抚仙湖入湖河流氮磷的时空分布特征

为研究抚仙湖入湖河流氮磷对湖泊富营养化的影响,通过测试环抚仙湖主要入湖河流水体中不同形态氮、磷的质量浓度,对入湖河流氮磷质量浓度的时空分布特征、氮磷负荷的月变化和氮磷比的时空分布特征进行分析.结果表明:抚仙湖入湖河流总氮TN(total nitrogen,TN)的质量浓度为2.37～10.90 mg/L,平均值为5.23 mg/L.溶解态总氮DTN(dissolved total nitrogen,DTN)质量占总氮质量的77.33%,是最主要的赋存形态;颗粒态氮PN(particulate nitrogen,PN)的质量占比相对较少. DTN中溶解态无机氮DIN(dissolved inorganic nitrogen,DIN)的质量浓度明显高于溶解态有机氮DON(dissolved organic nitrogen,DON)的质量浓度.总磷TP(total phosphorus,TP)的质量浓度为0.12～7.33 mg/L,平均值为0.86 mg/L.颗粒态磷PP(particulate phosphorus,PP)的质量占总磷质量的78.43%,是磷的主要赋存方式,溶解态总磷DTP(dissolved total phosphorus,DTP)的质量占比相对较少. DTP中溶解态无机磷DIP(dissolved inorganic phosphorus,DIP)的质量浓度高于溶解态有机磷DOP(dissolved organic phosphorus,DOP)的质量浓度.抚仙湖入湖河流TN的年负荷量为397.12 t/a,TP的年负荷量为35.83 t/a.总氮和总磷向抚仙湖的输入集中在丰水期,氮向抚仙湖的输入以DTN为主,磷向抚仙湖的输入以PP为主.抚仙湖主要入湖河流TN/TP的年负荷量比值为11.08,适宜浮游植物生长,入湖河流氮磷比促进了湖泊富营养化的发生.     

吉林省松花江干流氨氮综合衰减系数分段研究

综合衰减系数是计算河流环境容量、预测污染物浓度和制定环境管理方案的最重要参数。根据污染特征和计算要求,将吉林省松花江干流划分为4区段,采用实测资料分段反算法计算氨氮综合衰减系数。计算结果表明:吉林省松花江干流枯水期氨氮综合衰减系数为0.098 0—0.119 8/d,最大值(0.119 8/d)为未被污染的自然降解段,最小值(0.098 0/d)为污染最严重的松原市污染段;符合河流污染程度越重,自净能力越弱,衰减系数越小的规律,计算结果合理,4个区段划分合理,符合水环境实际情况。为进行水环境容量计算和制定环境管理方案提供了科学依据。     

海水总磷总氮在线自动监测装置

采用独特的多通道流路设计,使用蠕动泵,辅以自动控制系统,使总磷总氮的消解、显色、测定及数据处理过程等分别自动完成,进而实现了海水中总磷、总氮的现场自动测量。装置的检出限为0.001 74mg/L(总磷质量浓度)、0.003 75mg/L(总氮质量浓度),精密度为7.06%(总磷)、2.17%(总氮),加标回收率是98.1%(总磷)、92%(总氮)。     

地理信息系统在太湖流域主要污染物分布及河流小流域边界界定方面的应用

太湖流域水环境质量的下降,特别是富营养化的发生,威胁着周边人们的正常生活,运用流域治理的概念进行太湖水环境整治已成为共识.而摸清太湖流域内各类主要污染物的分布是实施正确治理决策的重要基础.利用地理信息系统软件ArcGis的强大空间数据分析功能,将太湖流域的空间信息和污染物发生数据进行有机结合,从宏观上展示了影响太湖富营养化的主要因子总磷和总氮的流域分布;同时以一条主要入太湖河流一西苕溪为例,展示了ArcGis如何利用等高线数据对河流小流域边界进行了界定和展示,以期望从流域的角度为太湖水环境治理提供一种思路.     

底栖鱼类对水田上覆水生源要素动态的扰动效应

基于模拟实验,通过对比分析氮素和磷素在有/无泥鳅(Misgurnus anguillicaudatus)活动时含量的差异,探讨了底栖鱼类对水田上覆水生源要素(氮、磷)动态的生物扰动效应.结果表明,实验组的氨氮和硝态氮浓度在整个实验期间均高于对照组.泥鳅扰动对亚硝态氮浓度的影响未表现出明显的规律性.在实验前期,实验组的氨氮/总氮浓度比值高于对照组;在实验中、后期,实验组的氨氮/总氮浓度比值低于对照组.实验组的总磷、溶解性总磷和颗粒磷浓度在实验开始阶段与对照组无显著差异,在实验中、后期显著高于对照(P0.05).实验组的颗粒磷/总磷浓度比值高于对照组,表明实验组中总磷浓度的增加主要是因为颗粒磷的增加.实验组的溶解性无机磷占溶解性总磷的比例在实验中、后期显著高于对照(P0.05).底栖鱼类对水田上覆水中生源要素动态具有明显的扰动作用.     

合肥科学岛大气氮磷沉降及对巢湖影响的分析

为了探讨大气氮磷沉降与天气和空气质量的关系及对巢湖的影响,2014年9月至2016年1月在合肥西北郊科学岛设采集点,对日大气氮磷沉降量进行了连续检测,并获取每日天气与降水量数据以及大气污染物质量浓度数据。分析显示,科学岛检测点2015年全年的大气总氮和总磷沉降通量分别为3 779.40、66.80kg/km2,其中总氮沉降峰值出现在雨量充沛的4—8月,总磷沉降峰值则出现在春季的3—5月;降水日沉降的总氮和总磷分别占全年总沉降量的72.00%和47.72%;非降水日总磷沉降值与空气质量指数(air quality index,AQI)、大气主要颗粒物PM2.5和PM10质量浓度相关程度高。推算巢湖受纳的大气总氮、总磷年沉降量分别为3 118.00、55.11t,分别相当于巢湖主要入湖河流年输入氮、磷总量的39.61%、7.69%;结合巢湖的地质特征和区域环境,提出了可有效抵消和削减经大气沉降输入巢湖的氮磷污染量的工程策略。     

长泰上存水库污染源现状调查分析

通过对拟建上存水库汇水区内的污染源现状调查分析表明,禽畜养殖业和矿山是该流域最主要的两大污染源,然而对环境影响较小.基于点源和面源的统计资料,计算了水库建成稳定运行后COD、总氮和总磷的水环境容量,并对氮和磷浓度进行了预测,研究认为拟建水库当前水环境容量比较富余,未来水库水质可满足作为厦门引水水源的水质要求,并提出了水库建成前的安置措施.     

基于地统计学和GIS的辽河上游区域土壤养分空间分异研究

利用3S技术,结合地统计学方法,对辽河吉林省段土壤总氮、总磷含量的空间变异特征和分布规律进行了研究.结果表明:研究区土壤总氮、总磷含量范围分别为0.33~3.21g/kg,0.18~0.78g/kg,变异系数分别为58.08%和41.5%,均为中等程度变异.土壤总氮、总磷的最优半变异函数模型分别为高斯模型和球状模型,空间预测模型以各向异性模型最佳.经Kriging插值分析,总氮、总磷含量为林地>旱田>水田>草地,呈纵向阶梯式变化趋势.土壤总氮密度变化主要受土地利用类型的影响,而总磷密度变化受农业活动的影响较大.区内总氮、总磷总储量分别为3 874.686t,1 136.49t,不同土地利用类型的总氮、总磷储量均表现为旱田>林地>水田>草地.     

山西省汾河水库水环境质量研究

水环境质量是水体质量学研究领域内的一个重要问题,区域水环境质量研究能够为区域的水环境政策制定提供依据.本文利用汾河水库库体、水库出库口、汾河干流入库口监测数据,涧河、岚河、汾河干流三条主要入库河流水质检测数据.引黄水达标情况统计数据和汾河的水生态系统水生生物监测数据对汾河水库的水环境质量进行了分析.结果表明:(1)在目前的河流水质状况下,汾河水库总氮为主要超标污染物,超标率90%;(2)涧河、岚河和汾河干流三条主要入库河流水质均较差,达不到地表水环境Ⅲ类标准;(3)汾河水库库区水质环境富营养状态为中营养.导致汾河水库水环境质量变化的主要原因是支流污染、城镇生活污水、工业废水及农业面源污染导致水质不达标.因此,加强汾河水库水三大支流的治理工作是解决当前汾河水库水环境质量问题的有效途径.     

二维随机水质模型在模拟污染带中的应用

利用二维随机水质模型计算了排入河流中的污染物浓度分布,建立了多个不确定因素影响时河流污染带长度及水环境容量的概率分布计算模型.研究结果表明:利用该计算模型对湘江水质进行预测,预测结果与实测数据相吻合,实测值与计算均值相对误差为0.99%～9.12%;该计算模型的概率分布解能够反映任一点的污染物浓度变化,以及在不确定因素影响下污染带的范围和水环境容量随机变化情况.     

校园河道生态修复规划设计探讨——以三峡大学求索溪为例

针对三峡大学校园河道求索溪水体污染严重以及水生态景观残缺的现状,在实地调查和监测的基础上因地制宜地提出了“外源污染削减—底泥微生物修复—植物强化过滤带构建—河道水生态系统构建及景观优化—生态河道管理及维护”的校园河道生态修复治理思路和模式.介绍了该模式的设计理念和原则,在工程规划中提出了截污及补水、底泥微生物修复、水生植物修复、护岸的生态改造等具体工程,并给出了部分工程平面布置及效果图.该项研究拟为三峡大学及类似的校园河道生态修复工程研究与实践提供参考.     

张家港市东横河水系河流水质调控中潮汐资源的利用

对张家港市区感潮入河口及出河口水系水流和水质进行了模拟,并根据模拟结果提出了一套参数稳定的感潮河道工程调度模型,同时对合理利用潮汐资源,将相对封闭静止的内河河网变为开放型河网,并充分利用和扩大河流的自净和稀释能力的工程调度实施方案进行了研究.结果表明,通过城市水系循环可以有效地改善河道水质,维持良好的河系水生态环境.     

丽娃河受损退化生态系统的近自然恢复工程及效果分析

以丽娃河为例,针对其富营养化现状及河道特征,在传统环境工程治理基础上,构建立体植物群落和动物群落,实施近自然恢复工程,通过比较丽娃河在工程前后的水质和动植物群落的变化来验证近自然恢复工程的效果.研究表明,近自然恢复工程实施一年后,总氮和总磷分别降至0.41mg/L和0.03mg/L;叶绿素a降至7.86μg/L,水质从原来的Ⅴ类降至Ⅱ类标准(GB3838-2002),水质在很大程度上得以改善.除此之外,近自然恢复工程通过直接引入滤食藻类的底栖动物和鲢鱼鳙鱼,在调控藻类生物量的同时也在一定程度上增加了动物群落的生物多样性.实践证明,近自然恢复工程在丽娃河案例中是行之有效的,且耗资少,可以在城市生态系统近自然恢复实践中推广.     

福州内河环境治理与生态城市建设

在阐述福州内河污染及治理现状的基础上,对内河整治存在的生态问题进行分析,提出可以从加强内河水环境科学研究、倡导生态治河、建设城市滨水空间、恢复生物多样性以及开发内河旅游等方面对现有河流进行综合治理,实现城市生态系统的可持续发展.     

模拟河道生物反应器原位修复受污染水源水研究

以弹性填料为载体,考察了模拟河道生物反应器处理受污染水源水过程挂膜启动特性,并对曝气强度、水力停留时间(HRT)等工艺参数进行了系统性能影响研究.结果表明,模拟河道反应器经24 d挂膜启动后,氨氮(NH3-N)、总磷(TP)、高锰酸盐(CODMn)的平均去除率分别达61.0%,29.6%,16.0%;HRT 24 h、体系溶解氧(DO)质量浓度(ρ)5.5~6.5 mg.L-1条件下,反应系统具有稳定的污染物去除能力,NH3-N,TN,TP,CODMn的去除率分别达到75.0%,11.1%,11.1%和26.1%.同时,增大曝气量和缩短HRT,污染物的去除效果均略有下降,后者对生物膜去污性能的影响较大.镜检结果发现,模拟河道反应器运行过程填料表面逐渐发生变化,由无色向棕褐色、褐绿色转变,并出现了藻类、细菌和后生动物等,生物量逐渐增多.结果初步揭示,填料表面附着的生物量及微生物种类与其对污染物的去除效率具有一定的相关性.     

库坝和土地利用状况对河流水质的影响

【目的】研究库坝建设对河流水质状况的影响,以及库坝建设后不同河段主要水质指标与河道两侧土地利用状况的相关关系。【方法】以河南省荥阳市淮河的4级支流索河为研究对象,对位于乡村、市区、郊区3个区位的由于库坝建设而形成的河流段与库区段的主要水质指标进行比较。【结果】各区位河流段与库区段比较,水体全磷(TP)浓度在河流段显著高于库区段,NH⁺₄-N、化学需氧量(COD)浓度在河流段低于库区段,而全氮(TN)、NO^-₃-N浓度等水质指标受库坝建设的影响较小。相关性分析表明,在河流段和库区段,建设用地占比均与TN、TP、NO^-₃-N、COD浓度等水质指标呈正相关,而林地占比与TN、TP、NO^-₃-N、COD浓度等水质指标呈负相关。耕地占比与TN、TP、NO^-₃-N浓度等水质指标在河流段呈负相关,而在库区段则呈正相关。【结论】库坝建设使河流形成相对不连续的河流段与库区段,总体上可降低河流水体的TP含量,但NH⁺₄-N、COD浓度等指标则有所上升; 在河流段与库区段,水体水质与河道周边土地利用状况的相关关系也存在一定差异,库区段水质状况更易受周边土地利用结构影响。     

河砂对径流污染物吸附效果试验研究

河砂是透水铺装、生物滞留池及树池等海绵城市建设用设施的主要原材料之一,对其吸附去除径流污染物的效果进行了试验研究。结果表明,随着污染物初始浓度的增加,河砂对COD、TN、TP、Cu的吸附量均呈现先增加后趋于平稳的趋势。当初始溶液浓度达到160 mg/L以上时,河砂对COD、TN、Cu的最大吸附量分别保持在1.83、1.19、1.22 mg/g左右,当初始溶液浓度达到80 mg/L以上时,河砂对TP的最大吸附量维持在0.50 mg/g左右。同时在去除率方面,河砂对小于20 mg/L的低浓度TN、TP的去除效果较好;当初始溶液浓度为100 mg/L时,河砂对COD的最高去除率为74%;不同初始溶液浓度下河砂对铜的去除率在77%~98%之间。结果表明,河砂对径流污染物均具有一定的吸附效果,尤其对重金属Cu的吸附去除效果最佳。这为进一步推广应用涉及以砂为原材料的海绵城市相关技术及设施提供了技术支持。     

城市河道综合整治中生态护岸建设初探

城市河岸带连通城市生态系统中水陆生态系统,不仅在城市行洪排涝,水土保持方面发挥巨大作用,而且具有十分重要的景观和生态学价值.为克服传统硬质河道护岸的种种弊端,生态护岸已经成为国内外城市生态河道建设的重要环节.从生态水利学角度分析了城市河道的特点和城市河道护岸工程的现状及其主要问题,并在参照国内外有关城市河道整治经验以及中国传统河工方法的基础上,提出了对建设生态护岸的一些设想,以期为当前蓬勃开展的城市河道综合整治提供借鉴和参考.     

广州古廖涌生物修复的指示藻类

 利用氧化塘—河道原位生物修复的方法对广州市古廖涌河道黑臭水体进行治理,并对治理前、氧化塘处理、原位生物修复河段上游和下游四个不同治理阶段的水体进行水质和浮游藻类的监测,试图通过对监测结果的对比分析,确定反应河涌黑臭水体不同治理程度的藻类生态结构特征和指示种。研究结果表明,在不同的修复阶段,水体COD、BOD、氮磷等污染物逐步得到去除,透明度大大提高;浮游藻类群落结构发生显著变化,优势藻由蓝藻转变为裸藻,藻类生物多样性和均匀度增加;种群结构和优势种也发生演变,耐重有机污染种逐步减少或消失,耐中–轻污染种出现;研究还确定了可作为城市污染河涌水体修复的指示藻类。     

城市黑臭河道富营养化次生灾害形成机制及其控制对策思考

对城市河道黑臭污染的形成及其治理、富营养化次生灾害表现形式、形成机制以及预防和控制对策等方面进行了总结和研究.结果表明,随着城市黑臭河道相应污染治理工程、措施的实施,河道水体污染负荷得到了大大消减、水质得到了一定的改善、黑臭也逐步好转,但营养盐仍处于相对较高的水平,且可被植物直接利用吸收的营养盐储备充足,同时,黑臭污染的治理使得受损的河道生态系统得到了一定的恢复和重建,当外界环境条件适宜时,极易引起水华暴发、浮萍泛滥、水葫芦"疯"长、水生植物生物量激增等富营养化次生灾害.对于城市黑臭河道治理后富营养化次生灾害的预防和控制必须以城市黑臭河道污染治理为基础,将其纳入到河道污染整治整体规划中.综合运用上/下行效应理论,应从外源控制、内源治理和修复、整体生态系统恢复等角度进行系统预防和控制.同时也应厘清思路,认识到城市黑臭河道富营养化及其次生灾害的形成是城市黑臭河道污染治理过程中的必经阶段,城市河道水环境治理应从当前的"黑臭等重污染治理"向"氮磷营养盐控制"转变.