苏南某市河流水质参数时空变异性研究

以苏南某市区320km2内的河流为研究对象,基于对高锰酸盐指数、NH3-N、TP3个主要水质参数的监测,应用地质统计学的变差函数球状模型和Kriging插值法,对河流有机污染指标、富营养化指标进行了空间插值,用以揭示其时空分布特征及变化趋势,并绘制了时空分布等值线图。结果表明,受不同区域污染物来源的差异、不同河道自身条件的差异和不同水期水生植物、入流水量、河水流动性的差异等因素的影响,研究区河流水质参数呈现出不同的时空变异特征;各水质参数污染均相当严重,尤以富营养化指标氮磷最为显著。     

3种浮床植物系统对富营养化水体净化效果研究

研究了风车草(Cyperus alternifolius)、菖蒲(Acorus calamus)和富贵竹(Dracaena sanderiana)3种浮床植物系统对富营养化水体净化效果,试验共持续35 d。结果表明,在水温24～30℃条件下,风车草和菖蒲生长良好,生物量大,而富贵竹生长较差,生物量增加少;3种植物对NH_4~+-N的去除率分别为76.8%、85.5%和53.6%,对TN的去除率分别为69.1%、66.2%和54.4%,对TP的去除率分别为76.9%、84.6%和61.5%,对PO_4~(3-)-的去除率分别为91.7%、91.7%和75%,对真实色度有明显的去除效果;3种植物对氮磷和真实色度去除效果与对照之间均达到显著差异(P0.05),自然沉淀是浊度去除的主要原因,植物吸收同化作用是NH_4~+-N去除的主要途径,植物吸收是溶解性磷去除的主要途径。试验表明,风车草和菖蒲对富营养化水体中氮磷和真实色度有较好的去除效果,可作为富营养化水体治理的优良物种而推广使用。     

水生植物应用于富营养化控制的研究趋向

阐述了水生植物在治理富营养化水体中的作用机理和研究现状,指出了水生植物治理富营养化水体存在的问题,展望了水生植物在治理富营养化水体方面的发展方向。     

改进的TLI指数法及其在巢湖营养状态评价中的应用

对巢湖2000—2008年的监测数据运用SPSS做统计分析,得出叶绿素a与总氮、总磷和透明度的相关系数。通过得出的权重结果,分析出与26个湖泊的差异性,构建了改进的综合营养状态指数(TLI)评价方法,并提出评价的4个步骤。以巢湖为例,运用该方法对湖泊的营养状态进行评价,且对巢湖的富营养化程度做了年际和年内变化的综合评价,评价结果显示各营养物指标的相关关系在近30年有了较大变化,巢湖的富营养化现象已日益严重,已从轻度富营养化状态转变为中度富营养化状态。     

利用沉水植物生长期收割进行富营养化水体生态管理的实地研究

在以再生水为补水水源的圆明园玉玲珑水域进行沉水植物收割实验,自2011年4—12月间每隔半个月监测一次水质。结果表明,通过在生长期收割沉水植物,玉玲珑水体TP、SRP、TN、NH4+-N、NO3--N和COD的平均浓度可维持在0.1、0.04、0.86、0.1、0.32和18 mg/L左右,水质保持在Ⅲ类至Ⅳ类地表水之间;与之对照的不收割沉水植物的玉玲珑进水口水域,9月沉水植物开始死亡腐烂,TP、SRP、TN、NH4+-N最高分别可达0.5、0.1、2.4和0.60 mg/L;作为对照的另一以挺水植物为主的水域,水质普遍劣于有大量沉水植物生长的水域,TP、SRP、TN、NH4+-N最高分别可达1.2、0.60、6.1和0.61mg/L。圆明园的实地实验表明,沉水植物有很强的净化水质作用,通过生长期收割,能够进一步强化其水质净化作用,可以作为一项对富营养化水体进行生态管理的有效措施进行推广。     

热改性斜发沸石对富营养化水体的脱氮除磷效果

氮、磷是导致水体富营养化且又较难去除的一类物质。实验采用模拟的方法研究了天然沸石和不同温度改性沸石的脱氮除磷效果。结果表明,天然沸石对氮、磷静态吸附去除率分别达71%和91%。随着改性温度的升高,350℃改性沸石振荡吸附氮、磷效果最好,较之天然沸石提高了18%,改性温度继续上升则呈下降趋势。不同沸石对氮、磷的吸附特征可用一级动力学方程进行描述,其中350℃改性沸石对氮、磷的吸附特征在不同的固液比情况下均符合一级动力学方程。     

不同氮磷比对多年生水生植物生长特性影响的研究

从氮、磷等植物生长的环境因子出发,研究了高低氮磷营养水平下,不同氮／磷比例的富营养化水体对聚草（Myriophyllum spicatum）、黄花水龙（Jussiaea stipulacea Ohwi）、喜旱莲子草（Alternanthera philoxeroides）生长特性的影响。结果表明,聚草在氮磷比2：1时生物量最大,且生物量在高浓度水平处理明显大于低浓度水平处理（P〈0．01）;黄花水龙在氮磷比10：1～20：1时生物量最大,高低浓度水平处理问生物量无显著性差异;喜旱莲子草在较高氮磷比20：l～40：1时生物量最大,高浓度水平处理时生物量显著性高于低浓度水平处理（P〈0．05）。在低浓度水平处理时,氮为黄花水龙和喜旱莲子草生长的主要限制因子,磷为聚草生长的主要限制因子,且喜早莲子草叶绿素增长期较其他处理提前,而黄花水龙的叶绿素变化在高低营养水平下差异不显著。营养盐水平对聚草茎长和生物量的影响较对黄花水龙和喜旱莲子草的影响明显。     

小型景观湖水质模拟及应用研究

由于小型景观水体的体量和再生水补水措施的施行,其水质随环境和入水水质的变化和富营养化过程较大型水体快。由EFDC模型和WASP模型耦合建立小型浅水景观湖生态动力学模型,用实测水质数据进行参数率定与验证,可实现小型景观水体水质变化趋势的模拟,为水质管理提供决策支持。在此基础上,对民主湖在几种水质保障方案下1年的水质变化进行了模拟预测和对比,结果表明,作为富营养化程度表征的叶绿素a在空间和时间分布上均存在一定的规律性,夏季由于温度升高,叶绿素a浓度较高,说明藻类等浮游植物迅速增殖,是水质恶化水华暴发的高发期,而采取加大湖水水力循环和改善入口水质的控制方案,可使水质得到良好保障。     

REVIEW OF A SEVENTEEN-YEAR CHLOROPHYLL RECORD AS IT PERTAINS TO THE TROPIIIC STATUS OF LAKE OKEECHOBEE,FLORIDA, USA1

ABSTRACT: A 17-year record of chlorophyll a at eight limnetic sampling stations was used to evaluate putative changes in the trophic status of Lake Okeechobee, a shallow polymictic lake located in the subtropical environment of South Florida. Significant spatial differences were observed in the temporal patterns and variability of chlorophyll a concentrations. The highest chlorophyll a values were found in the northern and northwestern regions of the lake. The center of the lake, subject to high levels of non-algal suspended solids, exhibited relatively low chlorophyll a values and coefficient of variation. The lowest chlorophyll a values were observed at the southernmost sampling station in the lake. This was also the station that showed a significant upward trend in annual mean chlorophyll a values over the 17-year period of record. Examination of the relationship between chlorophyll a and three key environmental variables (i.e., total phosphorus concentration, phosphorus loading, and lake stage) revealed significant correlations at two out of the eight stations. The overall results of this study indicate that spatial and temporal disparities in the distribution and dynamics of chlorophyll a in Lake Okeechobee mandate more temporally and spatially intense approaches to the evaluation of trophic state than used in previous studies.     

DESIGN BASIS FOR EVERGLADES STORMWATER TREATMENT AREAS1

ABSTRACT: The State of Florida (1994) has adopted a plan for addressing Everglades eutrophication problems by reducing anthropogenic phosphorus loads. The plan involves implementation of Best Management Practices in agricultural watersheds and construction of regional treatment marshes (Stormwater Treatment Areas or STA's). This paper describes the development, testing, and application of a mass-balance model for sizing STA's to achieve treatment objectives. The model is calibrated and tested against peat and water-column data collected in Water Conservation Area-2A (WCA-2A), where phosphorus dynamics and eutrophication impacts have been intensively studied. The 26-year-average rate of phosphorus accretion in peat is shown to be proportional to average water-column phosphorus concentration, with a proportionality constant of 10.2 m/yr (90 percent Confidence Interval = 8.9 to 11.6 m/yr). Spatial and temporal variations in marsh water-column data suggest that drought-induced recycling of phosphorus was important during periods of low stage in WCA-2A. Maintaining wet conditions will be important to promote phosphorus removal in STA's. Sensitivity analysis of STA performance is conducted over the range of uncertainty in model parameter estimates to assess the adequacy of the model as a basis for STA design.