河流水生态环境质量评价方法研究与应用进展

河流生态质量的监测和评价是从河流生态系统健康状况的角度对河流质量进行的评价。河流生态健康的评价已经向多要素多指标综合、多种评价方法(预测模型法、生物完整性指数、多要素综合评价)、流域尺度方向发展。该文重点介绍了国外评价体系产生的背景和研究基础,分析了广泛应用的几类评价方法的特点、在不同国家和流域的应用情况以及各方法的应用前景,分析了国内开展河流生态质量评价研究的发展过程、阶段性研究进展和应用案例,并根据目前研究基础评述了我国评价体系现存问题及应用前景,为河流生态质量评价体系的建立及发展方向提供建议和参考。     

Evaluation of Water Quality Management Alternatives to Control Dissolved Oxygen and Un-ionized Ammonia for Ravi River in Pakistan

Different water quality management alternatives, including conventional wastewater treatment, transportation of wastewater, flow augmentation, low-cost treatment with reuse, and wetlands, are evaluated by using a verified dissolved oxygen (DO) model for the Ravi River. Biokinetic rate coefficients of the Ravi River for both the carbonaceous and nitrogenous oxygen-demanding wastes are adjusted, keeping in view the type and level of wastewater treatment. The conventional activated sludge process with nitrification comes out to be the most expansive alternative to meet the DO standard of 4 mg/L. Additional treatment cost is required to maintain un-ionized ammonia levels <0.02 mg/L, which corresponds to achieving treatment levels of 5 mg/L of DO in the river. Under critical low-flow conditions (i.e., minimum average seven consecutive days) of 9.2 m³/s, a flow augmentation of 10 m³/s can reduce 30 % of the cost with conventional wastewater treatment. Transportation of wastewater from the city of Lahore is a cost-effective alternative with 2.5 times less cost than the conventional process. Waste stabilization ponds (WSP) technology is a low-cost solution with 3.5 times less cost as compared to the conventional process. Further reduction in pollution loads to the Ravi River can be achieved by reusing WSP effluents for irrigation in the near proximity of Lahore along the Ravi River. The study results show that, for highly polluted rivers with such extreme flow variations as in case of the Ravi River, meeting un-ionized ammonia standards can reduce the efforts required to develop carbonaceous biochemical oxygen demand-based waste load allocations.     

从溶解氧含量变化分析博斯腾湖水质现状

通过对博斯腾湖2002 - 2006年水质溶解氧含量变化的分析研究,得出博斯腾湖水位下降,水质溶解氧含量呈下降趋势,博斯腾湖的部分区域有富营养化的趋势的结论.并提出合理调配用水量、在湖周边保持适量的湿地、利用外力加速水质的循环等对策和建议.     

北京市妫水河水质现状评价

2017年分3个时期(丰水期、平水期、枯水期)采集妫水河及其支流12个断面表层水样,分析了COD、氨氮、TP、DO、pH值等水质指标,采用单因子评价法、水污染指数法、主成分分析法和模糊综合评价法对水质进行评价,根据4种水质评价方法的评价结果,分析4种方法在小流域河流评价中的适用性。结果表明:目前妫水河12个断面中S2、S10和Z2 3个断面水质较差,基本属于地表Ⅴ类水,污染程度为重度污染;其他9个断面水质等级为地表Ⅳ类水,污染程度为中度污染;中段世园会段水质较好,优于上段和下段,主要污染指标为COD;妫水河主要污染源于农业和生活,枯水期水质优于平水期和丰水期。水污染指数法更适合小流域水体水质的定性定量评价,且计算方便简单。     

A Review of Public Domain Water Quality Models for Simulating Dissolved Oxygen in Rivers and Streams

The review discusses six major public domain water quality models currently available for rivers and streams. These major models, which differ greatly in terms of processes they represent, data inputs requirements, assumptions, modeling capability, their strengths and weaknesses, could yield useful results if appropriately selected for the desired purposes. The public domain models, which are most suitable for simulating dissolved oxygen along rivers and streams, chosen in this review are simulation catchment (SIMCAT), temporal overall model for catchments (TOMCAT), QUAL2Kw, QUAL2EU, water quality analysis simulation program (WASP7), and quality simulation along rivers (QUASAR). Each of these models is described based on a consistent set of criteria-conceptualization, processes, input data, model capability, limitations, model strengths, and its application. The results revealed that SIMCAT and TOMCAT are over-simplistic but useful to quickly assess impact of point sources. The QUAL2Kw has provision for conversion of algal death to carbonaceous biochemical oxygen demand (CBOD) and thus more appropriate than QUAL2EU, where macrophytes play an important interaction. The extensive requirement of data in WASP7 and QUASAR is difficult to justify the time and costs required to set up these complex models. Thus, a single model could not serve all wide range of functionalities required. The choice of a model depends upon availability of time, financial cost and a specific application. This review may help to choose appropriate model for a particular water quality problem.     

新疆主要城市集中式饮用水源地水质评价

2007年新疆环保系统的调查和评价结果表明,新疆16个主要城市的31个现役集中式饮用水源地总供水量为4.47×10^8m^3,担负着供应420万常住城市人口的生活饮用水、部分工业用水和城市生态用水的责任;城市饮用水源地总体水质良好,水质达标比例为83.9%,不同地区、不同水源类型间存在差异;由于受原生土壤地质条件和人类活动的影响,目前有5个集中式饮用水源地超过国家规定的水质标准,而且部分饮用水源地中有机污染物有多项检出;受水源保护区划工作滞后、监管力度不够等因素影响,部分城市饮用水源地存在一定的环境安全隐患。     

釜溪河自贡城区段季节性低氧成因研究

釜溪河为沱江一级支流,在自贡城区段设有国考碳研所断面。收集碳研所断面近10年来水质自动站数据,分析溶解氧(DO)变化特征,采样调查釜溪河自贡城区段水质及河道底泥污染状况,采用相关性分析、数值模拟等,研究分析釜溪河自贡城区段溶解氧分布特征及碳研所断面季节性低氧成因。研究结果表明,碳研所断面的溶解氧质量浓度变化特征呈现春末夏初最低,白天高晚上低的特征。釜溪河碳研所断面河水耗氧类污染物质量浓度较沱江流域内其他断面高,耗氧强度较大,溶解氧质量浓度较沱江流域其他断面偏低;其次,研究河段中釜溪河污水厂以下河段受污水厂低氧水排入和金子凼堰底层低氧水下泄影响,其溶解氧水平整体较污水厂以上河段低;最后,河段底泥有机质含量较高,春夏季气温升高将导致微生物分解活性增强大量消耗溶解氧,同时,闸坝和外来水体排入的水文扰动造成污水厂以下河段水温梯度弱,表层溶解氧易受底层低氧水影响,促使断面形成季节性低氧现象。溶解氧预测模型结果也进一步证实了温度变化和垂向温度梯度弱是碳研所断面溶解氧质量浓度季节性偏低的主要因素。     

清水河流域水质综合分析与评价

通过2018年4月、7月和11月在清水河流域布设32个采样点,监测F-、TN、TP等6项水质指标,应用单因子评价法、综合污染指数法、灰色关联法、模糊综合评价法对该河水质状况作综合评价,并分析F-是否参与评价时水质的变化情况.结果表明:当F-不参与水质评价时,清水河各月水质污染程度为7月>11月>4月;当F-参与水质评价...     

河流水环境质量综合评价方法比较研究

提出了对河流水环境质量综合评价方法的基本要求,对水环境质量评价方法的现状进行了研究,并通过对各种方法的 比较,探讨了今后水环境质量综合评价方法的发展方向。     

乌鲁木齐河水环境质量现状评价

采用单因子污染指数和综合污染指数相结合的方法,在2007年乌鲁木齐河4个监测断面水质监测点位上,对乌鲁木齐河进行水质分析,并分析了水污染防治存在的问题。结果表明:乌鲁木齐河跃进桥断面和英雄桥断面水质符合地表水源地一级保护区水域功能要求,供电公司桥断面和高家户桥断面水质能达到农业用水标准需求,且能实现Ⅳ类水域功能。有机污染物和营养盐类是跃进桥断面、英雄桥断面的主要污染物,供电公司桥断面和高家户桥断面水质主要受石油类等有机污染物影响。     

城市河流各水期水质变化分析

选取宁波市区20个监测断面作为研究对象,选择溶解氧、高锰酸盐指数、五日生化需氧量、氨氮、铜、锌、挥发酚、石油类作为评价指标,利用主成分分析法分别对其枯水期、平水期、丰水期进行综合水质评价。根据计算结果提取了3个主成分因子(有机物因子、氨氮和重金属因子、挥发酚因子),累计方差贡献率达到84.02%,基本保留了选取指标的有效信息。结果发现,各监测断面污染状况均显示为枯水期>平水期>丰水期,枯水期、平水期、丰水期断面达标率分别为20%、50%、80%,主要超标水域为鄞州河网、中大河、鄞江下游,评价结果与实际情况相符合。     

示波极谱滴定法测定水和废水中的溶解氧

在pH值为6.5的NaAc-HAc底液中，加入经处理后的水样10ml，用EDTA标准溶液滴定其中的Mn^2 ，以EDTA在示波极谱上的切口到一定深度指示终点，废水的色度、浊度等对测定不产生干扰，不需进行预处理，操作简便、快速。该方法的相对误差小于1.0%，变异系数小于0.7%。     

城市水质指数法在地表水环境质量评价中的应用

城市水质指数法能够量化、直观地反映不同流域、地区或城市的地表水环境质量,运用城市水质指数法测算了江苏省不同流域或地区的城市水质指数。结果表明,相应时段内苏南城市地表水水质略优于苏北城市;长江流域地表水水质优于淮河流域;城市水质指数变化程度(△CWQI)的统计结果基本为负值,表明江苏省地表水环境质量整体呈改善趋势;长江流域a市△CWQI为正值,表明该市2020年上半年水质较去年同期有所下降;淮河流域总磷水质指数波动范围最大,该流域总磷污染问题较突出,与水质监测结果总体相符。大量数据测算发现,城市水质指数法在应用到地表水环境质量排名时存在数据修约、方法检出限、断面统计基数及现状与变化程度排名倒挂等问题,针对不同问题提出相应的解决方法与对策建议,以期为相关主管部门提供参考与决策依据。     

城市生活污染对浏阳河长沙城区段水质的影响

对浏阳河长沙城区段的水质现状和污染来源进行了调查。结果表明,浏阳河河水流经长沙城区后,氨氮和总磷浓度分别升高了9.49倍和7.75倍,但铁、锰和高锰酸盐指数等其他监测指标无显著变化。浏阳河长沙城区段的污染主要是由于区域内生活污水直接排入和污水处理厂尾水排入导致清污比例严重失调引起的,城市生活污染对浏阳河长沙城区段水质下降的贡献最大。此外,湘江长沙综合枢纽工程库区回水的顶托作用对浏阳河长沙城区段水质也有一定影响。     

松花江流域水生态环境质量评价研究

采用生物完整性指数(IBI)法评价松花江流域的水生态环境质量。对25个候选生物参数进行敏感度分析、Pearson相关性分析,最终筛选出由总分类单元数、EPT分类单元数、EPT密度、敏感种分类单元比例、敏感物种数量、Hilsenhoff生物指数(HBI)6个核心参数构成的IBI评价指标。采用95%分位数法建立了IBI评价标准,将IBI评价结果划分为5个等级:大于35.84为优,26.88~35.84为良好,17.92~26.88为一般,8.96~17.92为较差,小于8.96为很差。结果表明,建立的IBI评价方法适用于松花江流域水生态环境质量评价,松花江流域各位点30.0%生物状况为优和良好,23.3%为一般;46.7%为较差和很差,说明流域内近一半区域的水生态质量存在不同程度的受损。流域生境质量主要处于一般-良好的状态;水质处于轻度污染。     

水生态环境质量评价体系研究

流域水生态环境质量评价体系是为流域环境管理提供基础数据,协助管理者开展流域保护措施的重要技术支持。该文深入剖析了发达国家典型水生态环境质量评价体系,归纳分析了其体系框架、构成特点、方法适用性和借鉴意义。结合前期研究基础,对评价体系的技术内容进行了完善和补充,明确了参照点位的选择原则,补充了评价方法选择的技术路线,提出了增设和实施不同监测计划的方案,最终提出生态环境质量评价技术体系框架。     

Water Quality Assessment of Osun River: Studies on Inorganic Nutrients

The present investigation provides data of some ions, namely Na⁺, Ca²⁺, NH₄ ⁺,Cl^-, NO₃ ^-,CN^- and PO₄ ^3- on water samples of river Osun,selected rivers in the region and groundwaters. The pH,temperature, electrical conductivity (EC), total dissolvedsolids (TDS), total hardness (TH) and total carbon (IV) oxide(TCO₂) have also been determined to asses the chemicalstatus and pollution levels of these water sources. The highervalues of certain parameters with respect to the acceptablestandard limits for drinking water indicate the pollution inboth groundwater and river water samples of the study area, and make the waters unsuitable for various applications. Thehigh pollution river water source showed higher levels ofphosphate, nitrate and ammonium ions (P < 0.05). There is nosignificant difference (P < 0.05) between the meanconcentrations of other inorganic nutrients in the high and lowpollution water source types. The correlation coefficientbetween quality parameter pairs of river water and groundwatersamples are determined and the significance of these parametersin both types of water sources are discussed.     

重铬酸钾─三氯化钛法测定水中溶解氧

介绍了三氯化钛（ＴｉＣｌ３）与氧反应，以钨酸钠（Ｎａ２ＷＯ４）作指示剂，用重铬酸钾溶液滴定过剩三氯化钛来测定水中溶解氧的方法。本法与碘量法比较，结果表明方法准确、快速，适合于水样中溶解氧的测定     

水污染指数法在河流水质评价中的应用研究

为满足我国水质评价与管理的需要,针对单因子评价法和综合污染指数法在水质评价中存在的问题,提出了水污染指数法。采用该方法对湘江干流2009年的水质状况进行了试评价,并将评价结果与单因子评价法、综合污染指数法、模糊综合评判法以及主成分分析法的评价结果进行了对比。结果表明,水污染指数法在水质类别评价、水质定量评价、主要污染指标识别、劣Ⅴ类水体水质比较等方面均具有明显优势,同时,该方法计算过程简单、易掌握,具有较强的推广、应用价值。