官厅水系洋河段有机污染调查研究

官厅水库位于永定河上游,跨北京市延庆县和河北省张家口市的怀来县,是首都供水、防洪、水产、发电等多功能的主要水库之一.自1952年建成后,运行正常.但由于近年经济高速发展,人口不断向城市集中,同时入库水量减少,库水有机污染物质增多,使水库水质恶化.1982年水库开始出现富营养化现象,以后不断有水花发生.1986年春季,枯水季节曾出现北京市西门头沟、长辛店一带,以官厅水库作为饮水水源水质有异味的问题,引起市领导的高度重视.提出为保证官厅水库作为饮用水水源,需要对入库水系的有机污染状况进行调查评价.据此,官厅水库水源保护领导小组办公室提出了“官厅水系洋河段有机污染调查研究及治理对策”的科究课题.本文是其中的第一部分——官     

北京官厅水库水体甲状腺激素干扰效应检测及特征

应用重组人甲状腺激素受体(hTR)基因酵母快速测试方法,检测北京官厅水库水体类/抗甲状腺激素干扰效应,并分析其地理分布、季节分布特征以及水体甲状腺激素干扰化合物(TDCs)组成特征.结果表明:官厅水库水体检出了显著的抗甲状腺激素干扰效应,与其它研究区域相比,效应处于较低到中等水平;入库河流对库区水质产生显著影响,且入库河流水质受季节影响显著,因此,库区水体不同季节甲状腺激素干扰水平存在差异;C18固相萃取柱对抗甲状腺激素干扰效应的去除率在61.9%~92.3%,表明官厅水库水体中的甲状腺激素抑制活性物质多集中在有机组分,加入30mg/L的EDTA后TR抑制活性显著降低,表明官厅水库水体中TDCs除有机化合物外可能还包含重金属类无机化合物.     

官厅水系洋河有机污染物的水环境容量研究

官厅水库入库河系主要有洋河、桑干河和妫水河.洋河发源于山西、内蒙,流域中的工业区和较大城镇集中于下游段的张家口市和张家口地区.洋河纳入宣化区、下花区和沙城的污水后受到较大污染,对官厅水库的水质影响较大.桑干河的污染源偏居上游,河水经册田水库蓄调后流入工业污染很小的张家口地区,在朱官屯与洋河汇合,一并入官厅水库.下游水质较好的桑干河水,稀释了洋河的污染物.妫水河流量仅占入库水量的4%左右,对官厅水库的影响甚微.调查中,我们发现,官厅水库的有机污染物主要来自洋河下游段,即由宣化区排放的工业污水和生活污水,使河水有机物含量大增而且逐年加重,据1986年     

官厅水库富营养化的水生生态特征评价

对官厅水库进行浮游植物(种类分布、细胞数和生物量)、叶绿素α、水体初级生产力、底栖大型无脊椎动物的种类和密度分布以及水质的理化特性等进行了研究。结果表明,官厅水库某些指标达到或超过富营养化水平,西库的水质比东库明显恶化。官厅水库水质恶化主要受永定河水污染的影响。其次,大坝前网箱养鱼也是影响水质的因素之一。与1982年水质污染比较的结果表明,官厅水库水质富营养化的发展速度是惊人的。     

丹江口水库水体氮的时空分布及入库通量

为解析丹江口水库水体氮的时空分布特征及主要污染来源,以丹江口库区及主要入库河流为研究对象,分析了水体氮的空间分布、季节及年际变化;利用回归分析,解析了氮污染驱动因素;并估算了入库河流氮通量及对库区氮污染负荷的贡献率. 结果表明:研究区水体ρ(TN)、ρ(NH₄+-N)分别在0.07~16.73和0.01~10.65 mg/L之间,年均值分别为2.34和0.71 mg/L,空间分布呈入库河流高于库区的趋势;季节特征表现为春季、冬季>秋季>夏季. 2005—2014年库区水体ρ(TN)整体呈先升后降的趋势,其中取水口陶岔断面ρ(TN)上升较快,2012年较2007年增加了1.5倍,2013年开始ρ(TN)有所下降,但仍然维持在较高水平. 近10年来库区水体ρ(NH₄+-N)始终维持在较低水平. 神定河、犟河、泗河、剑河等环库支流河口氮污染最严重,城镇化是造成流域水体氮污染的主要驱动力. 汉江TN入库量贡献最大,占63.0%,其中境外来水TN入库量占总量的59.2%,为达到丹江口水库生态环境保护要求的Ⅲ类水质(GB 3838—2002《地表水环境质量标准》)目标,汉江TN需削减量为16 715.0 t/a. 境内河流中,环库河流的TN入库量最大,其中泗河、老灌河、神定河、金钱河、犟河和天河等TN入库量较大,TN需削减量分别为 2 286.7、2 197.7、1 493.6、1 106.9、979.1和728.9 t/a.      

水电工程干扰下澜沧江典型段的水温时空特征

以澜沧江流域漫湾库尾至大朝山坝下的水电工程干扰典型段为研究区域,利用1978～2005年建坝前后的水温实测资料,采用相关分析、线性回归的方法分析表层水温、下泄水温的时空分布特征.结果表明,水电工程建设后库区蓄水对表层水温有着明显的增温效应,坝前表层水温仅5～8月低于气温,其余所有月份坝前表层水温均高于建坝前的天然表层水温,时间分异性减弱.库区出水温度一般冬季(干季)高于气温和天然表层水温,而夏季(雨季)则相反,与天然水温和气温的变化趋势有2个月的滞后性.从库尾到坝前,表层水温与天然气温逐渐接近,水温/气温比与距离大坝距离之间存在正相关关系,漫湾库区下泄水对大朝山库区的水温具有一定的累积效应.本研究结果表明水电工程对澜沧江典型河段的水温时空分布存在显著效应.     

基于InVEST模型的官厅水库流域产水和水质净化服务时空变化

官厅水库是北京市及其周边地区重要的水源地之一,曾因水质污染严重而被迫退出北京市饮用水供应系统,经过全面治理后于2007年恢复成为北京市备用水源地.为了从整体上定量分析官厅水库流域生态系统的产水和水质净化服务,基于InVEST模型,选择官厅水库退出北京市饮用水供应系统和恢复成为北京市备用水源地为时间节点,定量评估1995-2010年官厅水库流域生态系统的产水量和TN、TP输出量,分析其产水服务和水质净化服务的时空变化.结果表明:1995-2010年,官厅水库流域产水服务表现为先减弱后增强,但整体呈减弱趋势,流域产水量由1995年的18.85×108 m3降至2010年的14.33×108 m3,产水服务减弱24.0%.水质净化服务表现为先减弱后增强,但整体呈增强趋势,流域的TN、TP输出量分别由1995年的4028.7、379.7 t降至2010年的3611.4和354.0 t,TN、TP净化服务分别增强10.4%和6.8%.研究显示,气候变化和土地利用变化是导致官厅水库流域产水服务发生改变的主要原因,不同时期的水资源保护政策导向也与水质净化服务变化趋势相吻合.      

禄劝县云龙库区水环境营养盐变化趋势及对策分析

在分析云龙库区来水河流水质数据的基础上,深入分析入库河流水质和云龙水库水质、污染来源、贡献率、营养盐变化趋势、分布特征、污染特征,研究结果表明库区河流水质部分指标超其水功能要求,水库水质总体为Ⅱ类,部分超Ⅱ类水功能保护目标,水体为中度营养状况,部分水域出现蓝藻暴发。在此基础上提出防治对策。     

澜沧江梯级水坝库区沉积物重金属和营养盐污染特征及评价

为研究梯级水坝运行条件下沉积物中重金属和营养盐的污染状况,于2016年对澜沧江漫湾和大朝山梯级水坝库区表层沉积物中重金属(As、Cd、Cr、Cu、Pb和Zn)和营养盐(总有机碳TOC、总氮TN)的污染特征展开了调查,并采用潜在生态风险指数(RI)、有机指数(OI)、有机氮百分数(ONP)、TOC/TN和Pearson相关分析评价了梯级水坝库区沉积物污染状况及空间分布特征.结果表明,沿着库区河流纵向梯度,重金属和营养盐污染均表现为坝前静水区相对较高的空间分布格局.重金属潜在生态风险指数(RI)评价结果表明,上游漫湾库区重金属生态风险(I～III级)总体高于下游大朝山库区(I～II级);而营养盐污染程度则表现为下游大朝山库区高于上游漫湾库区的分布格局.两库区沉积物有机质主要由水库水体产生,漫湾库区坝前静水区雨季有机质来源主要为陆源.Pearson相关分析表明,沉积物重金属生态风险与营养盐污染的来源具有一定的空间差异性.梯级水坝工程对沉积物的重金属和营养盐污染具有显著的累积和拦截效应.     

三峡水库水动力分区及总磷标准研究

采用EFDC模型计算2010~2018年三峡水库流域水龄.结果表明,三峡水库水龄由上游库尾至下游库首愈来愈大,尤其坝前水龄高达100余天,湖泊属性增强,坝前支流受库区影响大,大坝调度对水龄影响较大,高水位运行期水龄将增长至2~4倍.基于水龄空间分布将三峡水库及其17条主要支流划分为河流型、河湖过渡型和湖泊型.水龄影响因素定量分析表明,水龄与水位呈正相关,与流量呈负相关,泄水期变化速率较蓄水期明显,单位流量与水位内水龄变化幅度高达6~7d,变化区间介于30~100d之间.最后,提出基于水龄权重法的河湖过渡区总磷评价标准,该标准可揭示库区水体总磷的时空变化特征.     

重庆太阳辐射浅析

前言1989年12月15日至1990年1月15日,重庆"雾害研究"课题组进行了为期一个月的综合观测.本文根据珊瑚坝和广阳坝两个测点的辐射定时观测资料,对两地在雾日和无雾日的辐射值进行了对比分析,其中珊瑚坝作为重庆市区的代表点,广阳坝作为郊区的代表点.两个观测点均位于长江中心小岛,珊瑚坝海拔167m,测点下垫面以河沙、鹅卵石为主;广阳坝海拔187m,测点下垫面为沙质     

北京市官厅水库水质预报系统

CE-QUAL-W2模型是近年来新开发的水动力学与水质模型,可模拟河流、湖泊、水库等 不同条件下多种污染物的迁移转化规律.根据官厅水库狭长、水浅和水文、水力、水质扩散 等特点,采用CE-QUAL-W2模型模拟其水质变化,并对模拟模型水质参数进行验证,将其用于官 厅水库水质的预测研究;进而提出官厅水库水污染控制的对策及建议.     

官厅水库入库水生物接触A/O工艺试验

试验表明,生物接触A/O工艺对官厅水库入库水中COD、氨氮等污染物有明显的去除效果,可以有效地改善官厅水库入库水的水质.在单位供气量(空气/氨氮)≥0.1L/mg,进水氨氮负荷≤0.08kg/(m³·d)的条件下,处理后出水COD稳定在30mg/L左右,氨氮去除率＞60%,TN的去除率为1.0%～31.3%.进水氨氮负荷是主要的控制参数,应控制在≤0.08kg/(m³·d).     

白石水库有机污染数学模拟预测研究

建立了水库有机污染数学模型 ,采用试验方法对模型中各项参数进行了估计 ,并对在建白石水库库水有机污染物变化情况进行了预测。结果表明 ,按现有入流水源水质预测 ,白石水库只在坝址前约 10km库区范围内水质才能达到Ⅰ～Ⅲ类标准。应加强对库区流域环境污染的治理     

大伙房水库微生物区系分布的研究

从大伙房水库区水面取4个断面6个取样点,3条河入库口3个取样点和出库水2个样点、共分出99株细菌,属于7个科11个属;分出放线菌13株;属于二个属;分出霉菌17株;属三个属;分出酵母菌2株均属酵母菌属.3条河入口处菌较多,最多为古楼取样点为1.55×10~3个/ml,出库水菌最少,抚取为10个/ml,辽电15个/ml.浑河入库口大肠杆菌指数为20,苏子河和社河入库口大肠杆菌指数为10.其余样点均未分出大肠杆菌.大伙房水库水质基本良好.     

城市高密度建成区水源型水库水质保障工程环境质量提升研究:以深圳铁岗水库为例

我国水利工程建设从水患治理逐步走向水生态环境修复,工程建设始终发挥着重要的支撑作用。以深圳典型高密度建成区水库水源地生态库建设为例,通过工程建设前后监测和模型等方法,研究雨源型缺水超大城市生态库溢流截污对水源地水环境提升效果。结果表明：生态库建成后水源地各类污染物达标且水质平均提升3.6倍,受调水影响东湖区水动力和水质明显优于西湖区。初期雨水110 mm时和正常雨水40 mm时,可实施生态库集雨溢流入库,模型预测常雨工况库区水质优于初雨工况,初雨和常雨可显著提高水资源利用和水环境状况。生态库建成后,初雨和常雨入库使得水环境容量对现状分别提升4.7,3.3倍。研究对于水源型和水质型缺水发达城市水源地建设研究提供了科学依据。     

初溪水利枢纽工程对荔城镇吸水点的影响研究

根据初溪水利枢纽工程概况、水状况和建设前水环境现状分析，库区排污状况调查和污水排放预测，运用二维稳态混合水质模式对工程建成后水质影响进行研究，并提出保护水质的对策和建议。     

柴石滩水库水质现状及趋势分析

用大量实测水质资料,全面分析了柴石滩水库坝前、中部及库尾不同水域的水质现状,分析了南盘江入库河流弹药库水质代表断面的水质现状及水质变化趋势,提出了水库水污染控制及水资源保护措施.     

塔山水库入库河流水质污染状况调查与评价研究

对连云港市赣榆区唯一的集中式地表水饮用水源地塔山水库的青口河、旦头河、汪子头河等三条入库河流布设监测点,开展连续12个月的水质状况现场调查和实验室分析.研究项目选择氨氮、总氮、总磷、叶绿素、透明度、pH、溶解氧、电导率、高锰酸盐指数、悬浮物共10个指标,重点分析氨氮、总氮、总磷、高锰酸盐指数4项指标.研究认为调查时期塔山水库水质处于中度及以上富营养化水平,库区主要污染来自入库河水.     

官厅水库水质特征及水体微生物多样性的响应

针对北京市原水源地官厅水库,选择了上下游共6个采样点进行了不同季节的水质及环境因子特征分析.总体看来,4个季节水体氮磷碳营养物质浓度依次为:夏季>秋季>春季>冬季,夏秋季出现明显水华.上游妫水河水质要好于下游水库库区水质,尤其以夏秋季节最为明显.夏季上游妫水河的总碳、总氮、氨氮、总磷平均浓度为26.5, 0.95, 0.55, 0.077mg/L,而水库库区响应平均浓度分别为111.47, 4.27, 3.16, 0.25mg/L.结合PCR-DGGE对不同时期各点水体微生物进行了群落分析,发现上下游水体中细菌群落结构差异很大,水华严重区的细菌群落多样性和丰度要低于比水质较好区域.CANOCA软件分析了夏秋季水华时水体微生物群落变化与环境因子的响应关系,发现细菌群落结构与环境因子(T、pH值、DO、NFR、TP、Fe)之间存在较强的关联.水质较好的上游水体夏秋细菌群落结构主要受温度、DO影响较大;而水质较差的库区水体夏秋季细菌群落结构变化与固氮速率、pH值、总磷的相关性较好.