海口城市地表水体重金属的空间分布特征及环境质量评估

城市地表水中重金属污染备受关注。通过研究海口市地表水体6 种重金属(Cd、Cu、Ni、Pb、Zn 和As)的空间分布特征, 并采用中国水体环境质量标准对水体环境质量进行评估。结果表明, 海口城市地表水体中重金属平均含量分别为Cu 7.4 μg·L–1、Pb 0.1 μg·L–1、Zn 15 μg·L–1、Cd 0.52 μg·L–1、As 2.6 μg·L–1 和Ni 7.0 μg·L–1。海口市地表水体重金属As、Cu、Ni 的含量受水体pH、温度和电导率的影响。从空间分布来看, 海口市区水体中Cu、Ni 元素含量明显低于周边水体, 其他重金属空间分布无明显规律。从水体质量评估结果来看, 海口城市地表水体重金属含量均符合中国水质标准(GB 3838-2002)I 类水质的限值规定。     

赣江下游典型蔬菜地地表径流的氮磷流失特征

在赣江下游代表性蔬菜地设置径流小区, 研究常规施肥条件下蔬菜地生态系统地表径流中氮、磷的流失状况。结果表明, 在连续多次监测期内, 自然降雨条件下常规施肥蔬菜地地表径流总氮平均浓度为10.32 mg⋅L–1, 总磷平均浓度为4.71 mg⋅L–1, 硝态氮与溶解性正磷酸盐是该区域蔬菜地降雨径流中氮、磷的主要存在形态, 故而地表径流流入至附近水体存在富营养化的风险。此外, 蔬菜地降雨径流中氮、磷流失量与降雨量呈极显著的正相关关系。研究表明, 施肥和降雨量是影响地表径流氮、磷流失的主要因素, 针对赣江下游蔬菜地氮、磷流失特点需制定相应的氮、磷流失的防治措施。     

抚仙湖流域尖山河入湖河流水质变化研究

依据相关标准确定水质监测指标, 对抚仙湖流域的入湖河流尖山河的水质变化进行研究, 可为抚仙湖的保护提供依据。在抚仙湖的一级支流尖山河小流域布设监测点, 进行降雨、地表径流观测及水质测定。2010-2012 年的监测结果表明, 水样中化学需氧量超标约为1.32、1.83、1.26 倍, 利用单因子水质指数标识法, 属于Ⅲ类水质; 氨氮浓度超标约为1.07、2.34、2.81 倍, 属于Ⅳ类水质; 总氮的浓度超标约为31.85、17.20、47.55 倍, 属于劣Ⅴ类但黑臭; 总磷的浓度超标约为11.8、7.10、8.80 倍, 属于劣Ⅴ类但黑臭。     

广州南沙滨海泳场Ⅱ 期开发供水源水质研究

为探索南沙滨海泳场 II 期开发的可行性, 对待建泳场周边人工湖、虎门-凫洲水道进行了原位围隔和围隔人工添加外源氮干预的对比试验研究, 测定了各水体的 8 个理化指标和 3 个生物指标, 并对为期 6 个月的监测数据进行了分析, 同时根据地表水环境质量 III 类标准、按单因子评价法对水体作出水质评价。结果表明 : 人工湖水为 IV 类, 总磷和化学需氧量(COD)未达标; 湖围隔水除 COD 超标 11%外 , 其他指标均达标; 湖围隔加氮水总氮超标率为 181%,COD 超标率 29.5%。水道水为劣 V 类, 总氮浓度均值为 2.48 mg⋅L–1, 浮游植物生物量随时间变化呈增长趋势, 并且以硅藻门藻属居多 ; 水道围隔及围隔加氮水在 7、 9 月以蓝藻为优势类群。与水道水相比 , 人工湖水更适宜用作泳场的供水源。     

流溪河水质的动态特征

流溪河是广州市的一条重要河流,广州市60%的供水都来自于该河。为探讨流溪河水质的动态特征,沿河设立7个监测断面,于2003年1～12月,每月进行一次采样,对主要水质参数进行了分析。结果表明,上游良口断面全年的水质状况明显好于下游的南岗断面。除pH值外,全年南岗断面的溶解氧、高锰酸盐指数、BOD₅、氨氮和总磷均不同程度地超二类水标准,其中以溶解氧超标最为严重,最高值仅为4.94mg·L^-1。污染源分布较多的河段,其枯水期的水质要较丰水期差。从良口断面到南岗断面,pH值和溶解氧呈下降趋势,高锰酸盐指数、BOD₅、氨氮和总磷呈上升趋势,表明流溪河下游水质较差,有机污染较严重。     

太湖流域河流与湖泊间主要水质指标的空间关联特征

基于2006—2012年太湖流域主要观测断面水质监测资料,应用冗余分析法,研究分析了流域上游入湖河流、下游出湖河流与太湖湖体间水质在5、10、20、40和80 km等不同观测尺度上的关联性。研究表明,2006—2012年,太湖流域水质总体较差,但不同观测尺度内主要水质指标超标率存在较大差异,太湖湖体水质好于上游入湖河流,上游入湖河流水质总体好于下游出湖河流;上游入湖河流是太湖湖体营养盐输入的主要来源,其溶解氧、总磷和氨氮对太湖湖体相应指标超标率的累计方差贡献率均超过50%,分别达到75.9%、67.4%和57.4%;在单尺度上,太湖湖体水质主要对上游0~5 km内环湖河流水质变化的响应较显著,而对其他尺度河流水质无明显响应。在下游出流区,太湖湖体主要水质指标对出湖河流相应水质指标超标率的累计尺度和单尺度方差贡献率均低于7%,河流水质受太湖湖体水质的影响总体较小,且尺度效应不明显,下游出流区河流主要水质指标的高超标率更多受陆源污染的影响。     

生物毒性自动监测系统在天津饮用水源地的应用

2012 年10 月8 日至11 月11 日选择位于引滦工程明渠段的3 号监测点,使用Toxcontrol 生物综合毒性监测仪开展了饮用水源地生物毒性自动监测研究,并对3 号监测点及其下游4 号监测点的pH 值、氨氮浓度、高锰酸盐指数和溶解氧浓度进行了同步监测。试运行阶段生物综合毒性监测仪实际获取有效数据210 组,样品毒性值介于-52%-21%之间,均小于30%,未超过报警临界值。同步监测所得pH 值、氨氮浓度、高锰酸盐指数和溶解氧浓度均达到国家地表水Ⅲ 类水质标准。统计结果显示,水质指标中的毒性值与氨氮浓度呈显著负相关关系(sig.<0.05),说明在一定浓度范围内氨氮可能促进发光细菌的生长或者增强细菌发光能力。     

洋河水质现状及其成因分析

为探究洋河水质现状, 利用2017年11月至12月水质实测数据, 分析了洋河10项水质指标的异质性及其成因。结果表明: (1)单因子指数评价结果: 洋河总体水质较差, 不同地段差异明显。基于各断面水质现状与评价结果来看, 总体达标率为25%, 下游污染较严重达标率为0%, 主要超标因子为COD、TP、DO、NH4+-N和浊度。(2)分析上下游水质变化特征, 发现上游水体中浊度变异系数最大, 其次是TP和BOD5; 下游水体中TP变异系数最大, 其次是BOD5, 表明水质呈现一定变异性。(3)基于遥感影像, 提取河岸两侧一定范围内的土地利用类型并与水质要素进行相关性分析, 洋河上游主要以面污染源为主, 下游主要以点源污染为主。耕地、城镇、建设用地、水面和草地对水质的影响较显著。(4)统计分析流域区县社会经济结构并建立与水质要素间相关关系, 结果显示洋河流域水生生态系统较脆弱, 下游受工业企业的污染贡献较大。人口、农产品、水产品产量和综合能源消耗量对水质影响显著。     

太湖流域河流水质状况对景观背景的响应

为探索流域水质对景观背景的响应,以太湖流域为研究对象,在0.5—24 km共9个尺度上运用冗余分析研究了土地利用、河网密度、降水量、地形等景观背景因子与河流水化学指标的关系。结果表明:2006—2010年太湖流域河流水质状况总体较差,但整体有逐渐改善的趋势,超标水质指标主要包括总磷(TP)、氨氮(AN)、生化需氧量(BOD)、化学需氧量(COD)和溶解氧(DO),上游地区主要表现为林区和平原水网区的差异,下游地区主要表现为河段上下游间的差异。河流水质受到多种景观背景因子的综合影响,并表现出尺度依赖性和区位差异性。AN、TP、DO在流域上游与聚落用地正相关,在下游则与耕地、河网密度正相关。COD、BOD在流域上游主要与自然湿地负相关,与人工湿地正相关,在下游则与坡度负相关,与河网密度正相关。总方差贡献率在上下游表现出一致的尺度依赖特征,均在较小(0.5—1 km)和较大(16 km)两个尺度上具有较高的解释能力。自然湿地和坡度,河网密度和耕地分别为上游、下游地区在较小和较大尺度上解释能力最高的景观因子。     

厦门后溪水质与流域景观特征沿城乡梯度的变化分析

基于河流水质观测数据和Landsat 8影像数据,分析厦门后溪2013至2017年干季和湿季的水质时空变化特征,研究沿城乡梯度河流水质变化与流域景观特征的关系。结果表明:后溪上游(饮用水水源地水体)和下游(景观水体)溶解氧(DO)分别符合《地表水环境质量标准(GB3838—2002)》Ⅱ类标准和Ⅴ类标准,但是总氮(TN)和总磷(TP)有不同程度的超标,其中TN的超标比例较高。后溪上游土地利用类型中70%以上为林地,具有涵养水源、保护水质的作用;下游建设用地和耕地比重增加,TN、TP和叶绿素a (Chl a)显著高于上游。耕地和建设用地是提高TN、TP和Chl a等水质参数的主要土地利用类型,斑块密度、香农多样性指数和源汇景观指数与各水质指标也显著相关。冗余分析表明,流域景观特征可解释70%以上水质变化,对TN和TP的影响在湿季更大,而对Chl a的影响在干季较大。土地利用组成、配置、距离、高程和坡度对流域水质均有较大影响,其中土地利用组成对Chl a的影响较大,而景观指数则对TN和TP的影响较大。因此,在流域尺度加强土地利用的规划与综合管理,通过减少和控制地表径流面源污染的途径在一定程度上可降低人类活动对水质的不良影响。     

流溪河流域景观空间特征与河流水质的关联分析

人类活动影响或改变流域景观空间结构,并有可能对河流水质产生不同程度的影响,以流溪河流域为研究区,分析流域景观空间格局特征与水质指数之间的相关关系。将流域划分为27个子流域,采集水样分析水质状况,所选用的水质指标有氨氮(NH3-N)、硝态氮-亚硝态氮(NO3-N+NO2-N)、总磷(TP)、化学需氧量(CODCr)。结果表明:1)该流域土地利用结构与水质具有显著相关性,其中居住用地对水质的影响作用最强,林地对河流水质具有净化功能,与水质指标之间的关系表现为负相关,园地与水质指标关系具有不确定性;2)流域景观特征从上游到下游之间表现为城市化增强的梯度,水质状况响应这个梯度变化表现为上游优于下游,人类活动及城市化发展引起的土地利用变化及土地管理方式对水质变化有显著影响;(3)景观破碎度与水质呈现显著正相关性,是影响水质的重要指标,景观聚集程度和斑块形状复杂程度与水质有负相关关系;子流域尺度和河岸带尺度景观空间特征对水质的影响差异不明显。     

苦草生理生长对太湖底质的响应研究

调查研究了太湖洞庭东山和洞庭西山之间所在区域(31°4′3″-31°11′39″N, 120°18′42″-120°25′48″E)内15个 样方中苦草(Vallisneria natans L)的根系活力与干湿比, 以及相应样方内的太湖底质氨氮、总氮、总磷与有机质。结果 显示, 调查区域内苦草的根系活力平均值为(314.93±79.49) mg⋅(g⋅h) –1、干湿比平均值为8.17%±2.90%; 底质中氨氮、 总氮、总磷、有机质平均值分别为(8.13±11.78) mg⋅kg –1、(1.03±1.07) g⋅kg –1、(0.55±0.29) g⋅kg –1、1.86%±2.19%。对苦 草根系活力、干湿比与底质氮、磷、有机质之间的关系研究显示, 在本次所调查的底质氨氮、总氮、总磷、有机质含 量范围内, 随着氨氮含量的增加对苦草生长有促进作用; 总氮、总磷、有机质含量的增加对苦草生长呈现一定抑制性。     

淡水驯化后桐花树幼苗对人工污水的净化效果研究

为探究淡水驯化6年后的桐花树幼苗对人工污水的净化效果、耐污能力及最佳去污浓度, 采用温室水培试验, 分别用无污水、正常浓度、5倍、10倍、15倍、20倍、25倍和30倍浓度人工污水(正常浓度人工污水成分: 60 mg⋅L–1 TOC、51 mg⋅L–1 TN、5 mg⋅L–1TP)对淡水桐花树幼苗持续浇灌60 d后, 测定植物生长指标及水质指标。结果表明淡水驯化后的桐花树幼苗能够承受5倍以下浓度污水胁迫, 在正常浓度污水中植物生长状况明显优于其他组, 株高、基茎、根长月增量最高可达1.27 cm、0.23 mm、0.53 cm, 并且延长污水停留时间有助于植物净化水体TOC和TN, 改善pH和浊度。经淡水桐花树幼苗去污的最佳污水浓度实验, 用淡水桐花树幼苗分别处理1/4倍、1/2倍、正常、2倍、4倍和5倍浓度人工污水, 实验结果表明在4倍浓度污水中植物对TOC、TN、TP的净化能力最强, 日去除量分别可达69.97 mg、11.51 mg和1.89 mg。因此, 在理论上可利用淡水驯化后的桐花树进行人工湿地的构建, 提高对淡水环境的净化效果。     

茅尾海红树林表层沉积物重金属含量分布特征及评价

对2012 年11 月采集到的茅尾海红树林自然保护区沉积物的20 个样点进行了重金属含量及分布特征分析, 并利用地累积指数法和Hakanson 潜在生态危害指数法对该区域重金属污染进行评价。研究结果显示: 红树林表层沉积物重金属含量为: Zn>Cr>Cu>Pb>As>Ni>Cd>Hg, 各重金属含量分别为59.85±14.40 mg⋅kg–1(Zn)、30.02±5.79 mg⋅kg–1(Cr)、24.81±19.19 mg⋅kg–1(Cu)、18.31±3.85 mg⋅kg–1(Pb)、11.56±4.28 mg⋅kg–1(As)、9.24±3.77 mg⋅kg–1(Ni)、0.34±0.26 mg⋅kg–1(Cd)、99.85±37.25 μg⋅kg–1(Hg)。Hakanson 潜在生态风险评价表明茅尾海红树林表层沉积物中重金属的潜在生态危害程度为中等, 而且, 地累积指数法评价结果表明截止目前该红树林未受到Zn、Cr、Ni、Pb 金属元素的污染。     

南淝河叶绿素 a 时空分布特征及环境因子影响分析简

2009年8月至2012年4月,采样测试了南淝河上游8个位点的水质状况等,分析了南淝河叶绿素a(Chl.a)的时空分布特点及其与环境因子的关系。结果表明,南淝河研究河段Chl.a平均值为83.46μg/L,已处于严重富营养化状态。南淝河Chl.a浓度与总磷(TP)、化学需氧量(COD)、酸碱度(pH)、总固体悬浮物(TSS)、水温(WT)显著性正相关(P0.05),与透明度(SD)、氨氮/总磷比值(4NH+–N/TP)、水深(WD)、降雨(Rain)及风速(Wind)显著性负相关(P0.05)。逐步回归分析表明,影响南淝河上游河段Chl.a浓度的主导环境因子依次为水温、风速、降雨、总磷和氨氮。对南淝河与其他富营养化水体Chl.a的主要影响因子进行比较,结果表明水温是影响Chl.a的最重要因子,氮磷比、营养盐、降雨、风速、生物因子均对富营养化水体Chl.a有影响。     

南淝河叶绿素a时空分布特征及环境因子影响分析

2009年8月至2012年4月,采样测试了南淝河上游8个位点的水质状况等,分析了南淝河叶绿素a(Chl.a)的时空分布特点及其与环境因子的关系。结果表明,南淝河研究河段Chl.a平均值为83.46μg/L,已处于严重富营养化状态。南淝河Chl.a浓度与总磷(TP)、化学需氧量(COD)、酸碱度(pH)、总固体悬浮物(TSS)、水温(WT)显著性正相关(P0.05),与透明度(SD)、氨氮/总磷比值(4NH+–N/TP)、水深(WD)、降雨(Rain)及风速(Wind)显著性负相关(P0.05)。逐步回归分析表明,影响南淝河上游河段Chl.a浓度的主导环境因子依次为水温、风速、降雨、总磷和氨氮。对南淝河与其他富营养化水体Chl.a的主要影响因子进行比较,结果表明水温是影响Chl.a的最重要因子,氮磷比、营养盐、降雨、风速、生物因子均对富营养化水体Chl.a有影响。     

死鱼事件中污染源废水对鱼类急性毒性及诱变微核的研究

为了研究2006年9月广州郊区某鱼塘因化工企业污染源废水进入而导致大量死鱼事件中鱼类死亡原因,用斑马鱼(Brachydanio rerio)和蚕豆(Vicia faba)根尖对污染源废水及鱼塘水分别进行了鱼类急性毒性试验和蚕豆根尖微核试验。污染源废水和鱼塘水的96hLC₅₀分别为1.69%、23.95%,污染源废水和鱼塘水的微核率分别为27.8‰、13.7‰,污染源废水和鱼塘水的COD、BOD、石油类、氨氮、总磷等均出现超标情况,其中氨氮、苯胺、石油类污染物严重超标。监测结果表明,以氨氮污染为主的污染源废水是导致死鱼事件的主要原因,废水对蚕豆根尖微核率的形成具有显著性影响,可能存在潜在的致突变性危险。     

拉萨河河流健康评价指标体系构建及应用

为全面反映拉萨河干流生态环境现状,基于拉萨河特征和国内外研究构建了包含水文、水质、生物、生境、服务功能5个要素12个指标的河流健康评价指标体系,提出了赋值标准,并在拉萨干流进行了应用。评价所用数据来自资料收集、文献调研、现场监测和调查。评价结果显示拉萨河干流整体处于较为健康状态,且上游健康状况优于中下游。上游河段枯水期水质达到I类水功能区水质目标,丰水期氨氮含量未达到I类水功能区水质目标,总达标率为50%,赋50分,其余指标赋值大于75分;中游河段受水电站运行和灌溉引水影响,流量过程变异程度、河流连通阻隔状况、大型底栖无脊椎动物科级耐污指数赋值较低,分别为0分、25分和45分,生态基流保障度、外来鱼类入侵率、河道稳定性指标较上游变差,赋值在50—75分之间,其余指标赋值大于75分;下游河段流量过程变异程度、外来鱼类入侵情况赋值为0分,河流连通阻隔状况与中游相同为25分,大型底栖无脊椎动物科级耐污指数赋45分,河道稳定性赋68分,其余指标赋值大于75分。从河流健康角度分析,未来拉萨河流域管理应重点关注上游湿地面源问题、中下游水利水电工程的综合效应、人类聚集区鱼类入侵等问题。     

洱海入湖河流弥苴河下游氮磷季节性变化特征及主要影响因素

入湖河流携带污染物对洱海水环境的影响日益明显,对洱海入湖水量最大的河流——弥苴河下游水体氮磷进行了连续采样分析,以期为河口湿地建设和水质改善提供基础数据.结果表明:1)弥苴河水质介于地表水Ⅲ-Ⅴ类之间,主要污染物为氮和磷,其中总氮平均浓度为1.17 mg/L,最高浓度达到2.00 mg/L;总磷平均浓度为0.06 mg/L;2)弥苴河下游总氮、总磷浓度丰水期高于枯水期,并呈现出季节性变化规律;3)弥苴河下游水体总氮、总磷年均浓度远高于洱海水体总氮、总磷年均浓度,其中总氮高出2.10倍,总磷高出2.90倍;4)弥苴河下游河段非点源污染占据主导地位.     

广西刁江流域主要河流水质评价

为研究广西刁江水质污染现状, 从刁江流域上游到下游共设置 9 个水质监测断面。于 2013 年 12 月-2014 年 12月对河流的 pH、溶解氧、高锰酸盐指数、叶绿素 a、总氮、总磷、氨氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、正磷酸盐、重金属(砷、铅、镉、汞、铬)水质指标进行监测。采用单因子和综合污染指数对刁江水质进行评价, 同时开展水体富营养化评价。单因子污染指数评价结果表明刁江流域主要污染物为总氮和砷。综合污染指数评价结果表明刁江流域水质整体较好, 但上游的平村河污染较严重。从时间分布来看, 秋季水质最差, 冬季较好。从营养化状态指数来看, 平村河为中度富营养化状态, 其余河流为中营养状态, 富营养化程度呈现春夏高, 冬季低的特点。对评价结果进行主成分分析, 结果表明刁江流域总氮最大的贡献者可能来源于居民的生活污水。