浑河流域沈抚段枯水期氮污染特征研究

目的研究浑河流域沈抚段枯水期水质氮污染状况,分析其污染的主要来源,并对水体水质进行评估,为水生态建设及制定浑河流域污染治理方案提供基础数据.方法开展浑河流域沈抚段枯水期水质氮污染状况调查,2015-11-17、2015-12-04和2016-01-05对浑河流域沈抚段6个干流采样点、4个支流采样点和3个排污口采样点共13个固定采样点采样,按照《水和废水监测分析方法》对水样进行检测分析,并依据《地表水环境质量标准》(GB3838—2002)对浑河流域沈抚段进行水质评价.结果浑河流域沈抚段枯水期干流的NO-2-N质量浓度在0.064~0.23 mg/L,部分地区超出天然水体中的常规值0.1 mg/L;水体中的NO-3-N质量浓度在0.35~2.8 mg/L,未超出地表水硝酸盐(以N计)的标准限值10 mg/L;水体中的NH+4-N质量浓度在0.91~3.12 mg/L,部分区域超出地表水V类标准限值2.0 mg/L;水体中的TN质量浓度在2.7~20.9 mg/L,严重超出地表水V类标准限值2.0 mg/L.结论浑河流域沈抚段冬季枯水期水质属于V类水,氮污染严重.干流中大部分的氮污染源是来自于生活污水、畜禽粪便和工业废水.     

基于氮氧同位素示踪的滨州市水体硝酸盐污染来源解析

利用硝酸盐氮氧双同位素技术和同位素混合模型,对滨州市水体硝酸盐的氮氧同位素组成进行分析,在此基础上进行硝酸盐污染溯源,确定各污染源的贡献率．结果表明:研究区地表水和地下水硝酸盐质量浓度分别为0~168.07、0~336.04 mg·L?1,超标率分别为8.70%和27.78%;从河流上游到下游,地表水硝酸盐污染有加重的趋势,地下水硝酸盐污染空间变异性较大．地表水和地下水δ（15N-NO₃）范围分别为4.02‰~10.10‰、9.07‰~18.75‰,δ（18O-NO₃）范围分别为2.24‰~6.14‰、4.93‰~10.64‰;有机肥和污水是本地地表水和地下水硝酸盐污染的主要来源,其平均贡献率分别为45%和81%,其次为含氮化肥,分别占26%和17%。通过定量分析地表水及地下水硝酸盐污染来源,可以为本地区制定防治水体污染措施提供科学依据．      

浑河流域水功能区达标性分析

目的分析浑河流域沈抚新城下游河段的污染物流经水体的水质状况,解决沈抚新城面临的水环境问题,确保当地水环境安全.方法选取COD和氨氮为污染因子,计算浑河东陵大桥至长青桥河段的水环境容量.利用QUAL2K软件模拟污水经杨官河和白沙河进入浑河后,研究区域的污染物质量浓度变化.结果计算出东陵大桥至长青桥河段的水环境容量为COD 18.23 t/d,氨氮2.54 t/d.污水集中处理后经白沙河排放,对下游浑河水质影响较小,能够满足水功能区划;合理分配水量,使污水经白沙河和杨官河分别排入浑河时,下游水质符合水功能区要求;污水全部通过杨官河排放,下游水质不能满足水功能区划.结论从而确定沈抚新城的污染物排放量、污水处理厂出水水质及污水排放位置.为浑河水资源的开发利用和保护管理提供科学依据,进而实现水资源的科学合理可持续利用.     

运用主成分分析法评价浑河水体中重金属污染来源

运用主成分分析法对浑河水体中7种重金属Cd、Pb、Cu、Zn、Hg、As、Cr的分布情况和来源进行了分析.结果表明：浑河水体中重金属的分布可由3个主成分来反映,其贡献率分别为F1（Cu和Cd）33.780%,F2（As和Hg）23.431%和F3（Pb）18.951%.通过因子得分进一步对浑河14个断面污染进行综合排序,发现抚顺区段水体中重金属污染重于沈阳区段,特别是七间房作为抚顺市的出市断面,其重金属污染最严重,其次为章党和东洲河口,而浑河上游段的出库口、古楼和阿及堡重金属污染最轻.该分析结果从整体上认识和评价了浑河水体中重金属的污染现状,为保护、管理浑河水资源提供了基础理论依据.     

淘溪流域水环境治理措施分析

通过核算淘溪流域污染源源强,结果发现,居民生活污水和畜禽养殖业的CODCr、氨氮、总磷污染物入河量分别占整个流域的86.13％、83.87％、69.89％,是淘溪水质超标的最主要原因;农业面源污染也是流域水体中氮磷的重要来源,其氨氮、总磷对水体的贡献率分别为12.37％和29.01％.针对主要污染源,当地有关部门采取了...     

潮白河流域(燕郊段)水体重金属元素分布特征及污染评价初探

水体重金属污染的问题,越来越受到人们的广泛重视。文章以潮白河流域(燕郊段)为研究对象,在燕郊段流域水体内设置了10个监测断面,测试分析了水体中八种重金属元素的分布特征,并运用单因子指数法和内梅罗综合指数法对潮白河流域(燕郊段)水体进行了重金属污染评价。结果表明:潮白河流域(燕郊段)水体中检出的重金属元素以Zn、As、Cu、Hg和Cd为主,浓度大小顺序依次为:ZnAsCuHgCdNi≥Cr≥Pb,不同的重金属元素浓度随水体水流流向存有明显的差异。以《地表水环境标准(GB3838-2002)》中的Ⅲ类水作为评价标准,评价结果表明,潮白河流域(燕郊段)水体受到了重金属元素的严重污染,污染指标为元素Hg,可能与周边密集居民区燃煤,城际高速汽车尾气排放有关。     

浑河水环境中多环芳烃(PAHs)污染来源解析

根据浑河水环境中多环芳烃的监测数据,运用主成分分析法(Principal Component Analysis)对水体中16种多环芳烃的分布情况和来源进行了分析.通过因子得分对浑河14个断面污染状况进行综合排序,发现七台子、七间房PAHs污染最严重,主要以交通和炼焦源为主;其次为东洲河,主要为石油类产品和化石燃料中低温燃烧源.而作为沈阳市的污水排放渠的于台断面中多环芳烃污染较轻.表明浑河流域水体中多环芳烃污染来源于面源污染,主要由大气沉降、路面上残留的汽车燃烧产物被雨水冲刷后带入水体所致.     

福建玉华洞降水、滴水和新生碳酸盐δ~(18)O传递及环境意义

为探究福建玉华洞石笋δ18O的气候环境指示意义,于2011年7月~2013年12月,在将乐县天阶山逐月采集大气降水以及玉华洞3个滴水点和相对应的3个新生碳酸盐沉积物的样品,并进行氢氧同位素测试,分析δ18O在大气降水—洞内滴水—新生沉积物的传递过程及其变化规律.结果表明:3个滴水点的δD和δ18O均分布在当地大气降水线(δD=8.87δ18O+17.59(R2=0.97))附近,表明滴水的δD和δ18O体现了当地大气降水δD和δ18O的平均水平;沉积物δ18O的变化范围小于相对应的滴水δ18O变化范围,更小于洞外大气降水,但3者都呈现出夏秋季偏轻、冬春季偏重的季节性变化趋势;与逐月大气降水量对比发现,沉积物δ18O受月"降雨量效应"影响较少,沉积物δ18O主要受冬夏季降水水汽源地季节性差异的影响.总体而言,玉华洞沉积物δ18O值存在较明显的季节特征,其波动较好的继承了当地大气降水信息,玉华洞石笋δ18O可以用来重建季节性高分辨率的古气候记录.     

瑶湖流域非点源氮、磷负荷估算及其控制对策

利用ArcGIS10.0软件,划分了瑶湖流域的范围,并提取了土地利用类型及其面积,在流域调查的基础上,参考国内外相关研究方法,按照农村与城镇生活污染(A类污染)、畜禽养殖污染(B类污染)、村镇与农业径流污染(C类污染)和水产养殖污染(D类污染)等4种污染来源,估算了瑶湖流域的非点源氮、磷污染负荷。结果表明:入湖氮、磷总负荷分别为346.3 t/a和102.8 t/a;B类污染是氮和磷污染的主要来源,其污染负荷占总负荷的比例分别为73.1%和85.3%;南昌县对B类污染的TN和TP贡献率大于青山湖区;南昌县对A类污染的TN和TP贡献率稍小于青山湖区;对于C类污染,TN贡献率大小为:水田村镇水浇地,TP贡献率大小为:村镇水田水浇地。在此分析基础上,提出了非点源N、P污染负荷控制对策。这为瑶湖流域水污染控制提供了理论依据和数据支撑,同时也为政府制定区域社会经济发展规划提供了决策依据。     

衢江流域地表水与地下水的转化关系

地表水和地下水之间的转换关系是流域水循环和水环境问题研究的关键.以水化学和氢氧同位素作为示踪剂可以在一定程度上反映流域内地表水和地下水之间的关系.以衢江流域为研究区,分析了流域内地表水、地下水的水化学和氢氧稳定同位素的空间分布规律和演化趋势,定性和定量地揭示了流域内地表水与地下水的转化关系,结果表明:①溶解性总固体(TDS)、pH指标显示研究区地表水与地下水水化学指标空间变化特征相似,两者转化频繁;流域上游主要是地下水补给地表水,中下游则主要是地表水补给地下水;②阴阳离子组分显示:研究区水化学类型主要是HCO3-Ca、HCO3·Cl-Ca类型水,流域内水的最终来源为大气降水;水中离子主要受岩石风化和降水因素影响;③δD-18δO关系显示氢氧同位素含量沿河水流向不断富集;依据氢氧同位素与大气降水线之间的关系,显示出研究区地下水和地表水均受大气降水补给;④地表水与地下水的定量关系显示:研究区上游主要是地下水补给地表水,地下水对地表水的平均贡献率为19.67％,日均补给量为2.73×106 m3/d;中下游主要是地表水补给地下水,地表水对地下水的平均贡献率为22.77％,日均补给量为3.49×106 m3/d.     

基于输出系数模型的云南洱海流域农业非点源污染研究

以洱海流域北部罗时江、弥苴河、永安江3个子流域作为实验区,利用输出系数模型对子流域内农业非点源氮、磷污染进行估算,结合罗时江、弥苴河、永安江水质监测数据,对模型输出系数进行率定和验证,得到一组适用于洱海流域农业非点源污染估算的输出系数.利用该组输出系数,对洱海流域范围内农业非点源氮、磷污染负荷进行估算.研究表明：氮、磷污染空间分布具有一致性,乡镇污染输出于地域分布中呈现出“南北高中间低”的趋势.不同非点源氮污染贡献率依次为大牲畜养殖>农村生活排放>种植业>生猪养殖,不同非点源磷污染贡献率依次为种植业>农村生活排放>生猪养殖>大牲畜养殖.     

徐州市区地表水体环境容量的估算与分析

在对徐州市区地表水污染源调查分析的基础上,确定了影响水环境质量的主要污染因子,对各地表水体的水环境容量进行了估算.估算结果表明,云龙湖BOD5和COD的环境容量均大于耗氧污染物的入湖量,而各河流则是污染物入河量超过其环境容量,需要进行削减.京杭运河、奎河和废黄河徐州段平水期COD的削减量分别为546.18,957.51和19476.95t/a,NH3-N的削减量分别为700.90,619.99和12004.49t/a.针对徐州市区地表水环境的实际情况,提出了相应的污染防治思路和对策.     

沣河流域水系中的硝酸盐来源时空解析

近年来,人类活动使得流域中的氮素急剧增加,河流氮污染成为研究的热点问题;然而识别水体硝酸盐来源、贡献比例仍然是氮循环的难点问题,有必要从全流域尺度进行研究。文章选取沣河水系,测定其河水溶解态硝酸盐氮、氧同位素组成,并结合水化学和重要阴离子时空变化及土地利用等数据,有效识别了沣河水系上、中、下游,丰水期及枯水期和春季雨水期氮素来源的时空变化;结合同位素质量平衡模型,定量分析了沣河主干中下游各硝态氮来源的贡献比例的变化。结果显示:丰水期,沣河水系硝态氮主要来源是大气降水,其中中下游大气降水对硝态氮贡献比例平均为68%;枯水期土壤有机氮是上游河流硝态氮的主要来源,中下游硝态氮主要来源于污水和粪肥,其贡献比例平均为67%;春季雨水期,上游硝态氮的来源主要是大气降水和土壤有机氮,中下游硝态氮来源主要是污水和粪肥、大气降水及化肥,中下游各硝态氮来源平均贡献平均比分别为:污水和粪肥(66.4±17.4)%、大气降水(25.4±23.3)%,化肥(8.2±8.0)%。     

基于水化学和稳定同位素的黄土区地下水硝酸盐来源示踪

为明确黄土区地下水中硝酸盐的来源,选择陕北典型黄土区为研究区,在取样分析基础上,综合运用特征离子、稳定同位素(δ(D)、δ(~(18)O-H_2O)、δ(~(15)N-NO~-_3)、δ(~(18)O-NO~-_3))等多种环境示踪剂对地下水硝酸盐空间分布特征、来源及转化过程进行研究,并运用同位素混合模型(SIAR)定量评价不同来源对地下水硝酸盐的贡献。结果表明,浅层地下水与深层地下水NO~-_3质量浓度超过世界卫生组织(WHO)饮用水标准(50 mg/L)的样品占比分别为73.7%和51.9%,浅层地下水硝酸盐污染程度(均值91.40 mg/L)整体高于深层地下水(均值78.24 mg/L).地下水NO~-_3含量空间分布受土地利用类型影响,浅层地下水表现为林地耕地草地果园建筑用地,深层地下水为建筑用地林地果园草地耕地。地下水NO~-_3主要来源为土壤有机氮、化肥和粪肥污水,硝化作用是地下水中氮素转化的主导过程,反硝化作用不明显。SIAR模型分析结果表明,地下水硝酸盐受农业活动和城镇化影响显著,其中,土壤有机氮、化肥、粪肥污水和大气沉降对浅层地下水硝酸盐的贡献率分别为46.9%、27.3%、22.8%和3.0%,对深层地下水的贡献率分别为31.1%、21.8%、43.8%和3.3%.     

安庆市地表水污染特征分析及防治对策

根据"十一五"期间监测数据,采用平均水质类别法及Spearman秩相关系数法对安庆市主要地表水流域水质状况进行了分析。结果表明,"十一五"期间长江安庆段水质为优,破罡湖流域水质良好,华阳河流域、皖河流域、菜子湖流域及白荡湖流域水质不容乐观,为轻度污染或中度污染。境内水域主要污染物为总磷、总氮及化学需氧量,表现为有机污染的特征,污染物主要来源于生活污水、工业废水及面污染源。结合安庆市的地域特征,提出了进一步改善地表水水质的防治对策。     

ArcGIS在水源地污染源强度空间分析中的应用

以南京市溧水区方便水库为研究对象,运用Arc GIS对其汇水区域进行子流域划分,同时结合遥感技术对各子流域污染源强度和空间分布进行模拟,确定方便水库各入库河流主要污染源及汇水区域内污染源强度分布情况,然后利用实际监测值对Arc GIS模拟值进行验证。结果表明:Arc GIS技术可直观反映各入库河流汇水面积大小及各污染源强度的空间分布情况;Arc GIS估算值与实测值计算的污染物入库量的误差范围在10%以内。     

九龙江流域农村生活污水污染定量研究

农村生活污水的随意排放已成为流域水质恶化的主要原因之一,准确估算流域农村生活污水氮磷排放量可为污染控制管理提供重要依据.本文对村庄汇水区定点水质监测分析,在了解生活污水水质特性与排污特征的同时,获取生活污水氮磷的人均排放负荷,从而定量估算九龙江流域农村生活污水营养盐污染负荷.研究结果表明,生活污水中总氮、总磷等水质指标浓度均很高,且浓度变化基本反映了居民的生活方式及作息规律.研究区人均排放量为总氮1.562kg/a,总磷0.153kg/a.九龙江全流域生活污水排放负荷为总氮5920t/a、总磷578t/a,分别占全流域农业非点源污染排放量的28%、25%.经济发达、人口集中的沿江两岸地区的氮磷排放负荷较大,应重点控制管理.     

滦河上游流域水质特征及污染源解析

滦河位于京津冀水源涵养功能区的核心区域,精准分析其水质演变特征及污染来源,对于流域水污染防治具有重要意义。本文通过对滦河上游流域19个监测断面、8个水质指标进行监测,采用对数型幂函数普适指数公式进行富营养化评价,运用主成分分析法结合多元线性回归源解析模型确定污染来源。结果表明：滦河上游流域属于弱碱性水体,大部分水体处于过饱和状态,高锰酸盐指数（CODmn）的数值丰水期变幅相对较大,年际超标率为7%,总氮（TN）浓度整体远大于氨氮（NH4+-N）浓度,且TN年际超标率高达94%,枯水期全样本超标,说明水体氮素污染较为严重。总磷（TP）全年均值为0.09mg/L,年际超标11%,整体浓度相对较低。滦河上流流域全监测区域处于富营养、中营养以及重富营养等不同程度富营养化,且处于富营养状态区域占比高达78.94%。其中丰水期富营养化程度较为严重,重富营养化均出现于丰水期。根据污染源贡献率解析可知,对水体TN、NH4+-N贡献最大的是农业非点源污染,支流还受到畜禽养殖及生活污水影响,干流TN有一部分潜在污染来源,TP和CODmn主要来自城市面源污染,五日生化需氧量（BOD5）支流主要来自于畜禽养殖、生活污水,干流区域来源相对较为复杂只受潜在污染源影响。     

SWAT模型点源输入识别方法研究——以鞍山市南沙河流域为例

点源污染的划分和核定是正确估算流域非点源污染负荷的重要工作.我国城市地区往往缺乏可靠的点源入河数据,因此,在SWAT模型的应用中需要根据有限资料进行点源污染输入识别,以确保模拟结果的正确性.本文以鞍山市南沙河流域为例构建了非点源SWAT模型,探讨了点源输入识别中总量估算、时空分配、营养物质形态划分和迁移过程中降解估算等4个方面的问题和处理方法,评估了单位负荷法、现场试验法和统计数据法等3种点源负荷总量估算方法的优劣.结果表明,统计数据法以实际统计资料为依据,能较好反映点源负荷的年际变化,估算结果较好;点源对总氮和总磷的贡献率分别达到了79%和82.5%,是南沙河流域的主要污染源.因此点源控制是改善南沙河流域水质状况的首选措施.     

洱海流域农业面源污染与水环境变化的关联分析

随着点源污染得到有效控制与治理,农业面源污染已成为湖泊水环境污染的主要来源.该文利用等标污染负荷法和相关统计、调查数据,计算了2006年～2014年洱海流域农业面源污染负荷,在此基础上,运用灰色关联分析方法,测度了农业面源污染与洱海水环境变化的关联性.研究揭示：1) 2014年流域农业污染的总排放量为8 303.63 t,折算成等标排放量COD、TN和TP分别为325.85、1371.29和420.10 m3/a,表明TN为污染超标的主要影响因子;2) 畜禽养殖关联度为0.71,种植业关联度为0.63,表明农业发展整体对洱海水环境影响较大,其中,大蒜、水稻、牛、猪的关联度分别为0.70、0.69、0.74、0.74,贡献率分别为9.35%、10.90%、35.09%、13.19%;3) 从空间分布看,海北片区的三营镇、右所镇、茈碧湖镇为流域重点污染源区,且流域主要污染物的增减变化具有一定的空间非均衡性.据此,探讨了未来洱海流域基于水环境保护的农业发展策略.