三峡水库试验性蓄水后小江沿岸水质研究

根据2010年3月－12月对三峡水库小江沿岸水体的水质监测数据,分析总氮、总磷、化学需氧量和叶绿素a等水质因子的时空变化规律,以及叶绿素a与水质因子之间的相互关系,评价水体富营养化水平。结果表明：总氮、总磷、化学需氧量和叶绿素 a含量分别为1.980±0.119mg/L、0.114±0.018mg/L、9.520±1.748 mg/L和23.342±8.810 mg/L,小江沿岸水体呈现中度富营养化水平。叶绿素a与水质因子间的相关关系分析发现,叶绿素a含量与温度、pH、溶解氧、亚硝酸氮和化学需氧量显著相关,与总氮、总磷不具有显著相关性。这说明小江沿岸水体叶绿素a含量与总营养盐无关,而主要与水体所含的有机质含量有关。     

三峡水库运行对汉丰湖湿地植物群落及生境的影响

2012年9月和2013年9月对汉丰湖湿地5个断面的生境和植物群落特征进行了调查,分析了三峡水库运行对汉丰湖湿地植物群落及土壤生境的影响。结果表明,维管束植物共计59种,隶属于26科、20属,其中菊科、禾本科和蓼科种类较多;群落结构以草本植物为主,其中一年生草本植物占54.2%,多年生草本植物占37.3%;植物群落鲜重、高度和盖度平均值(范围)依次为2 031.5(488.3~6 586.1)g/m2、59.2(19.6~102.2)cm、109%(23%~201%);土壤容重、pH、有机质、有效氮、有效磷和有效钾的平均值(范围)分别1.32(1.00~1.60)g/cm3、8.15(6.83~8.59)、10.03(1.40~22.5)g/kg、29.37(6.00~94.38)mg/kg、12.18(1.33~59.37)mg/kg和46.13(2.50~219.00)mg/kg;重要值较大的有狗牙根(22.84±5.78)、牛鞭草(16.38±13.27)、马唐(11.10±12.27)、无芒稗(10.83±3.64)和狗尾草(9.56±5.38);主要环境影响因子为土壤pH值和有效钾含量。     

藻类在农业生产中的资源化利用

藻类是低等的光合自养生物,与农业生产具有十分紧密的联系,并且随着人们对藻类生理生态特性认识的深入,在农业生产实践中其应用越来越广泛。本文从藻类对农业环境的改善、作为食品,食品添加剂或保健品,以及作为饲料或饵料等几个方面对其在农业生产中的资源化利用进行综述。     

三峡水库神农溪浮游植物群落结构及其与环境因子的关系

神农溪作为“引江补汉”工程的比选调水源头之一，维持其良好水质状况具有重要意义。而作为反映水环境质量重要指标的浮游植物群落结构特征，则又受到三峡季节性蓄水倒灌的影响，辨识神农溪浮游植物群落结构的时空变动特征及其与环境因子的关系，有利于对浮游植物采取有针对性的防治措施。本研究于2016年5月（低水位运行期）和10月（高水位运行期）沿神农溪上游至下游江段开展了调查，采用数量生态学方法研究了神农溪浮游植物群落结构的时空变动特征及其与环境因子的关系，结果显示：浮游植物种类数5月比10月略低，但均以绿藻门、硅藻门和蓝藻门种类为主；浮游植物密度5月在各个采样站点间呈波动分布特征，而10月从河口区到上游回水变动区呈纵向梯度分布特征；两次采样的优势种均以富营养型水体指示藻类为主；两次采样的群落结构空间分布特征存在较大差异，但均不显示明显的沿河流纵向梯度分布特征；影响浮游植物空间分布的最重要环境因子5月为高锰酸盐指数，而10月则为浊度；浮游植物主要种类的空间差异性与所处采样点环境因子的浓度梯度差异以及藻类自身生物学特征明显相关。该研究结果可为神农溪水环境保护提供基础资料。     

K6Nb10.8O30对微囊藻毒素的光催化降解研究

通过合成含铌类复合氧化物光催化剂,开展其光催化降解藻毒素试验,研究其光催化降解微囊藻毒素的降解效率和机理,为去除水体中微囊藻毒素提供高效环保的水处理技术。采用溶胶凝胶法制备了铌酸盐光催化剂K6Nb10.8O30,利用X射线衍射、扫面电镜、紫外可见漫反射光谱等对光催化剂进行了结构表征,该化合物结构是属于四方相钨青铜结构,空间群为P4/mbm（127）,晶粒呈长方柱性,直径约为150nm,长度约400～600nm,吸收能带为2.92eV;在紫外光（UVA）辐照条件下,考察了催化剂对微囊藻毒素（MC-LR）的光催化降解效果,利用高效液相色谱测定水体中微囊藻毒素浓度。结果表明,光催化剂K6Nb10.8O30能够有效的降解藻毒素,降解过程受到pH值、藻毒素的初始浓度、催化剂投加量和光照的影响;在光辐射强度为556μW/cm2、pH4.24、催化剂投加量为0.375g/L的试验条件下,初始浓度3mg/L的藻毒素在180min之内降解率达到93%;对催化剂反应前后的红外光谱分析表明,藻毒素的降解最终不是被催化剂吸附,而是被光催化降解;动力学研究表明,微囊藻毒素的光催化剂降解反应符合一级反应动力学规律,随着微囊藻毒素初始浓度的增大,反应速率常数逐步降低,半衰期也逐渐变长。     

汉丰湖入湖支流浮游植物群落结构及环境因子影响分析

为了准确反映汉丰湖的水环境状况,通过浮游植物监测和环境因子监测相结合,探讨汉丰湖入湖支流东河、桃溪河、南河、头道河浮游植物群落结构特征及其与水体理化因子的关系,对小江中上游开县汉丰湖4条主要支流的水体理化指标和浮游植物进行了采样分析,在东河、南河、桃溪河、头道河各设置3个监测点,于2013年3、6、9、12月各采样1次。结果表明,4条入湖支流共采集鉴定浮游植物8门、84属、218种（含变种）,以硅藻（107种）和绿藻（64种）种类居多,其次是蓝藻（31种）,这3类的种数占浮游植物总数的92.7%,其它5门的种类数较少。各支流浮游植物种类数由低到高依次为东河（83种）、桃溪河（100种）、南河（106种）、头道河（120种）,其密度均值在105数量级,南河下游浮游植物密度在夏季出现最大峰值,达到1.06×107 个/L,在大部分时段均以蓝藻占优势。水体理化指标监测数据显示,汉丰湖4条主要支流的总氮、总磷、pH、溶氧、水温、CODMn和电导率均值分别为1.00~1.61 mg/L、0.03~0.11 mg/L、7.82~8.53、6.65~7.03 mg/L、17.9~20.4℃、2.07~4.57 mg/L、269.25~522.50 μS/cm;其中,南河的总氮、CODMn较高,头道河的总磷较高,各支流的水温、溶氧、pH较为接近。浮游植物与环境因子的相关性分析表明,东河的裸藻、桃溪河的绿藻以及头道河的蓝藻密度均与水温显著相关（P<0.05）,南河的硅藻和绿藻密度与水温极显著正相关（P<0.01）,东河的甲藻密度与总磷浓度极显著相关（P<0.01）,桃溪河的硅藻和甲藻密度与总磷浓度显著相关（P<0.05）,绿藻密度与总氮浓度显著负相关（P<0.05）,硅藻密度与总氮浓度极显著负相关（P<0.01）;浮游植物分布及密度主要受水温、总氮和总磷的影响。     

三峡水库澎溪河库湾枝角类的种类组成与时空分布

为了解澎溪河枝角类的种类组成、时空分布特点以及三峡水库蓄水对库湾回水末端区域枝角类的影响,为防治三峡水库富营养化和水华发生提供基础资料,于2013年3月(春季)、6月(夏季)、9月(秋季)、12月(冬季)对澎溪河库湾6个断面(河口、双江、黄石、高阳、养鹿和渠口)的枝角类进行了调查。结果显示,4次采样共采集到枝角类7属、7种,透明溞(Daphnia hyalina)、简弧象鼻溞(Bosmina coregoni)、短尾秀体溞(Diaphanosoma brachyurum)为全年优势种,优势度值分别为0.330、0.128、0.034;受上游2个断面(养鹿和渠口)3月份枝角类的影响,澎溪河库湾春、夏、秋、冬枝角类密度(65.9、17.4、4.0、0.6个/L)呈递减趋势,生物量(20.6436、0.6772、0.1072、0.1469 mg/L)基本呈递减趋势;从下游至上游,澎溪河库湾河口、双江、黄石、高阳、养鹿、渠口采样断面枝角类密度(0.5、1.4、11.4、18.8、50.3、49.6个/L)和生物量(0.0348、0.0528、0.6230、1.1538、15.1529、15.3450 mg/L)呈递增趋势。     

生态沟渠+稳定塘系统处理山区农村生活污水的研究

研究流经生态沟渠+稳定塘系统的生活污水中悬浮物、氨氮、总氮、总磷、CODcr等指标的沿程变化以及去除效率,为探索山区农村生活污水治理模式提供依据和参考。生态沟渠由原农田排水渠经拓宽、种植植被改建而成,总长约150 m;稳定塘包括沉淀净化塘、生物净化塘和生物强化净化塘,分别栽种植物、栽种植物+吊养河蚌、栽种植物+放养鲢鳙,总面积约1 230 m2。在集水池出口、生态沟渠出口、稳定塘各塘出口各设1采样点共5个采样点。试验期间连续进水,进水平均流量约7 m3/h,系统总水力停留时间(HRT)约102 h,其中生态沟渠段约5.4 h、稳定塘段约96.6 h,首次采样在连续进水稳定运行1周后进行。在水力停留时间约为4 d的条件下,流经该系统的生活污水黑臭消失,浊度下降,出水DO饱和度达到65%以上,进水SS、NH3-N、TN、TP、CODcr的平均去除效率分别达到84.9%、70.1%、49.6%、44.9%和80.5%。生态沟渠段对SS具有较好的去除效果,达到40.1%,占系统总去除量的47%。系统最终出水可达到城镇污水处理厂污染物排放二级标准(GB18918-2002)。生态沟渠+稳定塘系统具有建造灵活、无需动力条件、运行成本低廉等特点,在小流域山区农村具有一定推广和应用前景。     

汉丰湖富营养化综合评价与水环境容量分析

2012、2013年季节性监测了汉丰湖水体理化指标,采用综合营养状态指数法对其富营养化状态进行了评价,采用沃伦威德尔模型(Vollenweider)和狄龙模型(Dillon)计算了化学需氧量、总氮、总磷的水环境容量。结果表明:汉丰湖水质总体处于地表水Ⅱ类~Ⅳ类标准,TN 0.76~2.24 mg/L、平均1.41 mg/L,NH3-N 0.17~0.95 mg/L、平均0.41 mg/L,TP 0.010~0.106 mg/L、平均0.069 mg/L,CODMn2.34~14.60 mg/L、平均4.22 mg/L。东河区域水质优于小江干流、南河区域,秋季污染程度最轻;汉丰湖水体营养状态介于中营养到轻度富营养型,其中南河区域的营养程度相对较高;从单个评价因子看,总氮的营养状态最高,持续处于轻度、中度至重度富营养状态。汉丰湖化学需氧量、总氮、总磷水环境容量分别为37 335、109.1和1 643.84 t/a,为达到汉丰湖水功能区划Ⅱ类水的管理目标,总氮、总磷削减率分别为38%和56%。     

三峡水库小江回水区水华爆发期原生动物群落的初步研究

２００９年夏季三峡水库支流小江回水区局部水域爆发水华,在水华爆发期的５月２９日和６月１８日开展了水华原生动物采样调查,分析了群落变动特征及其与水环境、水华藻类的关系。结果表明,水华均以蓝藻为主,其中５月的优势种类为水华鱼腥藻（Ａｎａｂａｅｎａａｑｕａｅ）,６月的优势种类为微囊藻（Ｍｉｃｒｏｃｙｓｔｉｓ）,其次是浮游鱼腥藻（Ａｎａ ｂａｅｎａｐｌａｎｃｔｏｎｉｃａ）和小环藻（Ｃｙｃｌｏｔｅｌｌａ）;５月和６月的总磷、磷酸盐、叶绿素ａ含量、溶解氧、水温与ｐＨ等差异显著（Ｐ＜０．０５）;５月鉴定出２种肉足虫,６月为１０种肉足虫和５种纤毛虫;原生动物平均密度分别为２００个／Ｌ和９７０个／Ｌ。冗余分析结果显示,与原生动物密度显著相关的水环境因子为总磷（ＴＰ）和溶解氧（ＤＯ）,浮游植物密度因子为浮游鱼腥藻和微囊藻。