贡湖环湖带河网污染物负荷及输移规律

通过实地调研、资料解析、模型计算等多种方式获取数据,对2005～2009年贡湖环湖带河网污染物负荷及输移规律进行深入研究。结果表明：①与贡湖湾进行水体交换的河道主要为苏州河网及望虞河。望虞河总体流量表现为出湖略大于入湖,污染负荷总体表现为入湖;苏州河网总体流量及污染负荷均表现为净入湖状态。②望虞河平均入湖污染负荷量COD为416.42 t/a,TP为29.84 t/a,TN为598.32 t/a,NH3-N为254.28 t/a;苏州河网平均入湖污染负荷量COD为481.73 t/a,TP为16.81 t/a,TN为540.87 t/a,NH3-N为250.66 t/a。③汛期,大部分污染负荷经苏州南部口门随水流进入贡湖;非汛期,贡湖湖水由南部口门进入河网,向东北流动进入浒光运河等周边水体。     

太湖贡湖湾(望虞河以西)主要河口区域水质状况评价

为探讨贡湖湾(望虞河以西)河口区域的水质状况,采用WQI(水质综合指数)在夏季(2017年8月)和冬季(2018年3月)对其8个河口区域的31个点位进行了水质状况评价,并计算WQI_(min)(最小水质综合指数),识别主要水质因子。WQI将水质状况分成5个等级进行评价,即WQI 90为非常好,70 WQI≤90为好,50 WQI≤70为中等,25≤WQI≤50为差,WQI 25为非常差。研究表明:①研究区域的水质状况具有显著的季节性差异,夏季的水质状况总体评价为中等(WQI为54. 62),冬季总体评价为好(WQI为73. 63);②河口之间的水质状况具有区域性差异,夏季闸门内外水质状况差异明显,河道的水质状况优于湖泊,小溪港河口区域水质状况相对最差(WQI为47. 50),冬季壬子港河口区域的WQI最小,为62. 84;③总磷(TP)、总氮(TN)、溶解氧(DO)和高锰酸盐指数(COD_(Mn))等4个水质指标是影响研究区域水质状况的关键性因子。研究显示:贡湖湾(望虞河以西)河口区域的水质状况具有明显的时空差异,WQI的分级评价和关键因子识别能为研究区域的水环境治理提供参考依据,并有助于为相关管理部门对同类河口的水生态修复提供决策思路。     

引江济太通道望虞河的水质变化特征及磷通量计算

基于2007—2021年望虞河流域的每月巡测水质数据和2个水利枢纽调水数据，以及2021年沿望虞河布设的13个采样点数据，分析望虞河—贡湖在引江济太工程下的水质时空变化特征并计算望虞河出入湖磷通量。结果表明，长江来水除TN外可达到Ⅲ类水标准，西岸支流恶化望虞河水质，使得沿程水质变化特征复杂并抬升入湖污染负荷。2007—2021年引江济太调水期间，望虞河入湖的COD_Mn、TP相较长江来水分别上升40.2%和13.3%,长江来水本身也有导致贡湖水质恶化的风险。同期望虞河引江入湖磷通量累计1 306.3 t,净通量237.5 t,对贡湖造成高磷素负荷冲击。     

观山湖湿地公园水体中氮·磷分布及富营养评价

[目的]评价观山湖湿地公园水体质量。[方法]以观山湖湿地公园水体为研究对象,通过不同时期的采样监测,研究湿地水体氮、磷的时空变化特征,并运用营养状态指数法对水体富营养化状态进行评价。[结果]湿地水体中氮、磷无明显的空间分布特征,但有明显的时间分布特征,TN浓度丰水期大于平水期,TP浓度丰水期小于平水期;2014—2016年除下湖的TN浓度呈下降趋势外,下湖的TP浓度和上湖的TN、TP浓度均呈增加趋势。富营养化评价综合指数表明,观山湖湿地水体在时空尺度上均处于轻富营养化状态,且磷为湿地水体的营养盐限制性因子。[结论]为防止观山湖水体进一步富营养化,应控制氮、磷的引入,尤其是磷的引入。     

竺山湖主要入湖口水质及富营养状态评价

[目的]以竺山湖主要入湖口为研究对象,评价其水质及富营养化状况。[方法]对3条入湖口水质开展了连续3年的监测,监测结果参照GB 3838—2002中IV类水质标准,采用单因子评价法、综合污染指数法和综合营养指数法进行评价。[结果]单因子评价结果表明,只有沙塘港入湖口BOD5单项污染指数大于1.00,3条入湖口水质NH4+-N和BOD5月均值超标范围分别为30.56%~41.67%和25.00%~52.78%,TP均未见超标。综合污染指数评价表明,3条入湖口水质平均综合污染指数均为0.70~1.00。殷村港入湖口和太滆运河入湖口水质优于沙塘港入河口水质。综合营养指数评价结果表明,3条入湖口水质营养状态指数为63.6~64.8,属于中度富营养状态。其中TN、TP和SD营养状态指数较高,Chl-a和CODMn营养状态指数较低。由于3条入湖河流汇集了大量的N、P,从而导致TN和TP的营养状态指数较高,对Chl-a和CODMn浓度控制得相对较好,从而在入湖口表现出这两项指标营养状态指数较低。[结论]造成竺山湖富营养化的主要外源贡献来自于入湖河流的TP和TN输入,应加大对入湖河流N、P污染物的削减治理。     

乌梁素海水质变化特征

[目的]研究乌梁素海水质变化特征和污染物浓度的时空分布。[方法]利用2014—2016年乌梁素海12个采样点的实测数据,选取TN、NH_3-N、TP、COD这4项污染指标,分析其水质变化特征和污染物浓度的时空分布。[结果]近3年来乌梁素海的水质逐年改善,由于芦苇等植物吸收过滤及沿途污染物的物理沉降等,由西北部入湖地区各点向湖心和西南部出湖地区的污染物浓度降低;污染物浓度随时间变化明显,TN、NH_3-N、TP、COD浓度整体体现出1月(枯水期)浓度较高,5月(平水期)最低,9月(丰水期)污染物浓度普遍重新回升。污染物浓度与气温和蒸发量无显著相关,与降水量相关,且湖泊水质主要与农田退水有关。[结论]该研究为乌梁素海水污染治理和环境管理提供科学依据。     

观山湖氮磷浓度与水质因子关系研究

[目的]研究观山湖氮磷浓度与水质因子的关系。[方法]对观山湖水体氮磷及相关水质因子进行了含量监测,分析观山湖氮磷浓度水质特征及水体中氮磷不同形态浓度与水质因子之间的相关性,利用多元逐步回归方程分别建立氮磷浓度与水质因子的关系。[结果]亚硝酸盐氮(NO_2~--N)与总氮(TN)呈显著负相关,硝酸盐氮(NO_3~--N)与叶绿素a(Chla)、总磷(TP)及氨氮(NH_4~+-N)均呈显著正相关,氨氮(NH_4~+-N)与叶绿素a(Chla)及硝酸盐氮(NO_3~--N)也呈显著性正相关,氨氮(NH_4~+-N)的模型中仅与叶绿素a(Chla)有关。总磷(TP)浓度与叶绿素a(Chla)、可溶性磷(DP)、硝酸盐氮(NO_3~--N)呈显著正相关,可溶性磷(DP)与叶绿素a(Chla)及硝酸盐氮(NO_3~--N)呈正相关。总磷(TP)和可溶性磷(DP)的模型都仅与叶绿素a(Chla)有关。[结论]观山湖总体水质良好,未达到富营养化。     

滇池主要入湖河道口旱季/雨季水体氮磷污染物变化研究*

 分别于旱季和雨季对盘龙江、大清河、宝象河、捞渔河、柴河、东大河等16条主要的滇池入湖河道的入湖口氮、磷污染物含量进行监测,分析不同入湖河道口氮、磷污染物的时间和空间变化。结果表明：无论是旱季还是雨季,流经昆明主城区的河道其入湖口氮、磷污染物的浓度远高于流经呈贡县的河道和流经晋宁县的河道,流经呈贡县的河道其入湖口氮、磷污染物的浓度比流经晋宁县的河道高。在雨季流经昆明主城区的入湖河道其入湖口氮、磷污染物的浓度远低于旱季;流经呈贡县的河道其入湖口氮、磷污染物的浓度雨季比旱季有明显的增加,流经晋宁县的河道其入湖口氮、磷污染物的浓度雨季比旱季有明显的降低。     

基于元胞自动机模型的洱海水体TN·TP净化模拟

[目的]探讨基于元胞自动机模型模拟洱海水体演化的可行性。[方法]以洱海水体为例,根据入湖河流的径流量和入湖口的地理位置,进行聚类分析,构建入湖河流模型;基于元胞自动机模型构建洱海水体的演化模型,模拟对洱海水体TN、TP的净化能力。[结果]春末到秋初,对洱海水体TN、TP的净化能力较强;秋末到春初,对洱海水体TN、TP的净化能力较弱;对洱海水体TN、TP的全年净化总量分别为1 158.76、287.73 t,净化效率分别为79.94%和93.63%。[结论]元胞自动机模型对洱海水体TN、TP的净化效果良好,且对洱海自身的水质改善、水资源保护和利用具有积极作用。     

贡湖湾生态修复区沉水植物群落对蓝藻的消纳作用

[目的]探讨沉水植物对蓝藻密度及水质的影响。[方法]在贡湖湾生态修复区现场试验和数据分析的基础上,通过建立贡湖湾生态修复区等比例缩放中尺度模型,研究沉水植物群落对蓝藻的消纳作用、对水质的净化效果和净化时间,同时研究了沉水植物在逆境胁迫下的生理反应。[结果]沉水植物群落能够在15 d消纳高浓度蓝藻,并使水体水质由Ⅴ类净化到Ⅱ类;在逆境胁迫下不同沉水植物酶的活性表现出差异,过氧化物酶(POD)活性较超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)高出很多。[结论]该研究可为贡湖湾生态恢复提供科学依据。     

黄河口滨海湿地4条入海河流污染物现状调查

[目的]研究黄河口滨海湿地4条入海河流污染物现状。[方法]在黄河口滨海湿地选取4条污染较为严重的河流(广利河、神仙沟、挑河和潮河),分别于2009和2010年5月(枯水期)、8月(丰水期)和11月(平水期)在这4条河流采集水样,测定水体营养盐、COD、叶绿素和石油类等指标,采用内梅罗指数和综合营养状态指数评价法进行污染物现状调查和评价分析,了解湿地整体河流水体质量现状及其对水生态环境带来的危害。[结果]黄河口4条主要入海河流水质整体污染较为严重,属于富营养化水平,主要污染因子为TN、TP、NH 4+-N和石油类;入海河流水体N、P含量过高造成了渤海湾水体富营养化,从而引发赤潮,使渤海近岸生态环境受到一定程度的破坏;与历史数据对比,河流水体氮磷污染明显加剧,石油类污染未见显著增长,整体水质污染形势不容乐观。[结论]该研究为黄河口滨海湿地及近岸海域水体的保护和利用提供理论依据。     

不同客水对南淝河水体富营养化的影响及其降解特征

[目的]研究不同客水对南淝河水体富营养化的影响及其降解特征。[方法]以典型城市河流南淝河为研究对象,调查受不同排口影响下南淝河水质特征,评价南淝河水体富营养化状态;并以初期雨水、道路径流和污水处理厂尾水为代表性客水来源,探明不同来源客水在客水土著微生物、光化学的作用下水质及溶解有机质组成的变化特征。[结果]南淝河水体总氮(TN)和总磷(TP)含量受污水处理厂尾水排放影响较大,且南淝河总体上处于富营养或超富营养状态,但叶绿素(Ch-a)含量和富营养化等级在受不同排口影响下的河段中却不存在明显差异;不同来源客水在土著微生物和光化学作用下,其TN和TP均有较大的削减,且溶解有机质(DOM)组成发生了明显的转化。[结论]该研究可为城市河流的综合整治,特别是入河污染物的削减技术提供新思路。     

土地利用驱动下洱海流域入湖河流水质时空分布规律

为更好地保护湖泊流域水环境,以洱海流域三大主要入湖水系为研究对象,采用空间分析、统计分析与模型相结合的方法,对2014年入湖河流水质对洱海水质的影响及土地利用驱动下的水质变化特征进行分析。结果显示:2014年三大主要入湖水系COD、TN、TP、NH4+-N均超过Ⅱ类水功能要求,TN、TP是主要污染因子;入湖河流水质存在时空差异,整体水质雨季较差,氮磷重污染区域为波罗江水系,苍山十八溪水系次之,北三江水系氮磷浓度相对低,但季节性差异显著。入湖河流与湖泊水质时空关联密切,雨季两者关联更强;空间上除TN外,入湖河流与湖泊污染分布规律基本一致。全流域尺度下COD与植被面积百分比呈显著负相关(P<0.05);TN、TP与建设用地面积百分比极显著正相关(P<0.01),与其他用地面积百分比呈显著负相关(P<0.05)。而由于三大入湖水系COD、TP、NH4+-N存在显著的空间异质性,采用地理加权回归模型进一步分析发现,COD与植被面积百分比、TP与建设用地面积百分比的回归关系随着空间位置变化有较大差异,前者相关关系由正相关转为负相关,拟合程度由南向北递增,后者在整个流域均呈正相关,拟合程度在西部苍山十八溪水系和北部入湖区域较高。因此建议流域污染治理应以雨季面源污染控制为主,重点加强波罗江水系面源污染综合治理,以及苍山十八溪水系城镇地表径流管控,同时应优化北三江植被等生态用地对径流的截蓄净化功能。     

复杂流域氮磷污染物输出特征及模拟——以南京市云台山河流域为例

为定量分析复杂流域下垫面氮磷面源污染对流域水环境的影响,研究以南京市云台山河流域为研究对象,结合原位观测,并构建降雨-径流水文模型以及面源污染负荷模型,对云台山河总氮(TN)、总磷(TP)浓度的时空变化特征以及流域不同下垫面TN面源污染产生及入河特征进行分析。水质监测结果表明:云台山河TN平均浓度为5.1 mg·L^-1,各河段TN均超Ⅳ类水质标准。TP平均浓度为0.14 mg·L^-1,仅阳山河支流超Ⅳ类水质标准。TN浓度整体表现为下游高于上游,旱季高于雨季。TP浓度空间变化不明显,年内变化缓慢,表现为逐渐下降的趋势。水文模型及面源污染负荷模型对TN的模拟效果较好,模拟结果表明云台山河流域TN年产生量为581.1 t,主要来自农田径流与农村生活源,胜利河片区和主干流片区是TN污染物的主要来源区域。流域TN年入河量为187.8 t,占面源产生量的32%。受土地利用方式及城镇化程度影响,不同片区TN面源污染入河量呈现明显的空间差异性。为达到目标水质,流域TN需削减量为137.3 t·a^-1,其中农田径流与农村生活污染需削减量分别为55.5 t·a^-1和39.7 t·a^-1。研究表明在流域水文资料较缺乏的情况下,结合原位观测与模型构建,可实现流域面源污染物负荷的定量估算。     

Effects of Self-purification of River Water on Laundry Wastewater

[Objective] This study was conducted to investigate the effect of laundry wastewater on the quality of river water and the dilution purification effect of river water on laundry wastewater.[Method] The effects of laundry wastewater on the contents of total nitrogen (TN),total phosphorus (TP),suspended solids (SS),chemical oxygen demand (COD) and linear alkylhenzene sulfonic acid (LAS) were studied in 7 rivers of Shaoxing City.[Result] (1) The contents of TN,TP,SS,COD and LAS increased by 92％,99％,340％,351％ and 923％,respectively,at the discharging moment of laundry wastewater;and (2) the five pollutional indexes significantly decreased over time,and especially 2 h after the discharge of laundry wastewater,compared with former the discharge of laundry wastewater,the contents of TN,TP,COD and ILAS increased by 6％,11％,9％ and13％,respectively,while the contents of SS still increased by 76％,i.e.,SS required a longer time to achieve serf-purification.[Conclusion] Laundry wastewater has some influence on thequality of river water,and the self-purification function of river water could effectively remove pollutants.     

普通与精制无纺布对富营养化河水中TN·TP的去除效果

[目的]研究不同材质无纺布材料对富营养化河水中污染物的去除效果。[方法]研究了普通无纺布(普纺)和精制无纺布(精纺)处理对富营养化河水总氮(TN)与总磷(TP)的去除效果。[结果]随着处理时间的延长,2种处理下水体中TN、TP含量均逐渐降低,并趋于稳定。试验期间,普纺处理对TN、TP的去除率为41.39%与39.27%,而精纺处理对TN、TP的去除率为52.98%与68.68%,均显著高于对照(污染自然降解)处理。[结论]吸附材料精纺对富营养水体具有较好的处理效果,可以用于富营养水体治理。     

磨盘山水库总氮、总磷变化倾向的灰预测

氮和磷是磨盘山水库水体非点源污染最主要的污染物。根据汇入水库的支流水体中TN、TP的历年实际监测结果,可以模拟虚构历年水库水体中TN、TP的浓度,并以此作为灰预测所需数据,运用灰色模型预测水库水质TN、TP的变化倾向。经4种检验证明,建立的GM(1,1)模型精度较高,预测结果与实际监测浓度接近。从利用单一的GM(1,1)模型和GM(1,1)模型群预测比较可以看出,以模型群统计平均值作为最终预测值,使得预测精度更加准确,提高了预测结果的可信度,从而避免由于信息不稳定性在单一灰色模型所造成的缺陷。     

洗衣废水对河水水质的影响

[目的]研究洗衣废水对河水水质的影响。[方法]研究了绍兴市越城区4条河河埠头洗衣废水对河水总氮(TN)、总磷(TP)、悬浮物(SS)以及化学需氧量(COD)的影响。[结果]洗衣废水排放瞬间河水COD及TN、TP、SS含量分别上升了507%、229%、148%、722%;随着时间的延长,4项指标含量均显著下降,尤其是洗衣废水排放60 min后,河水COD及TN、TP含量仅比洗衣废水排放前上升了50%、16%、44%,但河水SS含量仍然上升127%,需要更长时间的河水自净作用来去除。[结论]洗衣废水排放对河水水质具有一定影响,而河水的自净作用可以有效去除污染物。     

基于GWLF模型的于桥水库流域氮磷负荷估算及来源变化解析

外源氮磷污染物输入是于桥水库富营养化加剧的主要原因之一。为了研究“水十条”实施以来于桥水库流域氮磷污染负荷的变化，采用GWLF模型模拟各个子流域产流量，再乘以子流域出口断面总氮（TN）、总磷（TP）监测浓度，进而估算整个流域氮磷污染负荷，并对2016—2017年氮磷污染的来源和变化情况进行分析。结果显示：2016—2017年于桥水库流域年均TN负荷2 574.6 t，TP负荷94.6 t。引滦调水、入境河流、库周产流和大气降水对TN的贡献占比分别为27.9%、46.8%、17.3%和8.0%，对TP贡献占比分别为66.3%、17.3%、13.6%和2.8%。与2016年相比，2017年流域TN负荷增加35.6%，主要是由于引滦调水TN浓度大幅上升（增幅239%）、沙河等流域产流量增加（增幅11.4%）导致；2017年流域TP负荷减少74.0%，主要是由于引滦调水和沙河等河流TP浓度均明显下降（降幅分别为87.8%和71.0%）导致。因此，建议于桥水库流域环境管理部门加强总氮面源污染防控，同时选择大黑汀水库氮磷浓度较低的时期调水，以减少氮磷污染负荷。