A Study on Water Pollution and Bioremediation in Hedi Reservoir

Statistical work and analysis were made based on data of monitored wa- ter quality data in Hedi Reservoir during 2000-2010 and the results show that the content of nutritive salt was higher and water was moderate or light eutrophication. Based on status quo and practical survey research of the Reservoir, the causes for eutrophication deterioration were analyzed and countermeasures were proposed, providing scientific references for sustainable development of Hedi Reservoir.

基于无人机与3S技术的鹤地水库水政监管系统开发与应用

借助现代信息技术手段提高水库水政监管的效率与水平,进而为水库水政执法提供科学依据,是当前新形势下的必然选择。以鹤地水库为例,综合采用无人机航测、地图缓存、遥感水质参数反演以及“互联网+”技术研发了一套完整的水库水政监管系统,实现“空天地”一体化的水库水资源监控目标,以更好地辅助库区管理和水政执法,维护库区生态平衡,保障水库生产生活用水安全。系统的实际应用表明,该监管平台在实现海量、多源、异构数据整合的基础上,能对库区范围内的各类水事行为、水质安全状况、水库运行状态起到高效、动态、全面的把握与监管,使得库区管理和水政执法更加科学、准确、及时、高效。研究成果可为全面提升水库水政监管的能力和水平提供参考。

鹤地水库文官至石角段水环境容量研究

建立了鹤地水库文官至石角段的河网区水量、水质计算模型,根据实测资料对模型中水质降解系数进行了率定;利用率定的降解系数值,根据水环境容量计算公式,计算了鹤地水库文官至石角段的水环境容量;利用上述河网区水量、水质模型,以及规划期的污染源排污预测值,对2010年文官至石角段的水质进行预测,水环境容量计算结果和水质预测结果表明,至规划期,排污量预测值可满足该段水环境容量的要求,水质可满足该段水环境功能区的要求.

鹤地水库浮游生物与富营养化特征分析

于2000年丰水期和枯水期调查分析了鹤地水库的营养状态及浮游生物特征。结果表明:鹤地水库营养盐含量很高,综合营养状态指数评价为中一富营养化水平。浮游植物丰水期和枯水期的细胞密度分别为1 950.5～3 509.7×10~4 cells·L^(-1)和130.5～231.3×10~4 cells·L^(-1),蓝藻中的微囊藻和席藻数量占细胞总数的83%以上。在丰水期和枯水期,浮游植物的群落结构均为蓝藻-绿藻-硅藻型,优势种为微囊藻和席藻。次优势种由丰水期蓝藻中的粘球藻,颤藻,绿藻中的衣藻,和硅藻中的颗粒直链藻等转变为枯水期的蓝藻门的水华束丝藻和硅藻门的颗粒直链藻等富营养化指示种。鹤地水库的浮游动物种类不多,但数量很高。丰水期的无节幼体和桡足幼体数量很多,但从优势种类来说,轮虫以曲腿龟甲轮虫,纵长异尾轮虫,剪形臂尾轮虫为主,枝角类的优势种为长额象鼻蚤;枯水期时无节幼体的数量最多,桡足幼体数量急剧下降,优势种类则转变为枝角类的长额象鼻蚤和桡足类的广布中剑水蚤。两个水期浮游动物的优势种类均是以耐污种和广布性种类为主。

鹤地水库叶绿素a时空分布特征及其与环境因子的关系

为全面了解鹤地水库水体富营养变化趋势及导致水体富营养化的环境因子,于2010-2015年2月、5月、8月和11月,对鹤地水库叶绿素a含量及主要环境因子进行测定,分析鹤地水库叶绿素a含量的时空分布特征,运用逐步回归分析方法探讨鹤地水库叶绿素a和环境因子之间的相关关系,建立逐步回归方程,并运用主成分分析法对影响鹤地水库水质的主要环境因子进行了分析。结果表明,鹤地水库叶绿素a含量在0.8~44.5μg/L,该水库处于富营养化水平;在时空分布上,叶绿素a含量季节变化表现为枯水期最低、平水期其次、丰水期相对较高;空间变化表现为河流区浓度较高,过渡区和湖泊区较低。运用逐步回归分析法建立的全库区叶绿素a回归方程为:Y_(Chl-a)=7.690X_(COD_(Mn))-32.587 X_(TP)-8.689(P<0.001),影响鹤地水库叶绿素a含量的显著影响因子为高锰酸盐指数和总磷,总磷可能为浮游植物生长的限制性因子。主成分分析结果表明,影响水库水质的主要环境因子有透明度、氨氮、总磷、总氮和硝态氮。

鹤地水库富营养化状况分析与防治对策

利用鹤地水库2002—2007年的水质监测资料，通过卡尔森指数方法对水库富营养化现状进行评价，同时分析其变化趋势及成因，最后提出一些防治对策。

鹤地水库浮游植物数量与环境因子的相关分析

浮游植物是水库水环境中的初级生产者和食物链的基础,其数量和生物量与环境因子密切相关,决定水库水生态平衡。通过对鹤地水库浮游植物和水环境因子进行监测,利用SPSS 18.0统计学软件对其数据进行单因素方差分析和相关性分析,探讨浮游植物数量、生物量与环境因子的关系,该研究为保护水质和科学管理提供依据和参考。结果显示:水库浮游植物数量和生物量,除夏季生物量1,2号样点之间差异不显著外,各季节各采样点间都存在显著差异(P<0.05),并且是夏季多,冬季少,受水温显著影响。浮游植物生物量和数量与环境因子中水温、pH值、溶解氧、化学需氧量、全磷呈正相关,其中与水温、化学需氧量呈极显著正相关(P<0.01),与全磷呈显著正相关(P<0.05);与透明度、全氮、氨氮、硝态氮呈负相关,其中与透明度、氨氮呈显著负相关(P<0.05)。可见,鹤地水库主要是氮污染。因此,强调控制库区周边生活污水和工业污水的过量排放对维持水库生态系统健康非常重要。

鹤地水库设计洪水复核计算

鉴于原设计洪水标准偏低、设计洪水成果采用系列(1958—1990年)较久远,通过延长鹤地和文官两个水文站(1991—2013年)的资料系列,对鹤地水库设计洪水进行了详细地分析计算,特别是对洪水资料的还原处理和对典型洪水的复核确定;从历次成果对比、区域特征参数分布规律、上下游水文站特征参数对比等多个方面对设计洪水成果的合理性进行了检验。本次洪水复核计算对指导鹤地水库今后的防洪度汛等工作提供依据,同时为同类工程的洪水复核计算提供借鉴。

基于FVCOM的鹤地水库环流特性模拟研究

采用FVCOM模型,考虑径流与风的影响,模拟鹤地水库2013年1月至2014年3月的环流。模拟结果与2014年3月实测流速值符合良好。对比2013年纯径流、不同定常主导风以及2013年实际径流与风场作用下的环流,结果显示:1不同主导风作用呈现出不同环流结构。在NNE风持续作用下,库区呈现出多个较大的逆时针环流,西岸流普遍比东岸流强;而在S、SSE风下,则出现多个逆时针与顺时针环流交替,且东岸流普遍比西岸流强;2在冬半年,径流弱而风力较大情况下,风成为水平、垂向环流作用主导因素;而夏半年,径流较强劲,此时风向多与径流流向相反,水库水平、垂向环流则主要受径流控制;3库区全年平均主要以逆时针环流为主,并形成较强沿岸流,西岸流比东岸流更强。

环境因素与水体浮游生物的相关性研究

依据2012年1-12月对鹤地水库浮游生物和水环境因子进行监测,运用SPSS18统计软件对浮游植物数量、生物量与环境因子的关系作相关性分析,结果显示:浮游植物生物量和数量与环境因子中水温、pH值、溶解氧、化学需氧量、全磷呈正相关,其中与水温、化学需氧量呈极显著正相关(P﹤0.01),与全磷呈显著正相关(P﹤0.05);与透明度、氨氮呈显著负相关(P﹤0.05).鹤地水库主要是氮污染.因此,强调控制库区周边生活污水和工业污水的过量排放对维持水库生态系统健康非常重要,本研究为保护水质和科学管理提供依据和参考.

鹤地水库不同生境浮游植物群落结构特征及其与环境因子的关系

为探究鹤地水库不同生境浮游植物群落结构特征及其与环境因子之间的关系,于2022年2月(退水期)、4月(涨水期)、7月(涨水期)和12月(退水期)分别对鹤地水库入库河流、河口以及库区生境开展调查分析.调查期间,共鉴定出浮游植物种类7门231种,浮游植物细胞密度介于2.94×10^(6)~8.04×10^(8) cells·L^(-1),涨水期高于退水期,河口和库区高于河流,且河口和库区浮游植物细胞密度全年均以蓝藻门为主,第一优势种均为蓝藻门的拉氏尖头藻;河流浮游植物细胞密度以蓝藻门、绿藻门和硅藻门为主,蓝藻门主要优势种为铜绿微囊藻、赖氏泽丝藻、链状伪鱼腥藻和点形平裂藻,绿藻门主要优势种为普通小球藻和四足十字藻,硅藻门主要优势种为链形小环藻和颗粒直链藻,河流生境生物多样性最为丰富.Pearson相关性分析结果表明,影响鹤地水库浮游植物群落结构特征的环境因子主要为水温、溶解氧、pH值、电导率和氮磷营养盐.冗余分析(RDA)结果表明,河流浮游植物群落主要受pH值和总氮影响,河口浮游植物群落主要受水温和pH值影响,库区浮游植物群落主要受浊度和pH值影响,其中pH值影响了3种不同生境的浮游植物群落结构.

鹤地水库沉积物营养盐及重金属分布和污染特征分析

为揭示鹤地水库沉积物营养盐及重金属分布和污染特征,对水库代表性区域柱状沉积物样品营养盐及重金属含量进行测定,在此基础上综合分析了水库沉积物营养盐及重金属空间分布特征、磷形态组成及其对水质的潜在影响,并对表层沉积物重金属进行了潜在生态危害评价.鹤地水库3个样点沉积物总氮(TN)含量在2.314～2.427 mg.g-1之间,其含量大小顺序为:湖泊区>过渡区>河流区,总磷(TP)含量在0.591～0.760 mg.g-1之间,其含量大小顺序为:过渡区>湖泊区>河流区;重金属(Cu、Cr、Pb、Zn、Cd和Hg)平均含量分别为31.094、46.85、75.615、385.739、0.624和0.171 mg.kg-1,除Cr外,湖泊区重金属含量均高于过渡区.垂直剖面上,沉积物营养盐及重金属含量总体上均表现出表层富集的特征.鹤地水库沉积物磷形态以无机磷(IP)为主,IP又以铁铝结合态的NaOH-P为主,NaOH-P含量占到IP含量的80%以上,磷组成特点表明其具有较强的潜在释放能力.潜在生态危害评价中,以工业化前沉积物最高背景值为参比的评价结果表明单种重金属基本属于轻微到中度污染,综合生态危害指数(RI)表明鹤地水库沉积物尚处于轻微生态危害程度;而以广东省土壤元素背景值为参比的评价表明重金属Cd和Hg均已达到强到极强污染程度,其余重金属则处于轻微污染水平,沉积物重金属综合RI值达到强到较强危害程度,这与该地区红壤中Cd和Hg的环境背景值较低有关,尽管2种参比评价结果有所不同,但均表明重金属Cd和Hg污染较其他重金属严重,对RI值的贡献最大.

一种高分影像随机森林变化检测方法

针对现有对象级变化检测方法在高分辨率影像上受影像配准误差的影响而表现不佳的现状,提出了一种顾及像元邻域的遥感影像随机森林变化检测新方法。该方法首先在像元尺度上提取前后两时相的光谱特征图和LBP纹理特征图,在此基础上考虑像元邻域关系计算对应的差分特征图;接着采用多尺度分割技术对两时相的叠合影像进行分割;最后利用随机森林算法模型实现变化检测,并以鹤地水库2014和2018年两期Spot卫星影像为数据源验证方法的有效性。结果表明:(1)综合考虑对象的同质性指数HI和对象的异质性指数MI的综合评价函数F能为最优分割尺度的选择提供客观依据;(2)考虑像元邻域建立匹配关系可以削弱由于不同时相影像间的配准误差所引起的像元误匹配风险,变化检测的精度随着邻域窗口的增大呈现出先升后降的特征;(3)本文方法的变化检测精度约为95%,优于现有的面向对象的变化矢量分析检测方法。