两淮采煤沉陷积水区水体营养盐时空分布及富营养化进程

在淮南“潘谢”矿区选取5个站点(PXS-1、PXS-2、PXS-3、PXS-4和PXS-5),在淮北“朱 杨庄”矿区内选取东湖、中湖和南湖3个站点(HBDH、HBZH和HBNH),分析了两淮地区两个采煤沉陷积水区水系内不同水体营养盐在空间(不同区域)、时间(年龄和季节)上的分布特征.结果表明： PXS-1、PXS-3和HBDH等3个站点营养状态较高,属于“中度富营养化”水体,另外5个站点均处于“中营养 轻度富营养化”状态,淮南矿区水体营养水平总体高于淮北矿区.两淮沉陷区内水体氮磷比(N∶P)较高,淮南水域在25～117,淮北在17～157,均具有明显的季节变化,生长季N∶P低于其他季节;总磷(TP)中溶解无机磷酸盐(DIP)所占比例较小(两淮水体平均分别为15.4%和18.4%),NO₃^--N是溶解无机氮(DIN)的主要组分,两淮水域NO₃^--N占DIN的比例分别为74%和89%．相比沉陷积水年龄,人为活动可能是导致水体营养水平升高和富营养化进程加快的重要因素之一.     

瓯江干流丽水段水体富营养化评价

2009年3月、5月、8月、11月在全长41.7 Km的瓯江干流丽水段设10个站点,对DO、CODMn、NH3-N、TN、TP等5项水质指标进行了测定,并运用营养状态指数对水体水质进行了分析和评价。结果显示,2个站点水体水质达到地表水环境质量Ⅲ类标准,5个站点水体水质为Ⅳ类标准,3个站点为Ⅴ类标准。评价结果显示2009年全江段水体水质的营养水平全部为中营养水平。     

淮南矿区小型煤矿塌陷湖泊浮游植物群落结构特征

在淮南潘谢矿区内设置3个水文生态环境条件差异较大的小型煤矿塌陷湖泊研究站点, 即潘谢潘集站(PXPJ)、潘谢顾桥站 (PXGQ)和潘谢谢桥站(PXXQ), 于20132014年4个季度分别对塌陷湖泊的浮游植物结构组成特征及其水生态环境因子的关系进行了分析。3个小型塌陷湖泊共鉴定出浮游植物7门9纲18目34科70属131种, 浮游植物种类主要由蓝藻、绿藻和硅藻组成。其中绿藻门种类最多, 共59种, 占浮游植物总种数45.0%; 其次是蓝藻, 总共24种, 占浮游植物总种数18.3%; 硅藻22种, 占浮游植物总种数16.8%。从各门类藻细胞密度的百分比看, PXPJ站点以绿藻、硅藻和隐藻为主, 范围77.5%90.5%; PXGQ站点蓝藻在夏秋季数量上均占据绝对优势, 分别占藻类总细胞密度的61.5%和46.2%; PXXQ站点隐藻在春季为绝对优势类群, 在总细胞密度中占的比率为94.6%, 夏秋以蓝藻为主, 分别为74.7%和81.8%。3个湖泊由于水文生态环境条件的不同, 浮游植物丰度、多样性和均匀度体现出了一定的差异。典范对应分析(CCA)表明, 光照、水温和营养盐含量与比率(TN/TP)是影响塌陷湖泊浮游植物群落结构的重要环境因子。       

迁安三里河滨水缓冲带雨水径流及污染物消减效果与设计优化

滨水缓冲带在入河雨水径流消减及水质净化方面起着关键作用。以迁安三里河滨水缓冲带为研究对象,利用SCS-CN模型、地表径流人工模拟以及水体样品实地采集等方法,揭示了缓冲带的雨水径流消减及水质净化效果,并分析了地表特征对其的影响。研究结果:(1)对雨水径流的消减率可超过80%。前期土壤含水量越低、坡长越长、坡度越小,消减量越大。灌木比草坪、花卉、铺装的消减量大。(2)植被带对TP、TN、NH_3-N、COD和SS的消减率可分别达到85.35%、13.41%、68.32%、87.76%和98.5%。径流时长为60 min比30 min的水质净化效果好。草坪、花卉、高草、灌木对污染物的消减率高,砾石的消减率低。坡度从10°降低到5°,消减率可提升50%以上。坡长的增加对净化作用增加不显著。     

淮南采煤塌陷湖泊浮游植物功能群的季节演替及其驱动因子

在淮南矿区设置潘谢潘集站(PXPJ)、潘谢顾桥站(PXGQ)和潘谢谢桥站(PXXQ)等3个塌陷湖泊站点,分别代表3种典型矿区湖泊水文生态条件,于2013—2014年分4个季度采样并分析了3个湖泊浮游植物功能群组成、季节演替规律及其与环境和生物因子的关系。结果显示,3个湖泊的浮游植物种类可归入16个功能群,其主要优势功能群反映了小型富营养化湖泊水体的生境特征。PXPJ春季S1、X2和Y为主要优势功能群,分别以伪鱼腥藻(Pseudanabaena sp.)、具尾蓝隐藻(Chroomonas caudata Geitler)和卵形隐藻(Cryptomonas ovata Ehr.)为代表种属,随后3个季节C为第1优势功能群,以链形小环藻(Cyclotella catenata)为代表物种。PXGQ春夏秋3个季节中均以伪鱼腥藻为代表的S1功能群占绝对优势地位,冬季向C(以链形小环藻为代表)和D(以尖针杆藻为代表)为主的功能群演替。PXXQ春季X2和Y为主要优势功能群,分别以具尾蓝隐藻和卵形隐藻为代表,夏秋季以伪鱼腥藻为代表的S1功能群占据优势地位,冬季向C(链形小环藻为代表)和E(长锥形锥囊藻为代表)功能群为主的群落结构演替。水温和光照条件是驱动淮南采煤塌陷湖泊浮游植物功能群季节演替的关键环境因子,而营养盐和生物因素是导致3个湖泊功能群组成差异的重要原因。     

基于水质管理目标的博斯腾湖生态水位研究

人类开发活动导致湖泊生态功能严重退化,研究湖泊生态水位对于维持湖泊生态系统健康意义重大。针对博斯腾湖化学需氧量(COD)浓度较高的水环境现状,分析博斯腾湖水位和COD浓度关系,研究提出基于水质管理目标的生态水位,以期为博斯腾湖水资源、水环境管理提供参考。结果表明,博斯腾湖水位与水体COD浓度显著负相关,但由于COD浓度空间差异较大以及影响因素不唯一,水位与COD浓度两者之间曲线估计结果不理想。为实现博斯腾湖COD浓度小于20 mg/L的水质管理目标,引入累计水位概念进行统计分析得到两个特征水位:所有COD浓度大于等于20 mg/L的数据对应水位的平均值为1046.02 m,该水位在历史丰水期水位的频率为60.83%,可作为最小生态水位;所有COD`浓度小于等于20 mg/L的数据对应水位的平均值为1046.4 m,该水位在历史丰水期水位的频率为44.70%,可作为适宜生态水位。适宜生态水位1046.4 m与已有研究成果基本相符,博斯腾湖在1046.4 m时既有利于水质管理,也可保障湖泊整体生态系统健康。     

上海大莲湖退渔还湖工程水环境改善效果

于2010年4月-2011年2月逐月对上海大莲湖退渔还湖生态修复工程跟踪调查与监测,对工程前后大莲湖水环境理化指标进行分析比较,评估工程修复之后大莲湖水环境的改善效果.生态修复区内TP、TN、NO3--N、NH4+-N和COD比工程区外对照点分别降低了62.5％、72.2％、92.9％、63.3％和8.9％,溶解氧提高了11.1％,叶绿素a、浮游植物丰度和浮游植物生物量分别比工程区外降低了47.7％、15.3％和48.0％;生态修复工程区综合水质标识指数达到国家Ⅲ类水标准,而工程区外为Ⅳ类水;出水水质明显优于进水水质.修复工程区浮游植物区系得到良好改善,水生态系统具备了一定的自净能力.     

城市湖泊富营养化成因和特征*

城市湖泊的功能主要体现在旅游、如愿、洪涝调蓄排水、调节气候以及改善城市生态环境等方面。根据湖泊所处地理位置和湖泊水质退化现象,阐述了城市湖泊水体从贫营养到富营养转变的主要原因;从水质的理化指标、底质污染物含量和水生态系统等方面初步时论了城市型浅水湖泊富营养化的特征。同非城市湖泊相比:大部分城市湖泊的水体透明度下降,污染严重的湖泊还会出现水体发黑或出现水华;水质和底质的氮磷及其它污染物含量较高,水生态系统急剧退化,水生植物以浮游植物为主,藻类大量繁殖,高等水生植物不断消亡。根据综合营养度指数对我国主要城市湖泊进行分级评价的结果表明,我国城市湖泊均达到了富营养化或严重富营养化程度。     

大型溞引导的沉水植被生态修复对滴水湖水质的净化效果

2007年4月-2008年1月,在滴水湖D港中段长950m(水量为10000m3)的修复区内投放大型溞(Daphnia magna),以滤除水华藻类等颗粒有机物,然后移栽伊乐藻、苦草、轮叶黒藻、光叶眼子菜和菹草等沉水植物,逐月监测水体中总氮(TN)、铵态氮(NH4+-N)、硝态氮(NO3--N)、亚硝态氮(NO2--N)、总磷(TP)、活性磷酸盐(PO43--P)和COD等水质指标,分析沉水植被栽培对滴水湖水体水质的净化效果.结果表明:试验期间,修复区水体TN、TP、NO3--N、NO2--N、NH4+-N、PO43--P和COD显著低于对照区(P0.01),溶解氧(DO)增加了50.4%,水体透明度(SD)平均在3.4~3.7m,水质达到国家Ⅱ~Ⅲ类地表水水质标准;2008年3月应用已构建的沉水植被群落对富营养化流水水体水质进行净化试验,7d后修复区流水水体除BOD外,TN、TP、NO3--N、NO2--N、NH4+-N、PO43--P和COD均显著降低(P0.01),DO增加了17.98%,SD提高了30cm.利用大型溞控藻后移栽沉水植物对滴水湖水体水质的净化效果十分显著.     

太湖西岸湖滨带水生生物分布特征及水质营养状况

对太湖西岸湖滨带入湖河口区浮游生物和底栖动物的种类、单位体积数量以及物种多样性调查的基础上,分析了该区域水生生物分布特征。研究表明,在调查到的5个浮游植物门类中,蓝藻和绿藻门种类占到46.81%和36.17%。单位水体中的物种数量分别占到总藻类的60.97%和34.49%,而硅藻门仅占到总藻类数量的3.07%。Shannon-Wiener物种多样性及均匀度指数基本在1.3~1.6和0.14~0.22之间波动。在调查到的71种浮游动物中,耐污染的桡足类和枝角类占36.62%。单位水体中的物种数量分别达到7.07×104个/L和7.76×104个/L;底栖动物群落结构趋于单一化,敏感种大量减少或消失,物种多样性指数值低下,H′及其均匀度值J仅分别为1.59和0.581左右。同时,部分耐污染和广布种大量繁殖,其单位水体中的物种数量平均占到底栖动物总量的84.76%。对入湖河口区24个点位的水质监测结果也表明,水体中的TN、TP浓度分别为3.50mg/L和0.28mg/L,分别高于国家湖泊水环境质量Ⅴ类水质(TN≤2.0mg/L,TP≤0.2mg/L)标准。结合优势种和多样性指数水质分析方法,太湖西岸湖滨带水体水质已近严重富营养化程度。     

绿色屋面降雨径流水质及消减污染负荷研究

2011年5月至11月对12场降雨时段的屋面径流和干湿沉降进行采样监测,比较了屋面径流(绿色屋面和沥青屋面)、干湿总沉降和降雨中污染物的浓度和污染负荷,并运用多元统计方法分析了降雨特征对绿色屋面径流水质的影响。结果表明,从径流水质层面上分析,绿色屋面是总悬浮物(TSS)的汇,对p H值有较好的中和作用,对于总磷(TP)、溶解态铜(DCu)和溶解态锌(DZn)是非源非汇,是电导率(EC)、总氮(TN)、氨态氮(NH+4-N)、硝态氮(NO-3-N)、化学需氧量(COD)、5日生化需氧量(BOD5)和溶解态铅(DPb)的源;从污染负荷的角度分析,绿色屋面是NH+4-N、TSS和BOD5的汇,对于TN、DPb、DCu、DZn、TP和COD是非源非汇,是NO-3-N的源;与控制屋面相比,绿色屋面可以消减TSS、TP、BOD5、COD、NH+4-N、DZn和DPb的污染负荷,分别消减了90.53%、49.38%、41.31%、36.48%、35.45%、28.27%和14.20%;但是增加了NO-3-N和TN的污染负荷,分别增加了821.02%和275.48%;绿色屋面径流污染物的浓度与降雨量、降雨历时和降雨强度呈负相关关系,而与降雨间隔呈正相关关系。研究结果为绿色屋面的科学设计及正确评价绿色屋面对径流水质的影响提供依据。     

苏南地区湖泊群的富营养化状态比较及指标阈值判定分析

借助综合营养状态指数法、箱须图法以及拐点探测分析法,分析了苏南地区11个主要湖泊的富营养化特征以及各湖之间的差异性,并探讨湖泊由轻度富营养化向中度富营养化状态转换的相关指标阈值。结果显示苏南地区各湖泊的营养物水平存在明显的阶梯状特征,不同湖泊所处的富营养化阶段有所不同。典型封闭型湖泊水源地尚湖与傀儡湖水质最好,总体为Ⅱ—Ⅲ类,评价为中营养状态。典型过水性湖泊淀山湖与澄湖水质最差,TN和TP均劣于Ⅴ类,评价为中度富营养状态,其他湖泊属于轻度富营养化状态。基于拐点分析,提出苏南地区湖泊群富营养化状态由轻度向中度转变的指标阈值:COD Mn为4.7mg/L,NH3-N为1.0mg/L,TN为2.3mg/L,TP为0.125mg/L,Chl-a为25μg/L,透明度为50cm;尚湖和傀儡湖处于富营养化最轻的下游区,元荡和阳澄湖目前处于敏感的拐点区域,而淀山湖、澄湖、长荡湖等其他湖泊处于富营养化程度较重的上游区。苏南湖泊群的富营养化状态差异性主要是由不同人为干扰强度和水资源管理模式引起的,实现管理目标由资源利用向资源保护合理转变是解决富营养化问题的关键。     

贵州疣螈栖息地水质评价

为探明贵州疣螈(Tylototriton kweichowensis)栖息地的水质状况及影响其栖息地选择的环境因子,于2019年5月、8月和10月分别对毕节市撒拉溪石漠化综合治理区7个分布点、2个对照点的水温、pH、DO、TN、TP、NH_3-N和CODMn、Cu、Hg、Pb、Cr、Cd、Mn、Zn、As等理化指标进行了测定,并运用单因子评价法和内梅罗综合污染指数评价法对水质进行评价。结果表明:9个采样点中3个样点的水质类别为Ⅲ类,污染程度为警戒水平; 1个样点为Ⅳ类,受到轻度污染; 5个样点为劣Ⅴ类,受到重度污染;超标指标有pH、DO、TN、TP、NH_3-H、CODMn和Mn,其中TN和NH_3-N是造成水环境水质差的主要指标;通过两组对照点环境因子对比,在被测指标中,水温和pH值是影响贵州疣螈栖息地选择较大的环境因子,水温低于13℃或pH6的水体不适于贵州疣螈生存。     

淮北采煤塌陷区小型湖泊浮游植物群落结构和季节动态

深入了解煤矿塌陷湖泊生态系统的结构与功能,有助于开展淮北煤矿塌陷水域的生态保护和资源的可持续利用。该文从2005年3月至2007年2月,研究了淮北采煤塌陷区两个小型湖泊(南湖和乾隆湖)浮游植物的群落结构和季节动态。结果表明:乾隆湖中总氮和总磷的浓度均高于南湖。蓝藻和绿藻均为南湖和乾隆湖的优势类群,其总和分别约占两湖泊年平均总浮游植物生物量的69.8%和63.3%,且南湖浮游植物生物量明显低于乾隆湖。另外,南湖夏季出现了以铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)为主的蓝藻水华,而富营养湖泊中常见的微囊藻属(Microcystis)和水华束丝藻(Aphanizomenon flos-aquae)等蓝藻种类在乾隆湖中没有被观察到。除营养盐、温度外,鱼类和硬度水质可能是影响淮北采煤塌陷区小型湖泊浮游植物群落演替和生物量季节变化的重要原因。     

东苕溪江流域喜旱莲子草分布特征及其与水质的相关性研究

利用样方法对东苕溪江流域喜旱莲子草(Alternanthera philoxeroides)群落分布特征进行调查的同时在调查点周围监测水体中的总氮(TN)、总磷(TP)、化学需氧量(COD)、pH 等参数, 探讨喜旱莲子草的分布特征及其与水质的相关性。结果表明: 喜旱莲子草的重要值和盖度的变化与TN 和COD 的变化存在显著正相关性, 而水体的TP 含量对喜旱莲子草的分布无显著影响。同时, 当地人的干扰几乎无科学防治措施, 加剧了其分布扩散。     

拉萨河干流城市段水环境容量

拉萨河流域是西藏自治区的政治、经济和文化中心,拉萨河生态环境保护状况对维持流域生态安全至关重要。近年来,拉萨河流域内经济快速发展,工业废水和生活污水排放量增加,成为威胁河流水质的潜在因素。明确拉萨河河流水质现状,核定水域的水环境承载力,对于未来拉萨河河流管理和经济规划均具有重要意义。基于河流断面、流量、水位和水质现场监测,污染物排放、水文和水质历史资料收集等工作,利用MIKE11模型,对拉萨河城市段干流水动力和水质进行了模拟,依据国家标准和规范计算了拉萨市干流河段水环境容量。计算结果表明:(1)拉萨市干流河段化学需氧量COD容量较小,氨氮NH+4-N具有较大容量:上游达孜断面按照地表水II类水体要求的浓度标准限值输入时,拉萨市干流段COD容量约为3461 t/a、NH+4-N容量约为602 t/a;若上游达孜断面按照2017年5月1日—2017年5月30日连续30日测定月均值输入,则拉萨市干流河段COD容量约为797 t/a、NH+4-N容量约为1145 t/a。(2)对拉萨市干流河段水环境容量影响较大的因素主要有气候变化、水利水电工程运行调度、上游来水水质和河流自净能力:2014年以后拉萨河流域的暖干化趋势,很可能带来枯水期流量降低,从而改变水环境容量计算中的设计水文条件,使水环境容量降低;拉萨河沿岸灌区取水,旁多水利枢纽、直孔电站运行调度也是影响下游水环境容量的重要因素;流域内草甸、湿地生态系统有机质和养分在气候暖干化背景下加速矿化,可能是造成上游水体中COD浓度较高的重要原因。(3)为加强拉萨河流域水环境管理,应加强上游草甸和湿地水环境效应监测、完善城市污水处理厂及配套设施。     

吉安地区典型景观湖泊浮游植物群落特征及其与水环境因子的关系

2012年8月至2013年7月,对吉安地区将军湖、龙湖、庐陵湖和挹翠湖4个景观湖泊水体浮游植物群落及其主要水环境因子进行了调查,并利用生物多样性指数法(Shannon指数H、Margalef指数D和Pielou指数J)和主成分分析(PCA)法分别对湖泊水质和水环境因子进行了评价。结果表明:4个湖泊共鉴定浮游植物7门82属163种,主要优势种为硅藻或绿藻;浮游植物细胞丰度呈季节性变化,秋夏居高,冬春季偏低,平均丰度变化范围为25.45×10~6~54.04×10~6cells·L~(-1);将军湖、龙湖、庐陵湖和挹翠湖的H值分别为1.26~2.08、1.82~2.61、2.27~2.62和1.10~2.32;D值分别为2.03~3.51、2.36~3.71、2.48~3.93和3.12~3.96;J值分别为0.45~0.69、0.59~0.80、0.67~0.77和0.50~0.84。综合评价结果显示,4个湖泊处于富营养化状态、中等污染水平。而对污染较重的庐陵湖水环境因子PCA分析结果表明,水温(WT)、溶解氧(DO)和总氮(TN)是影响小型封闭景观水体浮游植物群落变化的主要因素。建议对小型封闭景观水体进行必要的治理和生态修复。     

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。     

山东省南四湖流域农业面源污染评价及分类控制

为明确山东省南四湖流域农业面源污染状况,有针对性地采取合理的污染控制对策,采用排污系数法核算了山东省南四湖流域农业面源COD、TN和TP的污染负荷。运用等标污染负荷法、聚类分析、GIS技术对其污染物排放量、排放强度、敏感性和空间特征以及污染物分类进行分析。结果表明:2012年山东省南四湖流域农业面源COD、TN和TP的排放量分别为254574.06、116976.87和15554.42 t,排放强度分别为88.18、40.52和5.39kg·hm-2;流域最主要的污染源为畜禽养殖,最主要的污染物为TN。COD、TN和TP排放强度最高的地区分别为兖州市、梁山县和鱼台县,而排放强度最低的地区均为山亭区;兖州市、汶上县、梁山县、定陶县和滕州市为整个流域农业面源污染的高度敏感区和优先控制区,畜禽养殖是流域优先控制区的重点污染源。农村生活污染型和综合污染型分别是流域污染贡献率最高和治理难度大的污染类型。     

青藏高原天然湿地水环境特征和水质净化能力分析

研究以拉萨市拉鲁湿地及其相连干渠和茶巴朗湿地水体为研究对象, 分别于2020年8月(夏季)和2021年4月(春季)各采集22个水样, 测定水体氮磷营养盐和高锰酸盐指数, 分析了夏季和春季湿地的水环境特征和水质净化能力。结果表明, 拉鲁湿地和茶巴朗湿地由于流域人为污染水平不同进水水质存在差异, 拉鲁湿地进水水质主要受氮磷营养盐影响, 茶巴朗湿地水质主要受耗氧有机物影响。两湿地对水质都具有净化作用, 不同季节湿地对不同污染物的去除效果也有所差异。夏季, 拉鲁湿地对TN、NH₃-N、NO₃-N、TP和SRP的最大去除率分别为75.0%、65.2%、89.5%、82.2%和35.3%。茶巴朗湿地对TN、NH₃-N、NO₃-N、TP和SRP的去除率分别为60.7%、73.5%、12.7%、35.9%和5.0%。夏季两湿地对COD_Mn均未表现出去除作用。春季, 拉鲁湿地对TN、NH₃-N、NO₃-N、TP、SRP和COD_Mn的最大去除率分别为35.2%、65.9%、56.8%、59.5%、62.3%和17.9%。茶巴朗湿地的水质净化效果较差, 对TN、NH₃-N、NO₃-N、TP、SRP和COD_Mn的去除率分别为2.2%、10.2%、11.3%、11.3%、9.0%和26.0%。湿地水生植物、湿地结构、特殊的水动力特征及水污染负荷都可能影响高原湿地的水质净化能力, 春季高原湿地较低的水温、植物丰度和水文条件可能会降低湿地对污染物的去除效果。