官厅水库上游河流水质空间变异多元统计分析

于2017年10月4～15日,在官厅水库上游河流设置采样点,采集水样;采用空间聚类分析、模糊综合评价法、综合判别分析和主成分分析方法,对官厅水库上游河流的水质进行了评价,辨析了流域上游河流水质空间变异的关键要素及影响因素。研究结果表明,官厅水库上游河流的总体水环境空间变异明显,上游河流溶解氧和总磷含量都高于地表水环境质量标准(GB3838—2002)Ⅲ类水域标准,其它值都低于Ⅲ类标准;水体pH平均值为11.19,水体呈强碱性,浊度的空间变异性较高;不同支流水体化学需氧量、五日生化需氧量、氨氮和总溶解固体含量差异明显;桑干河和洋河下游河水污染最严重,以有机物污染和氨氮营养盐污染为主,且氨氮营养盐空间变异强烈,污染物多来自生活和工业废水;洋河上游河水污染较严重,以总磷和浊度污染为主,污染物主要来自于不合理使用化肥和有机农药;清水河和妫水河河水水质较好。洋河和桑干河是官厅水库上游需要重点治理的支流。     

太湖贡湖湾滨岸带微生境特征与主要水质指标的关系分析

2014年8月26日和2015年1月18日,测量了太湖贡湖湾北侧的退圩还湖生态修复区滨岸带不同微生境下水体的主要水质指标,并进行了比较。采用单因素方差分析法,分析不同微生境下水质指标的差异,结合冗余分析法,计算各微生境因子对水质指标变化的解释率。结果表明,8月26日各主要水质指标含量都高于1月18日,不同岸线段之间和不同水深采样点之间的水质指标的差异更大。1月18日凹形岸线段的总氮、总磷、铵态氮和硝态氮的含量相对较高,而化学需氧量在凸形和平直岸线段含量相对较高;8月26日化学需氧量在凹形岸线段含量较高,而总磷和铵态氮在凸形岸线段含量相对较高。冗余分析发现,在1月18日岸线形态是影响各采样点主要水质指标最重要的因子,在8月26日水深对水体水质指标有较大影响。总体上,不同岸线形态段下水质指标随着水深的增加,变化不同,各岸线类型采样点之间的差异也不相同,构建相对复杂的岸线形态有利于提高水体水质指标的差异,增加滨岸带生境的多样性。     

秦皇岛园博园湖泊中农药含量的风险评价

2021年4月24日,在秦皇岛园博园湖泊水体中布设7个采样点,采集水样,采用高效液相色谱法,检测水样中6种常用于园林的农药(高效氟氯氰菊酯、代森锰锌、多菌灵、吡虫啉、毒死蜱、三唑酮)的含量,检测结果显示,水样中有高效氟氯氰菊酯、多菌灵、吡虫啉和毒死蜱4种农药,这4种农药是该园区养护树木的常用农药,农药的检出率为64%,其中,高效氟氯氰菊酯的含量最大;以水体中的高效氟氯氰菊酯含量为研究对象,在2021年7月12日至13日和9月19日两次降雨过程的前、后,在该园区北湖的10个采样点,采集水样,测定水样中的高效氟氯氰菊酯含量,对高效氟氯氰菊酯含量进行风险评价。研究结果表明,7月12日至13日的暴雨过后,北湖中与使用农药的树木分布区较近和水流速度大的6个采样点水体中的高效氟氯氰菊酯含量明显增加;7月12日至13日暴雨前、后,北湖10个采样点水体中的高效氟氯氰菊酯含量都对水生生物具有高生态风险;9月19日中雨前、后,北湖5个采样点水体中的高效氟氯氰菊酯含量对水生生物具有高生态风险,其它5个采样点水体中的高效氟氯氰菊酯含量对水生生物具有中生态风险;两场降水前、后,北湖10个采样点水体中的高效氟氯氰...     

2019年宁夏第三排水沟水体的主要化学指标分析北大核心CSCD

在宁夏第三排水沟设置了4个采样点,于2019年每月的3日至5日,采集水样,测定水样的主要化学指标;采用T-S模糊神经网络模型,进行各采样点的水质评价。研究结果表明,宁夏第三排水沟银川市贺兰县段水体的污染程度相对较轻,石嘴山市平罗县段和惠农区段水体的污染程度相对严重;1~3月各采样点水体的水质最差,采样点1水体符合地表水Ⅳ类水域标准,采样点2和采样点3水体符合地表水劣Ⅴ类水域标准,采样点4水体符合地表水劣Ⅴ类或Ⅳ类水域标准;4月,各采样点水体都符合地表水劣Ⅴ类水域标准;5~9月,各采样点水体水质优于其它月份;与4月相比,11月水体水质略有改善。     

宁夏沙湖水质评价及水污染特征

为了研究宁夏沙湖的水质状况,于2018年4月18日(春季)、7月22日(夏季)、10月25日(秋季)和2019年1月23日(冬季),在宁夏沙湖设置了9个采样点,采集水样,测定水质指标;采用综合污染指数法,对沙湖水质状况进行综合评价。研究结果表明,宁夏沙湖各采样点的综合污染指数为0.770～0.951,各采样点水体都为中污染水体;污染沙湖水体的主要污染物类型为化合氨、有机化合物、无机和有机氮、磷酸盐。     

小兴凯湖富营养化和沼泽化程度分析

于2013年7月20日、8月23日和10月17日,在小兴凯湖内布设13个采样点,采集水样,测定水样的氮、磷含量;采用综合营养状态指数法,对小兴凯湖水体富营养化程度进行分析,同时对其沼泽化程度进行评价。结果表明,7月20日、8月23日和10月17日小兴凯湖水体中总氮质量浓度分别为0.38~3.12 mg/L、0.40~2.05mg/L和0.38~1.14 mg/L,分布在北岸河流入湖口采样点水体总氮含量较高。8月23日,水体中的总氮含量明显高于其它采样日;7月20日、8月23日和10月17日小兴凯湖水体中总磷质量浓度分别为0.05~0.11 mg/L、0.06~0.12 mg/L和0.09~0.18 mg/L;7月20日、8月23日和10月17日水体中的氮磷比分别为7.76~63.57、7.05~25.56和3.42~12.29,表明该湖属于磷营养限制性湖泊。各采样点综合营养状态指数为52.52~66.57,表明小兴凯湖整体处于轻度富营养状态;沼泽化综合指标为0.143~4.000,表明小兴凯湖大部分区域已处于重度沼泽化状态。     

渭河宝鸡段及其支流和水渠水体中八种重金属元素含量的空间分布特征

于2019年3月5～25日,在渭河宝鸡段及其各支流和宝鸡峡引渭渠中,设置了70个采样点;在各采样点,采集水样,测定水样中的重金属元素Cr、Mn、Ni、Cu、Zn、As、Cd和Pb含量,并分析8种重金属元素含量的空间分布规律和来源;采用重金属污染指数和水环境健康风险评价模型,评价渭河宝鸡段水体的重金属污染风险水平。研究结果表明,各采样点水体中的8种重金属元素含量都较小,未超过地表水环境质量标准(GB 3838—2002)中的Ⅱ类水域标准;清姜河和荫香河水体中重金属元素含量相对较大;各采样点水体中重金属污染指数平均值为91.061,渭河宝鸡段及其支流和水渠水体整体处于重金属轻度污染水平;各采样点水体重金属健康风险指数都在10-6～10-5之间,水体重金属污染健康风险等级为较低风险;河流和水渠中重金属元素Cr、Mn、Ni、Cu、Zn、Cd和Pb主要来源于周边工业生产和交通污染,As元素主要来源于农业面源污染。     

洞庭湖区浅层地下水水质指标空间分异及其控制因素研究北大核心CSCD

利用1258个地下水水样的水质指标数据,对洞庭湖区浅层地下水水质指标空间分异及其控制因素开展了研究。从地下水系统、氧化还原环境和第四纪沉积物物源角度,剖析了浅层地下水水质指标空间分布的内在影响因素。研究结果表明,洞庭湖区浅层地下水7个水质指标的空间分布都呈现出一定的规律性,自洞庭湖区外围至湖盆腹地,浅层地下水中的氨氮、铁元素、溶解性总固体和化学需氧量含量逐渐增大,硝酸盐氮含量的空间分布规律则与之相反,锰元素含量的空间分布独具特点,水体pH的分布呈现出西北—东南单向减小特征;洞庭湖区大范围浅层地下水中的氨氮、铁元素和锰元素含量超过Ⅲ类地下水该指标的限值,在洞庭湖区外围的零星区域,浅层地下水中的硝酸盐氮含量小幅度超标,其溶解性总固体和化学需氧量含量仅在大通湖附近的局部区域略超标;洞庭湖区的基底构造对浅层地下水系统的整体空间格局有重要影响,主要体现在对“四口”水系地下水系统、澧县盆地地下水系统、赤山隆起-大通湖地下水滞留区等的控制作用;独特的受构造格局控制的地下水系统格局宏观上决定了地下水化学场的空间分布;受地下水系统格局控制的浅层地下水水体的氧化还原电位对硝酸盐氮、氨氮、铁元素、锰元素和化学需氧量含量的空间分布有重要影响,平原区浅层地下水水体的氧化还原电位较低是氨氮、铁元素和锰元素含量大范围超标的主要原因;洞庭湖区浅层地下水的pH“西北—东南单向递减”的分布特征主要受湖区第四纪沉积物物源的空间差异的影响。     

宁夏党家岔湿地自然保护区堰塞湖群的水质现状

于2016年8月31~9月1日和2017年8月8~9日,在宁夏党家岔湿地自然保护区的党家岔堰、苏堡堰、堡玉堰、河滩堰中,采集水样,选取p H、溶解氧含量、化学需氧量含量、五日生化需氧量、氨氮含量、总氮含量、总磷含量、高锰酸盐指数、氟化物含量、六价铬Cr(Ⅵ)、总溶解固体含量等评价指标,对堰塞湖水质现状进行了综合分析。结果表明,堰塞湖水体符合Ⅴ类水域标准,属重度污染,其主要污染物为化学需氧量、总氮和总磷等;主成分分析结果显示,化学需氧量含量、总磷含量、总氮含量、p H、五日生化需氧量和高锰酸盐指数是决定堰塞湖水质的关键因子;各堰塞湖水体p H差异显著(n=137,p0.05),苏堡堰水体p H最小,为8.23~8.83,党家岔堰和堡玉堰水体p H分别为8.45~8.90和8.86~9.89,河滩堰水体p H最大,为9.22~9.97;各堰塞湖水体总氮含量差异显著(n=137,p0.05),党家岔堰、苏堡堰、堡玉堰和河滩堰水中的总氮质量浓度依次为1.274~3.684 mg/L、2.006~3.567 mg/L、3.214~4.838 mg/L和7.681~9.983 mg/L;苏堡堰水中的总碳、无机碳和总有机碳含量都最大,其次为党家岔堰和堡玉堰的,河滩堰的最小。     

达里诺尔湖水中氢、氧稳定同位素组成的空间变化特征及影响因素

在达里诺尔湖中,布设了12个采样点,于2015年8月15日和2016年8月15日(夏季)、2016年1月15～16日和2018年1月15～16日(冬季),分别采集了达里诺尔湖的冰样和水样,并采集了达里诺尔湖周边河水的水样,分析各样品中氢、氧稳定同位素(δD、δ18O)的分布特征,并分析了δD值、δ18O值分别与水中总溶解性固体含量、溶解氧含量和水的电导率的关系。研究结果表明,达里诺尔湖冰、水样品的δD值、δ18O值都大于周边河水;冬季湖泊冰样的δD值、δ18O值最大,分别为-22.11‰和-0.79‰,夏季湖水样品的δD值、δ18O值最小,分别为-32.34‰和-2.05‰;受河水输入的影响,亮子河和贡格尔河入湖口附近的采样点的冰、水样的δD值、δ18O值都比其它采样点小;冬季底层(深度为60～70 cm)冰样的δD值、δ18O值大于表层(深度为0～10 cm)的,而冬季和夏季表层(深度为0～10 cm)水样的δD值、δ18O值都大于其底层(深度700 cm);冬季和夏季冰、水样的δD值、δ18O值都与水中溶解氧含量显著正相关,而与电导率和总溶解性固体含量显著负相关,表明δD、δ18O值受湖水水质的影响。     

辽东湾北部浅海中浮游植物群落的特征及其与水环境因素的关系

2018年4月、6月、9月和11月,在辽东湾北部浅海中的6个采样点,采集了浮游植物、水和沉积物样品,测定了水环境指标,研究了浮游植物的群落结构及其与水环境因素的关系。研究结果表明,在6个采样点,共记录2门26属50种浮游植物;浮游植物群落的优势物种为夜光藻(Noctiluca scintillans)和中肋骨条藻(Skeletonema costatum)等共22种;9月采样日的浮游植物丰度相对最大;4月、6月、9月和11月采样日,浮游植物群落的Margalef物种丰富度指数、Shannon-Wiener多样性指数和Pielou均匀度指数值分别变化在1.55～3.93、1.53～3.85和0.42～0.95之间;浮游植物群落优势物种的季节更替率、物种更替指数和迁移指数值分别变化在60.0%～88.2%、34.48%～67.44%和-17.24%～11.63%之间;水温、水体pH、沉积物pH、水体的盐度以及水体中的叶绿素a、化学需氧量、溶解无机氮、溶解氧、硝酸盐氮和氨氮含量与浮游植物群落结构相关,优势物种的丰度与水环境因素关系密切。     

模糊综合评判方法在查干湖水质评价中的应用

湖泊水质监测和评价是一项基础性工作,水质评价指标的选取决定了评价结果的准确性和可靠性。为了解决水质评价过程中指标间的信息重叠及评价结果的不确定性问题,2011年,在查干湖水源中的引松工程渠道来水水流经过的新庙泡高家桥、新庙泡西、查干湖码头和查干湖湖中心设置4个采样点,采集水样,测试水样的溶解氧、氨氮、总氮、总磷、化学需氧量(COD和CODMn)、五日生化需氧量和氟离子含量及p H;在对9个原始水质指标进行主成分分析的基础上,用模糊综合评判法,对水质进行综合评价。研究结果表明,各采样点的水质都在4月和7月污染比较严重,其原因可能是4月融雪径流和7月农业面源污染所致。查干湖中心采样点的水质污染最严重,其原因可能是查干湖中心还有其他污染源的汇入。     

表面流——潜流——潜流串联人工湿地对排入星月水库污水的处理效果

采用表面流—潜流—潜流串联人工湿地模式,对排入长沙市青竹湖星月水库的污水进行处理。分别在2015年7月和11月,研究该人工湿地的水质和植物根际微生物数量。研究结果表明,在7月采样日,该人工湿地对污水中的化学需氧量、总氮、总磷和氨氮的去除率分别为81.9%、97.1%、96.0%和99.8%;在11月采样日,其去除率分别为85.7%、97.8%、96.4%和98.5%。在7月和11月采样日,各污染物含量大致上随着实验进程逐渐减小,在AII单元和AIII单元,污染物含量升高,原因是这两个单元兼顾溢洪的功能。在7月采样日,人工湿地对氨氮的去除率大于11月采样日,而在11月采样日,人工湿地对总氮、化学需氧量和总磷的去除率大于7月采样日。在人工湿地系统中,微生物数量沿程递减,且在11月采样日各单元的微生物数量明显大于7月采样日。在人工湿地系统的两个潜流单元中,前端的潜流单元有利于去除污水中的化学需氧量、总磷和氨氮,后端的潜流单元有利于去除污水中的总氮。     

多布库尔自然保护区水体浮游植物分布及水质综合评价

于2015年6月5日、8月5日和10月5日,在多布库尔自然保护区河流水体中,采集了浮游植物样品和水样,进行测试和分析;采用灰色关联分析法,分析浮游植物多样性指数与水质理化因子关联度,对多布库尔自然保护区水质进行评价。研究结果表明,在多布库尔自然保护区水体中,共鉴定出浮游植物7门22科41属66种及变种,物种组成以硅藻门(Bacillariophyta)为主(59%),优势种(84.3%)、生物量(68%)和丰度(75%)都是硅藻占优势。浮游植物群落的Shannon-Wiener多样性指数和Pielou均匀度指数分别为1.6~4.33和0.31~0.75,多布库尔大桥附近水体(5号采样点)、森林防火水库下游水体(6号采样点)和大金河急流区(12号采样点)水体属于β—中污染水体,其它采样点水体属于寡污—清洁型水体,多布库尔自然保护区水体水质整体良好,浮游植物多样性丰富。     

鄱阳湖丰水期水体中叶绿素a含量空间分布及其与环境因子的关系

在2011年8月和2012年7月丰水期,在鄱阳湖湖区布设77个采样点,大规模采集水样,研究浮游植物生物量(以水体中叶绿素a含量表示)在湖区的空间分布,并探讨叶绿素a与相关环境因子之间的关系。结果表明,鄱阳湖丰水期水体中叶绿素a质量浓度较低,平均值为10.58μg/L;叶绿素a含量的空间分布特征为:东南湖区最高,中部湖区居中,北部通江区较低。Spearman秩相关分析结果表明,水体中叶绿素a含量与水体透明度显著正相关,与总悬浮颗粒物含量、总氮含量、亚硝态氮含量、硝态氮含量和溶解性总氮含量显著负相关,与其他营养盐含量不相关。水下光照条件是限制鄱阳湖浮游植物丰水期生长的主要因素;鄱阳湖水体交换时间较短,也在一定程度上抑制了浮游植物的生长;丰水期,高水位稀释了水体中的营养盐浓度,从而掩盖了其对浮游植物的作用,导致营养盐的作用不明显。     

天津七里海湿地水体的同位素和水化学特征

为了研究天津七里海湿地水体及其周边水体的水化学和同位素特征,2015年8月10~12日和12月5~7日采集了湿地内的沼泽水、潮白新河水、永定新河水和周边地下水水样,分析水样的稳定氢、氧同位素和水化学组成。结果表明,无论是在8月采样日还是在12月采样日,沼泽水的电导率都比附近的河水高;河水和沼泽水的水化学类型为Na-Cl,地下水的水化学类型为Na-HCO_3。天津七里海湿地的沼泽水和河水的水化学组成主要受控于蒸发结晶作用和人类活动,而地下水中的离子含量与岩石风化有关。8月采样日和12月采样日,沼泽水和河水的同位素组成富集,存在明显的变化;地下水的同位素组成贫化,年内变化小。潮白新河附近的沼泽水同位素组成与河水接近。沼泽水在8月采样日受到强烈的蒸发作用,其过量氘值小于12月采样日。潮白新河上的水闸对河水的同位素和水化学有直接影响,进而影响湿地水质。此外,在高含盐量的土壤环境下,七里海湿地的沼泽水中Na~+和Cl~-含量增加,可能导致水体盐分积累。     

梅州山地化学风化过程及其碳汇效应

根据梅州山地丘陵区地表径流的化学组成,应用物质平衡法和扣除法进行化学风化过程中CO_2吸收通量的估算。结果表明:在硅酸盐岩分布面积为84%的湿热梅州山地丘陵区,河水总溶解性物质含量均值为41.58 mg/L,远低于世界河流平均值。河水离子组成以Ca~(2+)、HCO_3~-以及溶解性硅(DSi)为主。岩石化学风化过程和大气降水作用对流域水化学特征的影响最为显著,其中硅酸盐岩的风化作用对水体离子的贡献率为81.46%~86.03%;大气降水对水体离子的贡献率为10.86%;碳酸盐矿物化学风化作用的贡献仅为5%左右。岩石化学风化过程对大气CO_2的吸收通量为(3.46~5.26)×10~5mol/(km~2·a),高于全球平均值2.46×10~5mol/(km~2·a),说明北半球亚热带季风山区的表生地质作用构成全球碳汇的一个重要组成部分。     

三种挺水植物对富营养化景观水体的净化效果

为了了解水生植物对富营养化水体的净化效果,于2012年7月5日~8月23日,在北京建筑大学实验室内,选择美人蕉(Canna glauca)、黄菖蒲(Iris pseudacorus)和水葱(Scirpus validus)3种挺水植物,研究其对富营养化景观水体中有机物、氮和磷的去除效果。结果表明,美人蕉、黄菖蒲和水葱对水体中化学需氧量的最终去除率分别为30.2%、31.7%和29.4%,对氨氮的去除率分别为82.1%、87.5%和60.2%,对总氮的去除率分别为48.6%、70.1%和30.2%,对总磷的去除率分别为72.4%、35.7%和32.5%,对正磷酸盐的去除率分别为69%、42.9%和32.1%。美人蕉对水体中磷的去除效果相对较好,可用于净化磷含量较高的景观水体;黄菖蒲对水体中氮的去除效果较好,可用于净化氮含量较高的景观水体。在实际应用中,可以选择美人蕉与黄菖蒲混种的水生植物系统,以达到有效去除富营养化水体中氮、磷的目的。     

挠力河流域恢复湿地与天然湿地水质对比分析

于2015年10月10~12日,在挠力河国家级自然保护区恢复湿地和天然湿地中,采集水样,在实验室中测定了水质指标。将研究区水质指标与地表水环境质量标准中各类水域的标准进行对比;采用相关分析方法,分析恢复湿地与天然湿地水质指标间的关系,对比二者的水质。研究结果表明,恢复湿地植物群落特征与天然湿地相似,但是,恢复湿地水体中的硝态氮含量、总氮含量、总磷含量、化学需氧量和五日生化需氧量符合或劣于Ⅴ类水域标准,3种聚类方法的分析结果都显示恢复湿地与天然湿地的水质差异明显,恢复湿地与天然湿地水体中的总氮含量、总磷含量、硝态氮含量和五日生化需氧量显著相关(n=8,p0.01),说明由于长期开垦,使滞留于恢复湿地土壤中的氮、磷等物质进入恢复湿地水体中,使恢复湿地水质变差,并且随着水的流动向周围湿地扩散。     

三江自然保护区河流湿地水质研究

2005年春季(5月)、夏季(8月)和秋季(10月),分别在黑龙江流域三江自然保护区Ⅰ区和Ⅱ区的河流湿地中选取14个点采集水样,测试分析各个水样的总磷(TP)、化学需氧量(COD)、硝酸氮(NO3—N)、亚硝酸氮(NO2—N)和氨氮(NH4—N)浓度及其变化情况,得到三江自然保护区河流湿地水质分布特征。研究结果显示,三江自然保护区Ⅰ区和Ⅱ区河流湿地水质分布特征具有相似性。研究区Ⅰ区河流湿地水中的TP质量浓度总体上大于Ⅱ区,最大的TP质量浓度出现在Ⅰ区浓江河1号采样点的秋季水样中,为2.483 mg/L;河流湿地水中最大的COD质量浓度出现在Ⅰ区的黑龙江入水口采样点的夏季水样中,为82.70 mg/L,表明夏季该处湿地水体有机污染严重;在春季和秋季,Ⅰ区和Ⅱ区河流湿地水中NO3—N质量浓度都呈显著上升趋势;在夏季和秋季,Ⅰ区河流湿地水中的NH4—N和NO2—N的质量浓度都大于Ⅱ区。研究区河流湿地对污染物的净化作用存在较大的季节波动性,Ⅱ区河流湿地的净化能力强于Ⅰ区。