江西省中小型湖泊营养特性及其水体季节变化规律

选择江西省20个中小型湖泊水体进行不同季节的高锰酸盐指数(COD_(Mn))、总磷(TP)、总氮(TN)、叶绿素a(Chl.a)等水体营养指标参数分析,开展湖泊水体环境变化特征及生物响应机制研究。结果表明:叶绿素a、TN、NO_3-N、NO_2-N、NH4-N的具有强烈的季节性变化规律,且与TP浓度密切相关;TP 0.1mg/L时,叶绿素a、无机氮随总磷升高的趋势冬季大于其他季节,NO_3-N、NO_2-N与TN/TP有两个季节相关性较好;0.1mg/L TP 0.2mg/L时,各季节叶绿素a随总磷升高趋势增强,各季节无机氮随总磷升高趋势波动;TP 0.2mg/L时,叶绿素a、无机氮随总磷升高趋势增强。     

三峡库区支流澎溪河回水区水质调查与评价

澎溪河为三峡库区北岸最大支流.自2004年三峡水库蓄水以来已多次暴发水华.为了科学全面评价澎溪河回水区水质状况和分析其富营养化成因,本研究在2007年至2009年对澎溪河回水区水质进行了监测,并采用《中国地表水环境质量标准(GB3838-2002)》和卡森指数法对澎溪河水质进行富营养化状况评价.研究结果表明:澎溪河水体中总氮(TN)、总磷(TP)浓度较高,全年都呈现富营养水平或者重度富营养水平,双江大桥附近水体富营养状况与高阳渡口、渠马渡口的相比较为严重;TN浓度、溶解氧(DO)浓度随季节变化趋势不明显;TP浓度、叶绿素a(Chla)浓度和透明度(SD)随季节变化趋势明显,TP和Chla夏秋季高、春冬季低,而SD则相反.水体中TP浓度是影响澎溪河水体发生富营养化的主要因素.水体总磷主要来自面源污染.     

洞庭湖立体养殖生态系统底泥总氮与总磷的时空变化及其与叶绿素a的关系

于2010—2011年夏、冬季对洞庭湖屈原管理区荞麦湖约500 hm2淡水珍珠养殖场底泥中总氮(TN)、总磷(TP)含量在时间、空间上的变化,与水体中叶绿素a 含量的关系及其在水稻修复下的含量变化进行了研究.结果表明:养殖场底泥中TN、TP的分布整体呈从南向北减少的趋势;随季节变化,底泥TN含量无明显变化,TP含量最高值出现在夏季,为1.64 mg/g,最低值出现在冬季,为0.26 mg/g;底泥TN、TP含量与叶绿素a含量呈正相关;养殖场内水稻作用下的底泥与养殖场中区底泥相比TN含量减少31.6%,TP含量减少45.1%,表明立体养殖生态系统和水稻种植对底泥的TN、TP有一定的修复效果     

不同季节部分鸢尾属植物对富营养化水体的净化研究

【目的】比较部分鸢尾属观赏植物对夏季及冬季不同浓度富营养化水体的净化能力。【方法】通过温室静态水培实验和人工湿地动态流水实验研究了花菖蒲(Iris ensata var.hortensis)、黄菖蒲(I.pseudacorus)、路易斯安那鸢尾(Louisiana iris)、红籽鸢尾(I.foetidissima)、鸢尾(I.tectorum)和蝴蝶花(I.japonica)6种鸢尾属观赏植物对夏季不同浓度富营养化水体以及路易斯安那鸢尾(Louisiana iris)、红籽鸢尾(I.foetidissima)、德国鸢尾(I.germanica)和蝴蝶花(I.japonica)4种常绿鸢尾属植物对冬季富营养化水体的净化效果。【结果】黄菖蒲、花菖蒲和路易斯安那鸢尾对夏季富营养化水体TN、TP的去除量与不同浓度富营养化水体TN、TP含量呈正相关,显著降低了水体TN、TP含量,另外,对降低水体COD含量也基本上具有一定促进作用。其中,供试植物中黄菖蒲对水体的净化效果最好,在高浓度富营养化水体中其对TN、TP的去除率分别高达95.5%和93.1%,因此最适合作为夏季水体净化材料;其次为花菖蒲和路易斯安那鸢尾;红籽鸢尾、鸢尾和蝴蝶花因在夏季富营养化水体中生长不良均不适宜于作为夏季富营养化水体净化。冬季供试鸢尾属植物中对水体TN、TP净化效果最佳的为路易斯安那鸢尾,其对TN净化效果显著(P0.05),种植20 d后水体TN含量为0.925 mg/L,去除率为92.1%,达国家Ⅲ类水质标准(TN≤1 mg/L),水体TP去除率达91.6%;红籽鸢尾、德国鸢尾和蝴蝶花对水体净化效果相对较弱。冬季人工湿地动态流水净化模拟试验研究也表明:路易斯安那鸢尾净化效果最好,其TN去除率为46.0%~67.8%,TP去除率为54.3%~67.9%;红籽鸢尾TN去除率为39.5%~55.9%,TP去除率为28.6%~52.5%。【结论】供试植物中黄菖蒲对夏季富营养化水体的净化效果最好,路易斯安那鸢尾对冬季富营养化水体净化效果最好。     

农村非点源污染对半岭水库营养水平的影响

为了评估农村非点源污染对水库水体营养水平的影响,以三亚市半岭水库为研究对象,分析了库区非点源污染的构成类型及其污染量,同时,根据模型预测了非点源污染对水库水体TN、TP的贡献浓度.在此基础上,以非点源污染对水库水体TN、TP贡献浓度与实际监测浓度之比来评估农村非点源污染对水库水体营养水平的影响.结果表明,非点源污染大部分来自于农业生产活动,其污染物COD、TN和TP的贡献率分别达到了77.5％、68.5％和43.3％,其次为禽畜养殖,其污染物COD、TN和TP的贡献率分别为12.2％、12.4％和41.4％,农村生活污染贡献相对较小.库区农村非点源污染对水库水体TN质量浓度的贡献为0.171 mg/L,TP质量浓度的贡献为0.006 8 mg/L.农村非点源污染的TN和TP对水库的N和P的营养水平的贡献率分别为55.4％和75.6％,可见农村非点源污染是水库水体营养负荷的主要污染源.     

乌江思林水库夏季富营养化评价与分析

依据综合营养指数和美国湖泊富营养化划分分析方法,于2013年夏季对思林水库水体的采样进行了监测分析。结果表明:乌江思林水库夏季富营养化水平整体处于中营养水平,局部有贫营养水平出现,但是总的有向轻度富营养化水平靠近;库区内的TP、TN与浮游植物的叶绿素a含量呈显著正相关关系,尤其TP与叶绿素a呈显著正相关。     

重庆市城区备用饮用水源水库富营养化评价

对重庆市主城区的8个备用水源（水库）进行了富营养化调查,结果表明,调查水库水体中CODMn浓度为3.93-8.13 mg/L,TN浓度为0.778-2.86 mg/L,TP为0.039-0.067 mg/L,Chla含量高,部分水库出现＂水华＂现象;沉积物中TN浓度为0.940-1.898 g/kg,TP浓度为486.6-691.0 mg/kg,水体中TN、TP均超过发生水体富营养化含量标准。采用综合营养状态指数法对水体营养指标进行富营养化评价,其中中营养水平的水库1座,7座水库达到富营养化水平。     

大气湿沉降对太湖水质及叶绿素a的影响

在太湖梅梁湾近岸水域进行了大气湿沉降原位围隔研究,分析并对比了湖泊水体和围隔内的溶氧量、温度、氮磷营养盐的浓度和叶绿素a(Chla)等指标在降雨前后的变化情况。结果表明,湿沉降以N沉降为主,P沉降浓度相对较低,其中N沉降中NH3-N含量较高;接收湿沉降围隔内水体TN与TP通过雨水的稀释作用分别有59.9%和29.9%的下降,远高于未接受湿沉降围隔内水体TN和TP分别为16.1%和13.3%的下降幅度,而太湖湖体在降雨前后TN和TP则表现为不同程度的上升,分别上升42.3%和19.3%;降雨结束前后,叶绿素a浓度的变化程度为太湖湖体>围隔组1(接受湿沉降)>围隔组2(不接受湿沉降),表明太湖北部水域在秋季高水温期的湿沉降可能会导致水体富营养化程度加剧。     

不同类型人工湿地处理富营养化水体的试验研究

【目的】针对富营养化水质,在同等条件下分别对表面流、潜流、垂直流3种人工湿地的净化作用进行对比,探索不同湿地类型应用于富营养化水体处理效率之间的差异。【方法】采用原位观测和室内化验的方法测定了人工湿地不同季节水质状况(TN、NH_4~+-N、TP、高锰酸钾指数、BOD_5和COD_(Cr)),研究了不同类型人工湿地对富营养化水体的净化作用。【结果】不同类型的人工湿地对水体的营养成分净化效果存在较大的差异,虽然具体的净化效果不尽相同,但3种类型的湿地对TN、NH_4~+-N、TP、高锰酸钾指数、BOD_5和COD_(Cr)去除率均体现出明显的季节变化特点,均呈倒"V"形的变化趋势,并在夏季达到最大水平的去除率,同样的月份,垂直流对水质各指标的去除效果最佳,其次是潜流、表面流,其中对BOD_5和COD_(Cr)的去除效果相对更佳,不同类型人工湿地对NH_4~+-N、TN的去除率在0.05的显著性水平下存在明显的差异,对高锰酸钾指数净化效果相差不大;垂直流和表面流对BOD_5和COD_(Cr)去除率差异并不显著。与潜流和表面流湿地相比,垂直流湿地植被N含量、P含量、N积累量和P积累量均为最高,而潜流和表面流差异不大。通过相关性分析发现,就这3种不同类型的人工湿地而言,其对NH_4~+-N、TN、TP的去除率分别与湿地植物N、P含量及累计量存在显著相关性,以此达到去除水质中N、P等元素的目的。【结论】垂直流人工湿地对富营养化水体的净化效果更佳。     

综合营养状态指数法在巢湖水体富营养化评价中的应用

为研究巢湖水体富营养化现状,该研究选择叶绿素a(Chl-a)、TP、TN、CODMn、透明度(SD)5个监测指标作为研究对象,运用综合营养状态指数法对巢湖水体富营养化程度进行评价。结果表明:巢湖各监测点的综合营养状态指数在50~70,属于轻中度富营养级别,轻中度污染水质;巢湖西半湖比东半湖的富营养化程度更高;影响巢湖水质的主要因子是SD、TN和TP;巢湖水体富营养化随季节变化明显,总体上富营养化程度在夏季最高,秋冬季次之。     

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。     

典型岩溶流域不同湿地水体氮磷分布及富营养化风险评价

【目的】探索岩溶流域不同湿地水体中氮、磷的分布特征及富营养化风险,为岩溶地区的湿地和水资源保护提供理论依据及技术参考。【方法】以滇东南典型岩溶流域普者黑为研究区,通过对流域内沼泽湿地、库塘湿地、河流湿地、湖泊湿地的枯水期、平水期和丰水期水质进行监测,测定不同湿地水体中氮(总氮(TN)和氨氮(NH_3-N))、磷(总磷(TP)和正磷(PO_4~(3-)-P))和溶解氧(DO)质量浓度的变化,并利用对数型幂函数普适指数对水体富营养化风险进行了评价。【结果】普者黑岩溶流域不同湿地水体中氮、磷质量浓度的时空分布特征明显,在丰水期最高,达到Ⅳ类水质标准,枯水期最低。湿地水体中,TN、NH_3-N和TP、PO_4~(3-)-P最高质量浓度均出现在丰水期的河流湿地中,分别达到1.72,0.95和0.113,0.035 mg/L,DO质量浓度在平水期的库塘湿地最高,达7.97 mg/L;枯水期湖泊湿地水体中TN、NH_3-N和TP、PO_4~(3-)-P质量浓度最低,分别为0.18,0.13和0.016,0.006 mg/L,在丰水期的沼泽湿地DO质量浓度最低,为4.39 mg/L。在不同类型的湿地中,氮、磷质量浓度由高到低表现为河流湿地库塘湿地沼泽湿地湖泊湿地,湿地大部分水体在不同时期均处于中等营养化状态,属磷限制状态。【结论】普者黑岩溶流域4种湿地水体在丰水期的富营养化程度为中等等级,面临水质恶化的风险,因此需合理利用及保护现有湿地,保证岩溶水资源有效补给,同时减少人类活动对水资源的污染。     

滇东南典型岩溶湖滨湿地水体-沉积物-植物总磷分布特征

【目的】探讨农业面源污染下岩溶湖滨湿地"水体-植物-沉积物"体系中总磷(TP)的时空分异特征,以期为岩溶湖泊流域的生态环境保护提供理论依据和技术支撑。【方法】以滇东南岩溶湿地为研究对象,在普者黑湖滨湿地设置典型样地,采用典型样带法布点方式,在研究区布设3条平行样带(编号Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ),每条样带上等距布设不同采样点,于2014年10月和2015年1,4,7月采集研究区不同样点对应的水体、沉积物及茭草茎、叶,测定水体总磷(TP)质量浓度和沉积物及植物样品TP含量,并分析其时空分异特征。【结果】水体TP质量浓度表现为4月1月10月7月,1,4和10月份水体TP质量浓度沿湖岸辐射区-湖滨湿地区-湖心辐射区方向呈现明显递减趋势;而7月份水体TP质量浓度较小,无明显变化规律。表层(0~5cm)沉积物TP含量表现为10月4月1月7月,秋、春季沉积物TP污染较冬、夏季严重,各季节沉积物TP含量沿湖岸辐射区-湖心辐射区间总体均呈现递减的变化规律;在垂向分布上,随深度的增加,沉积物TP含量总体呈现递减趋势,且表层沉积物TP含量与中层(5~10cm)、底层(10~15cm)均呈显著差异(P0.05)。茭草茎、叶TP含量均表现为4、7月份高于10、1月份,叶TP含量高于茎,且茭草的茎、叶分别与中层、底层沉积物TP含量呈现极显著相关性(P0.01),但其沿湖岸辐射区-湖心辐射区间无明显变化。【结论】普者黑岩溶湖滨湿地水体TP质量浓度和沉积物与植物TP含量均表现出明显的时空分异性,且湖滨湿地对外源磷具有良好的截留作用。     

不同季节和N,P营养条件对蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)生长的影响

为研究不同季节条件以及N、P浓度下蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)的生长特性,实验设置3个光照、温度组合水平(450μmol/m～2·s,15℃;60μmol/m2·s,25℃ ;100μmol/m～2·s,10℃)模拟春季、夏季和冬季,每一季节设置低(TN:0.2 mg/L,TP,0.01 mg/L)、中(TN:2mg/L,TP:0.1mg/L)、高(TN:6mg/L,TP:0.3mg/L)3个N、P初始浓度水平以培养蛋白核小球藻.实脸结果表明:①在春季和夏季条件下,N,P浓度越高,小球藻叶绿素a浓度越容易达到富营养化水平;在冬季条件下,仅中N、P浓度培养的小球藻叶绿素a浓度达到富营养化水平.②不同N、P浓度条件下的小球藻相对生长速率受季节的影响程度不同,即N、P浓度和季节条件对小球藻的生长存在交互作用.③在实验室模拟的乌江水体环境下(静止培养),蛋白核小球藻在春、夏季极易发生"水华".关健词:蛋白核小球藻;季节;N、 P浓度;叶绿素a浓度;相对生长速率     

湿地植物对富营养化水体中氮磷的吸收及去除贡献

为探明湿地植物对富营养化水体氮、磷的吸收与人工湿地脱氮除磷之间的关系,以威宁草海西海码头人工湿地为研究对象,全年监测了人工湿地氮、磷的去除效果,对4种湿地植物的生物量和体内氮、磷含量进行分析并测算4种湿地植物的氮磷吸收能力及去除贡献。结果表明:湿地植物种类不同,其吸收氮、磷能力差异较大,菖蒲、水葱对氮、磷的吸收能力较高,茭白、美人蕉的吸收能力较弱(以吸收能力综合评分评定)。按全年衡算,湿地植物TN吸收量为13.08~104.18 g/(m2·a),植株TN吸收量占湿地氮去除量的0.31%~2.49%,地上部分吸收量占湿地氮去除量的0.2%~1.51%;TP吸收量为0.90~5.55g/(m2·a),TP的吸收积累量占湿地磷去除量的0.18%~1.13%,地上部分吸收量占湿地去除量的0.12%~0.72%。湿地植物的直接吸收量对人工湿地脱氮除磷的贡献较小(小于10%),在其利用和选择上应考虑其综合作用及其生态效益。     

菖蒲残体腐解过程及其对湿地水质的影响

对湿地常见的挺水植物菖蒲进行为期60 d的腐解试验,对比不同生物量密度条件下菖蒲残体的腐解过程及它对水质的影响,共设置3个生物量密度(2、4、8 g/L),记为a、b、c组。结果表明,试验结束时,a、b、c 3组菖蒲残体失重率分别达到22.89%、22.15%、22.20%,三者无显著差异,且分解速率变化趋势相似。不同生物量密度的菖蒲残体全氮(TN)含量和全磷(TP)含量在腐解过程中变化趋势一致,其中TN含量变化幅度较小,TP含量在6 d时出现快速下降,12 d后趋于稳定直至试验结束。试验前6 d,水体pH值和溶解氧(DO)浓度快速下降,之后缓慢上升;试验结束时,pH值和DO浓度均小于初始值。0～30 d时,水体TP含量变化趋势在不同组中存在差异,其后变化趋势一致。水体NH_4~+-N浓度、NO_3-N浓度和NO_2-N浓度在不同生物量密度处理下,变化趋势相似。此外,a、b、c 3个处理组水体NH_4~+-N浓度在试验结束时均低于对照组,说明适量植物残体可以促进水体氮素循环。     

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。     

河西走廊东段武威市总氮总磷时空污染分析

选择2006—2017年甘肃省武威市水库和地表水的TN、TP浓度进行研究,结果显示,2006—2017年5个水库及断面TN变化呈先下降后上升趋势,TN平均浓度为1.726 mg/L,变化幅度为0.360～5.063 mg/L,总磷呈平稳下降趋势,TP平均浓度为0.151 mg/L,变化幅度为0.110～0.453 mg/L;5个水库及断面浓度季节差异与干旱湿季的变化一致,地表水TN、TP浓度与降雨量的相关性较低;5个水库及断面12年空间差异明显,富营养化严重,其中石羊河扎子沟断面TN、TP均常年超标,是该区域环境监管的重点。     

大沙河水库叶绿素a与环境因子的灰色关联分析

采用灰色关联度分析法对2006～2008年大沙河水库的23次水质监测数据进行了分析,得到叶绿素a与监测项目pH、DO、CODMn、WT、SD、TN、TP以及TN/TP的灰色关联度。结果表明,在环境理化因子中,叶绿素a与pH的关联度最大;在营养因子中,叶绿素a与TN的关联度大于其与TP的关联度。     

不同种植模式的人工湿地对生活污水的净化效果

以生长良好的凤眼莲和水鳖作为供试材料,探讨了由凤眼莲单植、水鳖单植和凤眼莲-水鳖混植等种植模式构建的人工湿地对生活污水中COD、SS、TN、TP的净化效果。结果表明:凤眼莲单植的湿地对污水中COD、TN的去除率最高,其次为凤眼莲-水鳖混植的湿地;而水鳖单植的湿地对污水TP的去除率最高,其次为凤眼莲-水鳖混植的湿地;凤眼莲和水鳖对污水中SS均有较好的去除效果;试验后期,因水鳖叶片的死亡,富集于植株叶片内的氮磷元素随死亡残体重新进入水体,导致水体中TP、TN含量升高。