磁湖水体中微塑料的丰度及其分布特征

为研究磁湖水体中微塑料的污染现状,采集了湖泊近岸及湖心7个点位的表层水样和中层水样,分析了其微塑料丰度、形状、颜色、分布等特征。研究发现:各采样点位的表层和中层水样中均存在微塑料,丰度分别为4.7~9.6个/L和3.5~7.8个/L。其中,碎片状的微塑料丰度最高,占比为66.1%;粒径<0.05 mm的微塑料占比最大,为47.8%,其次是0.05 mm≤粒径≤0.1 mm的微塑料,占比为29.8%。微塑料的颜色类型以黑色和白色为主,占比分别为69.7%和14%。磁湖水体中微塑料的丰度分布特征与该区域的人类活动强度和人口密度等环境因素密切相关。

江湖连通方案的最佳引水流量研究——以湖北磁湖为例

江湖连通工程能够在短期内达到改善湖泊水质的目的,在国内外得到了广泛应用.但是,在保证改善效果的前提下,如何尽量节约投资和运行费用、确定合理的引水流量尚未得到充分的研究.以水环境质量改善后降低的污水处理费用作为工程经济效益指标,提出了成本和效益评估方法用以评估计算引水流量与工程经济效益、工程运行成本、净效益的定量关系,最后分析得到合理的引水流量范围和最佳引水流量,并利用基于DEM的二维水量水质数学模型来模拟分析水质改善效果.该方法应用于湖北黄石磁湖,在其水体连通方案的基础上,模拟8种不同引水流量工况,分析引水流量与净效益的关系曲线,计算得到最佳引水流量.结果表明:随着引水流量的增加,净效益先增大后减小,每次引水的净效益最大值为4.05万元,相对应的最佳引水流量为10.62 m3/s.本研究为磁湖及其它类似水域的水污染治理和成本控制提供了科学的参考依据.

磁湖表层沉积物重金属污染特征及生态风险评价

于2011年9月对磁湖南北湖两个断面采集了29个表层沉积物样品,并用火焰-原子吸收分光光度法测定其重金属含量(Cu、Ni、Fe、Zn、Pb、Cd、Cr)。结果表明,南湖和北湖的平均浓度分别为155.41、67.60、4050.00、415.05、195.09、3.58、113.04mg/kg和100.30、40.87、4088.05、351.80、159.43、1.38、214.43mg/kg;地累积指数评价结果显示南湖表层沉积物重金属污染要高于北湖;南北湖重金属Zn、Cr在岸边和湖中区域含量均比较高,Cu、Pb、Cr污染程度在空间分布上呈现靠近岸边区域高于湖中区域的特点,Ni的含量分布相对均匀;潜在生态风险系数指出南湖和北湖重金属Cr均存在很强的生态风险,南湖综合潜在生态风险高于北湖;主成分和相关性综合分析表明磁湖表层沉积物重金属污染主要来源于工业源,同时也受燃烧源影响。

黄石市磁湖鱼体内重金属的富集及风险评价

以黄石市磁湖中食用鱼为研究对象,采用湿法消解,并用火焰原子吸收分光光度法对鱼体内鳃、鳞、肠、腹、肉中Cu、Cd、Cr、Pb等重金属的含量进行了测定。分析结果表明,鱼体中同一种重金属在不同组织中的含量不同,各组织中鳃、肠、鳞中重金属含量明显高于肉、腹,其食用部分重金属含量均低于非食用部分;同一组织内不同重金属的含量也不尽相同,必需元素Cu在鱼体内各个部位含量均较高,非必需元素Cd、Pb的含量较低,部分鱼样某些部位未检出Pb;同种重金属在不同鱼种同一组织内含量也有差异,其中鲫鱼对重金属的富集能力最强。

基于神经网络的宽浅型湖泊水质反演研究

城市浅型湖泊治理是城市生态文明建设的重要组成部分。通过对黄石磁湖的IKONOS遥感影像进行预处理,建立了水质参数与卫星波段的多元线性回归模型、BP神经网络模型和RBF神经网络模型。通过比较不同模型的结果,运用可靠模型对整个湖体的COD、NH3-N、TN、TP指标进行反演。结果表明,神经网络模型对于磁湖水质指标的反演结果显著优于多元线性回归模型,其中BP神经网络模型对NH3-N、TP的模拟效果好,RBF神经网络模型对COD、TN的模拟效果较好。

磁湖氮环境容量计算研究

氮是水体富营养化的重要因素之一，计算水体氮环境容量对评估水体富营养化状况、采取相应污染控制措施具有重要意义。文章以黄石市磁湖为研究对象，在室内静态模拟实验数据的基础上，求出磁湖水体总氮、氨氮的降解系数，并针对磁湖水体特征，选取合适的模型和参数进行了磁湖总氮、氨氮环境容量的计算，计算结果表明，在平水期90d内，磁湖的总氮、氨氮理想环境容量分别为117．99t和257．13t。

磁湖水体营养特征调查与分析

通过调查磁湖沿岸污染物排放情况及水质监测,对水体营养特征进行分析,为以后制定磁湖的治理措施提供依据。结果表明:水体氮污染严重,已达到富营养化状态;有机废水排放和近岸农田径流造成水体进一步酸化;近岸植被有效降低了近岸水体的TP水平,但不能遏制水体酸化;湖心区出现底泥中污染物释放而使水质下降的现象。磁湖后期治理的重点应放在控制水体酸化问题上。

黄石市磁湖微型浮游生物监测及分布影响研究

监测了黄石市磁湖不同水域的微型浮游生物的种类和多样性,并测定了水质指标。结果表明:磁湖5个采样点中共检出微型浮游生物86种,其中卵形隐藻(Cryptomonas Ovata)和具尾蓝隐藻(Chroomonas Caudata)是主要种类。磁湖不同水域水质不同,影响了微型浮游生物的分布,其中,COD、总磷、氨氮与微型浮游生物的种类和多样性指数呈显著负相关。

磁湖沿岸表层土壤重金属污染现状评价

为调查磁湖沿岸表层土壤重金属污染情况,对4种有代表性土壤中Cu、Pb、Cd、Zn的有效态含量进行了分析,并采用Lars Hkanson潜在生态风险指数法进行评价。结果表明:沿岸土壤总潜在生态风险程度低,不同来源的土壤土质相差较大,部分土壤受到Pb、Cd、Zn、Cu中等污染,受湖水冲刷的地方,Cu和Zn具有高的潜在生态危害。

黄石市磁湖北湖水质监测研究

对黄石市磁湖北湖八个采样点进行了两年分季节的水质监测，根据水质监测的常规方法，监测了水温、水深、pH值、透明度、Chla含量、氨氮、硝氮、可溶性正磷酸盐和总磷9项指标。水质监测结果显示：黄石市磁湖北湖水质处在Ⅲ～Ⅴ类水质之间，水体处在中度或重度富营养化状态。

矿区湖泊微型浮游生物对重金属的富集研究——以湖北大冶湖和磁湖为例

以湖北大冶湖和磁湖为研究对象,分析了矿区湖泊表层水和微型浮游生物中Cu、Pb、Cd、Zn、Cr、Fe 6种重金属的含量,并对矿区湖泊表层水重金属污染和微型浮游生物对重金属的富集能力进行了评价。结果表明：大冶湖表层水中重金属Cu、Pb、Cd、Zn、Cr和Fe的平均浓度分别为0.009 1 mg/L、0.013 4 mg/L、0.009 2 mg/L、0.043 4mg/L、0.057 8mg/L、0.338 2mg/L,磁湖表层水中重金属Cu、Pb、Cd、Zn、Cr和Fe的平均浓度分别为0.004 3mg/L、0.012 7mg/L、0.001 1mg/L、0.389 2mg/L、0.063 4mg/L、0.711 0mg/L;大冶湖微型浮游生物中重金属Cu、Pb、Cd、Zn、Cr和Fe的平均浓度分别为278.6mg/kg干重、695.6mg/kg干重、23.1mg/kg干重、578.0mg/kg干重、323.5mg/kg干重、142 14mg/kg干重,磁湖微型浮游生物中重金属Cu、Pb、Cd、Zn、Cr和Fe的平均浓度分别为316.1 mg/kg干重、361.4 mg/kg干重、2.06 mg/kg干重、1 004.5 mg/kg干重、313.3 mg/kg干重、18 366mg/kg干重;大冶湖和磁湖微型浮游生物中的重金属含量远高于表层水中的重金属含量,甚至高于表层沉积物中的重金属含量;矿区湖泊微型浮游生物对重金属的富集系数在1 800~82 600之间,其中微型浮游生物对Cd、Zn、Cr的富集系数较小,对Cu、Pb、Fe的富集系数较大。

磁湖叶绿素a时空分布特征及环境因子影响分析

2013年分四季监测了磁湖10个位点的水质状况,分析了磁湖叶绿素a的时空分布特点及其与环境因子之间的关系。结果表明,磁湖叶绿素a平均值为14.86μg/L,已处于富营养化状态。不同季节的叶绿素a浓度无显著性差异(P>0.05);叶绿素a浓度呈现空间差异性,南磁湖的水体叶绿素a浓度较高。磁湖水体叶绿素a浓度与TN显著性正相关(P<0.05),与其他环境因子无显著相关性,水体叶绿素a浓度的变化受多种环境因子综合影响。对磁湖与其他富营养化水体的叶绿素a及氮、磷浓度对比,结果表明在富营养水体中氮磷比是影响叶绿素a的重要因子。磁湖水体中Cd、Ni、Fe含量较高,且多种重金属的联合效应抑制了藻类的光合作用,致使水体中叶绿素a含量较低。

基于主成分分析的湖泊水环境质量评价——以磁湖为例

基于主成分分析法,对磁湖13个水质指标进行了对比研究。结果表明,影响磁湖水质的主要指标为pH、电导率、水温、叶绿素、五日生化需氧量、氨氮、化学需氧量、总磷;其他指标对磁湖水质的影响较小;其中,氨氮、总磷指数代表水体引起湖泊富营养化的营养元素的污染状况,而五日生化需氧量、化学需氧量是磁湖水体中有机污染的反映。

模拟水力调度条件下磁湖底泥的释磷规律

在实验室条件下模拟引调长江水稀释磁湖水,考察了稀释后磁湖底泥的释磷规律。结果表明,当湖水和长江水按1∶4(体积比)混合作为上覆水时,磁湖的表层底泥表现为先吸磷后释磷,至试验后期,与原湖水相比,除个别泥样上覆水的SRP和TP浓度略微降低外,大部分泥样上覆水的SRP和TP浓度均有一定程度的升高,说明在引水稀释条件下磁湖底泥的内源磷释放特征明显。对不同深度底泥释磷的研究表明,至试验后期,深度>30 cm的底泥的释磷量较上层底泥显著减小,30 cm可作为磁湖底泥的疏浚深度。

基于PSR模型的磁湖流域生态系统健康评价

基于压力-状态-响应(PSR)评价模型,从压力指标、状态指标、响应指标3个方面,构建磁湖流域生态系统健康评价的指标体系.利用熵权法计算各指标的权重,并用生态健康评价指数(CEI)评价磁湖流域生态系统健康状况.结果表明:1)磁湖流域2014—2018年CEI指数分别为0.43、0.45、0.45、0.46、0.44,均处于一般健康状态;2)各个子系统贡献大小分别为:状态S子系统>压力P子系统>响应R子系统,其中状态S子系统权重达到51.83%,表明其对磁湖流域生态健康评价的作用最为显著;3)对各评价指标进行分析,得出人口压力过大、湖泊氮、磷含量过高以及水资源利用效率过低等问题是影响磁湖流域生态健康的主要因素.

黄石市磁湖水质时空分布及污染源解析

为解析黄石磁湖污染来源和水质时空分布,以磁湖2015—2019年水质监测数据为基础进行污染因子主成分分析(PCA),通过绝对主成分-多元线性回归(APCS-MLR)受体模型计算污染源贡献率,采用反距离权重插值法(IDW)分析水质时空分布规律。结果表明:影响磁湖水质的第1、第2、第3主成分分别是城市面源、城镇生活污染源及气象因子;第1主成分对BOD_(5)、COD_(Cr)、COD_(Mn)、NH_(3)^(-)N、TN、TP的贡献率最大,分别为88%、76%、67%、55%、46%、67%,第2主成分对BOD_(5)、NH_(3)^(-)N的贡献率较大,分别为39%、32%。磁湖主要污染来源为城市面源及城镇生活污染源,受历史上工矿企业生产造成的底泥淤积和上游区域城镇生活污水排放的影响,磁湖下陆港入湖口(1#点位)处的污染最严重。

论《磁湖夜话》

范国强《磁湖夜话》是一部内容厚重、思致深刻、富有才情的思想录。丰富的社会内涵、丰厚的文化内涵和深广的情感内涵,构成了该书博大的容量;思维的独异性、辩证性和严密性,使其识见远离了陈腐、平庸和肤浅;标题力求避俗出新,结构力求短中有变,语言力求精而多味,使作品赢得了文学品质。

磁湖底泥重金属生态风险评价及溯源分析

为探究磁湖底泥重金属生态风险和主要来源,采用内梅罗和潜在生态风险指数法并结合相关性和主成分分析,对磁湖底泥51个采样点、8种重金属开展研究.结果表明:8种重金属含量除Cr外均超过湖北省土壤背景值,其中Cd超标5.4倍、污染最为严重;磁湖南、北半湖内梅罗污染指数有明显差异,北半湖污染较轻、南半湖污染较重;磁湖综合生态风险指数(RI)为372,说明底泥重金属生态风险达到强污染程度;北半湖重金属之间相关性较小,南半湖多种重金属之间都具有显著相关性,说明南半湖底泥中重金属来源较为集中且有类似的迁移规律,结合地理信息系统形成可视化空间展示(Arcgis),推断磁湖底泥重金属污染因历史原因主要来自于北半湖农田种植、建筑及工业垃圾堆放、居民生活及汽车维修污水入湖等;南半湖的污染源于南半湖西岸和东南角工业废水排放特点更为明显.

磁湖叶绿素a的时空变化特征及其影响因子分析

根据黄石市磁湖2015—2019年的水质监测数据,分析该湖泊叶绿素a时空变化特征并探究其影响因子.结果表明,磁湖叶绿素a浓度变化存在时空异质性.时间上,叶绿素a浓度在丰水期常高于枯、平水期;空间上,南磁湖叶绿素a浓度高于北磁湖,其中,南磁湖浓度最高值在西南部,北磁湖最高值在东北部.非度量多维尺度分析也表明,磁湖叶绿素a具有相同的时空特征.Pearson相关性分析表明,水温、总磷是影响磁湖叶绿素a的限制因子,有机污染物是重要驱动因子,透明度是被动因子.最后,对磁湖水生态修复提出了相关建议.

基于数值模拟的磁湖水质改善效果预测研究

为扼制磁湖水质继续恶化并逐步改善水质,当地政府决定修建磁湖生态保护与修复工程,从长江引水入磁湖,构成水循环系统。针对不同的引水流量方案,采用数字模型方法对引水改善磁湖水质的效果进行了分析评估。在不同的引水流量下,磁湖水质具有相同的变化规律,从引水改善水质的效果和工程投资来看,引水流量为8 m3/s时为最佳方案。