北方人为改造河流叶绿素a和环境因子时空分布特征及其相关性分析

以一个典型上游自然河流下游人为改造为城市景观河的水体张家口市清水河为研究对象,2017年3月～12月监测了两个区域8个点位的水质变化情况,总结了叶绿素a(Chl-a)和环境因子的时空分布特征,并分析其相关性。结果表明,水温(WT)、溶解氧(DO)、氨氮(NH_4~+-N)、总磷(TP)和总氮(TN)空间变化较为明显;WT、DO、NH_4~+-N、TN季节变化较为明显,TP季节变化不明显;p H时空变化不显著。源头区域的Chl-a含量较低,市中心坝区Chl-a含量相对上游流域源头区域有很显著的增加;市中心区域Chl-a含量在时间尺度上总体呈现夏季最高、春秋季略低的规律;而源头区域Chl-a含量时间尺度变化特征不明显。源头区域Chl-a含量只与WT呈现极显著正相关关系;市中心坝区与Chl-a含量呈极显著性正相关关系的环境因子为DO、CODcr、TP,呈显著性正相关的为WT、pH,呈极显著性负相关的为TN,而与NH_4~+-N无显著相关。TN/TP的平均值为33.13∶1,而营养盐与Chl-a对数相关性中TN、TN/TP呈极显著负相关,与TP呈极显著正相关。说明源头区域Chl-a含量受水体温度影响较大,但浓度较低变幅不大;市中心坝区Chl-a含量主要限制因子为磷元素且浓度较高变幅较大。     

黔东南州水库水体富营养化特征

为揭示黔东南州水库水体富营养化特征,以2019年黔东南州6个县(市)城市饮用水源水库监测数据为基础,对水库营养盐变化趋势、水环境因子的相关性及水库综合营养状态指数进行分析。结果显示:黔东南州6个水库TN、TP浓度在春季和夏季较高,氮磷浓度比(TN/TP)关系主要表现为磷限制状态。水体富营养化因子间的相关性分析表明,COD_(Mn)与WT(P0.01,r=0.435)呈显著正相关关系;TP与SD(P0.05,r=-0.235)呈显著负相关关系;TN与DO(P0.01,r=-0.488)呈显著负相关关系;SD与Chl-a(P0.01,r=-0.308)呈显著负相关关系。根据综合营养状态指数进行评价,黔东南州水库水体综合富营养状态处于中营养水平,全年未出现富营养状态,水质处于良好,富营养状态指数从高到低依次为夏季、秋季、春季、冬季。     

巢湖总有机碳的春夏季节变化及其与环境因子的关系

文章分析2012年2月至7月对巢湖总有机碳(TOC)的春夏季节变化及空间分布特征,探讨TOC与环境因子(包括水温(WT)、透明度(SD)、溶解氧(DO)、pH值、总氮(TN)、总磷(TP)、叶绿素a(Chl a)等)之间的关系.结果表明:2012年2月~7月间巢湖TOC的浓度呈逐月递增趋势,7月份达到最大值,浓度范围为37.27~60.98 mg/L.Perason相关分析显示(n=59):巢湖TOC与WT(r=0.617,p0.01)、pH值(r=0.589,p0.01)、TP(r=0.653,p0.01)、Chl a(r=0.659,p0.01)之间均呈显著的正相关,与SD(r=-0.462,p0.01)呈显著负相关,与DO和TN没有相关性.     

生物膜添加对表流湿地净水能力、湿地植物及藻类群落的影响

为了研究添加生物膜对表流湿地水体系统净水能力、湿地植物及藻类群落的影响,设置6个不同生物膜载体密度的表面流芦苇人工湿地,比较其对主要污染物的去除效率及水体中DO、浊度的变化。调查对表流湿地中芦苇、着生藻类、浮游藻类的影响,并运用SPSS软件进行统计分析。结果表明,添加生物膜显著提高了表流湿地对污染物的净化能力,对COD_(C_r)、TN、TP、氨氮的去除率分别提高了4.7%~12.8%、3.2%~11.9%、-1.3%~7.6%、5.9%~11.7%,生物膜添加量与污染物去除率间有明显正相关关系。添加生物膜对水体中DO、浊度影响较大,当载体密度较高(≥3.3棵/m2)时,水体DO、浊度明显改善,生物膜添加量与浊度存在明显的线性负相关关系。研究发现添加生物膜对芦苇的生长状况、着生藻类密度和结构均没有显著影响,而水体中添加生物膜促进了浮游藻类的光合作用。     

福建省山仔水库水体季节性分层特征研究

对福建省敖江流域山谷型的山仔水库2005年水温和水化学(DO、pH、总溶解性磷质量浓度)进行监测,结果表明:山仔水库的水温在3-11月之间保持稳定分层,在夏季形成明显分层,这种温度分层结构有效限制了上下水团的混合,形成显著的水体溶解氧分层,特别是夏季由于有机物的消耗,在沉积物-水界面形成厌氧层;12月至次年1-2月随着水体表层气温的急剧下降,水体分层结构失稳,水库上下层水体垂直交替,底部厌氧释放的还原性物质被带入上层湖水,说明水温季节性的分层对山仔水库水质的变化起重要作用.     

贵州某水库pH异常成因分析及控制

以赫章县某水库为研究主体,探明水库pH值异常成因,于2020年5月至6月对调查区水库pH、DO、水温、TP、TN、叶绿素a、COD等参数进行了分析。分析结果表明,2020年5月至6月调查区水库库区来水减少,水体更新减缓,水体由贫营养状态发展至中营养状态,营养状态、水文、气温及光照条件的变化为藻类等浮游植物繁育提供了条件,使得在水体中2 m以内的浅水体区域光合作用显著活跃,改变了水体碳酸平衡,造成水质偏碱性,表征为pH异常偏高或超标(pH≥9.0)。     

南太湖水体叶绿素a含量与氮磷浓度的关系

在2007年6月-2008年4月对南太湖近岸水域4个航次生态环境调查的基础上,进行了叶绿素a含量(CHL-a)与总氮(TN)、总磷(TP)浓度及氮磷比(N/P)关系的统计分析。结果表明:南太湖水体中CHL-a含量与TN浓度的关系存在显著的季节差异,在蓝藻水华大范围爆发的2007年6月和2008年4月两者呈高度显著的正相关,而2007年10月和2008年1月两者无显著性关系;CHL-a含量与TP浓度在4次调查中皆无显著性关系;岭回归分析显示,N/P在10~25之间是南太湖水体中附着藻类的最佳生长范围,此时总氮、总磷浓度及氮磷比与CHLa含量呈显著的正相关,四者的多元回归关系为(CHL-a)=-0.001 2+0.0064×(TN)+0.0215×(TP)+0.0005×(N/P)(R=0.543,P<0.023)。总体来说,南太湖水体中的总氮、总磷浓度及氮磷比皆在藻类生长的适宜范围内,氮磷浓度处于较高水平,已经不是藻类生长的限制因素,在不同水温、光照等环境因子的作用下,加入本水域复杂的水文、季风共同影响下形成了蓝藻水华爆发的季节性差异。     

福建省山仔水库蓝藻门微囊藻属时空分布研究

于2011年不同季节对山仔水库水体物理和化学指标、浮游植物和浮游动物进行监测,分析了蓝藻门微囊藻属在水平和垂向空间上的分布规律,探索了微囊藻属生物量与环境因子的相关关系.结果表明,不同季节山仔水库大坝断面微囊藻属细胞丰度在105~107L-1之间变化,夏季水体微囊藻属细胞丰度达到107L-1,浮游植物群落中微囊藻属的比例高达95%以上;冬季水体微囊藻属细胞丰度为105L-1,浮游植物群落中微囊藻属的比例在20%~45%.5-9月,表层水体微囊藻属细胞丰度高于底层水体,秋末到冬季水体表层与底层的微囊藻属细胞丰度相差不大,水温与微囊藻属细胞丰度呈显著正相关,轮虫与微囊藻属细胞丰度呈显著负相关.分析可知,水温分层是影响山仔水库微囊藻属垂向分布的重要因素之一.     

山美水库综合水质标识指数评价

根据2004-2006年监测数据,运用综合水质标识指数对山美水库水质进行评价.结果表明,山美水库主要污染因子的污染程度大小排列次序:总氮(TN)总磷(TP)粪大肠菌群高锰酸盐指数(CODMn)溶解氧(DO)NH4+-N5日生物耗氧量(BOD5);山美水库水质总体达Ⅱ类水标准,满足水体功能区Ⅱ类水目标,但主要污染因子中有TN,TP,粪大肠菌群等3项水质指标超标,尤其是TN严重超标,达到地表水标准劣Ⅴ类;而TP和粪大肠菌群达到地表水标准Ⅲ类;总的来说,TN的严重超标,TP含量的逐年上升,表明水库富营养化趋势明显.     

BP神经网络水华预测模型的敏感性分析

敏感性分析能够定量地评价模型输入变量的变化对输出结果产生的影响,是揭示模型蕴含规律的有效途径.本文将敏感分析方法应用于BP神经网络巢湖水华预测模型中,分析结果表明巢湖水华形成受诸多环境因子共同影响,水温、溶解氧、浊度、气温、光照强度等环境因子变化与藻类质量浓度变化相关,其中气温是最大影响因素,相对贡献率达到17.01%;气压的上升则不利用于藻类质量浓度的增加;pH值的上升对藻类质量浓度的影响有正有负.     

白洋淀三大典型水域浮游植物群落及水质评价

2013年4-11月份对白洋淀净水区、养殖区、临村落区等三大典型水域的浮游植物进行了调查,对比分析了群落结构特征,并对水质进行了评价.结果表明:2013年4-11月份白洋淀三大典型水域浮游植物群落的第1优势类群均为绿藻门,净水区和养殖区的浮游植物次优势类群为硅藻门,临村落区的次优势类群为蓝藻门;根据浮游植物生态指标及水质因子评价白洋淀三大典型水域水质状况,表明净水区水体处于中营养化状态;养殖区与临村落区水体处于富营养化状态;净水区的硅藻分布与环境因子关系复杂,绿藻的分布与总磷(TP)、总氮(TN)、pH和溶解氧(DO)等相关性较高,养殖区的硅藻与TP、TN相关,蓝藻的生长受到氮磷营养盐的抑制.临村落区蓝藻的分布与氮磷营养盐相关性较高,硅藻的分布与pH、水温和TP等相关.冗余分析(RDA)表明,三大典型水域浮游植物分布明显受环境因子的影响.     

滇池浮游植物群落结构的时空变化及与环境因子的关系

在滇池外海选取8个样点, 调查分析主要的环境因子和浮游植物群落的季节和年际变化, 并识别其相关关系。在滇池共检测出浮游植物6门49 属84种, 其中绿藻门的种类数最多, 占59.2%, 其次是蓝藻门, 占16.67%, 硅藻门占5.95%; 全年蓝藻门占优势, 春季隐球藻(Aphanocapsa sp.)占优势, 其他季节微囊藻(Microcystis sp.)占绝对优势。研究结果表明: 1) 藻密度和生物量的季节变化不一致, 与藻类组成的季节演替以及不同藻类的生物量大小存在较大差异有关; 2) Shannon-Wiener物种多样性指数(H)较小, 季节变化不显著; 3) 藻密度和生物量与TP正相关, 与 NO₃^-和N:P负相关; 而H与TP负相关, 与NO₃^-和N:P正相关; 4) 营养盐是影响浮游植物群落分布的关键因子, 滇池最重要的优势种微囊藻的密度和生物量与pH、NH₄⁺和TP浓度正相关, 与NO₃^-、N:P、TN、DOC和TOC的浓度负相关。推测除环境因子外, 绿藻、硅藻等优势度较小的藻类受其他生物因素的影响较大(如种间竞争和捕食等), 掩盖了环境因子对藻类的真实影响。     

基于一级动力学模型的水培蔬菜滤床氮磷去除模拟

采用水培蔬菜滤床(HVFB)净化及经生化处理后的生活污水尾水,并选用一级动力学模型开展HVFB氮磷去除动力学试验研究.基于Arrhenius公式采用试验数据分析水温与一级反应面积速率常数K间关系,采用乘幂和指数回归方程拟合20℃时面积速率常数K20与水力负荷间关系,并构建滤床模型拓展式.Arrhenius拟合结果表明,番茄滤床的氨氮、总氮(TN)和总磷(TP)的温度系数θ值分别为1.08,1.06和1.01,空心菜滤床θ值分别为1.07,1.04和1.00,氨氮、TN的K值与水温呈显著正相关,氨氮的K值受水温影响更为敏感,TP的K值与水温无明显关系.在拟合K_(20)与水力负荷关系上,乘幂回归整体上较指数回归具有更高的准确性.考虑了水温和水力负荷因素的一级动力学模型拓展式的预测具有较高的准确性和可靠性.增强TN去除效率(水温小于19.5℃)和TP去除效率(水温大于19.5℃),可有效提高HVFB整体进水水力负荷.     

白洋淀轮虫群落结构及富营养化评价

于2018年5月(春)、8月(夏)和10月(秋)对白洋淀26个采样点轮虫物种组成和群落结构进行了系统调查,测定了水温(WT)、溶解氧(DO)、pH值、水深(WD)、透明度(Tr)、总氮(TN)、总磷(TP)、叶绿素a(Chla)等环境因子,分析了轮虫群落参数与环境因子的关系,综合评价了白洋淀水体富营养化程度.共鉴定出轮虫21属61种,以耐污性种类为主,角突臂尾轮虫、萼花臂尾轮虫和小多肢轮虫为优势种.各采样点轮虫种数差异较大,最多为20种(聚龙淀),最少仅为6种(大麦淀).轮虫平均丰度和生物量呈现明显的季节变化,秋季最高(3 372 ind./L,0.90 mg/L),夏季其次(1 240 ind./L,0.88 mg/L),春季最低(210 ind./L,0.22 mg/L);轮虫最高丰度为6 930 ind./L(三角淀,秋季),最低仅为2 ind./L(平阳淀,夏季).Shannon-Wiener多样性指数(H')和Pielou均匀度指数(J)夏季最高(分别为2.30和0.86).经相关性分析发现,轮虫丰度与DO、WD、Chla、TP呈显著正相关,而与Tr显著负相关;轮虫种数与WD显著正相关,与WT显著负相关.与历史资料相比,白洋淀水质在一定程度有所好转,但仍处于富营养化状态.     

向海与查干湖湿地水环境化学特征对其浮游植物群落结构差异性的影响

利用CANOCO4.5软件研究向海与查干湖湿地浮游植物群落结构的差异性,并结合湿地补水水环境化学因子的差异性,分析湿地浮游植物群落结构差异性的成因.结果表明:向海与查干湖湿地的地理和气候等环境条件相似,其水环境化学因子均存在污染,查干湖湿地水环境化学污染程度较严重;两个湿地浮游植物的群落结构分布相似,均为蓝藻门丰度最大,查干湖湿地检出浮游植物种类及优势种均偏少,各门检出种类数量存在一定差异;pH、总磷(TP)、生化需氧量(BOD5)和碳酸氢盐为影响向海湿地浮游植物分布的主要水环境化学因子,而pH、TP、总氮(TN)、溶解氧(DO)和BOD5为影响查干湖湿地浮游植物分布的主要水环境化学因子;湿地区域土地利用程度及补水来源是向海与查干湖湿地水环境特征及浮游植物群落结构特征存在显著差异的主要原因.     

北美冬青光合作用日变化特征及其与生理生态因子的关系

为揭示北美冬青光合作用日变化规律及其影响因子,采用美国LI-COR公司生产的LI-6400XT便携式光合测量系统测定了北美冬青叶片光合作用及生理生态因子的日变化过程.结果表明,郑州地区引种的北美冬青,其净光合速率和气孔导度的日变化呈"双峰"型曲线,在11:00和15:00达到峰值,13:00达到最小值,光合作用存在明显的"午休现象".蒸腾速率为"单峰"型,而胞间CO_2浓度呈U型曲线.北美冬青光合作用的各生理生态因子的相关性分析表明,气孔导度与净光合速率显著负相关,对净光合速率起决定作用;蒸腾速率和胞间CO_2浓度对光合作用显著正相关;光合有效辐射、大气温度与净光合速率呈不显著的正相关关系.     

嘉陵江重庆段营养盐空间变化特征及营养状态评价

为研究嘉陵江水环境的演变过程以及为嘉陵江环境治理提供依据和技术支持,对嘉陵江重庆段7个断面总氮(TN)、总磷(TP)、叶绿素a(Chla)、高锰酸盐指数(CODMn)、透明度(SD)、硝态氮(NO-3-N)、亚硝态氮(NO-2-N)、氨氮(NH+4-N)、总溶解态磷酸盐(TDP)进行2年的连续监测,对营养盐的空间变化特征进行分析,结合相关性分析,利用单因子法和综合营养状态指数法评价水体营养盐结构和营养状态。研究结果显示,研究区水体TN,TP,Chla,CODMn含量和SD差异较大,TN和TP的值远高于发生富营养化的阈值。相关性分析表明Chla与SD,TN,CODMn相关性不显著,与TP呈极显著负相关;SD与TN,TP,CODMn呈极显著负相关,TN,TP呈极显著正相关。利用单因子评价方法表明嘉陵江重庆段水体水质以II类为主,但由于草街水库的修建导致水体流速温度等变化,故虽然嘉陵江重庆段水体总体营养状态评价低于轻度富营养化阈值,但已发生水华爆发,应引起高度重视。
     

水体中TN/TP与藻类产生周期及产生量的关系

通过室内模拟的方法研究了用自来水作为试验水,当TN/TP在25∶1～4∶1的范围变化时,藻类的产生周期及产生量的变化情况.试验设置了25∶1,20∶1,15∶1,12∶1,10∶1,4∶1 6个比值.为了探讨温度对藻类产生的影响,分别在夏季和冬季做了对比试验.结果表明:当TN/TP在25∶1～12∶1的范围时,藻类的产生周期随TN/TP的减少而缩短,产生量随着TN/TP的减少而增加.在TN/TP为12∶1时藻类的产生周期最短,产生量最多.而TN/TP从12∶1～10∶1时,藻类的产生周期却随TN/TP的减少而增加,产生量随TN/TP的减少而减少.在TN/TP为4∶1时,没有产生藻类.季节对藻类的产生影响比较大.在夏季,藻类的产生周期较短,生产量较多;在冬季,藻类的产生周期较长,生产量相对较少.     

冬-春季节浮床技术净化重污染河水的动态试验研究

以苏州市重污染河道水体为研究对象,在冬-春季节进行利用浮床技术种植水芹菜净化重污染河水的动态试验.研究结果表明,进水ρ(TN)和ρ(TP)分别为7.05~9.99 mg/L和0.29~0.73 mg/L时,水芹菜能正常生长,在水力负荷为0.5m3/(m2.d)的条件下,水芹菜浮床对重污染河水中的NH3-N,TP,TN的去除率与水温正相关,对藻类的抑制作用稳定;营养盐的去除负荷随原水质量浓度的增加而增大.水芹菜是冬-春季节净化重污染河道的经济有效的生物材料.     

三岔河干流水质相关性及时空变化特征研究

三岔河是乌江的源头,为充分了解三岔河流域水质状况,更好的保护源头水,研究了2022年三岔河干流水质时空变化特征及DO、pH、NH₃-N、TN、COD_Cr、BOD₅、COD_Mn和TP等8项监测指标之间的相关性。结果表明：1)三岔河干流全年水质均保持在Ⅲ类及以上类别(TN不参与评价),水体水质良好,水体全年呈现弱碱性,DO含量较高,外源污染主要为沿河两岸农业面源和周边居民生活污水排放。2)空间变化趋势：COD_Cr、COD_Mn和BOD₅ 3个监测指标空间变异系数均在0.3～0.5之间,空间变化不明显,三者之间存在显著的正相关,空间变化特征均为中游>下游>上游;NH₃-N与TP的空间变异系数均超过0.9,二者均存在显著的空间分布差异,二者之间存在极显著正相关,变化特征均为中游>上游>下游;TN与其余指标均不存在显著相关性,TN呈现下游>中游>上游的空间变化特征。3)时间变化趋势：202...