淮河流域周村水库夏季CDOM吸收光谱特征、空间分布及其来源分析

基于2015年8月采集的24个淮河流域以周村水源水库为代表的表层水样的有色溶解性有机物(CDOM)吸收系数数据,研究了CDOM吸收光谱的空间分布特征,考察了CDOM的吸收系数与水质参数的相关关系,同时探讨了周村水库夏季CDOM的潜在来源.结果显示:依据CDOM的吸收光谱空间分布特性及采样点分布特征,周村水库分为入库口、过渡区和主库区3个特征水域;CDOM的吸收系数沿入库口到主库区依次递减,S值呈现相反的趋势;分析发现S240~500与a(355)和a*(355)呈极显著负相关(R^2=0.98、0.88);CDOM吸收系数a(355)与溶解性有机碳(DOC)浓度具有良好的线性相关,有利于建立DOC遥感反演模型;同时,CDOM吸收系数a(355)与a_(ph)(440)存在极显著正线性相关,表明浮游植物的新陈代谢及其降解产物是夏季周村水库CDOM的潜在来源.综上,通过对夏季周村水库水体CDOM的研究,丰富了关于水源水体CDOM的调查资料,可为日后水库的管理提供技术支撑.

山东省周村水库季节演替中沉积物上覆水溶解性有机物的紫外—可见与三维荧光光学特征

运用三维荧光光谱(EEMs)技术结合平行因子分析法(PARAFAC)以及紫外-可见光谱技术(UV-vis),对周村水库季节演替过程中沉积物上覆水溶解性有机物(DOM)的紫外-可见以及三维荧光光谱特征进行分析.结果表明:周村水库上覆水的总氮、溶解性总氮、总有机碳和溶解性有机碳的季节性差异显著,并且冬季总氮浓度最高、夏秋季总有机碳浓度较高;夏秋季上覆水DOM的吸收系数a254和a355均高于冬春季,与有机物的分布相一致;4个季节上覆水DOM的E3/E4均大于3.5,说明DOM以富里酸为主,E2/E3(富里酸占DOM的比例)在夏秋季低于冬春季,而且各季节SR均大于1,表明DOM主要为生物源;三维荧光通过PARAFAC解析出3种组分:类腐殖质(C1)、可见区富里酸(C2)和类蛋白(C3);对3个组分进行相关性分析,结果显示C1、C2、C3之间具有显著的相关性;DOM的总荧光强度以及各组分的荧光强度均呈现出夏秋季高、冬春季低的特征,且各季节间差异显著;周村水库4个季节的DOM生物源指数(BIX)在0.8~1.0之间,表明水库DOM具有较强的自生源特征,与腐殖程度指标(HIX)的结果相吻合;主成分分析显示周村水库上覆水DOM的光谱特征差异明显,夏秋季的DOM光谱特征相近、冬春季的水体DOM特征相似;并且组分C1、C2、C3与DOM特征参数(a254、SUVA280、HIX、FI、BIX)以及溶解性有机碳呈显著相关.各荧光组分与水质参数(溶解性总氮和溶解性有机碳)的多元线性回归呈现很好的拟合,通过建立回归方程可以为以后研究周村水库水体四季的DOM光谱特征,分析水库水体的有机物污染特征,并为水库水质管理提供技术支持.

周村水库汛期暴雨中溶解有机物(DOM)的光谱特征及来源解析

运用三维荧光光谱(EEMs)技术结合平行因子分析法(PARAFAC),对周村水库夏季两场暴雨不同降雨历时以及分子量的溶解有机物光谱特征和来源进行分析.结果表明:周村水库不同暴雨荧光光谱中出现了5种组分,分别为类腐殖质(C1、C2)、可见区富里酸(C3)和类蛋白(C4、C5);相关性分析显示C1与C2、C3、C4以及C5具有显著的相关性,C2与C3具有显著的相关性,C3与C4以及C5具有显著的相关性;同一分子量下的雨水有机质总荧光强度以及各组分荧光强度随着降雨历时的增加均呈下降趋势,并且在各个历时和分子量间差异明显;同一降雨历时下,第一场暴雨总荧光强度随着分子量的减少而增加,第二场暴雨总荧光强度随着分子量的减少而减少;两场暴雨都呈现自生源的特征,其中第一场暴雨具有以陆源输入为主的特征;组分C1和C3与水质参数硝态氮、氨氮、总氮以及有机碳呈显著相关性.通过对暴雨在不同降雨历时以及分子量DOM光谱特征研究,可以进一步分析水库外源输入的天然有机质特征,为水库水质管理提供技术支持.

周村水库大气湿沉降氮磷及溶解性有机物特征

为揭示周村水库大气湿沉降中污染物的污染特征,通过收集周村水库2016年3月至2017年2月大气湿沉降样品,测定了大气湿沉降中氮磷以及溶解性有机物的质量浓度,分析了污染物的污染特征及大气湿沉降量的变化规律。结果表明:周村水库的降水主要集中在夏秋季,占全年的68.50%;降水中总氮质量浓度在1.67~7.63 mg/L之间,氨氮和硝氮是其主要组分,分别占总氮的52.91%和28.49%;降水中的硝氮和氨氮年湿沉降通量分别为772.45mg/m^2和1411.99 mg/m^2,且与降水量呈显著正相关关系(P<0.01);单因子水质评价法和综合污染指数法评价得出大气湿沉降中的降水大多为劣Ⅴ类的重度污染水体;总磷和有机物的湿沉降通量最大值出现在夏季,与降水量也呈显著正相关关系(P<0.01);大气湿沉降中的溶解性有机物以富里酸为主,呈现较强的自生源特征。

土方填筑技术在周村水库除险加固工程中的应用

洪水是人类历史当中人们接触最早的自然现象之一,我国五千余年的发展历史当中,洪水灾害发展的频率相对较高,对于人们的生命财产安全会造成非常严重的威胁。根据相关的统计数据显示,在我国大约有70%的土地面积会受到洪水的侵袭,水库的作用就是降低洪水的灾害性作用,发挥水利工程的优势。周村水库建造于上个世纪60年代,目前,已经运行了50多年,经过水利部大坝安全管理中心安全鉴定,周村水库被评为三类坝。2009年至2010年实施了水库除险加固,除险加固工程动用土石方35万方,土方开挖、填筑在放水洞库拆除重建工程得到运用。在本文中,介绍了土方填筑技术在周村水库的除险加固工程当中的应用情况,采取可靠措施,保证了水库大坝土方填筑施工质量。

我国北方温带水库——周村水库季节性热分层现象及其水质响应特性

为揭示我国北方温带水库——周村水库水体季节性分层现象及其水质响应特性,于2014年7月~2015年6月对周村水库进行了37次采样,并对水体理化指标和浮游植物进行了原位监测.结果表明,周村水库在4~11月间处于水体分层,全年呈典型的温带单循环混合模式.水温分层对水库水环境的变化起着重要的作用,热分层引起的底层水体季节性缺氧,导致了沉积物中营养盐以及还原性物质的大量释放,其中热分层期底层水体总氮、总磷、锰和硫化物的平均值分别为1.18、0.11、0.47和0.48 mg·L^(-1);浮游植物垂向分布受水温分层的显著影响,热分层期上层水体浮游植物丰度较高,其均值为16.35×106cells·L^(-1),下层水体浮游植物丰度维持在较低水平.

荧光光谱结合平行因子分析研究夏季周村水库溶解性有机物的分布与来源

利用三维荧光光谱(EEMs)并结合平行因子分析(PARAFAC)模型,解析了2015年8月夏季周村水源水库中溶解性有机物(DOM)的组分并利用主成分分析法对影响水体DOM的主要因素及其相对贡献量进行了研究.结果表明,周村水库水体中的DOM可分为3个组分,分别为类富里酸荧光组分C1(260,350/420 nm)、类蛋白荧光组分C2(280/360 nm)和类腐殖酸组分C3(270,390/530 nm),且3个组分具有同源性;各组分平面分布均匀,入库口总荧光强度略高;较高的荧光指数FI,较高的自生源指标BIX,较低的腐殖化指标HIX以及接近于1的新鲜度指数(β∶α)综合表明夏季周村水库DOM的来源以自生源为主,并结合主成分分析得出,内源对DOM贡献率高达70.96%.与此同时,周村水库水体DOM各组分与aph(440)拟合相关性较好.因此可以通过对DOM三维荧光光谱的研究,有助于水库管理者更有目的地进行污染源的控制和治理,同时可以在一定程度上指示周村水库水体富营养化水平.

周村水库季节性热分层消亡期水质响应特性

以我国北方代表性水库周村水库为研究对象,研究分层消亡对水库水质污染的影响。于2014年10月—2015年1月对周村水库热分层减弱消亡期理化指标和浮游植物进行连续监测。结果表明:秋季水体分层结构的破坏,对水库水质污染与水环境的变化影响显著。随着秋季气温的下降,温跃层厚度减小,混合深度增大。分层破坏期间,水库底部仍处于厌氧状态,大量污染物(如锰、氨氮、硫化物等)从沉积物中释放出来。随着混合深度的增加,蓄积底部水体中的还原性污染物向上迁移,大量消耗水中溶解氧,导致水质恶化、嗅味异常、鱼类大量死亡。同时,大量的藻类可利用营养盐通过水体对流进入上层水体,但由于秋冬季水温和光照强度较低,并未引起浮游植物密度的增长。

周村水库四季变化过程中水体溶解性有机物的分布与光谱特征

运用三维荧光光谱(EEMs)技术结合平行因子分析法(PARAFAC)及紫外-可见光谱技术(UV-vis),对周村水库四季变化过程中溶解性有机物(DOM)的分布及光谱特征进行了分析.结果表明:周村水库表层水体的氮素(总氮和溶解性总氮)和有机物(总有机碳和溶解性有机碳)的季节性差异显著,并且水库冬、春两季TN较多、TOC较少;表层水体DOM夏、秋两季的吸收系数a254和a355均高于冬、春季节,与有机物的分布相一致;四季的E3/E4均大于3.5,说明DOM以富里酸为主,E2/E3比值表明富里酸占DOM的比例夏、秋两季高于冬、春季节,除夏季外水库表层水体SR均大于1,显示DOM主要为生物源;三维荧光通过PARAFAC解析出3种组分,分别为类腐殖质(C1)、可见区富里酸(C2)和类蛋白(C3);对3个组分进行相关性分析,结果显示,C1、C2、C3之间具有显著的相关性(p<0.01);DOM的总荧光强度及各组分的荧光强度均呈现出夏秋季高、冬春季低的特征,总荧光强度最大值为夏季的(1993.52±40.84)A.U.,最小值为春季的(1074.10±113.63)A.U.;周村水库各个季节间的DOM总荧光强度和荧光组分C1的荧光强度除夏、秋外均呈现显著的差异性(p<0.05),组分C2和C3的荧光强度均呈现显著差异性(p<0.05);周村水库四季的DOM生物源指数(BIX)为0.8~1.0,表明水库DOM具有较强的自生源特征,与腐殖程度指标(HIX)的结果相吻合;PCA分析显示,周村水库表层水体DOM的光谱特征差异明显,夏、秋两季的DOM光谱特征相近,冬、春两季的水体DOM特征相似;并且组分C1、C2、C3与DOM特征参数(FI、β:α)及溶解性有机碳(DOC)呈显著相关性(p<0.01).通过对周村水库水体四季的DOM光谱特征进行研究,可以进一步分析水库水体的有机物污染特征,并为水库水质管理提供技术支持.

周村水库除险加固工程中的水文设计方案

周村水库建于1960年。已运行40多年,经过安全鉴定,被评为三类坝。现无完整的水文监测系统,无法满足水库防汛和水资源调度的需要,为改变这一现状,需恢复周村水库水文站,建设水文设施,为水库的持续安全和下游的水资源合理调配打下坚实的基础。

温带季节性分层水库浮游植物功能类群的时空演替

为探究我国北方温带季节性分层水库浮游植物群落结构的时空演替特性,于2014年7月~2015年6月对山东枣庄市水源水库周村水库进行每月2次的分层采样分析,采用Renolyds和Padisák等提出的功能类群划分方法对水库浮游植物群落进行分类,并结合水库水文、水质,分析优势功能类群时空演替规律及其主要环境影响因子.结果表明：周村水库共检出浮游植物112种,隶属于7门63属,可划分为18个功能群类.周村水库浮游植物功能类群演替具有明显的季节性分布特性：其中夏秋季热分层期主要以鞘丝藻（Lyngbya sp.）、螺旋藻属（Spirulina sp.）等丝状蓝藻为代表的S1功能类群占优势,而冬季混合期以梅尼小环藻（Cyclotella meneghiniana）、针杆藻（Synedra sp.）等能适应低温、弱光的C＋D功能类群为优势群落;浮游植物功能类群分布在垂向上并无较大差异.冗余分析（RDA）显示：热分层、降雨量和水温是影响浮游植物功能类群时空演替的主要环境因子.

网箱养殖对水体浮游生物的影响

[目的]了解网箱养殖对水体浮游生物的影响。[方法]于2008年5月对周村水库网箱养殖区和非养殖区浮游生物资源进行了调查统计。[结果]调查结果显示:周村水库共有浮游藻类6门40属,浮游动物26属81种;浮游生物种类养殖区和非养殖区基本相同,但数量方面网箱养殖区比非网箱养殖区大,而且浮游动物数量差异显著。[结论]网箱养殖对浮游生物量有较大的影响。

齐於陵邑

於陵为战国时齐邑,位于山东丘陵长白山东麓,现周村水库南岸古城村(属邹平县),东北距周村二公里。古城村西北角现保存有一段於陵邑古城墙,东西向,长约五十米,自原地表以上高约四米,基宽约七米。层层夯筑而成,夯层厚约四十公分,夯层清晰,夯面平整。夯土中东周时期的陶片多见。城墙遗址被汉代墓葬打破。据勘察该处城墙遗迹可能是古於陵邑城墙的西北角往东的一段。由于未经钻探、发掘,古於陵邑的全貌尚不清楚。