山东省南四湖流域三次产业排污与全省平均水平比较研究

运用2001-2009年的阶段统计数据,选取单位农业增加值——农药、化肥使用量,单位工业增加值——工业废水排放量、工业COD排放量、工业氨氮排放量,第三产业增加值——生活废水排放量、COD排放量、氨氮排放量等系列水环境排污指标,对南四湖流域和山东省的产业排污状况进行了比较分析。分析结果显示:南四湖流域的工业排污总体上已得到良好的控制,但农业和第三产业还有待加强,南四湖流域内不同地市间存在一定差异性,今后的环保控制重点可因地制宜地选择。     

南四湖沉积物对上覆水氮磷负荷的时空响应

利用SWAT模型模拟结合水质监测对南四湖水体总氮、总磷负荷在2010年9月的空间分布和1960-2010年的时间分布特征进行了分析同时,测定了 2010年9月获取的表层底泥和柱状岩芯样品的TOC、总氮、总磷含量,结合相关测年结果,分析了南四湖沉积物中总氮、总磷含量在2010年9月的空间分布和近50年来的时间分布特征,并对沉积物和上覆水中总氮、总磷负荷在时空分布上的响应关系进行了分析.结果表明:在空间分布上,南四湖沉积物对上覆水中的总磷负荷有很好的响应关系,相关系数达0.895(p＜0.01),都以无机磷为主;而由于沉积物中的氮多为有机氮,水体中氮以无机氮为主,因此,两者之间的响应关系不明显.在时间分布上,近50年来,南四湖沉积物对上覆水的氮、磷负荷有很好的响应关系,其变化大致可分为低含量、急剧增长、有所下降3个阶段,但沉积物的响应在时间上有所滞后.该变化与占南四湖流域面积最大的济宁市近50年的GDP变化有很好的一致性,说明人类活动与湖泊污染密切相关.     

南四湖及主要入湖河流河口区表层沉积物磷的形态与分布特征研究

利用化学连续提取法对南四湖湖区及主要入湖河流河口区的表层沉积物样品中的磷的化学形态进行了提取.分析结果表明:南阳湖、独山湖和位于湖西的入湖河流沉积物中总磷含量较高,变化范围为571.67～1113.55mg·kg-1;不同形态磷的含量差异较大,排序为:钙磷(Ca-P)>有机磷(OP)>弱吸附态磷(Ads-P)>铁磷(Fe-P)>铝磷(Al-P);TP与Ca-P、Ads-P、OP之间存在正相关关系,相关系数r分别为0.85(p<0.01)、0.85(p<0.01)和0.63(p<0.01);Ads-P与Ca-P、Ads-P与OP之间也存在正相关关系,r分别为0.74(p<0.01)和0.60(p<0.05);Fe-P与Ca-P之间存在负相关关系(r=-0.62,p<0.05);BAP只与OP之间显著正相关(r=0.82,p<0.01),由OP可以粗略地估算出沉积物中潜在的可释放磷,即有效的内源磷负荷;南四湖沉积物中有机磷的含量很大程度上取决于有机质含量的多少.     

湿地植物香蒲体内氮、磷含量的季节变化及适宜收割期

通过实地调查,研究了南四湖湿地生态自然保护区香蒲对氮、磷元素的吸收与蓄积规律.结果表明:氮磷元素在香蒲体内的蓄积含量具有季节性规律,随生长发育时期的延长,香蒲组织内氮、磷均具有随季节而向上输送蓄积或向下进行"营养回流"的特点.结合香蒲资源化利用的途径,香蒲的收割方式应按照其分布特点,分区域交替收割,既要保证香蒲的正常繁殖,还要保证香蒲能够从湿地环境带出一定量的氮磷,收割期宜在10月下旬或11月份.从香蒲吸收氮磷元素的年际间对比,发现2008年度地上部较2007年度有明显的累积,香蒲具有年际间的累积特点,但在生长后期一部分营养可能转运至土壤环境,使得累积现象不明显.氮磷营养元素在植物体内的高度分布规律在湿地生态管理中具有重要的指导意义,调研结果显示,生长初期与生长后期香蒲体内营养元素的高度分布具有近似相反的规律性.     

南四湖港口污染物扩散区COD降解系数的研究

本文对南四湖港口污染物扩散区内的ＣＯＤ降解规律进行了室内模拟试验研究,采用最小二乘法估计出了ＣＯＤ可降解部分的降解系数和不可降解部分的百分比,并通过方差分析验证了模型的可靠性。ＣＯＤ降解系数和不可降解百分比的获取,可以为预测各港口对南四湖水质变化趋势的影响,为制定相应的水污染防治规划和措施,提供了重要的基础数据。     

基于氮氧同位素的南四湖硝酸盐来源解析

选取南水北调东线受水湖南四湖为研究对象,运用δ¹⁵N-NO₃^-、δ¹⁸O-NO₃^-同位素示踪技术和水化学分析方法,阐明了研究区水化学及不同形态氮分布特征,揭示了氮的转化过程,分析了硝酸盐来源,基于MixSIAR模型,对研究区水体中各硝酸盐来源贡献比例进行了定量识别.结果表明:南四湖无明显温跃层,水体呈碱性,水化学类型以SO₄^2--Na⁺型为主.下级湖中的氮以硝态氮为主,随着水体自净及沉积物吸附,浓度逐渐降低,入湖河流污染特征与湖水一致.研究区湖水硝酸盐形成过程以硝化作用为主,水体中的硝酸盐来源生活污水>土壤有机氮>合成化肥>大气沉降,基于MixSIAR源解析模型分析,贡献比例分别为51.3%、23.7%、16.4%、8.5%.     

近40年来山东省南四湖水生植被演变及其驱动因素

基于2019年南四湖水生植被调查结果,结合历史资料,分析了1983～2019年全湖水生植被演变情况。结果表明:1)近40年来,南四湖优势种数量下降,结构发生改变,耐污种菹草代替不耐污种轮叶黑藻、微齿眼子菜等成为优势种;2)物种丰富度急剧下降,由74种下降为16种;3)水生植被总面积大幅缩减,挺水植物面积减少93.7%;4)单位面积生物量减少,植被生产力降低。造成这种水生植被演变的主要因素包括:1)湖泊水位波动对植被生长影响显著,2002年的极度干旱压缩了水生植被的生存空间;2)湖泊营养水平变化诱发优势种演变更替;3)人类活动干扰水生植被的生长与分布等。建议控制湖区内不当的人类活动,更好地保护南四湖湿地生态系统的健康,促进水生植被的恢复。     

环南四湖区地下水中重金属健康风险评价

为评价环南四湖区地下水中重金属对人体健康的潜在危害,使用电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES)测定环南四湖区35个地下水体中重金属Cd、Cr、Fe、Mn、Zn的含量水平,并采用美国环保署(USEPA)推荐的健康风险评价模型对其通过饮水和皮肤暴露途径所引起的健康风险进行评价。结果表明:地下水中重金属Cd、Cr、Fe、Mn、Zn含量分别为0. 28,13. 56,0. 88,1. 43,2. 27μg/L,其中重金属Cr是该地区地下水中的主要污染物,超标率为90. 2%。健康风险评价结果表明:重金属对成人的致癌风险高于儿童,饮水暴露途径产生的致癌风险远大于皮肤暴露途径,5种重金属的潜在健康风险顺序为Cr>Cd>Mn>Fe>Zn。重金属Cr、Cd通过饮水暴露途径对成人和儿童产生的潜在风险值分别为1. 10×10~(-4)、2. 95×10~(-5)和2. 91×10~(-5)、7. 75×10~(-6),研究表明该地区饮水和用水途径下重金属对人体不会产生明显的健康风险。     

山东省南四湖及其流域环境特征

从山东省南四湖的地理位置和周围的水环境调查入手,通过各断面多年水质监测的结果,用COD(?)和NH4N 作为评价指数,用综合污染指数评价方法,评价并预测了梁山造纸厂和汶上县化工厂所排放的污水对京杭运河和南四湖水质的影响,其结论是严峻的,当务之急是应加紧治理,达标排放。     

微山岛农业面源污染源解析与防控对策

本研究通过对微山岛养殖业、种植业和居民生活等污染源的调查分析,发现养殖业是微山岛农业面源污染最主要的污染源,对微山岛地区N、P污染的贡献率分别达到75.22%和74.94%;其次是居民的生活排污,对N、P污染的贡献率分别为18.98%和20.29%;再次是种植业,对N、P污染的贡献率仅有5.80%和4.76%。虽然目前微山岛农业面源污染现状严峻,但只要采用合理的防控措施,改善微山岛的污染现状,提高南四湖水质是完全可行的。