蘑菇湖水库水污染防治现状及对策建议

通过对新疆石河子蘑菇湖水库水污染综合治理进展现状情况进行调查分析,探究水库水质污染存在问题及主要原因,提出水库水污染防治对策和建议。结果认为:蘑菇河水库属于玛纳斯河流域后大(二)型平原水库,地处石河子市最低位置,受城镇生活废水、工业污水、渔业养殖及周边农田排水影响,属重度营养化劣Ⅴ类水库。综合水污染治理现状可知其主要污染原因是入库河流水质较差,水库内源污染释放量大及农业面源污染。建议从严控污染物总量,加强上游养殖和面源污染治理,加强水资源调度、污染治理工程建设及环境监管,从而改善水环境质量。

蘑菇湖水库浮游植物群落结构及营养状态评价

为了解蘑菇湖水库浮游植物及水体富营养化状况,在2016年分别在丰水期(4月)、平水期(7月)、枯水期(11月)对蘑菇湖水库的浮游植物群落结构,包括浮游植物的种类构成、密度、生物量优势度及生物多样性进行了调查研究。结果表明:5个站点共鉴定出浮游植物90种(属),其中优势种(属)12种;浮游植物群落结构全年以蓝藻-绿藻型为主,3次采样浮游植物平均密度为(817±982)×10~4 cells/L,平均生物量为(6.72±5.88)mg/L;浮游植物生物量和密度季节变动显著(P<0.05),最高值均出现在7月份(夏季),最低值均出现在4月份(春季);全年水质整体处于国家Ⅴ类水质状态;温度、硝态氮和亚硝态氮是影响蘑菇湖浮游植物优势种的主要环境因子,且温度与浮游植物密度和生物量具有显著相关性(P<0.05)。研究表明,蘑菇湖水库浮游植物多样性较好,群落结构较稳定,但蘑菇湖水库处于富营养化污染状态,本研究结果可为蘑菇湖水库的环境治理和渔业资源开发提供参考。

人工神经网络在新疆蘑菇湖水库水质评价中的应用

调查分析了蘑菇湖水库的污染源,选取蘑菇湖水库污染的6项水质监测数据作为评价指标,采用Matlab建立了蘑菇湖水库水质评价的三层BP网络模型,并以这6项指标为训练样本,对BP网络进行训练,将训练好的网络用于水质进行评价,得出的蘑菇湖水库水质评价结果是劣Ⅴ类,采用分级评分法对计算结果进行了比较分析,结果表明:BP神经网络方法收敛速度较快,预测精度很高,蘑菇湖水库已丧失养殖功能,并且已不能满足农业灌溉的标准。

蘑菇湖水库水环境容量总量控制研究

为逐渐恢复蘑菇湖水库的农业灌溉及养殖功能,介绍了按灌溉期划分的夏秋、非灌、春灌3个不同时段及不同的水质目标,定量计算蘑菇湖水库主要污染物水环境容量总量,得到水库不同时段的最大日负荷(TMDL)。根据TMDL对蘑菇湖水库的污染来源实施总量控制研究,得出了以下结论:同一水质目标下,在夏秋、非灌、春灌不同时段的水环境容量成递增趋势;扣除水库污染物本底值的环境容量多数为负值;扣除水库污染物本底值的环境容量春灌时段大于夏秋时段,夏秋时段大于非灌时段。最后阐述了对蘑菇湖水库水环境容量实施总量控制的效果。

蘑菇湖水库水资源的污染现状和保护对策

在蘑菇湖水库近10年水质资料的基础上,分析了水库的污染现状,并采用内梅罗污染指数法进行评价,评价结果表明,蘑菇湖水库属于五级重污染;对水库进行富营养评价、分析结果表明,该水库是富营养水库,针对目前该水库水质情况,提出了该水库水资源的保护对策。

蘑菇湖水库水体重金属污染情况分析与评价

为了分析蘑菇湖水库水体重金属含量的影响,通过野外采样和室内测定,分析了Pb、Cu、Zn和Cd的含量,利用单因子指数法和内梅罗指数法对其污染状况进行了评价。结果表明,水体中Pb含量已经非常接近国家地表水环境质量Ⅳ标准的检测限,而其余的重金属含量远低于Ⅳ标准,水体中重金属在不同区域的变化趋势也表明Pb污染的隐患。因此,我们应该密切关注蘑菇湖水库Pb含量的变化及加强污染源管理。

石河子蘑菇湖湿地小叶桦生存现状调查研究

通过对石河子蘑菇湖湿地的小叶桦的生存现状进行了详细的调查。并对该湿地小叶桦的数量、株高、胸径、盖度等方面的调查结果进行了分析,得出了该湿地小叶桦的生存现状,并找出小叶桦数量减少原因和解决方案,为保护和利用小叶桦资源具有重要意义。

石河子蘑菇湖水库富营养化成因及防治对策

15年来,蘑菇湖水库一直处于富营养化状态,但污染物排放总量没有随着城市经济与人口的增加而成比例增加,相对污染物进库量减少。本文主要从水质状况、底泥、水生生物三方面入手,分析了蘑菇湖水库富营养化的成因,阐述水体富营养防治对策的同时,提出了蘑菇湖水库治理的建议。

蘑菇湖水库泄水涵洞下游消能措施的改进

分析了蘑菇湖水库泄水涵洞下游消能的现状及存在的问题。通过对垂直边墙水平扩散消力池的水力计算和水工模型试验,提出了在消力池尾部加消力槛的改进措施。经实际运用,得到了满意的消能效果。

蘑菇湖水库水质时空变化及富营养化特征分析

本研究通过2013—2020年的监测数据,对蘑菇湖水库水质主要指标时空变化规律进行分析,采用单因子评价法与综合营养指数评价法对蘑菇湖水库水质和营养状态进行评价。结果表明:蘑菇湖水库水质呈弱碱性,为劣Ⅴ类水体,总磷超标严重,水体呈现富营养化状态,2016年水质最差,进口区水质浓度较高,2020年主要污染物浓度均有大幅度降低;建议继续按照“先控外源污染汇入,再治内源积累”的原则,加强对水库的治理。

新疆石河子蘑菇湖湿地4800年以来的环境演变

依据新疆石河子蘑菇湖湿地120cm的地层剖面取得的具有序列14 C测年予以支持的较高时间分辨率的孢粉分析资料,揭示出在4800~1300cal.aBP期间,该区局地生长着沼泽蕨,为淡水湿地景观。气候总体上经历了相对干旱→偏湿→偏干的变化模式。在4770~3700cal.aBP期间,气候较为干旱,随之进入了长达1000多年的湿润阶段,大约从2340cal.aBP开始,气候再次转为干旱。总体上看,石河子地区自5000年以来分布着隐域性植被,一直处于由水生植物芦苇、黑三棱和沼泽蕨等相伴生组成的湿地景观,然而通过2010—2016年对当地植被连续调查的结果表明,在新疆荒漠地带分布的特有湿地类型——小叶桦(Betula microphylla)当今正在遭受着全球气候变化及人类活动的干扰,湿地在退化,小叶桦正濒临灭绝,沼泽蕨的分布正趋减少,因此亟待加强对湿地的保护和濒危物种的保育,大力推进新疆地区的生态建设和文化建设。

应用多元统计研究蘑菇湖水体DOM紫外光谱特征

为了探究蘑菇湖水体中DOM(溶解性有机物)的组成和结构特征、识别来源及表征腐殖化程度,采用UV-Vis(紫外-可见吸收光谱)和紫外吸收光谱指数、多元统计分析方法对蘑菇湖水体DOM进行表征.结果表明:(1)蘑菇湖水体DOM腐殖化程度由滨湖区向深湖区递减,DOM主要以脂肪链和酯类等非极性官能团及相对分子质量较大的外源胡敏酸为主.(2)皮尔逊相关性分析发现,A_(250 nm)/A_(365 nm)、A_(240 nm)/A_(420 nm)与A_3/A_2(600～700 nm与460～480 nm波段下的积分面积之比)之间呈显著正相关,A_(465 nm)/A_(665 nm)、S_R[光谱斜率比,S_g(275～295 nm)/S_g(350～400 nm)]、A_2/A_1(460～480 nm与260～280 nm波段下的积分面积之比)与A_3/A_1(600～700 nm与260～280 nm波段下的积分面积之比)之间也均呈显著正相关,而二者之间呈负相关,表明蘑菇湖水体中DOM的腐殖化水平与有机质的相对分子质量、芳香度以及苯环碳骨架的聚合程度等密切相关.(3)CCA(canonical correspond analysis,典范对应分析)结果发现,蘑菇湖水体采样点与DOM的芳香度、腐殖化程度存在一定的相关性,与皮尔逊相关性分析结果相似.研究显示,UV-Vis、紫外吸收光谱指数、多元统计分析能够在一定程度上表征蘑菇湖水体DOM的分子量、芳香度以及腐殖化程度.

基于三维荧光光谱结合平行因子法的蘑菇湖上覆水溶解性有机质特征分析

溶解性有机质(dissolved organic matter,DOM)广泛存在于水体、土壤和沉积物中,在自然系统有机物向无机物的转换过程中起重要作用。DOM作为载体可影响污染物迁移转化,作为碳源和营养元素又为微生物提供能量。为探讨湖泊水体中DOM组成、来源和腐殖化程度,以蘑菇湖上覆水为例,采用三维荧光光谱(3DEEM)结合平行因子法(PARAFAC)分析蘑菇湖上覆水DOM组分,利用荧光指数(FI)、自生源指标(BIX)和腐殖化指数(HIX)等光谱指数研究DOM来源和腐殖化程度,并通过FI与最大荧光强度(Fmax)的相关性解释DOM种类和特征。结果表明:(1)蘑菇湖上覆水DOM包含4种组分,其中C1和C4为富里酸物质,C2为类蛋白中色氨酸物质,C3为腐殖酸物质;(2)蘑菇湖上覆水DOM以微生物内源代谢产物为主,生物可利用性较高,腐殖化程度较低;(3)各组分Fmax与FI间均呈正相关关系,其中富里酸与FI之间呈显著正相关(r=0.89,P<0.01)。这表明蘑菇湖上覆水DOM主要为含羰基、羟基等活性官能团的相对分子质量小,且腐殖化、芳香性和分子缩合度较低的类富里酸物质。

新疆蘑菇湖水库浮游生物种群结构及鲢鳙鱼产力的研究

2016年4月(丰水期)、7月(平水期)和11月(枯水期)于水体上(距水面0.5m)、中、底(距水底0.5m)层分别采等量水混匀,调查新疆蘑菇湖水库的理化因子状况及浮游生物的种群结构,综合评价水库水质营养状况,并根据浮游生物现存量估算滤食性鲢鳙的鱼产力,以期通过合理放养鲢鳙降低水库过量氮磷含量,达到生态治理的目的。结果显示:采样期间蘑菇湖水库平均pH为8.33、平均水深4.55m、总磷含量0.29mg/L、氨氮含量4.94mg/L,水质为富营养型水库;共鉴定浮游植物90种,浮游动物36种,平均生物量分别为6.72mg/L和3.79mg/L,鱼产力分别为鲢468.18t和鳙720.13t。鲢和鳙的理论合理最大放养量分别为27.41万尾和70.33万尾,鲢∶鳙比例约为1∶2.57。

新疆石河子市蘑菇湖混合污水污染土壤中原生动物的群落特征

采用“非浸没培养皿法”培养,对新疆石河子市蘑菇湖混合污水污染土壤及对照土壤中原生动物的群落进行了比较.共记录了43种土壤原生动物,6种共有种,污染土壤中原生动物相对数量少.群落相似性分析表明,污染土壤与对照土壤中原生动物群落结构极不相似,混合污水污染导致土壤原生动物群落结构发生较大变化.

基于SMS水质模型的蘑菇湖水环境容量分析

蘑菇湖水库是典型的西北干旱区山前洪积扇平原水库,水质长期处于严重污染状态,在污染源调查和污染负荷估算的基础上,基于SMS水质模型对不同规划年份的蘑菇湖水库水质进行模拟,通过得出的各类污染物浓度场分布特征及演变趋势,分析水库水环境容量,并针对性地提出了污染负荷削减总量的防治方案。结果表明,目前蘑菇湖水环境持续恶化为劣Ⅴ类水体,为保障未来年份蘑菇湖水库水质的提升和改善,必须削减流域内污染物的排放量。污染物浓度场模拟结果显示,控制南部的上游入库口污染物排入是蘑菇湖水库主要污染负荷削减的关键。根据削减后污染物浓度场分布预测,可以看出水质的明显改善,说明污染控制方案有效。

累积性发射光谱结合多元统计研究蘑菇湖水体DOM的特征

三维荧光光谱技术(3DEEM)因其方便迅速、灵敏度高等一系列优点,广泛应用于表征DOM。在实际应用中,3DEEM步骤较为繁琐,PARAFAC等方法相较于寻峰法虽然更加直观可靠,但是往往需要借助MATLAB等数学软件,因此该研究希望借助一种新的方法能够更加简便迅速地表征DOM。以蘑菇湖水体DOM为例,基于累积性发射光谱(AFEs),结合多元统计及二阶导数等方法,对DOM各类荧光组分及含量进行表征。利用主成分分析(PCA)对AFEs进行因子载荷分析,并确定荧光峰的类型及其含量的差异;通过二阶导数转换,得到二阶导数AFEs;通过对所有采样点二阶导数AFEs各荧光峰进行绝对面积积分,分析DOM中各组分的含量及变化;通过聚类分析,分析不同点位组分的差异性或相似性。研究表明,通过AFEs得到5类荧光峰,分别为类蛋白峰、类富里酸峰、陆源类腐殖酸峰以及腐殖酸峰。基于AFEs及其对荧光强度之和的分析,可以看出蘑菇湖水体中的DOM主要以不稳定、易被降解的、相对分子质量较小的类蛋白及富里酸为主,腐殖化程度由滨湖区向深湖区递减。基于AFEs得分图,得到5类荧光峰,且荧光峰中类蛋白及类富里酸峰占主导;基于点位得分矩阵,可以说明各点位之间的荧光组分存在差异。二阶导数AFEs被分为5个荧光波段,DOM以相对质量较小的有机质为主,腐殖化程度、芳香度较小,空间差异上不显著。通过对荧光峰面积以及采样点进行聚类分析,荧光峰被分为3类,其中富里酸含量占比较大,且岸边采样点和位于湖心区域的采样点之间存在差异。综上研究显示,AFEs相对简单迅速,能够代替3DEEM对DOM进行表征。蘑菇湖水体DOM是以相对分子质量较小、不稳定、易被降解的类蛋白、类富里酸物质为主,总体上腐殖化程度及相对分子质量具有由滨湖区向深湖区递减的趋势,但空间上差异性较小。

蘑菇湖水库水环境现状及保护对策

对蘑菇湖水库主要污染源和水库水质现状进行调查评价,分析表明蘑菇湖水库污染严重,已失去养殖功能。为减少水库纳污量,控制水体进一步受到污染,提出治理措施和建议:石河子造纸厂是水库的主要点污染源,应修建氧化塘,废水处理后,达标排放;石河子市尽快建立污水处理场,对排污管网的污水进行处理,达到污水一级排放标准后,合理调度,减少水库纳污量。

石河子蘑菇湖水库污染现状及治理

本文对新疆石河子蘑菇湖水库水质污染现状进行了调查和分析,阐述了水库水质污染主要原因。根据蘑菇湖水库周边区域经济社会发展趋势,结合水库水质污染现状,对蘑菇湖水库2020年水质污染情况进行预测。针对水库污染现状、原因和趋势,提出相应污染防治措施和建议。

蘑菇湖水库现状水质评价及保护对策研究

在对蘑菇湖水库现状水质进行调查评价的基础上,提出了污染治理措施和建议,为今后实施水库水资源保护,减少水库纳污量,控制水体受到进一步的污染,达到水体功能对水质的要求,充分发挥水库的多功能用途,实现社会经济和环境保护协调发展提供科学依据。