太浦河金泽水源地大莲湖示范区水系水环境状况调查研究

以大莲湖为研究对象,以大莲湖周边水体的水文、水质的调查数据为依据,研究了大莲湖示范区水系水环境现状以及地表径流污染情况.结果表明,金泽水源地水质大部分能够满足地表水Ⅲ类水标准,但部分指标存在季节性差异,使得金泽水源地水质总体上不能稳定达标.大莲湖示范区周围水体多为缓流水体(流速0～0.03 m/s),透明度较低,水体呈中性偏弱碱性(pH=6.63～9.67),易生成水华.各个采样点氮磷营养盐污染较为严重,且季节性差异明显,春夏季水质较好(Ⅱ类—Ⅲ类)、秋冬部分水体在某些时间段呈现Ⅴ类水.大莲湖示范区雨水径流浓度有明显的初期效应,各下垫面氮磷的平均浓度远高于地表水Ⅴ类标准,污染较为严重.     

百花水库水质模拟及季节性水质恶化控制对策

猫跳河梯级水库自20 世纪90 年代起频繁出现季节性突发污染事件. 选择位于猫跳河干流的百花水库作为研究对象, 对其水温、溶解氧(dissolved oxygen, DO)浓度、营养盐浓度进行了为期12 个月的连续监测. 通过分析水库垂直剖面方向上水温及DO 浓度的季节变化趋势, 验证了水体季节性分层现象是导致突发水质恶化的主要原因. 引入水质分析模拟程序(water quality analysis simulation program, WASP) 对水温、DO 浓度、NH⁺ ₄ 浓度进行模拟, 模拟结果与监测值季节变化趋势吻合, 证明该模型可以应用于百花水库的水质模拟. 利用WASP 对水库进行了流量调度模拟. 结果表明, 进行有效的季节性水量调控可以达到改善该水库季节性缺氧状况的目的.     

基于穷举法的鄱阳湖叶绿素a浓度高光谱反演模型与应用研究——以GF-5卫星AHSI数据为例

光学特性复杂的浑浊水体叶绿素a浓度反演一直是水环境遥感研究的难点，高光谱以其波宽窄、谱段多、获取地物信息近似连续等优势，有望成为解决该难题的有效手段.该文以鄱阳湖为研究水域，利用2009年10月、2011年7月及2016年10月获取的实测高光谱及叶绿素a浓度数据，基于穷举法建立了针对高分五号(Gaofen-5， GF-5)卫星可见短波红外高光谱相机(Advanced HyperSpectral Imager， AHSI)的叶绿素a浓度三波段反演模型(决定系数R2＝0.82；均方根误差RMSE＝1.468 μg·L－1).通过与2018年10月7日Sentinel-2A卫星多光谱成像仪(MultiSpectral Instrument， MSI)的叶绿素a浓度反演结果对比分析，两者的空间分布具有较高的一致性，超过80%的研究水域相对偏差小于8%，在一定程度上证明了GF-5卫星高光谱数据在浑浊水体叶绿素a浓度反演中的潜力.     

基于GF-2影像的苏州市区水质遥感监测

城市水体水质遥感监测是治理城市水体水质遥感监测是治理城市水环境污染的重要基础,也是城市生态系统建设的重要组成部分。本文基于GF-2影像,建立城市水体水质参数反演模型,对2015年-2017年苏州市区水体的叶绿素a浓度、悬浮物浓度、透明度三种水质参数进行遥感监测,分析了苏州市城市水体水质参数的时空变化特征并且对苏州市水环境进行了评价。结果表明,苏州市区水体叶绿素a浓度整体偏高,但平均水平逐年降低。各个市辖区城市河道平均叶绿素a浓度相差不大。大型河流湖泊中,虎丘湿地叶绿素a的平均含量在2015年-2017年间均处于最高水平。三年间市区城市河道的平均悬浮物浓度降低明显,悬浮物浓度较高的河道均主要集中在虎丘区。大型湖泊的悬浮物浓度不高,逐年降低明显。盛泽湖的平均悬浮物浓度最低,透明度最高。京杭运河的悬浮物浓度一直保持在最高水平,且变化不大,吴淞江汇入京杭运河部分水体悬浮物浓度偏高。2016年元河塘悬浮物浓度突然增高并在2017年有所降低,但仍高于2015年。透明度的分布变化趋势与悬浮物浓度相反,符合常规规律。苏州市区水质逐年改善,但仍水质情况仍不容乐观。京杭运河、元河塘、虎丘湿地由于人为活动导致水质较差,今后需进行重点监测与治理。其余河流湖泊水质均逐年改善,盛泽湖的水质处于最优水平。根据相关资料查阅,遥感监测苏州市区水体水质情况符合实际情况,GF-2影像能有效地反演城市水体的水质参数信息并显示其分布变化规律。     

西藏雅鲁藏布江水质时空特征分析

通过对雅鲁藏布江的水质分析发现,在6～10月,溶氧值低、水温较高、12月～次年2月高,溶氧值高、水温较低、8月悬浮物含量高;下游较中游的pH值和悬浮物含量低.拉孜、怒各沙和羊村水质属于Ⅲ类,曲水、米林和怒下河段为II类水.检测水质除雅鲁藏布江上游的拉孜、怒各沙和中下游的羊村水质属于Ⅲ类外,其它河段为II类水.雅鲁藏布江下游水质符合渔业水质标准,但雅鲁藏布江干流中上游江段Cu含量、整个干流8月份的水体悬浮物含量超出渔业水质标准.     

筼筜湖藻类与氮磷营养盐相关性研究

2009年1月至2011年11月逢单月采集样品,对筼筜湖水体浮游藻类叶绿素a和总磷、总氮项目进行监测分析,根椐实测数据,探讨叶绿素a与总磷、总氮各营养盐要素含量之间的相关性,为筼筜湖的水质保护,水体富营养化的预测及研究富营养化的发生机制提供依据.     

宁夏腾格里湖水质及富营养化现状分析与评价

为探明宁夏腾格里湖水质及富营养化状况,于2015～2017年冬(1月)、春(4月)、夏(7月)、秋(10月)采集水样,分析了透明度、叶绿素a、高锰酸盐指数、总氮、总磷、浮游植物等水质指标。采用灰关联法对腾格里湖水质进行评价。采用综合营养状态指数(TLI)法和浮游植多样性指数法对其富营养化现状进行分析和评价。结果表明,腾格里湖水体达到了一定程度的污染,春、冬季为Ⅲ类水,夏、秋季为Ⅳ类水,且季节变化明显:营养状态指数(TLI)夏、秋季最高,夏、秋季为中度富营养化;其次是春季,春季均为轻度富营养; Shannon-Wiener指数(H')和Margalef指数(D)评价表明水体均受到不同程度的污染,夏季污染程度最高。腾格里湖水体已达到富营养化状态,需引起关注并采取相关治理措施。     

于桥水库菹草过度生长对水质的影响及成因分析

通过对于桥水库水生植物种群群落和生物量的调查,分析水质监测成果和影响菹草生长的因素,研究菹草过度生长对水库水质的影响,探究于桥水库菹草疯长发生成因.对Lambert-Beer定律公式进行变换,分析水下太阳辐照度与水深和透明度的关系.结果表明:在菹草死亡腐败期,过量菹草衰亡释放的高营养盐和有机质对水质影响较大,恶化程度近1倍,持续时间约为1周;导致于桥水库出现菹草疯长现象的主要原因是光照度、透明度、水深和水温等条件;当透明度一定时,4月水位提高1,m,水下太阳辐照度将降低56.5%,菹草所能获得的光照能量大大减少,从而抑制了菹草过度生长.以Lambert-Beer定律为理论依据,提出采用提高水位、改变高水位运行时间抑制菹草过度生长的新方法.     

东牙溪水库水体理化因子测定及分析

研究人员分别于2017年12月和2018年3月,对三明市东牙溪水库水体进样进行现场指标测定和样品采集分析。通过对水体的总磷、叶绿素a、藻群落丰度和微囊藻毒素等理化指标进行检测分析来探讨东牙溪水库水质问题,并且探究了水体总磷和叶绿素a浓度的变化与MC-LR之间的关系,以期为今后水质管理措施提供依据。     

冬季三亚湾潮下带贝类粪大肠菌群丰度与关键水质因子分布特征及关系分析

根据国家海洋局三亚海洋环境监测站2006年冬季对三亚湾潮下带贝类生物粪大肠菌群、水质粪大肠菌群、营养盐(NO2-N、NO3-N、NH4-N、PO4-P)、化学耗氧量(COD)、叶绿素a(Ch l.a)的监测结果,分析三亚湾潮下带贝类粪大肠菌群、水质因子的水平分布特征及贝类粪大肠菌群与水质因子的关系。结果表明:三亚湾贝类粪大肠菌群浓度与水质因子变化趋势基本一致,与水质粪大肠菌群(r=0.968,P=0.0016)、无机磷(r=0.844,P=0.035)、无机氮(r=0.960,P=0.0023)呈显著正相关,与叶绿素a浓度(r=0.366,P=0.475)、化学耗氧量(r=0.394,P=0.440)相关性不显著;三亚湾贝类粪大肠菌群浓度与水质因子主要受三亚河、肖旗河的影响,贝类粪大肠菌群及各种水质因子浓度呈现两侧高,中间低的特征。     

煤炭型城市城区河流水体水质现状评价与分析 ——以宿州新汴河为例

随着煤炭产业的快速发展,煤炭型城市河流水体污染问题与城市持续发展、居民健康生活的矛盾日益突出。本研究以宿州市(煤炭型城市)城区河流新汴河为研究对象,于2019年8月对新汴河20个样点进行采样,测定水体总氮(TN)、总磷(TP)、化学需氧量(COD_(Cr))氨氮(NH_3-N)、叶绿素a(Chl-a)等指标,基于水质标识法和综合污染指数法对汴河水体进行水质评价。结果表明,主要污染因子中TP、NH_3-N浓度指标优于Ⅲ类水。COD质量浓度为33.48 mg/L,处于Ⅲ类水—劣Ⅴ类之间。TN质量浓度为4.823 mg/L,整体处于劣Ⅴ类。新汴河综合水质总体处于Ⅳ类水,水质整体呈污染状态。X8、X9、X10、X19、X20号样点污染指数较高,需引起相关部门重视。新汴河水质总体虽未达富营养化状态,但仍存在向富营养化转变的可能。     

云南高原湖泊群的统计学聚类识别 及水质响应模式研究

为探究湖泊群水质变量的响应模式,构建适用于监测数据匮乏的湖泊群聚类和响应模式识别方法体系(PCA-BN),包括4个步骤:数据预处理、PCA降维与湖泊聚类、贝叶斯网络构建及参数学习、湖泊响应关系模拟。以云南高原湖泊群为例开展研究,结果表明:所研究的26个湖泊可分为两类;由于第一类湖泊受到的人为干扰更严重,因而叶绿素a对总氮和总磷的响应比第二类湖泊更敏感;第一类湖泊表层水温高,溶解氧趋近饱和,随叶绿素a变化不显著,第二类湖泊溶解氧随叶绿素a升高而显著升高;两类湖泊的透明度与叶绿素a的关系一致。     

城市景观水体的富营养化研究

通过对水样pH值、电导率(EC)、总溶解固体量(TDS)、溶解氧(DO)、氨氮、化学需氧量(COD)、总氮(TN)、总磷(TP)、叶绿素a(chla)、透明度(SD)等指标的测定,采用综合营养指数法对桐城市龙眠河市区段水体的富营养化情况进行了研究。结果表明:水体为Ⅲ类水,水体富营养化综合指数在37.2~50.8之间,没有达到富营养水平,部分区域达到了轻度富营养化的水平,主要污染因子为TN和叶绿素a和SD。     

翠柳湖叶绿素a含量与水质的相关性分析

2017年3月至2018年2月期间对湘南学院翠柳湖四个采样点的水温(WT)、溶氧(DO)、酸碱度(pH)、电导率(C)、叶绿素a(chl a)、化学需氧量(COD)、总氮(TN)、总磷(TP)、氨态氮(NH~+_4-N)进行了为期一年的监测,并对chl a含量与水质相关理化参数进行了相关性分析。结果显示,该水体chl a含量具有明显的时空差异性。各采样点在全年时间变化上均呈先上升后下降的趋势,且各采样点均在6月达最大值,总体呈现s_1s_3s_2s_4的趋势。各采样点Chl a含量与WT、TN和TP均表现一定的正相关性,其中Chl a与WT具有极显著的正相关性。表明水体营养盐和水温是浮游植物丰度的重要因子。通过多元逐步回归分析,翠柳湖水体Chl a含量的回归方程为:Chl a=-0.236+0.045*WT+0.056*TN+0.024*NH~+_4-N。     

面向GF-5卫星高光谱传感器的浑浊水体叶绿素a浓度反演算法研究——以鄱阳湖为例

为了分析即将发射的高分5号卫星(GF-5)的高光谱数据在内陆水体水色遥感中的应用潜力,以鄱阳湖为研究区域,利用2009年、2011年和2016年共134组现场实测光谱及其对应的叶绿素a、总悬浮物浓度数据,考虑高浑浊水体引起的叶绿素a浓度变化的光谱响应差异,在进行水体光学分区基础上通过光谱模拟与差分处理开展了叶绿素a浓度跨阶分高光谱反演研究.结果表明：1)进行光学分区有利于提高反演精度,非高浑浊水体(NDCI≥0.06)区域,反演模型判定系数R2达到0.82,均方根误差RMSE为1.12,平均相对误差MRE为0.32,而不进行光学分区的全湖区反演建模R2仅为0.37;2) 相较于鄱阳湖前期研究得到的最优多波段反演模型(R2＝0.76),利用495、591、675、679、684、688、692和696 nm等波长的原始光谱以及差分光谱(一阶差分、二阶差分)建立的跨阶分多波段组合模型可以更有效地反演非高浑浊水体叶绿素a浓度(R2＝0.82),但对于高浑浊水体(NDCI<0.06),叶绿素a浓度的高光谱反演能力还需要进一步挖掘.     

三峡工程对鄱阳湖水资源生态效应的影响

在三峡工程现有调度规则的前提下,建立了反映水文情势变化的人工神经网络模型、鄱阳湖区间分布式水文模型、湖区二维水量水质模拟模型,并利用这些模型对三峡工程运行后对鄱阳湖防洪、水资源与水质生态等方面的效应进行了定量分析.分析结果表明:在防洪影响方面,三峡水库预泄期鄱阳湖水位抬升,低水增幅大于高水增幅,而三峡水库蓄水期鄱阳湖水位降低,低水降幅大于高水降幅,总体上对鄱阳湖防洪影响有限;在水质影响方面,鄱阳湖区水质浓度与五河来水的流量及其污染物浓度关系密切,受长江流量影响的关系并不大;在供水影响方面,三峡工程运行将对鄱阳湖枯水期供水形势产生较大影响;在生态影响方面,三峡工程运行后对鄱阳湖植被面积变化有一定的影响,影响大小与月份的不同有关,并将导致鄱阳湖不同区域湖滩草洲显露日期提前和显露时间有所增加,这将对鄱阳湖珍稀候鸟栖息地环境造成不利影响.     

2000年夏季莱州湾生态环境要素的分布特征

论依据2000年夏季8月29日至9月2日莱州湾的1次综合性生态环境调查资料，给出了表、中、底3层的平均温度、盐度、主要营养盐浓度及其比例和叶绿素a浓度，分析了莱州湾的温盐结构、主要营养盐和叶绿素a的分布特征。由于莱州湾的水深较浅，各要素的垂直分布都比较均匀。生态环境要素的水平分布表现为小清河口为高温、低盐、高营养盐和高叶绿素a浓度区，小清河口东测的湾顶区域为高温、高盐、相对低的营养盐和叶绿素a浓度区。此次观测到的盐度较1997年以前有明显升高。莱州湾各层平均的N／P和Si/N分别为16．73和1．67，都比1998－1999年渤海中部的值大，但N／P比1992，1995和1996年莱州湾的N／P明显偏低。叶绿素a浓度与硅酸盐浓度之间有较好的相关关系（α＝0.01)，表、中、底3层叶绿素a浓度同硅酸盐浓度的线性相关系数分别为：0．54，0．68和0．67。     

WASP6系统在三峡库区水质仿真中的应用

以1996—2002年三峡库区干流代表性断面水质监测资料为基础，运用WASP6系统对三峡库区水质进行了模拟与预测．结果表明，模拟值与实测值吻合较好，相对误差在15％以下的占92％；在维持现有污染负荷不变的情况下，蓄水前后水质变化不大，各断面水质均可达到地面水环境质量标准中的Ⅲ类或Ⅱ类水质标准；低水位运行的情况下，各断面的水质明显好于高水位运行情况．     

基于HEA算法的红山水库富营养化模拟和预测研究

随着经济的发展，红山水库周边的污染物排放量提高，导致水库水体富营养化问题日益突出。基于红山水库2006-2020年两个监测点水质监测数据，分析红山水库水体富营养化发展趋势，通过混合演化算法(HEA)构建红山水库水体叶绿素a浓度模拟与预测模型，结合模型阈值数据和敏感性分析，揭示影响红山水库叶绿素a浓度变化的环境因素，并量化其相关关系。研究表明：(1)红山水库两个监测点2006-2013年叶绿素a浓度波动较大，2013-2020年叶绿素a浓度呈逐渐升高的趋势；(2)红山水库北部和南部叶绿素a浓度的模型拟合值与实际测量值之间的相关系数(R²)分别为0.60和0.58,均方根误差(RMSE)分别为2.09和2.59 mg·m^-3;(3)HEA最佳单规则集的阈值和敏感性分析表明，叶绿素a浓度在一定范围内与水温(WT)、化学需氧量(COD)、高锰酸盐指数(COD_Mn)、溶解氧(DO)和氟(F)成正比，与铵态氮(NH₄-N)和生化需氧量(BOD₅)变化不显著。HEA模型能够较为精确地模拟红山...     

上海城市水体富营养化关键参量的遥感反演与时序分析

河口城市受到流域、海洋和局地人类活动的强烈影响,其水体面临污染和富营养化问题,对城市生态、生产、生活等造成极大压力.本项研究针对上海这一特大河口城市的不同水体类型,利用Sentinel-2遥感影像及水体实测光谱数据,构建了叶绿素a浓度和浊度两个富营养化的关键水质参量遥感快速反演模型,并分析了这两个关键参量的时序变化.结果表明:基于遥感的叶绿素a浓度、浊度,反演模型精度良好,相关系数（R²）分别为0.87、0.95,均方根误差（RMSE）分别为4.33μg/L、8.93 NTU. 2019年时序分析表明,上海城市水体叶绿素a浓度和浊度均为夏季最高,冬季最低.从水体类型上看,叶绿素a浓度从高到低为:养殖场/种植塘、永久性淡水湖、库塘、永久性河流、运河/输水河水体,浊度从高到低为:养殖场/种植塘、永久性河流、运河/输水河、永久性淡水湖、库塘.对2019年叶绿素a浓度和浊度的时序变化分析发现,在人类活动干扰较小的水体中,叶绿素a浓度和浊度的相关性较强;而人类活动影响较大的水体中,两者的相关性较弱.研究表明,利用Sentinel-2卫星影像可有效反演城市水体叶绿素a浓度和浊...