江苏省太湖流域水功能区纳污能力及限制排污总量研究

水功能区纳污能力及限制排污总量研究是制定区域水污染控制规划的基础。依据《江苏省地表水(环境)功能区划》,结合江苏省太湖流域现状水质和污染概况,针对河网区和湖库区分别采用一维、二维非稳态模型,计算江苏省太湖流域水功能区纳污能力,在此基础上,引入最大污染物入河量,核定50%、75%和90%水文保证率下的最大污染物入河量分别为2015年、2020年和2030年限排总量。结果表明:(1)CODMn和氨氮纳污能力分别为284 803 t/a和22 448 t/a;(2)2015年CODMn和氨氮限排总量分别为221 867 t/a和20 520 t/a,2020年和2030年限排总量递减,均小于纳污能力;(3)CODMn和氨氮入河量削减率分别为21.8%和46.3%,与水质超标率相差均在25%以内,基本相符。江苏省太湖流域纳污能力、限排总量、污染物入河量削减率和水质超标率之间关系合理,计算结果合理。研究成果为太湖流域水环境控制规划提供决策依据。     

石头口门水库流域水污染物排放总量控制目标的确定方法研究

流域水污染物排放总量控制目标的确定是当前总量控制领域的研究热点。采用ReNuMa模型对石头口门水库流域建立了污染源—水质的定量响应关系,从径流量、总氮的模拟结果来看,模型的模拟精度满足要求。其次,建立了包括4部分内容(容量总量控制目标、规划年预测排污量、目标合理性因子、环境管理调控系数)的流域总氮总量控制目标确定模型。通过模型计算得到2020年石头口门水库流域总氮的总量控制目标为2.49万t。该总量控制目标确定模型统筹了目标总量控制与容量总量控制要求,兼具科学性与可行性。     

浙江省太湖流域水环境管理思路研究

评估了水环境质量现状、剖析了水环境管理中存在的主要问题;系统分析了总量控制政策实施以来取得的成效,并从面源污染控制、总量分配技术、总量控制因子和环境管理政策体系方面分析了总量控制实施中存在的问题;提出了浙江省太湖流域未来水环境管理的总体思路和重点任务:初步设计了总量分配方案的制定、评估与优化技术;明确提出了氮磷污染控制的建议,以期能为"十二五"期间浙江省制定重点流域水污染防治规划和水环境管理战略提供技术支撑和参考.     

前置库技术在太湖流域面源污染控制中的应用探讨

根据前置库技术控制流域面源污染的基本原理以及在国内外的进展情况，分析了太湖流域利用前置库技术的可能性、可行性，研究提出了适合于太湖流域面源污染控制的强化净化前置库方案，为太湖地区及其他平原河网地区面源污染控制提供了一个可以考虑采用的方法。     

二维河流功能区划中水质目标控制点确定方法研究

提出在水污染控制规划中，明确水质控制目标必须同时明确水质目标控制点的位置及该点对应的水质类别，并以二维河流为对象，总结、分析、比较了原有的控制断面确定方法，进一步以饮用水水源地保护、天然游泳场等５种情况为例，具体阐明了在上述情况下如何确定水质目标控制点的位置。     

陆海统筹的南流江流域污染物总量分配研究

综合考虑广西南流江流域陆域和廉州湾海域水质目标,遵循南流江流域、南流江河口、廉州湾近岸海域的污染路径,构建了基于陆海统筹的南流江流域污染物总量分配技术体系。首先,以廉州湾近岸海域环境功能区水质目标为约束条件,计算入海化学需氧量(COD)、氨氮、总氮(TN)和总磷(TP)的最大允许排放量,分别为24 494、3 425、10 052、776 t/a。然后以南流江河口最大允许排放量和南流江流域水功能区水质目标为约束条件,计算南流江流域陆域COD、氨氮、TN和TP的最大允许排放量,分别为126 365、5 403、8 939、1 127 t/a。为实现入海总量的控制目标要求,重点应在南流江流域削减污染物排放量,到2020年,南流江流域主要污染控制工程项目的削减能力已超过2020年污染物总量控制削减量,因此2030年实现南流江和廉州湾控制断面全面稳定达到相应功能区水质目标压力不大。     

关于水质总量控制中的流量测定

水质总量控制是防治封闭水域水质污染的重要措施,其控制手段是通过限定各污染源的污染负荷,有计划地削减流入控制水域的污染物总量;控制目标是使该水域逐渐达到水质环境基准;而所采用的各项措施的重要技术依据、则为各污染源的污染负荷量的计算和确定。在计算污染负荷量过程中需要直接测定的项目有两项,即污染物浓度和排水流量的测定。其中污染物浓度的测定早已引起普遍的重视,实毋庸赘述,然而对于排水流量的测定,当前却尚存在着不同程度的认识上或技术上的问题。本文就排水流量测定问题谈谈个人浅见。     

湖库型水体总氮总量控制目标的区域分配研究

基于层次分析法原理,以资源禀赋、社会经济、农业生产生活、污染治理水平为主要考虑因素设计指标体系和层次结构,建立了湖库型水体总氮总量控制目标分配方法,并在石头口门水库流域进行了应用,为湖库型水体总氮总量控制目标分配及石头口门水库流域总氮总量控制提供借鉴。     

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。     

综合考虑减排效益的污染物总量分配方法研究

如何在目标总量控制和容量总量控制间找到契合点,使总量控制既体现环境改善需求,又能促进环保基础设施建设和经济调控目标的实现成为当前的研究重点。基于目标总量控制,探索一种综合考虑减排效益的污染物总量分配方法,构建了以人口、GDP、水资源量、水环境容量和环保投资作为评价指标的环境基尼系数最小化模型,并将其应用于内蒙古自治区COD总量的优化分配。结果表明,与初始分配相比,优化分配后的环境基尼系数总和下降了0.85%,优化后的分配方案更公平、合理。在优化分配过程中,各评价指标间互相制约,较好提高了最终分配结果的科学性和可操作性。     

太湖蓝藻水华的遥感监测研究

随着太湖蓝藻水华的日益严重,实现藻类的时空动态监测成为湖泊水质保护亟待解决的问题.利用遥感技术可以快速、直观地获取整个水域水质的时空变化情况,为实现藻类的动态监测提供了有效的途径.在太湖蓝藻水华遥感监测研究结果的基础上,总结分析了现有研究中所使用的遥感数据源、遥感监测方法以及遥感反演的水质参数,讨论了现有研究中存在的问题,并对将来的发展趋势进行了展望.     

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。     

酶联免疫快速检测技术在太湖流域微囊藻毒素污染调查中的应用研究

采用酶联免疫(ELISA)法对2008年5～11月环太湖水域及太湖下游嘉兴河网水体中微囊藻毒素(MC)的污染状况进行了调查.结果表明,ELISA法对环太湖水样的加标回收率为(98.0±6.5)%,相对标准偏差≤10.0%,准确性和再现性均良好,且具有通量高、检测速度快的特点,适于太湖流域MC污染的普查和初筛.环太湖水样中的MC-LR在2008年8、10月较高;太湖下游嘉兴河网水样中的MC-LR自2008年7月开始有检出,最高质量浓度出现在9月,为0.772μg/L;各饮用水源地水样中的MC-LR亦有检出,但未超过<地表水环境质量标准>(GB 3838-2002)规定的限值(1.0μg/L).     

太湖水源地水体中半挥发性有机物的监测

太湖某水源地水样经C18柱富集、气相色谱-质谱法(GC-MS)分离,定性测定其中的有机物.在丰水期、平水期、枯水期分别采样,在检测到的近百种有机化合物中有40种出现频率很高,同时运用内标法对其进行相对含量的比较,结果表明脂肪族化合物、邻苯二甲酸酯、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚和异氰尿酸三甲酯的相对含量较高,值得引起关注.     

太湖日成层现象的监测与模拟研究

水温是湖泊重要的物理参数之一,其结构特征对湖泊水生态系统中的物理、化学和生物过程起着不容忽视的作用.以长期定点监测数据为基础,分析了太湖水温结构特征,证明了浅水型湖泊日成层现象的存在,并利用一维k-ε紊流模型模拟研究了太湖日成层现象的水温垂直分布.     

Levels and distribution of Dechloranes in sediments of Lake Taihu,China

The occurrence and spatial distribution of dechloranes including mirex, dechlorane plus (DP), dechlorane (Dec) 602, Dec 603, and Dec 604 in surficial sediments of Lake Taihu were investigated in this study. The concentrations of mirex and DP ranged from below detection limit (BDL) to 1.29 ng g^?1 dw and 0.051 to 2.10 ng g^?1 dw, respectively. Dec 602, Dec 603, and Dec 604 on the other hand, were BDL in any of the samples. The contamination levels of DP were higher than that of Mirex at 21 of all 22 sampling sites. Levels of mirex and DP in the lake sediments were correlated when an extremely high mirex value was removed. Both mirex and DP levels were correlated with the amount of organic matters in the sediment samples. Spatial distribution of mirex and DP suggested that these two chemicals in the lake had similar input sources except for one site. Comparison to previously reported flame retardants’ levels in the sediments shows that DP levels were similar with the levels of tetrabromobisphenol A, hexabromocyclododecane but lower than PBDEs and organophosphates levels in Lake Taihu. The higher levels in the north-east part of Lake Taihu adjacent to two major cities: Wuxi and Suzhou, indicated that city effluent might be a major source for DP contamination in the lake.     

Cyanobacterial bloom expansion caused by typhoon disturbance in Lake Taihu China

It remains unclear why the area of a cyanobacterial bloom increases in a shallow lake after a typhoon passes. In this study, the mechanisms of cyanobacterial bloom expansion were investigated by studying meteorological factors, water quality, algal biomass, and bloom area in Lake Taihu before and after typhoons (2007–2016). Our results showed that typhoon-induced sediment resuspension caused a short-term increase in nutrients, but nutrients returned to pre-typhoon levels after the typhoon passages. The short-term nutrient release during a typhoon did not result in an obvious increase in Microcystis cell density in two bays of Lake Taihu (Gonghu and Meiliang). Under strong winds, Microcystis aggregates were uniformly distributed in the water column downwind and then dispersed into different directions by wind-driven currents. In particular, Microcystis in the surface water were transported to the center of Lake Taihu. After a typhoon, dispersed Microcystis refloated and formed blooms. Thus, the bloom area was enlarged compared with before a typhoon. Several days after a typhoon, the bloom area gradually reduced as a result of a steady breeze on the horizontal accumulation of Microcystis.

     

Phosphine migration at the water-air interface in Lake Taihu, China

The diurnal atmospheric phosphine (PH₃) concentrations and fluxes at the water-air interface in Lake Taihu were reported. The results showed that the PH₃ flux at the water-air interface ranged from −69.9 ± 29.7 to 121 ± 42 ng m⁻² h⁻¹, with a mean flux of 14.4 ± 22.5 ng m⁻² h⁻¹. The fluxes were both negative and positive during the diurnal period, indicating that the lake can act as a sink and a source of PH₃. In addition, the PH₃ fluxes were positively correlated with water temperature, total soluble phosphorus and soluble reactive phosphorus, while they were negatively correlated with water redox potential. A similar diurnal variation curve of atmospheric PH₃ concentrations was observed during all four seasons, with the maximum level occurring in early morning and the minimum appearing around midday. These findings suggest that light plays an important role in the elimination of atmospheric PH₃. A significant positive correlation was also found between air temperature and atmospheric PH₃ concentration. The mean flux of PH₃ in Lake Taihu was higher than in other reported wetlands, with an estimated annual emission of PH₃ to the atmosphere of 2.94 × 10⁵ g y⁻¹.     

太湖水质指标相关性与富营养化特征分析

为研究太湖第一阶段治理水质富营养化的特征，根据1999年10月采样数据，对总磷、总氮等与富营养化相关的水质指标进行了统计分析。发现透明度与叶绿素a之间并未表现出显著的相关性，而在聚类图中，悬浮物与总磷、总氮显示出密切关系。指出农村面源仍是太湖中营养物质的重要来源。