水源型水库底泥中磷形态及其分布特征研究

以长江下游某水源型水库为例,对水库表层底泥应用淡水沉积物磷形态的标准测试程序(SMT)测定了总磷(TP)、铁铝结合态磷(Fe/Al-P)、钙结合态磷(Ca-P)、无机磷(IP)和有机磷(OP),分析了各形态磷之间的相关性。研究结果表明:水库总磷含量在652.55~889.78mg/kg,表层沉积物中TP含量的增加主要来自Fe/Al-P部分,其次来自IP和OP部分。OP含量与Ca-P和Fe/AlP的含量均有较好的正相关关系,而Ca-P与Fe/Al-P相关性较弱。5个采样点底泥中的铁铝结合态磷含量都低于钙结合态磷,且两者比值都小于0.5,应考虑环境酸化引起的磷释放风险。

水源型水库的氮形态分布特征与水体富营养化的关系

根据实测水质数据,对东莞市某备用水源水库的氮形态分布特征及其与叶绿素a及水体综合营养指数(TLT)的关系进行了分析,旨在为预防或减轻水体富营养化提供理论依据。结果表明:水源型水库易受到营养性污染,呈中度或低度富营养化状态;氮形态在水库进水区以氨氮和硝酸盐氮为主,且占比均在45%以上,出水区以硝酸盐氮为主,且占比在75%以上,从进水区到出水区氨氮占比下降80%以上,季节变化对氮形态空间分布有一定影响,但影响程度不大;氨氮与叶绿素a和TLI无明显的相关性,不对水体富营养化产生直接作用;硝酸盐氮与叶绿素a和TLI呈负相关,对水体富营养化有一定的抑制作用;亚硝酸盐氮和有机氮同叶绿素a以及TLI呈正相关,对水体富营养化有促进作用。降低排入水库的氨氮和有机氮含量是有效预防或减轻水体富营养化的主要途径。

基于水质综合指数法的亚热带水源型水库水质评价

为了解亚热带水源型水库——茜坑水库水质状况,基于2016年1月至2020年12月对水库pH值、高锰酸盐指数、五日生化需氧量、粪大肠菌群、氨氮、硝酸盐氮、总氮、总磷、硫酸盐、氯化物、氟化物、铁和锰等13个主要水质指标每月1次的监测数据,通过计算水质综合指数评价了水质状况,并通过多元线性回归优化水质综合指数模型。结果表明:水库水质整体较好,pH值和高锰酸盐指数受浮游植物繁殖影响,部分时段超标,总氮质量浓度偏高,总磷质量浓度和粪大肠菌群数部分时段较高,铁质量浓度的上升趋势应重点关注;表层监测难以全面体现分层对水质的影响,应增加垂向监测,全面掌握水库水质风险;利用由总磷、铁、高锰酸盐指数、氨氮和硝酸盐氮组成的主要污染指标水质综合指数模型可有效进行水质评价和管理。

水源型水库整治及保护利用研究

本文通过对南宁某水源型水库环境现状的深入调查研究,提出该水源型水库存在的环境问题,并针对问题提出整治和保护利用建议,为水源型水库整治和利用提供参考。

基于SWAT模型的水库型水源地非点源污染模拟分析

月塘水库为仪征市应急备用水源地,流域内农业为主要产业,由农业活动产生的非点源污染也成为该水库污染物的主要来源。选择总氮(TN)、总磷(TP)作为污染物代表指标,构建SWAT模型,模拟月塘水库流域2008—2018年月尺度下径流、TN、TP的入库量,以及年尺度下TN、TP负荷的空间分布,结合区域农业管理分析,结果表明:入库径流量与TN、TP峰值出现在汛期;流域上游氮、磷负荷弱于下游,关键污染源区主要为集中于水库周边以耕地为主的区域;水量调度会影响模拟精度,自然-人工水循环耦合是该模型的改进方向。

水源型水库富营养化监测及防治策略

水源型水库是一定区域内的水资源战略保障设施,是居民饮用水的主要来源,对于水质的要求明显高于发电用途、灌溉用途、工业用途等水库水资源。对于此类水库而言,富营养化是一个很严肃的问题,它不仅会破坏水体生态环境、消解水体使用价值,还会导致城乡居民水资源供需冲突,给和谐社会建设与人民安居乐业带来消极影响。“富营养化”是对水体状态的一种评价方式,以相对封闭的水资源存储空间中(如人工水库、天然湖泊等)为评价对象,当水体中植物养分元素(如氮、磷、钾)超过一定标准后,会造成水体中植物、微生物、藻类等泛滥,这些水体生物在大量消耗溶解氧的同时.

水库型饮用水水源保护区划分方法与实证研究

饮用水水源保护区划分研究对水源保护及管理具有重要意义。通过解读国内外水库型饮用水水源保护区划分的标准和方法,分析常用的5种保护区划分方法的适用条件和技术要求;根据不同水库水文条件、水源水质、地形环境及周边污染源情况,确定48种不同的划分预设场景,总结出20种划分方法体系。以广东省67个水库型水源保护区划分方法作为实例举证,证明划分方法体系具有科学性和可操作性,为合理划分水库型饮用水水源保护区提供依据。

水库型水源地供水安全风险评价研究

在数字化技术应用背景下,针对水库型水源地供水安全动态预警需求,通过供水安全风险因子识别与筛选,依托动态感知设备与数字化平台,提出以水量安全指数、水质安全指数、行为安全指数、设施安全指数、标化安全指数为基础的水库型水源地供水安全风险评估方法,构建供水安全风险动态预警模型,结合浦江县通济桥水库水源地展开实际应用,为快速处置水源地供水安全事件提供技术支撑。

水库型水源地浮游植物不同种类季节演替动态模拟研究

针对水库型水源地——金泽水库运行初期的水生态环境特点并结合浮游植物调查结果,基于Mike3软件的Ecolab模块二次开发,构建了可描述硅藻、蓝藻、绿藻3种不同藻类以及沉水植物、浮游动物、碎屑等在水体中相互作用过程的生态动力学模型,模型经验证与实测资料吻合较好。对不同种类浮游植物随季节的动态变化过程进行模拟,结果表明:金泽水库运行初期浮游植物不同种类季节演替表现为春季以硅藻、绿藻为主,8—9月蓝藻大量增殖,10月蓝藻生物量快速回落后以绿藻和硅藻为主的特点;浮游植物生物量在春季(4—5月)和秋季(8—9月)有两个峰值,且春季峰值高于秋季,冬季生物量最低,温度是影响金泽水库浮游植物群落生消演替的重要环境因子。浮游植物生物量的空间分布表明,不同库区的流速和光照条件差异对浮游植物群落的空间分布起到重要的作用,同时,库区沉水植物和浮游植物生长的竞争关系以及沉水植物的克藻效应有效抑制了浮游植物的增殖。

水源地型水库水生态安全评价方法探索

水源地型水库的发展对于满足生态环境的要求起着重要的作用,因此对水源地型水库的水生态安全进行评价具有重要的意义。本文综合运用水质分析技术、水生态技术、水资源技术等多学科交叉的方法,提出了一种基于水质和水生态状况共同考虑的水源地型水库水生态安全评价方法。水源地型水库水生态安全评价是评价水源地型水库水质状况和水环境健康状况的重要方法。近年来,水源地型水库水生态安全评价方法取得了较大发展,主要包括指标法、综合评价法、模糊综合评价法、专家综合评价法等。

水源型水库抗生素抗性基因赋存特征研究

饮用水水源地中抗生素抗性基因会威胁生态安全和人类健康.为了探究抗生素抗性基因(Antibiotic Resistance Genes,ARGs)在金泽水源型水库中的赋存特征,以及水库净化措施对抗生素抗性基因的净化作用,选择微生物活性较高的夏季时期采集水样,采用高通量荧光定量PCR和16S rRNA实时荧光定量PCR进行研究.结果表明,该水库检出62种ARGs;多重抗药类、氨基糖苷类和磺胺类ARGs为水库内占主导的抗性基因.抗生素抗性基因绝对丰度从水库的预处理区至生态净化区,再至输水区呈逐渐降低的趋势,表明水库净化措施对削减ARGs含量有一定作用.抗性基因丰度与可移动基因元件(Mobile Genetic Elements,MGEs)丰度存在显著相关性(p<0.05),表明MGEs对ARGs的水平转移、传播和富集具有重要作用.

长江下游某水源型水库抗生素抗性基因污染研究

抗生素抗性基因是水环境中的新型污染物.为了探究夏季时期长江下游某水源型水库抗生素抗性基因(Antibiotic Resistance Genes,ARGs)污染赋存特征,分别采集了水体和沉积物样本并使用高通量荧光定量PCR和实时荧光定量PCR进行研究.结果表明,长江下游水体中检测出104种ARGs,水库水体中检测出118种ARGs,沉积物中检测出124种ARGs.β-内酰胺类、多重抗药类、其他类共54种ARGs为水库中占主导的抗性基因.抗性基因绝对丰度在水体中呈现从长江下游到库内富集的趋势,这表明水环境中的ARGs在水库中富集;相对丰度特征呈现长江下游水介质与库内水介质聚类,水介质与沉积物介质聚类.水体样本的整合子(CintⅠ-1(class 1)、intⅠ-1(clinical))与其ARGs总量之间存在显著的相关性(r=0.750,p<0.05;r=0.971,p<0.05),说明整合子对ARGs转移和富集具有重要作用.

水库型饮用水水源地生态安全评价及应用

对中小水库型饮用水水源地生态安全评价进行了研究。构建了4个层次的安全评价指标体系,考虑了影响水源地水质、水量的内外各种因素,如人口密度、森林覆盖率等。通过数据归一化处理和权重分析,计算了指标的安全性指数值以判断安全度。生态安全评价体系应用于天台县桐坑溪水库饮用水水源地,结果表明指标层中污染防治和环境管理能力是影响该水源地安全的敏感指标,这两项的安全度分别为差和中等。由此提出近期水源地环境保护中应采取的对策和措施。

水库型饮用水水源保护区划分方法比较

通过对水库型饮用水水源保护区划分的数值模型法、类比经验法和GIS辅助方法进行分析比较,提出适用于不同类型水库的饮用水源保护区划分适用性方法体系,为科学合理地划分水库型饮用水水源保护区提供依据。

PAC对水库型水源水中嗅味物质2-MIB的吸附特性

为解决水库型水源水中季节性藻致嗅味物质的应急处理问题,研究了不同水质条件下粉末活性炭(PAC)对水中嗅味物质二甲基异崁醇(2-MIB)的吸附动力学模型和吸附热力学模型,考察了2类水库型水源水中有机物对吸附作用的影响.结果表明:在试验浓度范围内,纯水、原水A和原水B中PAC对2-MIB的吸附过程符合准二级反应动力学模型,吸附等温线符合修正的Freundlich方程,且吸附速率和吸附容量依次降低;原水A、B中PAC对2-MIB的吸附能力显著降低,但原水B中2-MIB在活性炭表面的吸附势能比原水A中的强,这可能主要是由原水中分子质量<500 u的小分子有机物引起的微孔吸附竞争及其极性造成的.

长江流域水库型水源地生态补偿研究

水库型水源地是长江流域较为重要的一种水源地类型。基于长江流域70个重要水库型水源地总体状况和生态补偿实践经验,研究总结了水库型水源地生态补偿的3类主要模式,即水价调节类、跨界断面水质考核类和混合类,重点分析了3种类型水源地的具体特点和适用条件,并构建了长江流域水库型水源地生态补偿总体框架。研究内容可为长江流域水库型水源地生态补偿的实施和推广提供参考。

水库型水源地系统脆弱性评价研究

近些年来随着经济的高速发展,水资源短缺、水体污染问题日益突出,对水源地系统脆弱性进行评估以及做好预防和保护措施已成为当务之急。脆弱性评价有助于确定水源地的薄弱环节,为制定水资源保护措施提供指导。在总结前人研究的基础上,介绍了脆弱性及水源地脆弱性的概念,指标体系的构建原则以及目前评价水库型水源地脆弱性所采用的主要方法,最后对前人研究进行归纳总结,指出水源地脆弱性评价所面临的挑战及未来的发展方向。

潮汐河口水库型饮用水水源地保护区划分技术方法探讨

为揭示水源地水质与潮汐河口水流运动、污染源及排放方式等的影响规律，明确水源地水质主要影响因素，形成潮汐河口水源地保护区的划分技术方法体系，填补潮汐河口水库型水源地保护区的划分技术方法的空白。研究以青草沙水源地为例划分水源保护区范围，对国内外饮用水水源地保护区的划分方法进行了调研。指出目前国内的饮用水水源地保护区划分技术方法在潮汐河口水域应用时存在科学性差、适用性不强等问题。研究针对河口潮汐往复流特征、水污染排放和水环境特点，提出了充分利用水库库区自净能力的划分原则和应用污染物最大流动距离法划分潮汐河口水库型水源地二级水源保护范围的技术方法。研究利用该方法初步划定了规划中的长江口青草沙水库水源保护区范围，结果表明该方法概念清晰．简单实用．可靠性强。

北方典型水库型水源地水体叶绿素a含量遥感监测研究

遥感监测具有监测区域广、速度快、省时省力等优势,常用于大面积水质监测。其中,叶绿素a浓度是水质监测的一个重要指标。叶绿素a遥感反演的关键是建立遥感数据和叶绿素a含量的定量关系。本文选取石家庄市饮用水源地黄壁庄水库为研究区域,通过进行水体反射光谱现场测量和同步水质采样,得出研究区水体反射光谱特征,并采用丙酮分光光度法测得各水样中叶绿素a含量。在此基础上通过波段比值模型及一阶微分模型分别分析叶绿素a浓度与反射率之间的线性相关性。结果表明,黄壁庄水库各采样点水体叶绿素a浓度均在4.55μg·L-1以下,光谱反射率比值R705nm/R680nm和696 nm反射率的一阶微分值均与叶绿素a浓度有较显著的线性相关性(r2分别为0.736 6和0.875 5)。本文所得结论与方法可为未来对北方水库型水源地水体进行大面积遥感监测叶绿素a含量提供理论参考。

水库型饮用水水源地生态系统适应性管理探讨

针对我国对生态系统适应性管理还缺乏统一的认识,以及缺乏在水库型水源地实地应用的情况,从生态系统适应性管理基本概念出发,分析了水库生态系统特征、生态胁迫因子,构建了水库型水源地生态系统适应性管理框架,提出了以饮水安全为目标的水库型水源地生态适应性管理方案。通过对水库型水源地生态系统适应性管理的探索,有助于加强我国水源地生态系统有效管理,对水源地管理和保护具有积极的理论与实践指导意义。