基于灰色关联的乌梁素海叶绿素-a影响因子分析

运用灰色系统理论对草型浅水湖泊乌梁素海中叶绿素-a与环境因子的关系进行研究,采用灰色关联方法分析探讨乌梁素海的部分理化因子对叶绿素-a浓度影响的大小排列顺序。结果表明,影响乌梁素海叶绿素-a浓度的"优势"因子依次为气温T、光照、电导率EC、透明度。     

不同洪量对洪家渡水库水温分层结构影响分析

库区坝前水温分布对库区水生态环境以及水生生物的生长有着重要影响,为探讨不同洪量下洪家渡水库水温分层结构,通过EFDC模型建立了洪家渡水库水温模型,准确模拟了库区坝前断面水温分布情况,并对3 d洪量、5 d洪量、7 d洪量下库表与水库深度为5、20、40、80 m的温差进行了分析,结果表明:洪家渡水库7月、10月坝前断面出现明显的水温分层现象,随水深的增加水温逐渐降低,且上层水体温度变幅大,下层变幅小;库表与各深度处水体的温差与洪水历时及β值均有关,水库混合程度越好温差越小,历时越长温差越大。EFDC模型能较好地模拟洪家渡坝前水温分层结构,实用性及可靠性较高,研究结构可为洪家渡水库合理调度运行提供科学依据。     

漓江流域上游水质分析和污染物定量分割

在科学保护漓江、维持优良生态环境的需求下,漓江流域水质分析和非点源污染定量化十分必要。以2005-2014年青狮潭水库坝首、大面断面和桂林水文站的高锰酸盐指数、氨氮和总磷为对象,分析评价漓江流域上游不同尺度的水质状况,并运用水文估算法、径流分割法和数字滤波法对点源与非点源污染负荷进行分割。结果表明,处于上游的青狮潭水库坝首高锰酸盐指数高于大面断面和桂林水文站,处于下游的桂林水文站断面的氨氮和总磷含量高于青狮潭水库坝首和大面断面。3种方法计算的桂林水文站断面高锰酸盐指数、氨氮和总磷的非点源污染比例平均值分别是0.64、0.74和0.68,非点源污染对漓江的水质影响较大。基于数字滤波法的计算结果显示,漓江流域上游3个空间尺度的氨氮和总磷非点源污染比例的年际波动较大。高锰酸盐指数、氨氮和总磷的非点源污染比例的最大值出现在漓江流域上游3个空间尺度的中游(大面断面)和下游(桂林水文站)。     

汛期三峡库区水华发生期间相关因子关系分析

为研究汛期香溪河支流库湾水华藻种变化特征,于2017年汛期在香溪河监测理化因子并布点采集水样,分析水体中叶绿素a、营养盐等变化。结果表明:汛期叶绿素a与溶解氧、温度、化学耗氧量呈现正相关,与透明度、总氮、氮磷比呈现负相关,与总磷和pH无明显相关性。6月优势种为甲藻,分布于中上游,下游优势种多为蓝绿藻;7月优势种为蓝藻,几乎覆盖了整条香溪河;8月优势种变为蓝藻和绿藻,主要分布于上中游,下游伴有少量硅藻。拟多甲藻水华发生的主要因素不是温度;水体中磷含量的高低、水动力条件会间接对甲藻生长产生影响。温度、水动力、pH和水体营养盐含量特别是氮浓度都是影响蓝藻水华爆发的因素;8月环境因子变化不大依然适宜蓝藻生长,而绿藻成为优势藻种原因之一是受到铵盐的影响,其次是因为某些绿藻死亡腐烂后产生有害物质,抑制其他植物生长,且8月叶绿素a的含量达到了绿藻水华爆发的阈值。     

扬州城区古运河局部河段水质时间变化特性——以扬农化工厂河段为例

为揭示扬州城区古运河局部河段水质的时间变化特性,选取古运河扬农化工厂河段为研究区,采用相关系数法、变异系数法、单因子标识指数法以及多元线性回归法对该河段2015年10月至2017年9月(2年)水温WT、pH、溶解氧DO、电导率EC、溶解性总固体TDS等水质参数的观测结果进行分析,对各参数的变化特性进行评价。结果显示:上下游断面同一水质参数均呈高度正相关,但不同季度的相关系数有所变化;各水质参数的变异性从大到小依次为DO>WT>TDS>EC>pH;以DO为指标的水质标识指数结果表明:水温低于14℃且pH高于7.3时水质类别多为Ⅰ、Ⅱ或Ⅲ类水,水温高于14℃且pH低于7.3时多为Ⅳ、Ⅴ类水;多元线性回归模型的分析结果表明:DO与WT呈负相关,与pH为正相关,pH变化对DO的影响大于WT,上游断面DO与WT、pH的相关性均高于下游断面。     

四大家鱼产卵期水库滞冷效应对下游水温影响

基于三峡大坝上下游关键断面的水温、气象长序列观测资料,通过分析月平均值和5 a均值,阐明了三峡水库蓄水前后三峡-葛洲坝两坝区间以及葛洲坝下游江段在四大家鱼产卵期的水温变化规律,并通过概化蓄水前后上下游断面水温差值影响因素,量化了蓄水前后关键断面水温差值及滞冷效应.结果表明:三峡水库蓄水后,宜昌水文断面的水温在4和5月变化较大;而在四大家鱼产卵的5和6月,宜昌断面月平均水温分别降低1.40和0.49 ℃;由三峡水库蓄水引起的宜昌水文站3-6月水温下降幅度分别为1.26,1.71,0.79和0.08 ℃,存在滞冷效应,但此时段宜昌断面月平均水温仍处于四大家鱼产卵所需的最适水温范围.三峡水库蓄水对两坝区间及葛洲坝下游四大家鱼产卵江段的水温变化影响处于可控范围,为后续持续实施生态调度提供了可操作空间.     

乌梁素海水体中叶绿素a时空变化特征分析

使用乌梁素海的水体理化指标监测数据,分析了乌梁素海叶绿素a的时空分异特征,并同时分析其与水质因子关系.研究表明:乌粱素海叶绿素a浓度具有明显的时空分布特征,叶绿素a含量全湖变化在8.38～27.50mg/m3,在空间分布上,北部区>南部区、西岸>东岸,由北部区到南部区逐渐减小;在时间上,夏季>秋季>春季,叶绿素a浓度变...     

胶东调水干渠多源水质协调模拟与优化

为探究南水北调-引黄济青小清河子槽输水段引黄、引江多源调水方案下水质响应变化规律，寻求现行调水能力下的最佳水质配水方案，以溶解氧、高锰酸盐指数、化学需氧量(COD)、五日生化需氧量(BOD₅)、氨氮、总氮、总磷、氟化物为研究指标，对输水期多源调水的水质优化方案进行研究。首先以调水期实测水质数据为基础，构建并率定了渠段MIKE11水动力-水质耦合模型。进而以冬青高速上游断面作为考核断面，对不同配水方案下的水质指标变化进行分析。最后通过水污染指数法对水质模拟结果进行评价并确定最优配水方案。结论如下：研究渠段总氮含量偏高，其余指标符合Ⅲ类水标准；水动力-水质耦合模型中流量效率系数Ens为0.86，决定系数R²为0.88，水质模拟结果误差在30%以内，模型模拟效果良好；随长江水对调水贡献率的不断提升，汇水后的水体中氟化物、溶解氧、高锰酸盐指数呈上升趋势，COD呈先下降后上升趋势，其余指标呈下降趋势；在多种模拟情境下，考核断面(东青高速上游断面)处化学需氧量与五日生化需氧量对该断面水污染指数(WPI)起决定性作用，当长江水供水量占总供水量49%时(17...     

南四湖水体氮磷及叶绿素空间分布特征

研究分析了南四湖水体氮、磷、叶绿素a含量及空间分布特征。结果表明,南四湖水质主要参数在各湖区的分布存在明显的非均一性。南阳湖水体TN、DTN、NH4+-N、TP、DTP、PO43--P浓度均显著高于其他3湖区的,但独山湖、昭阳湖和微山湖水体不同形态氮、磷浓度间无显著差异;水体中DTN、NH4+-N与TN以及DTP、PO43--P与TP浓度呈显著相关;南四湖水体中叶绿素浓度的分布呈现出较大的差异,南阳湖水体叶绿素浓度最高、微山湖的最低,叶绿素a浓度与TN/TP比值、pH值间呈显著的对数负相关,与不同形态氮、磷及COD浓度间呈显著的对数正相关。     

黑龙江干流水质评价与预测

为探究黑龙江干流水质对居民生活和农业灌溉用水的影响,选择溶解氧、高锰酸盐指数、氨氮和p H四项监测指标作为研究对象,对漠河北极村、大兴安岭呼玛、黑河和伊春嘉荫四个断面过去一年每周水质监测数据进行预处理,运用物元综合评价模型,对黑龙江干流水质做出综合评价。然后根据监测结果,采用灰色预测模型对相应地区未来26周的各项监测指标进行预测。结果表明:漠河北极村、大兴安岭呼玛断面水质主要为Ⅰ类和Ⅱ类,黑河断面水质主要为Ⅱ类和Ⅲ类,伊春嘉荫断面水质主要呈Ⅰ类和Ⅲ类。漠河北极村、大兴安岭呼玛断面未来26周水质较好,黑河断面高锰酸盐浓度较高,伊春嘉荫断面高锰酸盐与氨氮浓度均较高。研究表明:黑龙江干流水质基本可以满足居民生活和农业灌溉用水需要,运用物元分析法和灰色预测模型对水质进行评价及预测是可行的。     

鄂尔多斯市水环境质量评价和水功能区管理研究

水环境质量评价已成为当前水功能区管理，以及水环境综合整治的一项基础工作。对鄂尔多斯16条典型河流水质检测分析，并运用单因子标识指数法，确定影响鄂尔多斯典型河流水质的主要因素为溶解氧、高锰酸盐指数、化学耗氧量、氨氮、总磷和总氮；运用综合标识指数法对对分析结果进行评判分析得到，16条河流中2条河流水质不达标，其它河流的水质达标。     

乌梁素海富营养化水体pH值与其它指标的相关性初探

内蒙古乌梁素海是河套灌区灌排水系的重要组成部分，针对其水体富营养化、浮游动植物等生物多样性减少，水位下降，盐碱化加剧等问题，采用野外监测和室内试验相结合的方法，测试了水质的物理、化学、生物等各项指标，通过SPSS软件进行了乌梁素海水体pH值与溶解氧、电导、化学需氧量、总氮、总磷、叶绿素等污染指标的相关性研究。研究pH与其他水体指标的相关性，对控制水体盐碱化有重要意义。研究结果表明：pH值与电导的相关系数0.629，与溶解氧相关系数为0.696，与总磷的相关系数为-0.542，与COD、总氮、叶绿素没有直接关系，由于污染物的输入，水体中的酸碱中和反应产生的氢离子引起了pH值的升高，水体中藻类光合作用是引起pH值升高的重要因素，因此，研究pH与其他指标的相关性为控制和治理水体污染提供了一定的理论依据。     

Unrestricted cattle access to streams and water quality in till landscape of the Midwest

Unrestricted cattle access to streams in traditionally pastoral regions has been linked to increased concentrations of bacteria, suspended sediments and associated contaminants in streams. However, there is a dearth of data available regarding the impact of cattle access to streams in poorly drained landscapes of the Midwest. In this study, we investigate changes in water quality on a 1005 m long stream section impacted by cattle grazing on the upper 130 m. We monitor discharge, water quality [nitrate, ammonium, total Kjeldahl nitrogen (TKN), total phosphorus (TP), total suspended sediments (TSS), turbidity, Escherichia coli] and chloride, atrazine, silica and major cation concentrations over a 12-month period. Cattle access to the stream does not significantly affect nitrate concentration but leads to large increases in TKN (fourfold increase), TP (fivefold increase), ammonium (fourfold increase), TSS (11-fold increase), turbidity (13-fold increase) and E. coli (36-fold increase) in the summer/fall period. In particular, E. coli concentration in the stream in the summer/fall period exceeds 235 colony forming unit (CFU)/100 ml 64% of the time upstream from the section impacted by cattle, but exceeds this same threshold 89% of the time immediately downstream. Despite the negative impact of cattle access to the stream on water quality, data indicate that dilution, in-stream processes, and natural stream geometry downstream from the impacted section help mitigate this pollution. We expect that this study will be an incentive for policy makers to promote stream rehabilitation and develop more stringent guidelines limiting cattle access to streams in many Midwestern states and other regions with poorly drained soils where the impact of cattle access to streams on water quality is often ignored.     

基于模糊模式识别理论的富营养化评价模型及应用

依据水体富营养化及其程度属于模糊概念这一客观实际,基于模糊模式识别理论,以叶绿素a、总磷、总氮、透明度和高锰酸盐指数作为评价指标,尝试建立富营养化评价的模糊模式识别模型。并以南方某大型水库为例,按年、汛期和非汛期3个阶段开展了富营养化评价研究。评价结果表明2005-2008年年均富营养化特征值分别为2.829 0、2.717 7、2.844 9、2.535 4,汛期分别为2.913 8、2.731 4、2.971 7、2.444 7,非汛期分别为2.748 3、2.712 5、2.713 8、2.648 8。可见该水库正处于由中营养向富营养过渡阶段,实例同时也表明该方法用于水体富营养化评价是合理、可行的。     

北运河城区段水生植物水质净化效果研究

北运河贯穿京津冀,是十三五期间海河流域水系改善的重点,后续即将建设水质净化示范工程。通过监测北运河城区段水体中氨氮、总磷、COD浓度变化,分析北运河城区段水质的时空变化特征。以北运河河道水为试验原水,开展试验研究不同水生植物、不同覆盖面积比例下、不同水力停留时间对北运河原水中氨氮、总磷、COD的去除效率。筛选出优势的植物种类-水葱;测试得到水葱在覆盖面积比例为25%、50%、67%的工况下对氨氮、总磷、COD的去除率及变化规律;在水力停留时间为24 h时,水葱在25%覆盖面积比例下对北运河水体中氨氮、总磷、COD去除率可以达到39.5%、65.2%、45.9%,水力负荷参数分别为0.49、0.15、17 mg/(L·d),效果较好,且能够兼顾示范工程造价。     

基于分形插值模型的平寨水库水体富营养化评价

[目的]分析平寨水库水体富营养化时空变化特征,对平寨水库水体富营养化情况进行评价.[方法]采集2018年11月(秋)、2019年1月(冬)、5月(春)和7月(夏)4个季节的水样,选取叶绿素a(Chla)、总磷(TP)、总氮(TN)、高锰酸盐指数(CODMn)和透明度(SD)5个指标,利用分形维数权重的方法建立富营养化评...     

北部湾经济区河流水质评价研究

根据2004-2009年水质监测数据,计算北部湾经济区南流江水质指标的污染分担率,选取高锰酸盐指数、总磷、溶解氧、氨氮作为主要水质评价因子,采用单因子指数评价方法、综合污染指数评价方法、综合水质标识指数评价方法和水质指数评价方法进行南流江水质评价,分析了四种河流水质评价方法的特点及其适用性,并进行了水质污染特点及其影响因素分析,秩相关系数评价方法显示主要污染因子变化趋势不显著。     

冀南稻麦轮作区化肥施用与氮磷流失状况分析

于2004年调查了冀南稻麦轮作区化肥施用状况和作物产量,并分析了稻田土壤速效氮和速效磷(Olsen-P)、田面水样及受田面影响的附近田外水样全氮、磷。结果表明:冀南地区施肥以化肥为主,有机肥施用比例较小,传统施肥对氮、磷地表流失明显,尤其是化肥用量大且配施有机肥的氮、磷流失最严重。田面水与田外水中氮、磷含量均达到极显著水平,氮、磷化肥不合理施用对附近水体存在较大污染风险。而试验区Ⅰ和Ⅱ,氮、磷流失较低。减少化肥施用量,合理施肥可降低施用化肥的环境风险。     

乌梁素海表层沉积物与上覆水间氮磷迁移规律分析

通过同步监测表层沉积物和上覆水体氮磷浓度以及环境因子（pH值、温度、溶解氧等）,利用回归分析方法,对溶解氧、表层沉积物有机质含量与上覆水体氮磷浓度之间的关系以及氮磷在表层沉积物和上覆水体间迁移规律进行探讨。结果表明,高水温、碱性环境有利于氮磷营养物质的释放;上覆水体氮磷浓度与溶解氧呈现显著非线性负相关关系,与表层沉积物中有机质含量呈现显著线性正相关关系,且冬季极显著;表层沉积物氮磷含量与上覆水体氮磷浓度呈现出互补的动态特征。     

广利灌区总干渠水质及氮磷污染初步评价

【目的】针对灌区绿色发展面临严峻挑战和水环境不断恶化等问题,探究广利灌区总干渠水质及氮磷污染现状及其对灌区水环境的影响,进一步提出灌区水环境问题解决建议。【方法】于2019年6—12月,在灌区内总干渠中选取具有代表性的6个断面,进行了6次水质监测,测定水体中的总氮(TN)、总磷(TP)、COD_Cr和BOD₅等反映水质和氮磷污染的基本指标。采用适用于我国河流水质综合评价的综合水质标识指数法和富营养化评价的对数型幂函数普适指数公式对河流水质及富营养化情况进行评价。【结果】①广利灌区86%的水体水质能满足Ⅴ类农业水域功能区的用水要求,且综合水质标识指数随时间和空间变化显著,7月66.7%水体处于劣Ⅴ类水标准,在三号闸和补源进水口取样点出现了黑臭水体。②广利灌区水体富营养化严重,灌区内水体100%处于富营养状态,富营养化评价综合指数(EI)峰值出现在7月补源进水口处(80.5),且41.6%的水体处于重富营养化状态。③TN平均质量浓度为5.30 mg/L,为地表水Ⅴ类水标准的2.65倍,TP平均质量浓度为0.156 mg/L,氮、磷比为33.97∶1,适宜藻类生长。【结论】广利灌区总体水质可满足农业功能区用水要求,但富营养化水平较高,尤其是氮污染严重,灌区内的原生态土渠和水生植物使河流具有良好的自净能力,能发挥其生态功能作用。因此,建议加强灌区内入河水体的污染控制尤其是氮磷污染的监测;同时渠道衬砌要考虑生态环境、配比生态衬砌和原生态土渠、河道搭配水生植物,进而对河水中的氮磷等污染物进行吸附,以改善灌区水环境。