基于综合水质标识指数法的混养鱼塘水体富营养化评价和特征分析

为了解淡水混养鱼塘的水环境效应,以2012年5~10月养殖期内广西武鸣县淡水混养鱼塘水体总氮(TN)、总磷(TP)、高锰酸钾指数(CODMn)的监测数据为基础,分别根据湖泊富营养化程度等级划分标准和农业部《淡水池塘养殖水排放要求》对养殖池塘以及进、排水口的水体进行综合水质标识指数评价,结合TN/TP(质量比)变化分析富营养化的主控因子。试验结果:养殖期内池塘水经历了Ⅴ(中—富)营养型—Ⅵ(富)营养型—Ⅴ(中—富)营养型的变化,混养鱼塘水体的湖泊富营养化治理目标等级Ⅳ(中)的达标率为0%;进、出水口水体的TN和CODMn含量差异显著,进水口的水质明显优于出水口;根据《淡水池塘养殖水排放要求》,出水口水质的达标率为100%。影响混养鱼塘水体富营养化的水质因子依次是TN、TP、CODMn,TN是富营养化的主要影响因子。结果表明,该方法计算简便,结果可信,适用于混养鱼塘水体富营养化评价。     

秋季阿什河流域上游水环境质量评价

阿什河流域上游是西泉眼水库的主要集水区,其水质状况直接影响到水库水质。2010年9月对阿什河流域上游8个断面的水质理化指标进行了检测,并运用单因子污染指数法与灰色关联评价法对阿什河流域上游水质进行了评价。结果表明：灰色关联评价法的结果显示8个断面中除R8为Ⅱ类水质外,其它断面均为Ⅰ类水质,断面水质较清洁。单因子污染指数法仅可反映出某种污染物的污染程度而不能反映出整个水体的污染程度;相比于单因子法,灰色关联评价法能充分利用环境监测数据,全面分析水体污染程度。灰色关联评价法优于单因素法,其评价结果更接近于阿什河上游流域水体的实际情况。     

基于模糊综合评价法的军山湖水环境质量评价

采用模糊综合评价法对江西省军山湖水质现状进行评价。利用2013年5月—2014年3月军山湖15个位点水质周年实际监测数据,确定5个指标(DO、CODMn、NH3-N、TN、TP)作为评价因子,建立评价矩阵,计算出影响因子的权重,最后对军山湖水质现状进行综合评价。结果发现,军山湖水质总体状况良好,各监测月份的水质状况达到Ⅰ类水或Ⅱ类水,其水生态环境适合长江江豚的栖息。     

应用模糊综合评判法评价浑河干流水质

为了解浑河干流水质状况,基于2010年浑河干流水质监测数据,选用化学需氧量、氨氮、生化需氧量、高锰酸盐指数、挥发酚、总磷和石油类等7项监测项目,采取模糊综合评价法,对浑河干流水质进行评价。结果表明,浑河干流阿及堡、戈布桥和东陵大桥断面水质较好,满足水功能区水质目标,七间房、砂山、七台子和于家房断面水质较差,不能满足水功能区水质目标。根据各断面评价因子权重分析,七间房断面主要影响因子为氨氮;砂山断面主要影响因子为氨氮,总磷和高锰酸盐指数次之;七台子断面和于家房断面的主要影响因子均为氨氮和总磷。从浑河干流整体考虑,氨氮超标为河流部分水质断面超标的最主要原因。     

应用灰色聚类法评价广西左江佛耳丽蚌自然保护区水质

2009年对广西左江佛耳丽蚌自然保护区8个点的水质进行了2次调查监测，选择DO、CODMn、TN、TP4个污染物指标作为评价因子，参照《地表水环境质量标准(GB3838-2002)》，应用灰色聚类法对其水质状况进行评价，计算出各监测断面水质类别。结果表明：江州区内核心区河段水质为Ⅲ类，不符合自然保护区水质要求；龙州县内核心区河段水质为Ⅰ和Ⅱ类，符合自然保护区水质要求。     

2017―2018年西江干流水体高锰酸盐指数的变化特征及环境质量评价

为了解西江干流水体高锰酸盐指数(COD_(Mn))的时空特征及影响因素,分别于2017年9月、12月和2018年3月、6月对西江红水河大湾至肇庆江段进行了季节调查,并对其水环境质量进行了初步分析与评价。结果表明:该水域COD_(Mn)质量浓度变化范围为0.73～4.83 mg/L,均值为2.67 mg/L;季节均值呈6月(3.08 mg/L)12月(3.03 mg/L)9月(2.94 mg/L)3月(1.62 mg/L)的变化特征;依据COD_(Mn)水平, 13个样点可聚为3个类群, COD_(Mn)数值上呈聚群Ⅲ聚群Ⅰ聚群Ⅱ情况;水体COD_(Mn)污染指数(Pi)范围在0.18～1.21之间,处于"无污染–轻污染"状况,不同月份COD_(Mn)超标率为12月6月9月 3月;水质标识指数评价结果得到西江干流大部分时期水质类别为Ⅰ～Ⅱ类,少数时期为Ⅲ类,其中3月水质最好,都为Ⅰ类, 9月、12月为Ⅱ类, 6月为Ⅱ～Ⅲ类;统计分析结果显示COD_(Mn)与水温(WT)、TP呈显著正相关,与盐度(Sal)、DO、透明度(SD)、NO3-N、NO2-N、叶绿素a (Chl a)和N/P比值呈显著负相关,并受到TP和PO4-P和DO的显著性影响。西江干流水体污染目前尚不严重,水质优于中国境内其他主要河流;分析认为河流水动力情势及周边人类活动干扰是决定水体COD_(Mn)含量高低的重要因素;水体还原性有机质与TP具有一定的同源性,来自区域点源。     

天鹅洲、黑瓦屋长江故道湿地水质的模糊综合评价

将模糊数学的基本原理引入到湿地水质评价中,对天鹅洲、黑瓦屋长江故道湿地水质状况进行综合评价研究。根据监测断面水质污染特点,确定7个指标作为评价因子,建立评价因素矩阵,计算出影响因子的权重。在此基础上构建了湿地水质模糊综合评价模型,计算出天鹅洲、黑瓦屋长江故道各监测断面的水质级别,证明两故道湿地的污染物主要是氨氮、总磷和有机物。     

2007~2012年苏州河水质变化分析与评价

利用2007~2012年苏州河沿程5个断面的水质监测数据,采用时间序列法、秩相关系数法分析了6年间苏州河水质的变化,运用综合水质标识指数评价苏州河水质等级,以期为评价苏州河当前的水环境质量提供参考数据,为进一步采取水环境保护措施提供决策依据。结果表明:2007~2011年,苏州河水质污染程度降低,北新泾断面NH₃-N和CODMn浓度显著下降,2012年各断面水质指标浓度比2011有所上升;5个断面中,以北新泾断面水质最差;6年间,苏州河水质基本符合地表水环境质量标准中Ⅴ类水标准,2011年水质最佳,达到Ⅳ类水标准。     

熵权法模糊物元模型在养殖水质评价中的应用

为客观综合评价养殖水体质量,利用熵确定水质指标权重,结合物元分析理论及贴近度的概念,构建养殖水质复合模糊物元模型,对2015—2019年监测的上海地区635批次养殖水样进行地表水环境质量等级分类。水质监测结果显示,池塘水体的pH、总磷、高锰酸盐指数、As(砷)和叶绿素a平均含量显著高于引水河道的(P<0.05),硝酸盐氮、Zn(锌)和石油类的平均分布显著低于后者(P<0.05),其他指标的平均分布差异不显著(P>0.05)。不同养殖品种池塘水体间,淡水鱼塘水体中氮、磷、有机质等相关指标的平均含量最高,蟹塘水体pH均值最高。熵权法模糊物元模型评价结果表明,在养殖水体水质指标中pH的权重最高,其次为高锰酸盐指数、总氮和氨氮,这4项合计权重超过0.5;89.29%的鱼塘、87.91%的虾塘和75.83%的蟹塘水样水质类别属于或优于地表Ⅲ类,相关河道水样水质满足地表Ⅲ类水质标准的样品占比达98.72%。整体上,上海地区的养殖水质满足地表水环境功能要求。     

洞庭湖氮磷时空分布及形态组成特征

为探究洞庭湖水体营养盐形态结构与时空分布特征,分别于2014年8月(丰水期)和2015年1月(枯水期)在入湖河流、湖体、出湖口设置16个代表性断面采集水样,分析了氮、磷营养盐的特征指标。结果表明:1洞庭湖水体中,总氮(TN)含量为1.60~3.65 mg/L,平均值2.25 mg/L,总磷(TP)含量为0.060~0.359 mg/L,平均值0.138 mg/L;颗粒态总氮(TPN)含量为0.07~1.39 mg/L,平均值0.25 mg/L,颗粒态总磷(TPP)含量为0.003~0.172 mg/L,平均值0.05 mg/L;2时空分布上,水体中氮、磷含量整体表现为丰水期高于枯水期,出湖口最高,东洞庭湖高于西、南洞庭湖,入湖河流差异大的特征,颗粒态氮磷呈现自西向东呈逐渐增加趋势,与悬浮物(SS)的空间分布一致;3形态组成上,洞庭湖水体中氮磷以溶解态为主(TDN/TN为88.0%、TDP/TP为66.7%),三峡工程2003年蓄水前后,洞庭湖磷营养盐形态组成发生了大的变化,由以颗粒态磷为主(TDP/TP 20.0%~35.6%)转变为以溶解态为主,而氮营养盐形态组成基本未变;4营养结构上,洞庭湖大多数断面TN/TP在10~22,且氮、磷浓度远高于水体富营养的限制阈值,比较适宜藻类生长。相关分析显示,洞庭湖TN、TP、TDN、TDP均与Chl-a相关性不显著,因此认为洞庭湖氮、磷营养盐对藻类生长的限制作用不明显。     

三峡库区及上游表层沉积物重金属形态特征及其生态风险

研究三峡库区表层沉积物中重金属形态特征及其潜在生态风险,为制定库区重金属污染防治措施提供基础资料。2020年11月,在三峡库区流水区合江江段、回水区江津江段、静水区巴南江段和长寿江段采集21个沉积物样品,通过连续提取法对重金属Cu、Pb、Cr、Cd、As、Hg总量及形态特征进行分析。结果显示:三峡库区研究江段沉积物重金属平均含量Cr>Pb>Cu>As>Cd>Hg,其中Cu、Pb和Cd的含量高于长江流域沉积物重金属背景值,静水区江段重金属含量最高;重金属形态占比具有明显差异,研究江段Pb的铁锰结合态占比高达34.99%~43.17%,Cd的离子交换态含量最高,其在合江、江津、巴南和长寿江段沉积物重金属形态总和中的占比分别为17.41%、16.65%、20.56%和18.88%,而As、Hg、Cu和Cr的残渣态含量较高,其中Hg和Cr的残渣态占比分别超过了80%和88%;研究江段沉积物中重金属污染负荷指数PLI值和潜在生态风险指数RI值分别为0.90~1.61和112.49~245.03,其中静水区江段指数值较高。综合结果表明,静水区江段沉积物重金属污染较严重,总体处于中等污染水平,Cd和Pb是主要贡献者,其中Cd具有较大的生物可利用性和潜在生态风险。     

三峡水库正常运行下库区干流浮游动物群落特征研究

研究三峡水库正常运行对库区江段浮游动物群落结构的影响,为三峡库区环境保护提供基础参考资料。调查江段为位于库首的秭归、巫山江段,位于库中的万州、云阳江段,位于库尾的涪陵江段,位于库区回水末端的江津江段;每个江段设左、中、右3个样点,采样时间为2016年7月、2016年9月、2016年12月、2017年3月。共鉴定浮游动物45种,其中原生动物9种、轮虫12种、枝角类13种,桡足类11种;浮游动物密度为30.99×104个/L,其中原生动物占9.28%、轮虫占90.33%、枝角类占0.24%、桡足类占0.15%。江津、涪陵、万州江段水体为超富营养水平,云阳、巫山、秭归江段水体为富营养水平。低水位期的夏季和水位下降期的春季浮游动物密度较高,高水位期的冬季和蓄水期的秋季浮游动物密度较低;坝前秭归江段浮游动物密度最高,沿坝前江段溯河而上直到库尾流水江段浮游动物密度呈现降低的趋势。三峡干流浮游动物优势种共16种,以耐污性的种类为主。三峡干流浮游动物物种多样性指数秋季最高,夏季最低;均匀度指数以秋季和冬季较高,夏季最低。物种多样性指数和均匀度指数万州调查江段均最低,总体均呈现库首至回水末端降低的趋势。三峡水库蓄水运行后,浮游动物群落结构在水库的纵轴上表现出明显的分布梯度;夏季和秋季浮游动物群落主要受水温、叶绿素a、总磷、铜、汞、挥发酚、石油类的影响,并呈正相关关系;春季和冬季江段浮游动物群落主要受溶解氧影响。     

三峡水库正常运行下库区干流浮游动物群落时空格局特征研究

2016年7月-2017年3月对三峡水库正常运行下库区干流浮游动物进行了调查。共鉴定浮游动物45种,其中原生动物9种,轮虫12种,枝角类13种,桡足类11种。浮游动物群落结构存在显著时空异质性,冬季浮游动物物种数最少,夏季、秋季、春季浮游动物物种数较多,密度以夏季和春季较高(96340.5 ind.L^-1 和101605 ind.L^-1),以秋季和冬季较低(54884 ind.L^-1 和57035 ind.L^-1);坝前秭归江段浮游动物密度最高,沿坝前江段溯河而上直到库尾流水江段浮游动物密度呈现降低的趋势。浮游动物优势种主要以耐污性的种类为主,物种多样性指数在时间方面以秋季最高,均匀度指数以秋季和冬季较高;空间方面,除万州调查江段,物种多样性指数和均匀度指数均呈现库首的秭归、巫山调查江段和库中的云阳调查江段〉库尾的涪陵调查江段〉回水末端的江津调查江段的趋势。聚类分析表明三峡水库蓄水运行后,浮游动物群落结构在水库的纵轴上表现出明显的分布梯度。浮游动物群落结构和环境因子的冗余分析(RDA)表明,水温、叶绿素a、总磷、溶解氧、铜、汞、挥发酚、石油类是与三峡干流浮游动物群落结构相关性较强的环境因子。     

用综合污染指数法分析评价黄河陕西段的水环境

2013年-2015年,逐月监测分析了黄河陕西段府谷、吴堡、龙门、洽川、港口、汾河入黄口和渭河入黄口7个段面22项水质指标,并用综合污染指数法进行评价。结果显示:黄河陕西段处于4级中度污染水平,5级较重污染段面汾河入黄口(P=9.26)1个,其余6个段面处于4级中度污染水平(2.04≤P≤4.67)。主要污染物为总氮、总磷和有机物,部分段面还受到重金属汞、砷、铜、锌的影响,所有段面未受有机氯和有机磷的污染。同期断面比较,上游污染轻于下游,污染逐年下降。     

三峡库区春季鱼类组成及分布特征

为了解三峡库区春季鱼类分布特征,于2007年至2009年每年春季分别采用HTI Model241和SIMRADEY60鱼探仪对三峡库区秭归至重庆江段进行了声学调查,并于2008年和2009年春季对巫山、忠县和长寿江段的渔获物进行了调查。声学调查显示:鱼类在秭归至重庆段分布不均匀,基本表现为从三峡库区的下游到上游密度越来越大,并且春季鱼类喜居于上游长寿至重庆的几处江段。渔获物调查显示:巫山江段优势种为鲢(Hy-pophthalmichthys molitrix),忠县江段优势种为鲢、南方鲶(Silurus meridionalis Chen)和鲤(Cyprinus carpio Linnaeus),长寿江段优势种为铜鱼(Coreius heterokon)。结果表明三峡库区春季鱼类的分布特征和渔获物优势种的生活习性密切相关。     

三峡库区万州段投饵网箱养鱼对底泥水化因子的影响

2005年6月至2006年4月对长江三峡库区投饵网箱养殖区上游、网箱养殖区以及网箱养殖区下游底泥中有机物耗氧量、TN、NO3-N、TP、硫化物等指标进行了监测。结果显示,网箱养殖区及网箱下游底泥有机物耗氧量和总磷含量分别高出对照区5.4～6.5 mg/g和0.03～0.08 g/kg,网箱养殖区及网箱下游底泥总氮含量及硝态氮含量分别高出对照区40～80 mg/kg和0.8～1.2 mg/kg,网箱养殖区及网箱下游底层水的硫化物含量平均值分别高出对照区1.3 mg/L和0.11 mg/L。     

长江三峡库区蓄水后鱼类资源现状

2005~2006年对三峡库区长江干流及主要支流的鱼类资源进行了3次流动调查,共设17个采样点,每次调查时间为1~2个月;同时在巴南和万州进行定点监测,每月2次。监测到鱼类108种,分属9目20科71属。鲢、南方鲶、鲤、黄颡鱼类、铜鱼、圆口铜鱼、长鳍吻鮈、圆筒吻鮈、长吻鮠、草鱼、鲹类为三峡库区渔获物主要种类。不同江段的渔获物组成存在差异,渔获物中个体小型化、低龄化现象明显。     

茜坑水库浮游植物时空分布及水质风险评价

浮游植物是判断水体富营养化程度的关键指标之一,藻类水华中有害蓝藻释放的蓝藻毒素会危害人类健康,对饮用水的安全构成威胁。2010年4月至2011年3月,按月对广东省深圳市茜坑水库的浮游植物群落进行了调查。结果表明,茜坑水库共采集到浮游植物7门、66属、127种,种类组成以绿藻(54%)和硅藻(25%)为主,水库属绿藻-硅藻型水体;浮游植物细胞密度年均值为1.10×107个/L,绿藻门、硅藻门、隐藻门和蓝藻门细胞密度所占比例较高;浮游植物多样性在茜坑水库各样点间不存在显著性差异(P>0.05),表明水体交换能力较强;结合3种水质评价方法,初步判断茜坑水库为轻污-中污型水体,并通过对潜在产毒蓝藻现存量的分析来评价水质安全存在的风险。7月的水质风险最大,应进行藻毒素测定。对理化因子的测定显示,水库总氮和总磷浓度均超过《GB3838-2002地表水环境质量标准》中Ⅱ类标准值。     

乌鲁木齐塔桥湾水库渔业水质分析

2013年5-9月对乌鲁木齐塔桥湾水库渔业水质展开了调查,通过监测酸碱度(pH)、叶绿素a(Chl-a)、亚硝酸盐氮(NO2--N)、氨氮(NH4+-N)、非离子氨(NH3-N)、高锰酸盐指数(CODMn)、总氮(TN)、总磷(TP)、溶解氧(DO)、水温(T)、蓄水量(V)共计11个项目,分析水库水质。利用相关性分析、单项污染指数、综合营养状态指数及主成分分析,对乌鲁木齐塔桥湾水库渔业水质的质量现状和污染特征进行研究。结果显示,水质呈弱碱性,pH月均值在7.45~8.59;NH3-N、NH4+-N、TN、CODMn、TP均严重地超过渔业水质标准限值;月均氮磷比为20.31~156.60:1,月均综合营养指数为58.9~78.3,水体一直处在氮元素过剩和富营养状态,营养盐和有机物是塔桥湾水库的主要污染物。水库多项水质因子之间存在密切的相关性,其中营养盐TN、TP、NO2--N、NH4+-N 两两之间的相关系数为0.742~0.890,蓄水量与TN、TP、NO2--N、NH4+-N、NH3-N、pH、Chl-a的相关系数在0.585~0.943。主成分分析表明,营养盐和有机物对水质的影响随时间而改变,5－8月,营养盐对水质的影响作用减弱,有机物、水温和溶解氧对水质的影响作用增强。积累的数据为新疆渔业养殖提供了资料,为渔业主管部门加强水产品质量安全源头监管提供参考,并对我国现有渔业水质标准中的氨氮和非离子氨指标规定进行了探讨。     

淮河流域常规水质指标测定及其变化趋势分析

为了探究淮河流域在经济快速发展和城市化进程背景下的水质变化,采用季节性 Kendall 趋势检验法对2003-2019年淮河流域110个监测断面水质变化进行了评估与分析。断面监测频率为双月（2003?2006年）或逐月(2007?2019年)中旬,主要测定水质指标为CODMn、CODCr、NH3-N 和 TP。选取各流域土地利用最大的3种类型（林 地、耕地和城镇用地）数据以及同期子流域各监测断面水质数据建立线性拟合方程,分析水质与土地利用类型的响应关系。结果表明,2003-2019年淮河流域水质治理成效显著,水质呈好转趋势。Ⅰ~Ⅲ类水体比例呈上升趋势, 劣Ⅴ类水体比例呈明显下降趋势,其中以沂沭泗河水系 CODCr和 NH3-N 指标改善最为明显;但流域内 12.73%、14.54%、16.36%、45.46%监测断面的CODCr、CODMn、NH3-N、TP指标有恶化趋势,尤其是淮河下游和沂沭泗河水系的TP污染有加重趋势。淮河流域各子流域CODMn、NH3-N以及TP指标与耕地和城镇用地面积比例显著正相关,其中耕地和城镇用地是污染物的主要产生“源”,当耕地或城镇用地面积组成越高时,源强越大,对水质的恶化影响也越大;而CODMn、NH3-N、TP指标与林地面积呈负相关,林地作为水体潜在污染物“汇”,能很好地拦截和缓冲降雨冲刷产生的污染物,当流域内林地面积增加,污染物浓度则降低。未来淮河流域水环境管理措施应结合水系水质分区,优化土地利用结构,加强磷污染的管理,重点把控高污染、易反复的地区和水质指标。