海河底泥氮磷营养物静态释放模拟研究

海河底泥氮磷污染负荷很高.在分析了海河外环河桥(淡水)、中心桥处水(接近海水)中全氮(TN)、全磷(TP)含量和表层底泥中有机质、TN、TP含量的基础上,采用柱状模拟反应器模拟研究了静态条件下海河底泥N、P释放规律.研究表明,海河外环河桥、中心桥处水体氮磷污染严重.底泥中有机质和TN存在显著相关关系.静态条件下,底泥中氮磷释放有很大差别:原水模拟柱中,无论是外环河桥还是中心桥,上覆水TP浓度都随时间增加而降低,底泥中磷呈负释放;TN浓度变化趋势相同,先降低后略升,总趋势是降低.自来水模拟柱中,外环河桥柱上覆水TP浓度随时间增加而升高,中心桥上覆水TP浓度变化趋势正好相反;TN浓度变化趋势相同,都是随时间增加而升高.高盐度可能会抑制底泥中氮的释放.     

三江源星星海水体中碳氮磷化学计量特征

【目的】研究三江源星星海水体中碳氮磷化学计量特征,为揭示隆宝湖湿地的潜在富营养化进程提供依据。【方法】在星星海设置3个采样点采集水样,研究水体中总有机碳(TOC)、总氮(TN)、总磷(TP)的含量,对照《地表水环境质量标准》(GB3838-2002),采用超标率和超标倍数对水质进行了评价,分析了TOC与TN、TN与TP的相关性。【结果】星星海水体中TN含量为0.326 mg/L,NH4+-N含量为0.100 mg/L,NO3--N含量为0.109 mg/L,TP含量为0.014 mg/L,TOC含量为0.406 mg/L。对照《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)TOC、TN、TP超过Ⅰ类水质标准,TN、TP超标倍数分别为0.63、0.4,超标率分别为66.7%、33.3%。相关性分析表明,TOC与TN、TN与TP的相关系数分别为R12﹦0.930 5,R22﹦0.693 2,说明碳、氮含量变化趋势相关性较好,氮、磷含量变化趋势相关性较差,水体中TN、TP来源不同。研究表明,C/N约为1.263,N/P约为23.28,表明有机质来源具有单一性,磷是星星海潜在营养化的限制因子。【结论】TN、TP的含量超过了《地表水环境质量标准》的Ⅰ类水质标准,达到了《地表水环境质量标准》的II类水质标准。星星海水体未达到富营养化状态。     

南淝河清淤前后主要污染指标的变化

随着南淝河清淤的结束,针对清淤及南淝河自身特点,考察南淝河清淤前后10个采样点水体中COD、TN和TP含量以及底泥中TN、TP、有机质和重金属等主要污染指标的变化。结果表明,由于河流污染的复杂性,对清淤效果的评估缺乏有效的预测和方法体系,清淤作为单一的治理措施从根本上很难改变南淝河水体的污染现状,水质依然会回到清淤前水准。清淤后,表层底泥中TN、TP和有机质含量的平均降幅分别为41.90%、41.96%和29.80%;由于河流底泥氮磷释放会造成水体污染,一定程度上缓解水体氮磷污染压力。清淤后Pb的最大去除率为58.5%,平均去除率达42.9%;Zn的最大去除率为86.4%,平均去除率51.2%;Cr的最大去除率为48.0%,平均去除率32.2%,很好地控制了重金属污染风险。     

模拟复合系统对富营养化水体的治理效果

为富营养化水体的治理提供技术支撑,以底泥为营养源并搭配湿地植物,构建土培-水培复合系统,研究模拟复合系统对富营养水体中总氮(TN)与总磷(TP)的去除效果。结果表明:经过复合系统49d的净化运行,富营养水体中TN和TP浓度大幅度下降,第49天时,从初始的8.098mg/L和0.319mg/L降至1.248mg/L和0.051mg/L,扣除对照相同时间对TN和TP的去除率,复合系统对TN和TP的实际去除率分别为59.66%和73.66%,水体达到地表水环境质量标准(GB3838—2002)Ⅳ类水标准;系统中植物及其共生体对TN和对TP的吸收量占复合系统总量的43.68%和42.95%。土培-水培复合系统对富营养水体中的氮磷具有较好的去除效果。     

巢湖圩区农田排水沟渠氮磷时空分布及输出特征

【目的】以巢湖圩区农田排水沟渠为研究对象,探讨圩区农田沟渠排水中氮磷的输出特征及时空 分布规律。【方法】在 2015—2016 年间对巢湖圩区农田排水沟渠不同断面进行取样监测,测定沟渠水体氮、磷 含量。【结果】该区域沟渠水体氨态氮（NH4 +-N）与硝态氮（NO3 --N）平均浓度分别为 1.1、1.3 mg/L,均超过 Ⅲ类水质标准;总氮（TN）浓度为 1.6~11.6 mg/L,TP 浓度为 0.1~1.0 mg/L,平均浓度分别超过Ⅴ类和Ⅳ类水质标准。 农田沟渠水体氮磷浓度季节变化明显,总磷（TP）和 NH4 +-N 浓度夏秋季节较低,TN 和 NO3 --N 则表现为春、 夏浓度较高,秋、冬较低的变化特征。【结论】农田排水沟渠对氮磷具有拦截净化作用,沟渠水体氮磷浓度由 高到低为蔬菜 - 水稻区沟渠、稻麦 - 居民区沟渠和稻麦种植区沟渠,圩区排水氮磷浓度略低于农田沟渠排水, 但高于受纳河流鸡裕河河水。     

太湖浮游植物与营养盐相互关系

为研究太湖浮游植物与营养盐的相互关系,于2010年3月至2011年2月对太湖竺山湾和贡湖湾这两个具有不同植物群落特征的湖区进行了监测分析.结果表明,贡湖湾浮游植物含量四季递减,竺山湾则在夏季达到最大值,具有在夏季暴发严重水华的特征.这两个湖区的营养盐具有不同的季节变化特征:竺山湾总磷(TP)以及颗粒磷(PP)在夏季达到最大值,贡湖湾则在冬季达到最大值,竺山湾的磷含量高于贡湖湾,两个湖区PP在TP中均占有很大比例且溶解性有机磷(DOP)均在冬季达到最大值,夏季达到最小值;竺山湾氨氮(NH4+-N)含量远高于贡湖湾,硝氮(NO3--N)的四季变化幅度和贡湖湾相差不大,而NH4+-N却有明显差异,并且在竺山湾,相对于NO3--N,NH4+-N能被浮游植物利用至更低浓度.两个湖区磷和浮游植物变化的对比表明,在藻型区浮游植物的生长与底泥磷的释放存在相互促进的机制,并且浮游植物生长消亡过程中存在磷的内循环机制,这两种机制使得水华得以维持甚至加重,而NH4+-N、NO3--N与微囊藻的变化表明,太湖微囊藻优先及主要利用的很可能是NH4+-N.综合分析认为,治理太湖水华需要同时控制氮磷输入并考虑降低太湖磷含量.     

温州三垟湿地底泥疏浚对水体总磷浓度影响的生态模型研究

为研究三垟湿地不同底泥疏浚量对水体的影响,采用STELLA软件,构建了三垟湿地水体TP变化的生态模型并进行了模拟。结果表明:若不疏浚,水体TP会进一步增加;若将1/4的底泥清除,可维持现有水质不再恶化;若清除3/4的底泥,会对水质起到改善作用,第13个月TP浓度可接近Ⅴ类水标准,3年后达Ⅳ类水标准。模拟注入Ⅳ类水,不进行底泥疏浚,TP浓度会迅速增加,1个月后增加到407.09mg.m-3,超过Ⅴ类水标准;若清除底泥的1/4,水质也迅速恶化,2个月后为433.50mg.m-3;若清除底泥的1/2,TP浓度会缓慢上升,3个月后仍好于Ⅴ类水,但水质仍缓慢趋于恶化;若清除3/4的底泥,则TP浓度缓慢下降,具有维持和净化水质的效果。     

温州三垟湿地底泥疏浚对水体总磷浓度影响的生态模型研究

为研究三垟湿地不同底泥疏浚量对水体的影响,采用STELLA软件,构建了三垟湿地水体TP变化的生态模型并进行了模拟。结果表明:若不疏浚,水体TP会进一步增加;若将1/4的底泥清除,可维持现有水质不再恶化;若清除3/4的底泥,会对水质起到改善作用,第13个月TP浓度可接近Ⅴ类水标准,3年后达Ⅳ类水标准。模拟注入Ⅳ类水,不进行底泥疏浚,TP浓度会迅速增加,1个月后增加到407.09mg.m-3,超过Ⅴ类水标准;若清除底泥的1/4,水质也迅速恶化,2个月后为433.50mg.m-3;若清除底泥的1/2,TP浓度会缓慢上升,3个月后仍好于Ⅴ类水,但水质仍缓慢趋于恶化;若清除3/4的底泥,则TP浓度缓慢下降,具有维持和净化水质的效果。     

底泥氮磷释放的影响因素及控制策略

底泥是自然水体中氮磷营养物质的重要蓄积库,氮磷的释放对水体的富营养化及污染会产生重要影响。综述了水体底泥氮磷释放的规律及影响因素,并探讨了水体底泥氮磷释放的控制策略。     

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.     

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     

尼山水库小流域典型面源污染来源及特征分析

为了研究面源污染对尼山水库水环境的影响,在掌握水库和主要入库河流水质现状的基础上,取样分析了不同土地利用类型(玉米地、花生地、红薯地、核桃林地和村庄地面)面源污染的特点,并通过划定径流小区研究不同土地利用类型(村庄和玉米地)在降雨过程中污染物的流失规律.结果 表明:2016—2019年的48个月中,尼山水库富营养化率高达89.58％,3条主要入库河流中,张马河和母庄河总氮(TN)超标严重;玉米地和花生地氮、磷污染严重,其中TN分别超Ⅴ类标准2.05倍和0.93倍,总磷(TP)分别超标1.38倍和3.08倍,红薯地和核桃林地污染相对较轻,村庄地面以有机物污染为主,其化学需氧量(CODCr)在5种不同土地利用类型中最高(32.0 mg·L-1);在降雨过程中,村庄和玉米地径流小区的CODCr、TN、氨氮(NH3-N)和TP流失均呈先上升后下降的趋势,村庄的CODCr流失浓度为9.0～43.0 mg·L-1,玉米地TN的流失浓度为1.38～3.40 mg·L-1,TP的流失浓度为0.28～1.25 mg·L-1,污染物最高浓度集中在降雨初期.研究表明,土地利用类型对面源污染影响较大,尼山水库小流域面源污染应重点关注小麦-玉米地的氮磷流失和初期雨水的防控.     

芜湖龙窝湖水质现状评价

在芜湖龙窝湖选择6个样点,采集表层水样,测定水体总氮(TN)、氨氮(NH3-N)、总磷(TP)以及化学需氧量(CODCr)指标,评价了龙窝湖水体水质状况。结果表明:龙窝湖春季水体中TN的含量为1.50～7.42mg/L,NH3-N含量为2.58～6.67 mg/L,TP含量为0.029～0.288 mg/L,CODCr浓度为16～46mg/L。样点水质指标达标率和各指标的样点达标率均低于50%。龙窝湖水质氮、磷指标未满足《地表水环境质量标准》III类水域水质标准。     

赣江尾闾区农田沟渠径流中氮磷负荷与迁移特征

为定量研究农田径流中氮磷负荷,通过野外采样和室内分析相结合的方法,研究了赣江尾闾区休耕期农田沟渠径流中氮、磷含量水平及其迁移特征。结果表明,农田沟渠径流中总氮(TN)、总磷(TP)含量均值分别为1.177mg/L、0.044mg/L,与同时期下游河渠水体中氮、磷含量(TN为0.936mg/L,TP为0.032mg/L)相比,农田沟渠径流中氮、磷含量较高,对河渠水体中氮、磷含量水平具有重要贡献;在沿程变化上,其含量虽然有起伏变化,但总的趋势为沿程下降。农田沟渠系统对氮磷均有一定的截留去除效果。     

南方河网地区鱼塘与河涌底泥重金属污染现状调查与评价

随着畜禽养殖业规模化发展,畜禽养殖废弃物排放大量增加给周边环境带来严重的污染问题。通过对南方河网地区典型养殖场周边鱼塘和河涌的底泥采样调查发现,河涌底泥含有较高的有机质(OM)、总氮(TN)、总磷(TP),且OM、TN、TP含量为鱼塘底泥的2～10倍。进一步分析发现,鱼塘和河涌底泥中As平均含量分别为70.06和73.21 mg/kg;Cr在底泥中呈现的垂直分布规律为0～10 cm11～20 cm21～30 cm31～40 cm,河涌底泥Cr平均含量(133.66 mg/kg)是鱼塘底泥(54.36 mg/kg)的2.5倍。此外,河涌底泥中重金属的单项污染指数Pi和综合污染指数Pm均高于鱼塘底泥,其中单项污染指数最高的是As,多为重污染,其次是Cr,Cu、Pb、Zn多为轻污染。通过不同层级底泥中重金属含量与理化性质的相关性分析可知,底泥中Cu、Pb、Zn的污染主要受有机质(OM)、总氮(TN)、总磷(TP)的影响。可见,养殖场废物处置主要以鱼塘消纳为主,且鱼塘水每年外排导致周边河涌营养盐和重金属等污染问题。     

凤眼莲对不同富营养化程度水体的净化效果研究

为研究凤眼莲(Eichhornia crassipes)对不同富营养化程度水体的净化修复效果,按照地表水环境质量标准Ⅲ类水至劣Ⅴ类水配制5种不同浓度梯度的废水进行水培试验,考察凤眼莲对不同初始浓度废水中COD_(cr)、TN和TP的净化效果。当废水COD_(cr)、TN、TP初始浓度分别为25.720～136.040、1.263～32.011、0.942～4.111 mg/L时,凤眼莲对COD_(cr)、TN和TP的净化处理效果良好,去除率随初始浓度升高而呈增加趋势,最高可分别达到80%、97%和98%,表明凤眼莲对不同浓度的富营养化水体都具有较好的修复效果,尤其适于净化修复劣Ⅴ类水质水体。     

嘉陵江重庆段水体富营养化及底泥重金属污染评价

【目的】通过监测嘉陵江重庆段的水体和底泥,了解水体富营养化现状、重金属元素污染现状,底泥重金属元素污染现状。【方法】在嘉陵江重庆段设置4个监测点,在5月(枯水期),8月(丰水期)分别采样两次,水体监测指标包括总磷(TP)、总氮(TN)、氨氮(NH_3-N)、高锰酸盐指数(COD_(Mn))、透明度(SD)、叶绿素a(Chl.a)、溶解氧(DO)、pH等;重金属元素监测指标包括铜、砷、铅、镉、汞、锌。采用地表水环境质量标准(GB 3838-2002)判定水质的类别,用卡尔森综合营养状态指数(TLI)评价水体的富营养状态,用氮磷比值判定影响浮游植物生长的限制因子;采用地质积累指数(Igeo)对底泥重金属富积程度进行量化评价。【结果】嘉陵江重庆段枯水期水体水质在Ⅲ～Ⅴ类水之间,丰水期在Ⅲ～Ⅳ类水之间;处于中营养等级,但部分监测点已处于或接近轻度富营养等级。水体受重金属元素污染较小,除Hg是潜在的污染物质外,其他重金属元素均能达到Ⅰ级地表水要求,并满足中国渔业水质标准(1989年)和生活饮用水卫生标准(2006年)的要求。重金属元素变化幅度底泥比水体大;As、Cd的Igeo在0～2范围内,存在轻度污染,Zn、Hg、Cu几乎没有污染。【结论】嘉陵江重庆段水质在Ⅲ～Ⅴ类之间,富营养程度在中营养至轻度富营养之间,水体受重金属元素污染程度较小,底泥一定程度受到重金属元素镉、砷、铅的污染,限制浮游植物的营养因子主要是磷元素。     

红碱淖水体现状富营养化评价

以陕北红碱淖为研究对象,2020年6月在湖面选取9个采样点,进行水质现状分析。结果表明,TN的变化范围为1.45～2.47mg/L,TP的变化范围为0.05～0.07mg/L,COD含量的变化范围为65～78mg/L,氨氮含量的变化范围为0.09～0.19mg/L,达到劣Ⅴ类水质标准。TN、TP、COD、氨氮均呈现湖西部向湖东部逐渐增加,湖南部向湖北部逐渐降低的变化规律。用综合营养状态指数法对红碱淖水体进行水质评价,结果表明红碱淖水质已呈现重度富营养状态,水质恶化严重,水体污染的预防和治理工作迫在眉睫,应采取积极的措施进行红碱淖水环境保护和生态修复。     

亚热带源头流域梯级池塘氮磷含量的时空变异及其影响因素

研究亚热带源头流域梯级池塘氮磷含量的变异机制,有利于理解农业小流域池塘水体氮磷面源污染的发生机制。本研究以亚热带红壤丘陵区典型农业小流域——金井小流域为研究区,选择18组典型梯级池塘（每组上、下游池塘各1个,共36个池塘）进行长期定位观测,采用2017年6月到2018年5月期间共12个月梯级池塘水体氮磷的定位观测数据,分析总氮（TN）和总磷（TP）含量的时空变异及其影响因素。结果表明：梯级池塘水体TN含量呈现上游（1.86 mg·L^-1）低于下游（2.56 mg·L^-1）,TP含量上游与下游接近,且上下游池塘TN和TP含量趋势在旱季偏高;梯级池塘水体TN和TP指标超标严重,超标率72.8%以上;周边土地利用类型和养鱼影响了梯级池塘水体TN和TP含量,相对不养鱼池塘,养鱼池塘水体TN和TP含量分别增加了60%、34%。研究结果表明,农业土地利用和养鱼加剧了研究区梯级池塘水质恶化,加强农田面源污染和水产养殖管理有助于梯级池塘水质提升。     

哈尔滨松北湿地对农业非点源污染截留和去除效应研究

哈尔滨松北湿地位于松花江北岸,属于典型的农田与地表水体中间缓冲地带,通过选取有代表性的地点进行监测试验,运用SCS模型和溶解态氮磷污染负荷模型进行径流量和污染负荷估算,并进行相关数据的实验和分析,结果表明:(1)哈尔滨松北湿地地表径流中非点源污染负荷:TN的平均浓度11.56 mg/L、NO3--N平均浓度3.68 mg/L、NH4--N平均浓度2.02 mg/L、TP平均浓度0.99 mg/L;(2)降雨径流形成初期,TN、硝态氮、氨氮的浓度较高,1个小时后,浓度开始下降。TN峰值出现在径流形成后55 min,TP峰值出现在径流形成25 min,呈波浪型下降;(3)降雨两日后湿地水体中的TN、NO3--N、NH4+-N、TP浓度均有大幅度的下降,且浓度均低于农田径流中污染物的浓度,其中,TN减少了74.22%、NO3--N减少了50.38%、NH4+-N减少了77.94%、TP减少了17.91%。说明松北湿地对农业非点源污染物有很好的截留和去除效果。