金泽水库上游来水及库区水质变化时空分布特征

金泽水库是上海西南五区的主要饮用水源,上游太浦河来水及库区水质变化对水库运行和相应供水系统供水水质有重要影响.基于常规水质指标应用主成分分析法评价了不同季节金泽水库上游来水及库区水质变化;利用平行因子(PARAFAC)分析了金泽水库上游来水及库区水中荧光溶解性有机质(FDOM)组成结构及分布特征;通过相关性分析分析了水体荧光强度与常规水质指标间的关系.结果表明,金泽水库上游来水及库区冬季水质最差,库外断面水质受外源污染逐步恶化,经过库区生态净化作用后水质有所提升;水体FDOM主要由类蛋白类和类腐殖质类组分构成,类蛋白物质为主要组分,各组分呈现出明显的时空分布特征,外源污染是影响库外断面FDOM总荧光强度的主要因素,生态环境是影响库内FDOM总荧光强度季节性波动的主要因素. FDOM总荧光强度呈现上游低下游高的趋势,与水中NH4+-N、石油类、TOC、氯化物和硫酸盐含量显著相关,通过检测FDOM总荧光强度可实现对水体水质的快速分析并发挥预警和指示作用.     

三峡库区水质和水龄数值模拟研究

三峡水库是我国重要的生态屏障和水资源战略储备库,保护水库的水质安全对于国家经济发展和社会稳定具有重要战略意义.本文基于EFDC模型模拟了2010—2014年三峡库区及主要支流的水动力水质过程,重点研究上游来水和重点支流对库区水质的影响及水龄变化特征,结果表明：①模型可定量研究重点支流输入对库区水质的影响,17条支流中仅金沙江、嘉陵江、乌江和木洞河对库区水质贡献率较大,其他支流总体贡献率小于1%;各支流对库区氨氮、COD和TP的贡献率沿程呈下降趋势,其中,上游来水（金沙江）对库区水质影响最大,高于65%.②丰水期嘉陵江和木洞河对库区水质的贡献率较枯水期增加,增加幅度为4%~23%,主要表现为水质指标氨氮和TP的增加,研究结果可为库区支流富营养化方面的研究提供科学依据.③2010—2014年除寸滩外,干流其他断面水龄呈缓慢增长趋势,干流水龄和各支流河口水龄都呈现上游至坝前的增长趋势,在枯水期和平水期尤为明显;库区水龄与流量和水位存在定量关系,支流河口水龄与支流本身流量也有一定关系.     

北京市北运河水系底栖动物群落与水环境驱动因子的关系及水生态健康评价

底栖动物可反映多种生态威胁对水环境的积累效应,与河流水生态系统健康状态密切相关.本研究以北京市典型流域北运河流域为例,基于2015年夏季野外采样调查34个站点水生态数据,对底栖动物群落特征进行分析,采用典型对应分析筛选得到水质驱动因子,利用临界点指示类群分析方法探究关键影响因子的指示物种及其阈值,并基于底栖动物完整性指数和综合指数法对水生态系统健康状况进行评价.结果表明,底栖动物群落以耐污的水生昆虫和软体动物为主,多样性水平较低,位于0～1.01之间;氟化物、生化需氧量、氨氮和总磷为底栖动物群落的关键水质影响因子;氨氮有4种正响应指示物种,其阈值范围为1.09～6.94 mg·L^-1,总磷有3种正响应指示物种,其阈值范围为0.48～1.27 mg·L^-1;健康评价结果表明全流域水生态健康评价结果总体较差,中上游健康状况相对较好,健康状况最好地区主要位于昌平区山区,健康状况最差地区主要位于朝阳区及中心城区.本研究结果可为河流生态修复和污染物控制提供依据,同时也为其他城市水生态文明建设提供参考.     

基于水量-水质耦合过程的流域水生态承载力优化方法与例证

水质与水量是影响水生态系统健康的重要因子,开展以生态需水和功能区水质达标为核心的水生态承载力研究对改善流域生态用水不足和水污染具有重要意义.当前流域水生态承载力优化方法将水量和水质作为独立系统处理,忽视了其耦合关系.基于河流水质模型和水资源模型,建立了流域水环境容量与环境流量的函数关系,并作为水生态承载力优化模型的约束条件,构建了以人口与产业规模最大化为目标的水生态承载力的优化模型.最后,对水污染严重且水资源短缺的盘龙江流域进行了实证研究.结果表明:建立的水生态承载力模型能够反映水量与水质的耦合作用,从而提高了流域水生态承载力决策的科学性;盘龙江流域的水生态承载力为20.56万人和119.24亿元GDP,2014年的流域现状值超载了234%;流域水生态承载力与环境流量比例具有显著的补偿关系,呈现倒V型非线性变化过程;当外流域调水的水质高于或等于受水区水质时,受水区的水生态承载力可得到一定程度的提高.     

国内地质封存CO2泄漏的生态影响研究

以回顾CCUS技术在应对全球变化中的作用为基础,梳理了国内地质封存CO_2泄漏的生态影响研究方法,总结了CO_2泄漏对土壤及其微生物、植物与作物、水质及鱼类、陆生动物影响的研究进展,分析了CO_2泄漏对土壤、地表水和地下水等环境介质的影响,对植物及作物、土壤微生物、动物及鱼类等不同类型生命体的影响,以及CO_2泄漏生态监测指标筛选等不同领域研究的现状和问题;提出了地质封存CO_2泄漏对环境介质影响中的多因素、跨介质及流体流态影响机制,生态影响中的适应-抑制机制及指示性生态监测指标筛选,以及由室内外模拟到实施项目野外调查的研究方法转变三个方面的研究趋势。     

南方某城市地表水体中粪源性污染指示微生物的分布特征研究

随着城市居民亲水娱乐活动日益增加,研究城市地表水体的粪源性微生物污染特征,开展人体健康风险评价,并以此为基础开展有效的水质监测和风险管理,对于人口密集的城市区域尤为重要.以我国南方某城市的5个典型地表水体为案例,监测总大肠菌（TC）、粪大肠菌（FC）、大肠埃希氏菌（EC）和肠球菌（ENT）这4种粪源性污染指示微生物以及常规理化水质指标,研究指示微生物在城市地表水体中的浓度水平、时间和空间分布特征以及不同水质指标之间的相关性.结果表明,案例水体中TC和FC通常在10^3～10^7个.L^-1,EC和ENT通常分别低于200个·L^-1和105个·L^-1;4种指示微生物的浓度分布呈现季节变化特征,并且能够指示水体受到周边环境的污染状况;4种指示微生物指标之间以及微生物指标与常规理化水质指标（如溶解氧等）之间具有一定的相关性.     

多种评估方法在土壤环境质量评价中的应用

以某历史有机污染土壤为例,在详细调查污染物浓度和土壤理化性质的基础上,运用地球化学法、土壤酶活性评价法、微生物群落结构指示法以及生态毒理学方法对该土壤的环境质量进行评价。分析结果表明:各评价方法都具有一定的指示意义,但部分评价结果不一致;通过运用多种方法对污染土壤进行综合评价,能够得到更加全面的评价结果。     

流域水生态功能区概念、特点与实施策略

我国正处在从传统的水质管理向水生态管理转变的关键阶段,水生态功能区是实施流域水生态系统管理的基本单元. 结合区划理论的发展,对国内外区划研究进展进行了系统总结,界定了水生态功能区的基本概念,提出了水生态功能区的基本特点及其在环境管理中的主要作用,辨析了水生态功能区与水功能区、生态功能区和主体功能区的关系,提出了水生态功能区实施的政策保障体系. 结果表明,水生态功能区是开展水生态系统健康评估、识别水生态功能和确定水生态保护目标的基本单元,具有基于流域单元进行划分、以水生态系统等级结构为主线、区域区划与类型区划相统一、陆地与水体保持一致性等特点;不同功能区在基本概念、法律和政策依据、分区目的、分区体系、分区指标和方法及其在管理中的作用等方面差异显著,水生态功能区是对上述功能区的发展、补充和完善;作为一个崭新概念,水生态功能区的实施需要从法律、机构、政策和技术等方面全面保障,在此基础上构建流域水环境综合管理技术体系,支撑流域生态文明建设.      

蚯蚓及其在生态环境保护中的应用

蚯蚓是土壤生态系统中非常重要的生物类群.笔者从环境生态学角度简要介绍了蚯蚓的主要种类、蚯蚓生物学特性、蚯蚓与微生物的关系以及蚯蚓的资源化利用价值.蚯蚓在生态环境保护中重要而特殊的作用主要体现在其在固体废物处理、臭气净化、污水处理等方面的应用以及蚯蚓在环境监测中作为指示生物的重要价值.同时,提出了蚯蚓作为生物指示物进行环境监测的当务之急:应建立严格的标准化试验方法和科学的评价体系;应充分考虑环境条件、污染物的类型、蚓种及其生理状态对监测效用的影响;结合理化监测结果进行综合评价.      

《欧盟水框架指令》下的地表水环境管理体系及其对我国的启示

《欧盟水框架指令》是欧盟制定的水环境管理政策,为其成员国的水环境管理提供了共同的目标、原则、定义和方法.自2000年颁布实施以来,该指令致力于让欧洲的水环境能够同时满足人类自身的需求和动植物群落的需要,其先进的水环境评价体系、严格的污染管理标准、科学的水生态保护理念和法律效力都在水生态环境保护领域发挥了重要作用.该研究综述了欧盟水框架指令从关注生活生产到生态保护、从单一到整体的发展历程和地表水环境管理体系的主要内容,系统总结了欧盟地表水水质评价体系、水质监测和流域综合管理政策及其管理理念先进、标准制定严格和生态保护科学和法律效力优先的特点,并对比分析我国的地表水环境质量标准和水生态环境管理现状,以期学习、借鉴和吸收国际水生态环境管理的有益经验,为我国的水生态环境管理提供新思路和新方法.      

禄劝县云龙库区水环境营养盐变化趋势及对策分析

在分析云龙库区来水河流水质数据的基础上,深入分析入库河流水质和云龙水库水质、污染来源、贡献率、营养盐变化趋势、分布特征、污染特征,研究结果表明库区河流水质部分指标超其水功能要求,水库水质总体为Ⅱ类,部分超Ⅱ类水功能保护目标,水体为中度营养状况,部分水域出现蓝藻暴发。在此基础上提出防治对策。     

生态土壤深度处理系统启动周期的研究

采用室内模拟试验装置,在2种实际工程用土和2种水力负荷条件下,考察了生态土壤深度处理系统对生活污水主要污染指标的去除效果及其各自的启动周期;同时对整个系统的启动周期的判断以及同类生态工艺的启动周期的判断方法做了初步探讨。研究结果表明:生态土壤深度处理系统的TP,CODCr和氨氮的去除启动周期分别为15～20,23～34和32～37d,系统的启动周期为37d左右。该系统属于非均匀混合型、多生态层次的生态处理工艺,其反应机理包括物理化学吸附作用、微生物生化作用和生态效应3类。启动周期完成的判断原则为:物理化学吸附作用是生化过程的结束;微生物生化作用是达到相应出水标准后稳定1周;高等植物的生态效应可以忽略,微生物生态系建立和稳定后的生态效应则视出水稳定达标情况而定,出水水质波动但达标的情况,即认为完成;反之,则达标稳定1周即认为完成。      

基于Miseq的好氧反硝化菌源水脱氮的种群演变

为了研究好氧反硝化菌源水脱氮过程中水体微生物群落的演变,利用Miseq高通量测序法对投菌和对照两系统水体样本的微生物信息进行统计,并对两组样品进行了优化序列统计,OTU分布统计和分类学分析的基础分析;以及细菌群落结构,PCA,Rank-Abundance,Hcluster,Specaccum和OTU分布的高级分析.结果显示,投加贫营养好氧反硝化菌的源水系统的氮素得到有效去除,脱氮效果明显;层次聚类和主成分分析显示两系统内的群落结构发生变化,投菌系统与对照系统主要表现为变形菌和拟杆菌门;细菌主要门类和水质参数的相关性分析得出,水质指标对两系统群落变化作用明显;与此同时,投菌系统中有关氮循环的细菌有上升的变化过程. Miseq高通量测序研究源水脱氮过程的微生物种群演变可行,为研究原位生物脱氮过程的水体微生物群落演变提供技术支撑.     

城市高密度建成区水源型水库水质保障工程环境质量提升研究:以深圳铁岗水库为例

我国水利工程建设从水患治理逐步走向水生态环境修复,工程建设始终发挥着重要的支撑作用。以深圳典型高密度建成区水库水源地生态库建设为例,通过工程建设前后监测和模型等方法,研究雨源型缺水超大城市生态库溢流截污对水源地水环境提升效果。结果表明：生态库建成后水源地各类污染物达标且水质平均提升3.6倍,受调水影响东湖区水动力和水质明显优于西湖区。初期雨水110 mm时和正常雨水40 mm时,可实施生态库集雨溢流入库,模型预测常雨工况库区水质优于初雨工况,初雨和常雨可显著提高水资源利用和水环境状况。生态库建成后,初雨和常雨入库使得水环境容量对现状分别提升4.7,3.3倍。研究对于水源型和水质型缺水发达城市水源地建设研究提供了科学依据。     

三峡小城镇污水处理厂污水处理工艺探讨

在调查研究三峡库区重庆段小城镇污水处理现状的基础上,根据库区水质特征、水环境保护的特殊要求和库区地理环境与经济条件特点,对适用污水处理工艺和技术进行比选,认为利用地形高差,采用跌水曝气式生物滤塔+氧化沟处理工艺适用于库区小城镇污水处理。     

新型生态浮岛在改善水质中的作用及生物膜载体微生物特征研究

设计了一种新型生态浮岛(IEFI),并对浮岛生物膜载体上的微生物进行了研究.结果表明,生物膜载体上的微生物对改善水质起到重要的作用,新型生态浮岛对COD、TN、TP的去除效果明显高于普通浮岛(CFI)(P<0.05).COD、TN、TP的最高去除率分别出现在9月、5月和11月.构建了生物膜载体上微生物的克隆文库,结果表...     

梯级生态湿地对污水厂尾水水质提升作用的数值模拟研究

以无锡城北污水厂尾水水质提升的梯级生态湿地为研究对象,以湿地长序列水质监测数据为基础,采用MIKE21二维流场模块（HD）耦合ECO Lab的“WQ with nutrients”模块开展梯级生态湿地系统的数值模拟研究,率定水质净化关键参数,研究梯级生态湿地对污水厂尾水水质 净化作用.结果表明,梯级生态湿地对COD、BOD、NH₃-N、NO₃^-和PO₄^3-的平均去除率分别为26.08%、26.08%、52.50%、31.62%和56.98%,污染物削减负荷分别为1.52、0.23、0.18、0.93和0.044 g·m^-2?d^-1,湿地系统的水动力和水质模拟误差分别在5%和15%之内.模拟率定了BOD一级反应降解系数和硝化作用、反硝化作用一级反应系数,以及植物、微生物吸收NH₃-N和PO₄^3-系数等梯级生态湿地水质净化关键参数,提出了梯级 生态湿地水质提升的污染物削减途径;率定参数与同类研究对比,模拟精度较高,参数率定结果可靠,可为尾水湿地工艺优化设计提供技术支撑.     

湖北三峡库区及影响区水质现状和污染源调查与评价

通过对长江三峡库区、影响区水质同步监测及污染源的调查，本文对库区内长江干流、支流水质现状和主要污染物进行了评价和分析，得出长江干、支流水质中除总磷和粪大肠菌群超标外，部分支流的有机物也严重超标，说明长江干、支流水质均受到不同程度污染。针对库区长江干流超标项目和污染源调查情况认为，对库区内污染源进行有效控制是防治三峡库区水质污染的重要方面。     

三峡小城镇污水处理厂运行现状分析及适用污水处理工艺探讨

在调查研究了三峡库区重庆段小城镇污水处理现状的基础上,根据库区水质特征、水环境保护的特殊要求和库区地理环境与经济条件特点,对适用污水处理工艺和技术进行比选,认为利用地形高差,采用跌水曝气式生物滤塔+氧化沟处理方法是适用于库区小城镇的污水处理工艺与技术.     

拟建永定桥水库坝址区环境保护研究

修建水库可以蓄水,防洪,对库区附近的工农业生产与人民生活带来便利,而水库水质的好坏是影响周边居民生活用水的关键。在形成库区后水动力条件的改变以及库区库水向周围地质体内渗入,会引起周围生态地质环境的变化,并对水质产生影响。文章提出在流沙河周边山地设立水源地保护带的概念。水源地保护带是指围绕坝址区设置的降低沉积物,污染物和养分进入水文敏感生态系统的重要保护地带。设立该带在于防止此带内或带外地下水出现污染,以保证未来良好水质的持续供水。