基于熵权物元可拓模型的黑河中游生态环境脆弱性评价

针对黑河中游生态环境特点,基于PSR模型,选取9项能反映其生态环境脆弱性而彼此之间相互独立的评价指标体系,采用物元可拓理论和熵权法构建生态环境脆弱性的综合评判模型,对黑河中游各地区生态环境脆弱性进行了评价.结果表明:民乐县和甘州区整体生态环境脆弱性相对较轻,嘉峪关市中等,肃州区、高台县和临泽县较重,山丹县最严重;各地区对不同评价指标的敏感程度也各不相同.评价结果符合当地实际情况.     

基于浮游细菌生物完整性指数的城市河流健康评价：以深圳河流域为例

河流中的细菌是生态系统中物质循环的重要参与者,能反映河流健康状况,其群落生物指标具有评估城市河流生态状况的潜力。通过调查深圳河流域内深圳河、布吉河和福田河3条河流中的浮游细菌群落,构建了生物完整性指数 (Ba-IBI) ,评估了该流域的健康状况。基于河水浮游细菌的Illumina高通量测序结果,通过差异性检验、箱线图筛选和相关性分析方法从163个候选指标中筛选出变形菌门、放线菌门和微丝藻菌目相对丰度及门水平Simpson多样性指数作为核心指标,构建Ba-IBI评价体系。结果表明,深圳河流域内的20个位点中处于健康状态、亚健康状态、一般状态和较差状态的位点数分别为7个、4个、5个和4个。其中,深圳河处于一般和较差状态的点位比例高达85.7%;健康状况从上游到下游逐渐恶化;整体健康状况较差。布吉河和福田河健康状况相对较好,处于亚健康状态。各采样点Ba-IBI得分与水质状况的相关性较高 (R=0.77,P<0.01) ,表明Ba-IBI能有效评价城市河流的健康状况。本研究结果可为深圳市河流的修复和管理工作提供参考。     

长江流域重点断面水质时空变异特征及污染源解析

为明晰长江流域水质时空分布特征并解析污染源,基于长江流域21个水质监测断面2008—2018年的pH、溶解氧(DO)、高锰酸盐指数(COD_Mn)及氨氮质量浓度([NH₃-N])数据,采用M-K趋势检验、相关性分析和层次聚类分析,对流域内水质时空动态变化趋势及特征进行综合识别,并结合绝对主成分回归分析法(APCS-MLR)解析污染物来源。结果表明,研究区内重点断面水质类别以II类为主,占71.39%。在时间上,水质污染程度表现为汛期(5—10月)劣于非汛期(1—4月和11、12月),汛期主要污染指标为DO和COD_Mn,非汛期主要污染指标为[NH₃-N];在空间上,21个监测断面聚类为3组,其水质优劣排序为GⅢ(四川乐山岷江大桥、湖南长沙新港、江西南昌滁搓站点)>GⅡ(中下游及下游)>GⅠ(上游及中上游)。结合主成分分析和多元回归分析得出,在所基于的指标中COD_Mn和NH₃-N是研究区内典型污染物,GⅠ组水体主要受营养盐面源污染和耗氧有机物蓄积污染;GⅡ组水质受工业生产和人类活动影响其营养盐和有机物污染严重,而自然因素影响较弱;GⅢ组站点属局部污染严重,污染源主要是有机物,其次是营养盐。上述研究结果可为长江流域针对性水环境治理、污染控制和改善提供参考。     

洋河流域不同时空水体重金属污染及健康风险评价

确定水体重金属污染及健康风险时空变化趋势,对流域水环境管理具有重要指导意义。基于1995年、2005年和2015年洋河流域10个监测断面的重金属监测数据,采用健康风险评价模型,对洋河流域As、Cd、Pb、Hg 和 Cu 的浓度及其引起健康风险的时空变化进行了评价。结果表明,洋河流域重金属污染及其健康风险在时间上呈降低趋势,超过地表水质量标准三类标准的重金属由1995年的Cd、Pb和Hg变为2005年和2015年的Cd、Pb。致癌物质As和Cd所引起的个人年均风险远远高于非致癌物质 Pb、Hg 和 Cu。重金属健康风险总和在1995年所有监测断面均超过国际辐射防护委员会（ICRP）推荐的最大可接受风险水平,2005年全部在最大可接受风险水平以下,2015年只有响水铺略微高于该水平。在空间分布上,重金属污染较为严重及其健康风险较大的区域集中于南洋河下游城区段、清水河下游张家口市区段和洋河干流下游段。     

北方典型干旱缺水型河流氮磷时空分布特征与富营养化评价

以北方典型干旱缺水型河流-滏阳河流域邢台段为研究对象,通过为期1年(2013年6月—2014年5月)的水质监测,阐述了流域内氮磷时空变化特征及富营养化水平。结果表明,流域内水体TN的平均质量浓度为28.27 mg·L-1(其中NH4+-N占67.94%),TP的平均质量浓度为1.37 mg·L-1(其中SRP占62.01%);流域内氮磷时空分布特征明显:在时间尺度上,水体中氮磷浓度均呈现出旱季(9月—次年5月)高于雨季(6—8月);空间尺度上,氮磷质量浓度分布差异明显且均呈现出市区流域高于市郊流域,沿河流流向逐渐减少的趋势;对数型幂函数普适指数公式对水体富营养化的评价结果显示:无论从时间尺度上还是空间尺度上,所有采样点都处于极富营养状态,其变化趋势与氮磷有明显的一致性,同时富营养化程度与地区污染水平呈现一定的相关性。水资源匮乏以及河流湖库化严重是造成该地区水体富营养化问题突出的主要原因。     

无锡市农村黑臭河流沉积物营养盐垂向分布与污染特征分析

为揭示太湖流域农村黑臭河流沉积物中碳、氮、磷营养盐的垂向分布与污染特征,以无锡市周铁镇掌下浜(北段)为例,沿河流上游至下游共采集13个沉积物柱状样,分析总氮(TN)、总磷(TP)、氨氮(NH4+-N)、硝氮(NO3--N)、有机氮(Org-N)、有机碳(TOC)的垂向分布特征,并对沉积物中碳(C)、氮(N)、磷(P)的组分分布进行相关性分析。结果表明:TN、TP、Org-N含量在各点位间变化幅度不同,但均表现出随深度增加减小的趋势,即出现明显的"表层富集"现象,TN、TP、Org-N含量在沉积物中的最大降幅分别为55.82%、69.59%和68.12%;相反,沉积物中NH4+-N含量在垂直距离上呈现随深度加大升高的趋势,上升幅度在25.39%~72.77%;在垂直方向上,NO3--N含量在1号、4号~8号采样点处含量随深度加大而升高,增幅最大为107.51%,在2号、3号和9号~13号采样点处含量随深度增加降低,降幅最大为65.17%;TOC含量呈现随深度增加递减的趋势,含量在13.12~37.52 g·kg-1变化;沉积物中C/N在8.31~19.90之间,均值为13.21,有机物以外源有机质为主;C/P比在12.24~51.84之间,均值为26.71;N/P在1.04~2.86之间,均值为2.02;沉积物中TOC、TN、TP含量两两具有极显著正相关关系(pn=13),表明C、N和P具有同源性。     

乌伦古湖流域污染负荷估算

根据2012年乌伦古湖流域污染源的调查结果,结合不同类型污染源的产污系数,采用排污系数法估算流域内点源、面源和内源的COD_Cr、氨氮、TN、TP的污染负荷,分析污染源的贡献率和分区排放特征。结果表明,乌伦古湖流域COD_Cr、氨氮、TN、TP等污染物的排放量分别为56 383.00、6 821.63、20 453.64和2 538.18 t/a;污染物主要来自面源,且以畜禽养殖、农田径流及水土流失污染为主,特别是畜禽养殖的COD_Cr和TP的贡献率均超过60%,今后应将畜禽养殖、农田径流及水土流失污染作为重点控制的污染源;污染物排放的主要区域在福海县,该县对流域污染负荷贡献率达45%以上,是污染防治的重点区域。     

河流水域功能区划的技术原则探讨

对河流水域功能区划的技术原则、方法进行了探讨 ,可为进行河流水域功能区划和排污总量控制提供参考     

土地利用景观格局对信江水质的影响

利用GIS空间分析与统计方法,从景观尺度和类型尺度两方面分析了流域景观格局空间分异对河流高锰酸盐指数(CODMn)、氨氮、总氮(TN)、化学需氧量(CODCr)的影响。信江流域的景观组成对CODMn、氨氮、TN、CODCr浓度存在显著影响,耕地和建设用地的面积比例与各项指标浓度间存在显著正相关,林地与各指标浓度存在显著负相关。各项指标在流域上游变化不大,而在流域的下游变化显著。从景观尺度上看,流域景观以少数大斑块为主或同一类型的斑块高度连接时,河流中CODMn、氨氮、TN、CODCr浓度较低,水质较好。从流域类型尺度上看,各类型的景观结构对河流中CODMn、氨氮、TN、CODCr浓度影响不同,建设用地以及耕地的集中大面积彼此相临的连片分布会导致河流中CODMn、氨氮、TN、CODCr等浓度的升高,而林地则表现出相反的效应。     

往复流河道沉积物重金属的污染特征和风险评估

在往复流现象明显的蕰藻浜中下游河道选择16个采样点,分析研究沉积物性状以及Cr、Cu、Zn、Cd、Ni、Pb、Mn的含量以及分布情况。结果表明:蕰藻浜总体污染程度为中等,其中陈行桥、江杨北路桥以及淞港码头污染较严重。Cr、Cd、Pb、Ni、Cu、Zn和Mn的含量分别为24.0~357.0、0.06~0.69、20.0~85.4、18.2~132、14.2~136、84.6~685、472~1 086 mg/kg。通过分析发现,Pb、Ni、Cu、Zn和Cr总量都具有显著的相关性,很有可能来自同一外源污染,而中游河段的Mn主要来自于沉积物母质。河道两岸以往的工业与生活排污以及往复水流使得重金属污染物在沉积物中聚集是造成重金属污染的潜在原因。运用地累积指数法、潜在生态危害指数法、污染负荷指数3种风险评价法对沉积物重金属进行风险评估,总体来说,3种评价方法都表明Cu的污染程度较严重,Mn的污染较轻。其中地累积指数法结果显示,各重金属的污染顺序为CuZn≥CdPb≥CrNiMn,然而由于Cd本身生物毒性较高,对沉积物生态环境危害贡献率可达到60%;污染负荷指数评价结果发现蕰藻浜下游河段部分断面沉积物达到了极强污染程度,应当受到重视。