我国地表水溶解氧时空变化及其对全球变暖的响应

溶解氧是衡量地表水环境质量的重要指标.为科学实施水污染防治和水生态系统修复,系统解析了我国近十五年不同区域溶解氧的时空变化特征,探讨了全球变暖对不同区域饱和溶解氧的影响.结果表明：①受海拔和温度影响,全国饱和溶解氧浓度存在显著的区域差异性,根据饱和溶解氧浓度将全国划分为3个区域,分别为北部高饱和溶解氧区、南部低饱和溶解氧区及中部饱和溶解氧过渡区;②2018年全国溶解氧浓度和饱和度达到I类水质的比例分别为72%和20.5%,冬季冰封期阻碍大气复氧的区域,不宜采用溶解氧饱和度对溶解氧进行评价;Mann-Kendall法分析表明,全国河流溶解氧浓度2010年下半年开始显著提高,人口密集、经济发达、工业化及水体盐度高和流速低是引起珠江及辽河入海口、长江下游溶解氧偏低的主要原因;③气候变化背景下,温度敏感的低温低海拔地区饱和溶解氧浓度下降最明显;到21世纪末,SSP5-8.5和SSP1-1.9情境下饱和溶解氧浓度将分别下降1.3 mg·L^-1和0.01 mg·L^-1,为适应全球变暖,需要加大污染物减排力度,保障水生态安全.     

千岛湖溶解氧的动态分布特征及其影响因素分析

基于2011~2012年1~12月千岛湖6个站点的溶解氧浓度实时监测数据,分析了千岛湖溶解氧的垂直分布以及时空分布特征,并探讨了影响水体溶解氧动态分布特征的影响因子.结果表明,溶解氧分布特征有明显的垂向差异以及季节差异.冬季,平均溶解氧值较高,除大坝前站点,其余各站点溶解氧无显著垂向差异;夏季,溶解氧垂向差异显著大于春秋两季.水深较深的小金山、三潭岛和大坝前站点其夏季溶解氧最大值出现在真光层,分别达到11.59、12.52和10.96 mg·L-1.千岛湖表层溶解氧最大值出现在春季,而最小值出现在秋季.相关性分析结果表明,溶解氧与水温、pH、叶绿素a浓度的相关性存在季节性差异.夏季,水温与溶解氧存在极其显著的线性相关,温度热力分层是影响溶解氧在夏季垂直分布的关键因素.春夏季,pH、叶绿素a浓度与溶解氧的相关系数较高,主要与浮游植物光合作用有关.     

芒究水库溶解氧变化规律及影响因素分析

通过对芒究水库2015—2019年溶解氧数据的分析发现,每年溶解氧数据变化图呈M字型。从时间点来分析,冬季水温较低时,溶解氧浓度较低,春秋季溶解氧达到最高值,夏季7月有一个较低值。进一步分析芒究水库溶解氧与水温、叶绿素、透明度的关系发现,水温升高,空气中氧气在水中的溶解度也升高,水温和溶解氧升高使水中藻类加快繁殖,藻类光合作用产生的氧气使水中溶解氧浓度升高,而藻类的繁殖会使水质透明度降低。     

连云港东西连岛附近海域表层溶解氧含量多年变化趋势分析

对1995年-2005年国家海洋局连云港海洋环境监测站的溶解氧等数据进行了分析,结果表明,连云港东西连岛附近海域表层溶解氧含量多年来呈现增加的趋势,同时冬季平均含量高于春季,春季高于秋季,而夏季最低;东西连岛附近海域表层溶解氧含量与表层水温呈现良好的线性负相关关系,据此相关性可以获取表层溶解氧含量的动态变化值;此外,东西连岛附近海域表层溶解氧过饱和程度在2000年之后呈加剧趋势。     

洱海水体溶解氧及其与环境因子的关系

通过分析多年洱海水体中溶解氧、氮、磷和叶绿素浓度,结合沉积物氮、磷形态结果,研究了水体中溶解氧与其氮、磷浓度和叶绿素浓度间的相互关系.结果表明,1992～2009年洱海水体中溶解氧在6.61～7.42 mg·L^-1之间变化,多年月均值9月最低为6.42 mg·L^-1,总体呈下降趋势.水体溶解氧浓度呈由北向南递减趋势...     

湖泊大型围隔(栏)中的植被恢复对四种水质指标的影响

为恢复湖泊水生植被，对武汉东湖大型图隔（栏）内水生植被恢复过程中的水温、pH、溶解氧、CODMn进行了研究，两年内，大型隔（栏）及植被恢复对水温、pH、溶解氧、CODMn均无显著影响，但在某些季节对pH、溶解氧、CODMn有一定影响，水温、pH与水生维管束植物生物量的月测值间均显著正相关。白天水温、pH、溶解氧常在午后（13～15时）最高，一年中，pH、水温在夏季最高，冬季最低，溶解氧在春季较高，夏季较低，CODMn在夏、秋季较高，冬季较低。     

高原河流溶解氧变化规律研究

文章以雅鲁藏布江第二大支流尼洋河为例,根据尼洋河干、支流汛期的溶解氧实测资料,分析了高原河流丰、平、枯3个时期溶解氧受海拔、气压、水温、电导率、支流汇入及水利工程影响的变化规律。尼洋河干流丰水期溶解氧浓度和饱和度最低,枯水期最大,干流溶解氧指标达到Ⅱ类及以上标准,水体污染较小;影响溶解氧的主要因子为海拔、气温、气压、水温、电导率;溶解氧饱和度总体变化趋势随海拔降低逐渐增大;随气压增大溶解氧饱和度增加,随着水温升高溶解氧饱和度总体表现升高趋势,溶解氧饱和度随着电导率减小而增加,同一时期,尼洋河支流溶解氧饱和度高于干流;在水利工程位置均出现了溶解氧值的突变。     

水中饱和溶解氧的理论关系式

一、前言 溶解氧是水质的一个重要指标,与其密切相关的饱和溶解氧在环境中的重要地位亦是显而易见的。在此方面,Isaacs和Gaudy(1968)曾专门撰文作了详细的论述。 1955年,Gammerson和Robertson提出了一个计算饱和溶解氧的经验式(以下简     

春季黄海溶解氧的平面分布特征及主要影响因素初探

通过对中国SOLAS计划2005年3月航次所获取的溶解氧的数据进行分析,得出了黄海温度、盐度、溶解氧的平面分布,并在此基础上探讨了溶解氧与盐度、温度等化学水文要素之间的关系.结果显示: (1) 春季黄海溶解氧的含量范围在10.16～13.71 mg/L,平均为(12.07±1.03)mg/L,平面分布特征为:西部近岸较高,东部外海较低,北黄海较高,南黄海低,表中底三层分布比较均匀,等值线呈东北西南走向.(2)春季,影响黄海外海海域溶解氧分布的主要因素为温度和盐度,近岸的溶解氧分布主要受温度控制,与盐度无关.     

美国溶解氧基准标准及其对我国的启示

近年来我国水质量整体改善,但全国采用统一的溶解氧标准易导致不同地区水体欠保护或过保护.美国拥有相对完善的溶解氧标准体系,在综述了美国溶解氧基准标准制定体系的基础上,初步分析了我国溶解氧标准现存的不足及美国溶解氧标准制定对我国的启示.美国国家环境保护局通过分析不同溶解氧暴露情况对水生生物的影响,针对淡水和海水2种栖息地环境,对冷水和温水物种及其不同生活史阶段分别制定溶解氧基准值.美国各州参照溶解氧基准,考虑社会经济、反降级政策等因素,在不同时间和地点分别制定了保护指定水体功能的溶解氧标准值.我国现行的溶解氧标准值,主要参考国外发达国家标准制定,缺少对我国溶解氧背景浓度和水生生物溶解氧敏感性的基础研究.为制定符合我国国情的溶解氧基准标准,需在综合考虑我国气候、地理条件等自然因素对溶解氧影响基础上,开展水生生物对溶解氧敏感性、栖息地环境对物种及溶解氧浓度影响的相关研究工作,并综合考虑反降级政策,防止水质进一步恶化.      

混沌理论在河流溶解氧预测中的应用初探

基于混沌理论、相空间重构思想和嵌入理论分析涟水流域溶解氧的时间序列，计算吸引子维数和最大的Lyapunov指数，研究河流水质系统的复杂性特征。结果表明，河流溶解氧时间序列具有混沌特性，其外在表现为貌似随机的无规则特点；但系统本身内在的、固有的规律(表现在最大的Lyapunov指数)，表明短期预测河流水质变化是可行的，并应用混沌相空间模线性回归模型进行了预测，其预测结果对涟水流域的水质管理和控制具有一定的参考价值。     

秋季珠江口外海海域的生态环境特征

于2015年9月（秋季）对珠江口外海海域不同深度水体中的营养盐、溶解氧（DO）和叶绿素a（Chl a）进行了调查,通过分析它们的空间分布特征及相互关系对珠江口外海海域的生态环境进行了研究。调查期间,营养盐、DO和Chl a的浓度和分布情况表明珠江口外海海域的生态环境总体较好,该区域的近岸受一定程度的陆源影响。在垂直分布上,珠江口外海海域水体的温度和盐度层化明显,导致营养盐、DO和Chl a的垂直分布均出现明显的差异。珠江口外海海域浅层水体（约小于50 m）的营养盐由于受浮游植物光合作用的影响而具有较低的浓度,深层水体（约大于50 m）的营养盐由于受有机物氧化分解的影响而具有较高的浓度。基于营养盐浓度和比值初步判断调查区域的营养盐限制情况,发现珠江口外海海域大部分浅层水体的营养盐可能同时存在氮限制和磷限制。综合分析营养盐、DO和Chl a之间的关系,发现2015年秋季珠江口外海海域的水体整体上处于异化作用占主导的阶段。     

牡丹江中游底栖动物分布及其与栖境因子的关系

2013年秋季对牡丹江中游的3条河流(牡丹江、蛤蟆河、卧龙溪)150km河段进行大型底栖动物野外采样,共采集到大型底栖动物18种,隶属于3门5纲11目16科,其中昆虫纲(Insecta)、腹足纲(Gastropoda)和寡毛纲(Oligochaeta)物种居多.通过典范对应分析(CCA),研究大型底栖动物群落结构与主要的栖息地环境因子之间的相关关系,并通过香农-威纳(Shannon-Wiener)指数等生物多样性指数分析评价河流等级对物种多样性的影响.研究表明,流速、溶解氧、底质中的砾石含量是牡丹江中游影响大型底栖动物分布的关键栖息地环境因子,河流等级对底栖动物群落结构有一定影响,牡丹江干流底栖动物物种多样性高于支流,平均生物密度低于支流,且河流间等级差距越大,差异越显著.     

渭河陕西段沉积物中总磷、总氮时空分布特征及其影响因素研究

为探究沉积物中总磷、总氮的时空分布特征及其影响因素,以渭河陕西段5个研究点为例,分别于2013年夏季(6月)和冬季(12月)进行两次采样,通过野外实验对水温、p H、电导率、溶解氧、流速等环境因子的测定,结合室内实验对沉积物中总磷、总氮含量的测定和粒度分析,研究沉积物中总磷、总氮的时空分布特征,以及各环境因子与其相关性.结果表明,大多数研究点沉积物中总磷、总氮含量在垂向上呈现先减小后增大再减小的趋势;在季节上呈现夏季含量高于冬季含量的趋势,其中各研究点夏季沉积物中总磷含量平均值为15.79 g·kg-1,总氮含量平均值为5.50 g·kg-1,而冬季沉积物中总磷含量平均值为5.91 g·kg-1,总氮含量平均值为2.46 g·kg-1;通过沉积物氮、磷元素含量与各环境因子的相关性分析,发现影响沉积物中总磷、总氮含量的环境因子主要有温度、p H、电导率和溶解氧.     

上海城市河流温室气体排放特征及其影响因素

为研究城区和郊区河流3种温室气体(N₂O、CH₄和CO₂)排放通量的差异,分别于春季(2013年4月)、夏季(2013年7月)、秋季(2013年10月)和冬季(2014年1月),利用浮箱法和扩散模型法对上海市城区河流(苏州河)和郊区河流(淀浦河)的温室气体排放通量进行了观测;并探讨了人类活动干扰下环境因子对温室气体排放的影响. 结果表明:研究区内2条河流是温室气体的排放源,城区河流N₂O和CH₄的扩散排放通量和浮箱排放通量年均值均比郊区河流大1~2个量级, CO₂两种排放通量在城郊区2条河流的年均值相当. 苏州河N₂O、CO₂和CH₄扩散排放通量年均值分别为15.88、6 748.27和84.98 μmol/(m2·h);淀浦河分别为0.61、2 978.98和9.61 μmol/(m2·h). 苏州河N₂O、CO₂和CH₄浮箱排放通量年均值为15.77、4 041.61和6 721.08 μmol/(m2·h);淀浦河为0.60、1 214.77和59.58 μmol/(m2·h). 城市河流呈现出高氮负荷及缺氧的特征,是影响中心城区河流N₂O、CO₂和CH₄扩散排放通量偏高的重要因素. CH₄浮箱排放通量和扩散排放通量的差异显示,城市河流中的富碳氮缺氧环境条件有利于随机气泡排放的发生,增强了温室气体的排放.      

混沌理论在水质预测中的应用初探

基于混沌理论、相空间重构思想和嵌入理论分析涟水流域溶解氧的时间序列,计算吸引子维数和最大的Lyapunov指数,研究河流水质系统的复杂性特征。结果表明,河流水质时间序列具有混沌特性,其外在表现为貌似随机的无规则特点;但系统本身内在的、固有的规律(表现在最大的Lyapunov指数),表明短期预测河流水质变化是可行的,并应用混沌相空间模线性回归模型进行了短期预测,其预测结果对涟水流域的水质管理和控制具有一定的参考价值。     

九龙江流域地表水锰的污染来源和迁移转化机制

锰是人体必需微量元素,但近年来河流湖库等地表水锰超标现象时有发生,威胁供水安全.本文于2016—2017年在福建省九龙江流域开展水系沿程梯度调查及机理实验,结合历史监测资料综合研究,探明九龙江锰含量的时空分布与迁移转化规律,揭示九龙江锰的污染来源、超标成因与调控机制.结果表明,溶解锰高值及超标站位集中在北溪上游矿区支流和干流部分水库,且主要发生在枯水期;上游矿区支流颗粒锰含量最高,随后从上游到下游沿程递减,且与总悬浮颗粒物(TSM)和pH显著正相关(p0.05).基于锰形态与pH值之间的密切关系和沿程变化,及培养实验中沉积物锰释放主要受控于pH的变化而非溶解氧的变化,推测九龙江地表水锰污染主要来自红壤颗粒的流失(特别是矿区和坡地),流域风化形成高pH(pH7.8)环境促进亚热带红壤颗粒富集锰,大量富锰颗粒进入pH逐渐下降的河流下游和电站库区后向溶解锰转化,从而导致锰超标.河流下游及库区pH值下降的主要原因包括酸沉降、酸性废水排放、富营养化条件下有机物分解等.研究结果为我国地表水锰污染防控、饮用水安全保障与流域水环境综合管理提供科学依据.     

Long-term water quality in the lower Seine: Lessons learned over 4 decades of monitoring

The Seine River is a highly artificialised catchment in Europe, comprising both productive agricultural areas and intense industrial and commercial activity. Due to its strategic importance, monitoring programs in the river started as early as the 1970s. The present study compiles and analyses this valuable data set (1970–2014), thoroughly describing the riverine section downstream of Paris and the estuary. We identify long-term trends and shifting patterns in nutrients and oxygen, and pay special attention to the river’s evolution after the year 2000, when the European Water Framework Directive came into force. The study has a manifest management perspective, and the results are discussed on the basis of the environmental quality standards proposed in current environmental regulations. The data show that water quality has improved remarkably over the past two decades, with sharp reductions of ammonium and phosphate and a progressive increase of dissolved oxygen levels. The amelioration is prominent in the estuary, where summer anoxic episodes have nearly disappeared. As a result, these three parameters are nowadays in good or very good condition throughout the year. The successful abatement of point sources contrasts, however, with the low effectiveness of the measures provided for the control of nutrients from diffuse sources. Nitrate concentration has increased by 150% since the early 1980s, and only very recently has the upward trend been reversed. Bold agri-environmental management measures are required if we are to prevent chronic pollution problems and truly restore the good ecological status of rivers.     

乌鲁木齐河流域西山地区地下水化学特征

乌鲁木齐河西山地区位于流域中游上段山间盆地的西部,具有独特的水文地质条件,作为乌鲁木齐市的备用水源地,其地下水环境和补给排泄条件的研究非常重要。通过地表水和地下水的化学成分演化研究,结合氢氧稳定同位素分析,将地下水的补给分为两期,即全新世补给和晚更新世补给,并以此得出乌鲁木齐河在晚更新世发育于研究区现在河道的西侧,自末次冰期后由西向东摆动的结论。另外西山地区农场的灌溉活动,促进了河水的蒸发以及后续的溶解交替发生,方解石和石膏矿物不断从河水中溶解,芒硝的相对浓度不断在地下水中累积。当原河水蒸发成固相蒸发盐,然后溶解在新补给的水体中时,原河水的氢氧同位素值不再被保留下来。     

大辽河近入海河段水体溶解氧分布特征及低氧成因的初步分析

根据2009年春、夏季大辽河近人海河段的大面站和连续站观测,分析了水体溶解氧(dissolved oxygen,DO)的时空分布规律,并对近人海河段上游低氧区的成因进行了初步探讨.结果表明,水体溶解氧含量在空间分布上呈人海口高、河段上游低,表层高、底层低的趋势;时间分布上呈白天高、夜间低,春季高、夏季低的趋势.夏季溶解...