密云水库不同季节细菌群落多样性

为加强对密云水库水体状况的全面了解,对2006年11月到2007年11月不同季节水体中的微生物进行了研究。用流式细胞仪技术和LB固体培养基培养测定了水体中的细菌数目;利用PCR-DGGE技术对水体细菌的多样性和相似性进行分析。结果表明,细菌数目随季节变化有所不同,但利用流式细胞仪测定的每毫升水体细菌的数目基本上均为104数量级,而培养得到的细菌菌落数为102～103CFU/ml,基本符合国家饮用水源的卫生标准。细菌的多样性指数也表现出随季节变化的规律,冬季(2006-11和2007-11)Shannon-Weaver多样性指数较低,为3.0左右;春季(2007-04)开始增大,至夏季(2007-07)时可高达3.3068;秋季(2007-09)又减小到3.1246。另外,密云水库细菌的优势类群有β-Proteobacteria、Actinobacteria、Cytophaga/Flexibacter/Bacteroides(CFB)类群和Cyanobacteria。这些资料有望为以后进一步从微生物角度评价水质提供参考。

北京密云水库甲烷排放通量时空特征及其影响因素研究

库塘湿地的甲烷排放是发展绿色能源的争论焦点之一。于2009年6月、8月、10月和2010年1月、5月,对北京市密云水库的水域、水库消落带和周边非湿地区的CH_4排放通量进行了估算和对比研究。结果表明,密云水库湿地区的CH_4排放通量具有明显的季节变化,在6月和8月,水库消落带区和水域区的CH_4排放通量显著高于其他观测月份(消落带区:n=6,p<0.05;水域区:n=9,p<0.05),其中,消落带区8月的CH_4排放通量远远大于5月,水域区8月的CH_4排放通量是1月的数倍,与消落带区和水域区相比,水库周边非湿地区各观测月的CH_4排放通量变化很小;密云水库CH_4排放通量具有明显的空间变化特征(p<0.01,df=80),消落带区的CH_4排放通量较大,平均值为(5.780±8.683)mg/(m^2.h),水域区为(0.298±0.313)mg/(m^2.h),周边非湿地区为(0.002±0.178)mg/(m^2.h)。水库消落带区和水域区的CH_4排放通量都远大于周边非湿地区,说明修建水库明显提高了该区域的CH_4排放通量;密云水库的CH。排放通量受表层水温、水深及植物生物量的影响,在非淹水环境下,CH_4排放通量主要受植物生长的影响,植物生物量与CH_4排放通量呈正相关关系(n=42,p<0.01),而在淹水环境下,表层水温与CH_4排放通量呈正相关关系(n=39,p<0.01)。水域区采样点8月和10月的水深与CH_4排放通量呈负相关关系(n=9,p<0.01;n=9,p<0.05),这表明水库越浅、消落带区越宽,水库的CH_4排放通量越大。

密云水库总氮时空变化及与蓄水量关系分析

利用1988—2018年监测数据,对密云水库入库、库区总氮T N浓度时空分布及与蓄水量关系进行分析,结果表明,潮河、白河及区间河流入库水体TN含量总体上呈现逐年上升趋势,白河上升趋势相对平缓,潮河上升趋势相对激烈,区间河流基本高于白河入库,低于或略低于潮河入库;白河主坝、潮河主坝TN年平均值基本在1.00±0.25m g/L区间浮动,总体保持稳定;深水区TN浓度高于浅水区,即TN库东<TN白主,TN金沟<TN潮主;2000年之后白河入库水体TN含量随着水体的流动方向呈逐渐下降趋势,即TN套里>TN恒河>TN库东;库区TN浓度总体随蓄水量升降而升降,其中库东一致性最好。

基于Ecopath模型的密云水库生态系统结构与物质流动特征

密云水库作为北京的水源地,其生态安全备受关注。增殖放流鲢(Hypophthalmichthys molitrix)和鳙(Hypophthalmichthys nobilis)已成为多年来改善密云水库水质的重要措施。为进一步提升水质改善效果、提出基于生态系统管理的增殖放流优化方案,需要开展水库生态系统结构与物质流动特征研究。本研究根据已发表的生态环境调查数据及现场实测数据,运用碳氮稳定同位素技术确定鲢和鳙食物组成,并将其作为输入参数构建了2017年密云水库生态系统Ecopath模型。结果显示:鲢摄食悬浮有机颗粒物的比例高于鳙;鲢、鳙、浮游植物和碎屑的生态传递效率分别为0.62、0.75、0.49和0.39;营养级I和营养级II的总流量分别占系统总流量的68.2%和30.6%;系统中物质的总平均传递效率为7.2%;总初级生产量与总呼吸量比、总初级生产量与总生物量比、总生物量与系统总流量比分别为1.711,77.119和0.005,与部分湖库相比,密云水库生态系统成熟度处于较高水平。基于研究结果,建议采取提高碎屑食性鱼类增殖放流比例,开展长时间尺度研究等管理措施,以促进生物资源合理利用和生态系统的发育与稳定。

水利计量认证对北京水务事业的技术支撑

北京市水环境监测中心密云水库分中心是密云水库的水质监测机构,承担着密云水库日常的水质监测工作,监测质量对水质的管理与保护有着重要的作用,计量认证是评价实验室监测能力及监测的重要手段。分中心从1994年接受计量认证,并在1999年和2005年通过复查换证评审。通过计量认证及复查换证,分中心提高了管理水平,保证了监测工作的公正性、科学性和权威性,并成功建立了质量体系。结合自身实际,指出实验室未来在内部管理、中心工作和服务意识3个方面的发展方向,并据此对计量认证工作提出建议,最后提出水利计量认证对北京水务事业重要的技术支撑作用。

降雨对密云水库水质影响分析

近年来,密云水库连续多年上游入库水量偏少,水库富营养化趋势逐年加重,降雨成为了影响密云水库库区水质的另一重要因素。针对此状况,选取2008—2012年期间密云水库库区平均日降雨量≥25.0 mm的降雨前后水质监测数据为研究对象,从营养物质含量及浮游藻类等重要指标进行水质综合分析,运用spss19.0统计软件对同一指标降雨前后水质数据进行T检验,比较降雨前后库区水质指标的差异,并进行雨水水质分析。结果表明,雨水中含有超标物质,当平均日降雨量≥25.0 mm时,库区氨氮NH3-N含量、溶解氧DO含量和浮游藻类数量与降雨前水质数据具有显著差异,并侧重分析"7·21"大暴雨对库区水质的影响。得出:由于降雨过程中氮的固定和对大气的淋洗作用及降雨引起的地表径流等,雨后库区NH3-N较降雨前升高,但仍符合地表水环境质量Ⅱ类标准;库区DO和浮游藻类数量因降雨的物理作用发生明显变化;降雨后库区总氮TN有升高趋势,但变化不显著。研究结果可以为密云水库库区水质、雨水水质的分析和预测及水华发生趋势的预测提供科学依据。

密云水库水华防治工作实践与思考

为促进密云水库水华防治工作开展,保证水质安全,通过分析近年来水库水华防治工作经验教训,结合我国湖库最新及常用水华防治技术,为未来水华防治工作提出措施、指出方向:流域协作,统筹管理;完善水华监控预警体系;探索水华防治新技术、新方法。

密云水库浮游藻类特征研究

2008—2010年的监测结果显示,密云水库浮游藻类有7门48属,硅藻、绿藻和蓝藻是主要构成部分。4、5月优势种群为硅藻、绿藻,6—9月为蓝藻,10、11月为绿藻、硅藻。密云水库浮游藻类时空分布差异明显,水温、水深及氮磷等是浮游藻类种群及藻密度变化的主要影响因子,水温与蓝藻呈正相关,与硅藻呈负相关,水深与藻密度呈负相关,氮磷比波动较大,磷为限制性因子。未来几年,在外部环境没有显著改变的前提下,密云水库浮游藻类群落结构不会明显变化,大面积水华发生的可能性较小。

密云水库富营养化控制与管理探讨

密云水库处于中营养偏富水平,磷是限制性因子。在富营养化防治中采取了流域协调、库区及库滨带管理、物理防治和生态修复等多种措施,取得了一定效果,也存在着一些不足。提出了保持控制和管理措施的连续性、实施流域综合管理,探索和试验更加适合的防治措施,建立富营养化及水华预测预警模型等建议,以保护密云水库水资源安全。

密云水库主要入库河流氮磷营养盐输入现状分析

为研究密云水库主要入库河流营养盐输入对库区水质影响,以2015—2019年密云水库上游流域主要河流白河和潮河以及南水北调入库的水质水文数据为依据,分析了氮磷营养盐在5年中的年际含量变化特征以及营养盐输送通量。结果表明,密云水库主要入库河流TN污染严重,TP含量较低;白河氮营养盐通量主要由水量决定,潮河氮营养盐通量主要由含量决定;TN超标成为密云水库水体富营养化的最大威胁。为控制密云水库水体富营养化,减少营养盐输入提供有效数据支撑。

密云水库入库水质对库区水质的影响初探

潮河和白河是密云水库主要入库河流,其入库水量与水质对密云水库的蓄水量及水质有直接影响。辛庄桥和大关桥监测站是潮河与白河的入库控制站,金沟和套里监测站是库区入库口控制站。通过对1989—2010年入库控制站及库区入库口控制站水质状况分析,发现密云水库目前水质状况总体良好,但入库水体氮含量较高及库区蓄水量的持续低水位运行是密云水库富营养化面临的最主要问题。

潮白河生态补水对密云水库下游河道水质影响分析

为探讨2021年春季潮白河试验性生态补水对密云水库下游河道水质影响,分析了生态补水期间过流河道的水质变化情况,结果表明:潮白河试验性生态补水加快了密云水库下游潮河和白河水体流动速度,有效降低了河道水体温度;补水后期,双井监测站水体溶解氧较补水前期增幅为20.2%;双井及宁村监测站水体化学需氧量降幅分别高达61.1%、51.0%;生态补水降低了潮河水体中无机酸、碱或盐浓度,使潮河河道水体自净能力显著增强。本研究为优化潮白河生态补水长期规划、保障生态补水安全提供技术支撑。

北京市密云水库流域智慧水生态管理系统建设构想

为提高流域监测、监督、检查智能化水平,增强智慧监管能力,从流域水生态空间"空天地一体化"监测与动态管控、流域生态和面源污染动态监测与评估、库滨带生物动态监测与自动识别试点和一级保护区日常管理APP等4个方面提出北京市密云水库流域智慧水生态管理系统建设构想,以期为密云水库流域生态空间管控、流域综合防治措施体系建设以及一级保护区人口疏解等方面提供支撑.

密云水库蓄水量激增对浮游植物结构的影响

基于蓄水量发生剧烈变化,对密云水库库区浮游植物结构变化进行探究,寻找规律。结果显示:密云水库蓄水量的大幅上升,浮游植物种属数量增加26种,蓝藻增加11种,绿藻增加8种,硅藻增加4种,其他藻类增加3种;水体环境的变化使得浮游植物种类数量增加,优势群落结构发生变化,但仍以蓝藻、绿藻、硅藻为主,蓝藻数量比例先下降后上升,绿藻数量比例下降,硅藻数量比例先大幅上升后小幅下降,密云水库由蓝-硅-金藻类型水体转变成硅藻型水体;蓄水量大幅上升,导致浮游植物细胞密度下降,由970万个/L下降至580万个/L;蓄水量上升的过程中,Shannon指数、Margalef指数和Pielou指数的变化范围分别为0.36~1.04、0.72~9.91和0.48~0.89;水温和营养盐是密云水库浮游植物群落结构的主要影响因子,蓄水量快速上升使得密云水库表层水温在不同时期和季节均略有下降,浮游植物密度下降;营养盐中氮元素含量的上升与磷元素的稳定为密云水库浮游植物群落结构的变化提供充足的支撑。分析结果能为密云水库高水位运行模式下水质水生态的变化提供参考。