清河许昌段水质改善效果及驱动因素分析

通过分析清潩河许昌段5个断面2013—2016年水质类别及COD、氨氮的变化情况,评估《清潩河流域水环境综合整治行动计划》实施前(2011年)、后(2016年)的水质改善效果,并识别水质改善的驱动因素。结果表明:水质类别由2011年的《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)中劣Ⅴ类提升至2016年达到或优于Ⅴ类,其中5个断面平均COD年均值由2011年的49mg/L降至2016年的23mg/L,平均氨氮年均值由2011年的6.1mg/L降至2016年的0.5mg/L;外源排放量降低、内源污染负荷削减与修复、流域水生态系统构建及水资源调度加强是水质显著改善的主要驱动因素。     

洪湖水质时空特征及污染驱动力分析

运用主成分分析法和聚类分析法,对2016年洪湖8个常规监测点的8项水质指标进行数据分析,识别洪湖主要污染因子,判别洪湖水质的时空差异性,揭示洪湖水质与污染源的内在联系,分析污染成因。结果表明,2016年洪湖8个监测点均出现超标现象,且入湖断面水质浓度大于出湖断面水质浓度,超标因子主要为COD、TP、TN、氨氮,超标最严重的监测点位为蓝田。丰水期有机污染严重,污染源主要为洪湖内水产围网养殖;枯水期氮磷超标严重,污染主要来源于洪湖流域农业种植及畜禽养殖等;平水期湖体内外源污染都占较大比重。因此,为提高洪湖水质保护水生态环境,应拆除洪湖内围网,并加强对外源污染的控制。     

巢湖水质时空分布模式研究

依据2004~2006年12个采样点11个水质指标数据,应用主成分分析(PCA)、聚类分析(CA)、判别分析(DA)和基于G IS平台的克里格插值法,对巢湖水质时空分布模式进行研究。通过统计分析将巢湖11个水质指标概括为4个主成分:第一主成分COD、BOD5和Chl-a;第二主成分电导率、NH4+-N、TN和TP;第三主成分温度和DO;第四主成分pH和SD。在空间尺度上分为2组,分别对应于东西半湖。除了DO指标,空间上西半湖周边区域的水质指标浓度显著高于东半湖;东西半湖TP和COD空间分布相似;在时间尺度上,可分为1月~3月份、12月份一组和4月~11月份一组;TP、COD、DO和SD指标第一时期浓度高于第二时期,温度、电导率和Chl-a指标则相反;溶解氧和温度两者的时间差异性呈现明显的负相关。并对采样点和采样频次进行了适当优化。     

江苏省主汛期水体水质变化特征及污染防治对策研究

基于2017—2019年江苏省380个省级考核断面(以下简称省考断面)的水质数据,以COD、氨氮和TP为研究因子,探讨了江苏省内太湖流域、长江流域中除太湖流域地区(以下简称长江流域)和淮河流域主汛期前后水质变化趋势,以期为主汛期河湖水质保障提供科学支撑.结果表明:380个省考断面中,约60％ 的断面在主汛期水质指标浓度...     

沉水植被构建对上海辰山植物园景观湖水质的影响

以辰山植物园景观湖为研究对象,研究了景观湖建成初期沉水植物群落构建对水体水质因子的影响;并应用相关性分析(correlation analysis)和主成分分析(principal components analysis)对各水质和生态因子之间的相互关系进行了研究。结果表明,景观湖沉水植被建成1年后,水体水质处于Ⅲ类,其中叶绿素a含量5.48±1.930μg/L、总氮1.40±0.136mg/L、总磷0.080±0.015 mg/L、透明度108±20 cm、高锰酸盐指数5.50±1.26 mg/L;除高锰酸盐指数(CODMn)外,其他水质指标均较构建前有显著改善;并且景观湖水质显著优于外河道补充水源水质。相关性分析表明,景观湖水体叶绿素a含量与N、P营养盐呈显著正相关,但却与水温呈极显著负相关,这显示了草型景观湖水质的显著特征;主成分分析显示,第一主成分包含硝态氮、亚硝态氮、总磷、活性磷、叶绿素、水温、透明度和pH等变量,第二主成分包括高锰酸盐指数和氨氮等变量;第一主成分中的水质参数可作为辰山植物园景观湖后续水生态管理中的主要监测对象;此外,主成分分析还显示TP对水体叶绿素的增加具有很高正权重。     

改进的模糊评价法在太湖水质评价中的应用

基于模糊评价原理,选取氨氮、总磷、高锰酸盐指数、溶解氧、五日生化需氧量和总氮等6项评价指标构造综合评判数学模型,通过改进模糊评价结果分析方法,运用加权平均原则对模糊评价结果向量进行计算,综合分析和评价太湖20个监测点位2011—2013三年的水质情况。最后运用Arc GIS的空间分析功能,选取合理的插值方法,对评价结果进行空间分析,与传统的模糊评价分析方法相比,所得评价结果更能直观反映湖体真实的水质状况。结果表明,时间上,太湖水质2012年比2011年有所好转,而2013年水质又有所下降;空间上,太湖呈现出从西到东水质状况逐渐变好的趋势;总体来说,水质评价结果不容乐观,仍需进一步控制污染物的浓度。     

太湖湖滨带的缓冲效果

在以农田．防护林．鱼塘为主的农业缓冲带一宜兴周铁太湖湖滨带内,比较和分析了不同降水时期和不同鱼塘排水时期湖滨带的缓冲效果。结果显示湖滨带的主要污染物是有机污染物、TN和Chla,尤其是有机污染物;TP污染相对较轻,NH4＋-N和BOD5污染很少。太湖湖滨带对N、P、COD等指标均有一定的缓冲效果,但对不同指标的缓冲能力不同,其中对N的缓冲效果更为明显。除COD外,湖滨带出水口基本可以达到IV类水水平。同时,强降雨导致大量污染物进入水体,导致水体污染物输出浓度显著增高,最为突出的是TN、TP和有机污染物。在垂直于太湖段,除NO3--N和NO2--N浓度略微下降外,其他水质指标均呈上升趋势。因此,该湖滨带的缓冲能力不足以净化来自地表和鱼塘的污染物质。在平行于太湖段。除NO3--N和NO2--N浓度逐步增高外,其他水质指标均呈下降趋势,说明包括河流在内的整个湖滨带的缓冲能力较高,净化作用大于湖滨带纳入的污染物质,缓冲效果好。鱼塘排水对水体的影响非常明显,这种影响大概可以持续2周左右。通过对不同时期的采样结果进行显著性分析,发现COD差异性不显著,且含量高,即有机污染物在各时期都是主要污染物。在鱼塘放水时期（已进入冬季）,各指标下的采样点之间均不显著,湖滨带的缓冲作用较低。     

包头市城市污水水质指标的统计学分析

以包头市污水处理厂2015年全年进水实测数据为基础,应用统计学方法分析了包头市城市污水中6个水质指标(COD、BOD5、SS、氨氮、TN和TP)的概率分布、变化规律和相关关系。结果表明,包头市污水处理厂进水中,除COD呈正态分布外其他5个水质指标均服从偏态分布,COD、BOD5、SS、氨氮、TN和TP全年中间值分别为428.00、288.00、155.00、67.35、89.85、9.57mg/L,各水质指标均随季节变化明显。COD和BOD5、COD和SS、BOD5和SS、氨氮和TN间存在较明显的一元线性关系。进水BOD5/COD(质量比)平均值高于0.45,BOD5/COD0.45的累积分布概率为96.6%,说明包头市城市污水可生化性较好。BOD5/TN(质量比)平均值为3.32,BOD5/TN4.00的累积分布概率为59.7%,说明有污水反硝化碳源不足的现象存在。进水BOD5/TP(质量比)平均值为31,且全年BOD5/TP20的累积分布概率为93.0%,满足生物除磷要求。     

太湖西岸宜兴城市水系污染物时空分布特征

选用2011—2014年宜兴市12个监测断面21个水质指标的连续监测数据,解析太湖西岸宜兴城市水系污染物的时空分异特征及影响因素。结果表明,宜兴市城区及入太湖河流污染严重,86.05%以上时段内处于劣Ⅴ类水平,特征污染物为TN、NH3-N、BOD5、TP、COD和Hg。污染物空间分异程度大小依次为:AR-OHNH3-NHgTPCODBOD5F-oil=CODMnLASTNDO。不同区域河流污染物浓度随时间变化基本一致,有机物夏季波动较大主要受温度和降雨的双重影响,TN和NH3-N浓度标线出明显的季节变化:春季冬季夏季秋季,Hg、LAS、AR-OH表现出瞬时排放特性,且主要发生在年初。由分析可得,土地利用强度和方式是影响宜兴市城区及入湖河流污染物分布特征的最主要因素,其次是污染来源、河道类型等的影响,表现为城市核心区、三氿入湖区和西北入湖区污染程度依次增大,但差异水平不明显,西南入湖区则相对较轻。     

北运河流域(北京段)主要污染物减排措施效果评估

基于MIKE11模型构建了北运河干流(北京段)一维河流水动力、水质模型。以2010年为基准年,综合考虑"十二五"期间人口增长、经济发展及农业规模和布局情况,设置3套减排方案。选择北京市榆林庄断面为主控监测断面,以氨氮低于5mg/L、COD低于40mg/L为水质控制目标,开展不同减排措施效果评估。结果表明,污水处理厂提标改造是改善北运河流域(北京段)水质的最有效手段,能使榆林庄断面COD和氨氮相比2010年分别下降27.2%、60.6%,COD达到水质控制目标。氨氮减排难度较大,除了实施污水处理厂提标改造外,应同步提高综合排放标准,使氨氮排放相对2010年下降73.5%,达到水质控制目标。同时,还应加强对城市暴雨径流污染的控制,以有效降低前汛期水体污染物峰值浓度。     

西溪湿地四季水质时空变化及影响因子分析

选取西溪湿地6个监测点位为研究对象,测定了2007—2011年春夏秋冬四季湿地20个水质指标,采用因子分析技术定性地识别不同季节关键污染因子及来源,并基于层次聚类分析进行不同季节关键污染因子空间差异性分析。结果表明,春季关键污染因子为来源于居民生活污水的BOD5、高锰酸盐指数和浮游植物,夏季关键污染因子为来源于居民生活污水和农业面源的BOD5、高锰酸盐指数、总磷和浮游植物,秋、冬两季关键污染因子均为来源于生活污水的氨氮、总磷、总氮。西溪湿地各监测点位关键污染因子污染程度存在空间差异性,春季沿山河水质劣于《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)中的Ⅴ类,蒋村港和蒋村集市水质介于Ⅱ类和Ⅲ类之间,深潭口、百家楼和秋雪庵水质为Ⅱ类。夏、秋、冬季的沿山河和蒋村港水质均劣于Ⅴ类,秋雪庵、百家楼、深潭口和蒋村集市水质类别在Ⅱ类到Ⅴ类之间波动。     

基于Mann-Kendall法的中国海洋环境质量变化趋势分析

海洋环境质量是海洋资源可持续开发利用不可忽视的重要因素,对长时间序列数据的变化趋势分析可提高对海洋环境演变的认识。基于《中国海洋环境质量公报》(2001—2015年),采用Mann-Kendall法对中国管辖的近海海域不同水质等级海域面积、赤潮发现次数、赤潮发现面积以及河流入海污染物排放量时间序列数据进行变化趋势分析。结果表明:中国近海第二类海域(依据《海水水质标准》(GB 3097—1997)分类)面积呈下降趋势,劣四类海域面积呈上升趋势,近海海洋环境污染的形势依然严峻。近海海域赤潮发现次数和面积均呈下降趋势,尤其是东海,下降趋势明显。河流入海排放主要污染物中,COD与营养盐排放量均呈上升趋势,其中COD排放量上升趋势明显;石油类排放量呈明显下降趋势。沿海人口、海洋生产总值与劣四类海域面积均呈强正相关。沿海人口的增加、海洋生产总值的增长可能会对中国近海环境造成一定压力。     

三峡水库蓄水运行后入出库断面水质评价与预测

三峡工程运行后库区水质问题关系库区环境安全和当地社会经济发展,把握三峡库区水质变化趋势是水污染治理的基础。采用内梅罗污染指数法,基于2004—2016年三峡库区长江干流入库断面(重庆朱沱)和出库断面(湖北宜昌南津关)水体DO、高锰酸盐指数和氨氮的水质监测数据评价库区水质,并利用差分自回归移动平均模型(ARIMA模型)建立入出库断面水质变化趋势模型。结果表明:2004—2016年入库断面梅罗污染指数(Ip)为1.72～3.22,水质属轻污染—重污染,变化波动大;出库断面Ip为0.82～1.46,水质属清洁—轻污染,总体保持平稳;入库断面水质指标逐年偏向《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)中Ⅱ级标准,出库断面水质指标逐年偏向Ⅰ级标准,入出库断面首要污染物是氨氮,ARIMA模型预测显示未来入出库断面水质好转。     

基于北京清河流域水质提升的入河排污口排放要求确定策略研究

为探究基于流域水质目标的入河排污口排放标准与排污许可的实施路径,以北京清河为例,通过入河排污口实地摸排,确定了22个入河排污口和5个河道断面,并于2019年3—10月对27个采样点进行12次水样采集,对水样COD、氨氮、TN和TP进行检测。基于研究河段实测数据,应用MIKE11模型构建流域水动力水质模型,分析3种情景组合的截污纳管方案(方案1)、截污减排方案(方案2)对河段水质的改善效果,以及减排方案在雨期、非雨期对河段水质的污染影响。结果表明:(1)与方案1相比,方案2下研究河段水质状况明显改善,下游出水断面(Q5断面)的COD、氨氮、TN和TP模拟值分别降低49.08%、61.27%、65.80%、63.86%;COD、氨氮、TN和TP排放总量分别削减了541.95、46.13、216.79、8.30t/a。(2)雨期雨水汇入河段后,各污染物达标情况反而恶化,因此应做好入河排污口的污染管控,科学控制入河排污口雨期污染。     

鄱阳湖水环境现状评价及趋势特征分析

基于鄱阳湖湖区2008—2013年的水质监测数据,对鄱阳湖的水质现状及营养化水平进行评价,采用季节性Kendall检验法对鄱阳湖多年水质进行趋势分析。结果表明,2013年鄱阳湖湖区TP、TN普遍超过《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)中的Ⅲ类标准,富营养化状况在枯水期为轻度重营养化水平,丰水期为中度营养化水平。14个监测点位的氨氮浓度无明显变化,4个监测点位氨氮呈下降趋势;TP浓度总体呈下降趋势,说明水质状况有所好转,但湖区多数监测点位的TP年平均浓度超过GB 3838—2002中的Ⅲ类标准,未来仍需加强对鄱阳湖TP的控制。     

水葫芦圈养对星云湖富营养化水体水质的影响

为了研究水葫芦圈养对富营养化水域的影响,对星云湖14个实验区的采样点及8个对照区采样点的水质各理化性质指标、化学需氧量(COD)、生化需氧量(BOD_5)、不同形态氮浓度进行测定,分析了紫根水葫芦圈养对星云湖水质的影响,结果表明:在紫根水葫芦生长发育期,星云湖中圈养的紫根水葫芦能够显著增加水体中的溶解氧含量,可以有效吸收星云湖湖水中的氨氮、总氮、总磷,降低了水体中BOD-5和COD含量。总磷、总氮和氨氮三者之间显著正相关,总磷、氨氮、总氮以及BOD_5都与水体的pH呈显著负相关,然而溶解氧与pH显著正相关,BOD_5与水温、总磷、COD、氨氮和总氮显著正相关。科学的水葫芦圈养模式可以有效的降低富营养化水体中的营养物质,改善水质。     

基于季节性Kendall检验和重标极差分析法的阳澄湖水质变化趋势分析

为掌握《苏州市阳澄湖生态优化行动实施方案》实施以来阳澄湖的水质变化趋势,结合季节性Kendall检验与重标极差分析(R/S)法,对2013—2018年阳澄湖及其6条主要入湖河道的主要水质指标——高锰酸盐指数(IMn)、氨氮(AN)、总磷(TP)、总氮(TN)过去和未来的水质变化趋势进行分析及预测。研究结果表明:(1)阳澄湖除TP无显著升降趋势外,其余指标均有不同程度的下降趋势;(2)主要入湖河道的TN均无显著升降趋势,其余指标的改善效果较明显;(3)未来阳澄湖及主要入湖河道水质总体将会持续改善,但有个别监测点位的TP浓度未来仍有可能会上升。可见,近年来阳澄湖生态优化行动卓有成效,但TP已成为影响水质达标的最大制约因素,还需进一步提出针对性治理措施。     

武汉金口垃圾填埋场对地下水环境的影响分析

分析了武汉金口垃圾填埋场中不同填埋时间的垃圾渗滤液特性和周边地下水水质,并结合场地条件分析垃圾渗滤液对地下水环境的影响机制。结果表明:(1)所有垃圾渗滤液(均超过7年)中COD、氨氮、Cl-均分别低于500、1 000、1 000mg/L;重金属含量较低。垃圾渗滤液中COD、氨氮和Cl-均随填埋时间延长而降低。(2)填埋场周围50m内的上层滞水均受到垃圾渗滤液水平渗透的影响,主要表现为高锰酸盐指数和氨氮均不能满足《地下水质量标准》(GB/T 14848—93)中Ⅲ类标准,其中氨氮超标严重,平均超标89.3倍,高锰酸盐指数平均超标1.0倍。相比场区地下水的下游方向,上游方向的上层滞水受污染程度较轻。(3)由于厚层黏土的阻隔,距地表约25m的上更新统承压水的水质相对较好,除武汉市上更新统承压水普遍存在的超标组分(氨氮和Mn)外,其他指标基本满足GB/T 14848—93中Ⅲ类标准,其受垃圾填埋场渗滤液垂直渗透影响较小。这为简易填埋场关闭后的场地维护和开发利用以及新建填埋场的选址提供借鉴。     

降水波动背景下嫩江干流氨氮污染变化趋势分析

将2004-2010年嫩江流域沿途13个气象站的降水量作为径流的主要考察因子,以嫩江最下游的白沙滩水环境监测站获得的氨氮监测数据为流域总体氨氮污染水平表征,分析了降水波动对嫩江流域氨氮污染变化的影响.结果表明,嫩江流域在年度内的氨氮质量浓度以枯水期最高,平均为(0.99±0.48) mg/L,在丰水期最低,平均为(0.58±0.08) mg/L.从年际总体变化趋势来看,2004-2010年嫩江流域氨氮浓度总体呈增加趋势.降水量的年内分布格局对嫩江流域氨氮浓度的影响在不同时期略有差别.在平水期,降水量变化对氨氮浓度的影响不显著;但在枯水期、丰水期,降水量的波动对氨氮浓度有较显著(Sig.＜0.05)的影响.从年尺度上看,随降水量增加,嫩江流域中氨氮浓度总体呈下降趋势.     

纺织行业水污染物排放量的关键影响要素研究

分析了2005—2012年纺织行业单位产品的用水量、主要水污染物排放强度和排放浓度的变化趋势,并采用灰色关联度分析方法,对各要素与行业主要水污染物排放量进行了关联分析。结果显示,2005—2012年中国纺织行业主要水污染物的排放强度显著下降,2012年COD和氨氮的排放强度分别为5.93、0.41kg/t,相比2005年分别下降了51.9%和39.7%。与纺织行业COD排放量变化最为密切的指标是单位产品的废水排放量、单位产品取水量与单位产品COD排放量,说明纺织行业生产工艺的提升对行业COD排放量的降低有较为密切的关系。与氨氮排放量变化最为密切的指标是单位企业产品产量、氨氮平均排放浓度与总量类指标,说明企业规模、末端治理工艺与氨氮排放量有较为密切的关系。