷大于北支,最主要的污染因子为总氮和总磷。白鹤溪最主要的排污口为南3排污口,其次为北2排污口,总氮总磷是其主要污染因子,高锰酸盐指数在北2排污口也占有较大比例。各个排污口的污染因子在丰水期与枯水期差异较大。以排污口形式进入白鹤溪的污染负荷是白鹤溪污染负荷的主要来源。     

洱海10条入湖河流缓冲带三圈内氮含量沿程变化

2013年7月采集了10条洱海入湖河流缓冲带三圈(外圈、内圈、中圈)内沿程34个断面的表层水样,测定了水样中总氮、可溶性总氮和氨氮的含量,分析其空间分布特征.结果表明,缓冲带内3个采样点的水质变化规律有9种类型:连续升高型,连续降低型,先降低后升高的“V”字型,先升高后降低的倒“V”字型,平稳型,先升高后平稳型,先下降后平稳型,先平稳后降低型,先平稳后升高型,10条洱海入湖河流水体ρ(TN)较高,平均值为2.93mg/L,特别是内圈入湖河口处ρ(TN)平均值为3.74mg/L,对洱海威胁较大,应加大河道治理,完善缓冲带内圈村落管网收集系统和垃圾处理设施.其中,茫涌溪、黑龙溪和清碧溪流域缓冲带ρ(DTN)为0.30~2.31mg/L,占TN比例的平均值为81%,中圈水体中氮负荷明显较内圈和外圈的高,应通过测土平衡施肥以及有机肥增施来降低化肥使用量,减少农田污染物随径流流失.考虑入湖河流水质上游普遍较好,中游开始恶化,建议在缓冲带外圈建设生态砾石床、生态塘和地下渗透池等生态截蓄净化工程.     

滇池北岸入湖河流水质变化趋势分析

文章采用WPI水污染指数法评价滇池北岸各片区河道的水质,并分析其变化趋势,同时采用pearson相关分析方法研究旱季和雨季各片区河道WPI指数变化趋势的相关度。结果表明:1988-2001年滇池北岸河道水质污染主要为减轻的趋势;2001-2007年随着昆明市的大规模扩张,其加重趋势非常明显;2007-2009年,随着河道水环境综合整治工程的大规模开展,又主要表现为减轻趋势,且旱季水质污染减轻的趋势比雨季明显,在纳入统计的5个片区河道中,旱季有4个片区河道水质好转,雨季有3个片区河道水质好转。这是由于2007-2009年间开展的河道水环境综合整治工程主要针对点源污染控制。此外,由于面源污染特征在5个片区中的4个片区都非常相似,雨季各片区河道WPI指数变化趋势的相关度比旱季高。     

土地利用对兴凯湖入湖河流水质影响及生态修复策略

兴凯湖是中俄跨境湖泊,其水质变化受到国际社会的高度关注,入湖河流水质状况对兴凯湖水质有着重要影响。以兴凯湖中国境内流域为研究区域,基于内梅罗污染指数法、方差分析、冗余分析、聚类分析等方法,分析兴凯湖入湖河流水质污染特征,探究流域土地利用结构对河流水质的影响,并据此提出入湖河流分类修复策略。结果表明：兴凯湖入湖河流水质为GB 3838—2002《地表水环境质量标准》Ⅲ类~劣Ⅴ类,化学需氧量、总磷、高锰酸盐指数是主要超标因子;兴凯湖入湖河流丰水期水质整体优于平水期,大兴凯湖入湖河流水质整体优于小兴凯湖;兴凯湖流域土地利用对入湖河流水质的解释度在丰水期和平水期分别为52.31%和45.38%,耕地对河流水质产生负面影响,林地、水体对入湖河流水质起改善作用,而人造地表、草地在不同水期对入湖河流水质的影响不同。基于入湖河流水质、流域土地利用结构的聚类分析,将兴凯湖入湖河流分为生态保育型、生态修复型和综合治理型3种类型,并提出了具有针对性的治理与修复策略。

     

松花湖及入湖河流的重金属污染调查分析

通过对松花湖及入湖河流中重金属污染的现状调查，并同该湖80年代相比较，探索松花湖污染程度与社会经济发展之间的关系，掌握松花湖水质、底质的污染现状和污染成因，加强对松花湖水质的保护与管理。     

洱海湖区非点源污染与洱海水质恶化

洱海湖区由于农用化肥、畜禽养殖和农业水土流失引起的非点源污染对洱海水质由贫营养化过渡到中营养化,向富营养化发展起到了重要作用.应大力发展生态农业,使用化肥农药减量提效,实现有机肥料资源化利用,控制污染转移过程,综合防治非点源污染.     

大通湖湖区水质时空分布特征及其影响因子解析

运用主成分分析和聚类分析对2019年7-11月大通湖湖区33个采样点的8个水质指标进行了数据分析,采用单因子指数法和综合水质标识法对水质进行了综合评价,分析了大通湖湖区水质的时空特征,识别了主要影响因子和污染源.以单因子指数法为评价方法,2019年7月大通湖水质为Ⅴ类,8月为劣Ⅴ类,9-11月大通湖湖区水质有所改善,为...     

北方平原区中小河道生态治理技术筛选

北方平原区中小河道生态退化问题突出,筛选适宜的生态治理技术,有利于提高河道生态修复的针对性与科学性。归纳总结了5大类,共21项河道生态治理技术,建立包括技术可行性、经济合理性、治理效果3要素、9个指标的指标体系,提出基于综合指数的筛选方法,确定"极适宜、适宜、较适宜、不适宜"四级筛选标准,筛选出生态治理技术,为河道生态治理提供支撑。     

白洋淀流域地表水化学特征及控制因素

为探究半干旱区地表水化学特征及物质来源,以白洋淀流域为研究对象,利用Piper三线图和Gibbs水岩模型,对地表水的主要离子组成特征及其来源进行分析。结果表明:白洋淀流域地表水p H为7.56～8.23时,呈弱碱性,且溶解性总固体(TDS,100～650 mg/L)在流域的不同空间区域表现为淀区>下游>上游。白洋淀流域地表水阳离子以Na+和Ca2+为主,离子总量占比76.60%;阴离子以HCO3-为主,约占阴离子总量61.52%。地表水的水化学类型为HCO3-Ca型(上游水体)和HCO3·SO4·Cl-Na·Ca型(下游河流和淀区)。白洋淀水文地球化学过程受到人类活动和自然作用的双重控制;自然作用下,白洋淀流域地表水中的离子来源于岩石风化(碳酸盐岩及硅酸盐岩的风化溶解),同时受到蒸发-结晶作用影响。     

廊坊市河流水质污染特征分析

根据廊坊市2001年～2008年地表水环境质量监测数据,论述了廊坊河流水质状况及其污染特征,指出廊坊河流水质为劣Ⅴ类,河流水质污染较重,基本属有机污染类型;河流水污染恶化趋势基本得到遏制,水体总体污染有所减轻。在此基础上,分析河流污染的原因,并提出改善河流污染的对策与措施。     

克鲁伦河水质评价及其对呼伦湖水环境影响分析

为研究克鲁伦河污染物输送对呼伦湖水质的影响,以克鲁伦河水体为研究对象,对水中氨氮、总氮、总磷及化学需氧量(COD)进行监测,分析了其水质变化的主要原因并研究了各指标之间的相关性,利用水污染指数法确定了水体中主要的污染因子。结果表明:克鲁伦河所有监测断面的水质等级均为劣V类,主要污染物为总氮及化学需氧量。水体中氨氮和总氮的相关系数为0.850,呈极显著的正相关关系,化学需氧量与总磷之间的相关系数为0.691,呈显著的正相关关系。氮磷及有机物的不断输入加重了呼伦湖水体的富营养化程度。     

均匀入流沟渠的流量与沿程水深变化规律

近年来,在城市建设过程中,广场、公园、城市道路等区域大量采用线性排水沟或缝隙排水,有沿程入流的沟渠为非均匀流,因此,在上述排水方式中普遍采用的谢才公式计算方法会产生较大误差。针对上述问题,采用物理模型方法,研究了沿程均匀入流对明渠恒定流水面曲线的影响,提出了不同坡度、渠底宽度和壁面粗糙度条件下的水面曲线,并与谢才公式计算结果进行了比较。结果表明:在各实验工况条件下有沿程入流时,沟渠内水面曲线均沿程增加,与谢才公式计算结果有明显差异,并进一步拟合出流量-水深的计算关系公式。上述研究成果对研究和优化道路边沟、线性排水等沿程均匀入流沟渠的水力断面设计计算具有重要意义。     

我国北方地区合理开发水源发展灌溉的基本途径

我国北方地区主要跨越了干旱、半干旱、半湿润三个自然地理带。它包括了黄淮海平原、松辽平原、天山南北山前平原、河西走廊以及黄河谷地、山间盆地等主要农业区。干旱,是这些地区发展农业生产最普遍的矛盾,同时又伴随着土壤盐碱化,在不少地区还有“内涝”和水土流失、泥沙淤积危害。本文主要以开发水源发展灌溉与改善生态环境——旱、涝、土壤盐碱化治理与减轻泥沙淤积等相协调的观点,分析了我国北方地区合理开发水源发展灌溉的基本途径和形式,提出一得之见,以供讨论。     

小型垃圾转运站渗滤液特性及其对城市水环境的影响

对两个城市的小型垃圾转运站现状进行了分析,并对其渗滤液产生量及渗滤液性质进行了监测。结果表明:小型垃圾转运站转运量小、分布密集;深圳垃圾转运站产生的混合污水并入城市污水管网,常州的小型垃圾转运站,产生的渗滤液及冲洗废水50%直接排入了河道;转运站排放的混合污水,除汞外,其他指标远超GB 8978-1996《污水综合排放标准》及CJ 3082-1999《污水排入城市下水道水质标准》,小型垃圾转运站排放的污染物中,以COD负荷最高,其次是BOD5。大量的有机物排入城市污水厂,对污水厂的正常运行造成冲击,如果直接排入水体,更加速了水体的污染,因此,常州市城市排水系统优化改造及垃圾转运站的截污、治理势在必行。     

几种水环境质量评价方法在青海湖入湖河流中的应用

从众多的水环境质量评价方法中,选取代表性的指数评价法、灰色评价法、层次分析法和模糊数学法进行介绍,然后运用这些方法对青海湖入湖河流2010年监测数据进行评价。经过对比分析评价结果发现,本次评价研究中单因子评价法过于悲观,水质综合污染指数法具有不可比性,模糊数学法具有不准确性。四种水环境质量评价方法中,灰色评价法和层次分析法是最适合该流域的评价方法,指数评价法和模糊数学法可以作为其必要的补充。