流域氮磷输出、河流输送与库区富营养化关联分析——以福建山仔水库为例

建立流域氮磷输出、河流输送与入库通量的分析方法，以福建省山仔水库为例，基于GIS技术分析乡镇、子流域的氮磷污染分布和来源构成，识别关键源区并探讨库区水质与流域污染输出和河流输送之间的关联性。结果表明，2009年山仔流域单位面积总氮输出负荷为13．4kgN·hm-2·a-1（生活污水和化肥流失占64％），总磷输出负荷为0．82kgP·hm-2·a-1（畜禽养殖和生活污水占90％），入库氮、磷负荷分别为3248tN·a。和192tP-1，其中河流输入占62％和89％，环库区面源污染贡献小于2％；不同乡镇单位面积氮输出负荷为3．54—20．0kgN·hm。，磷输出负荷为0．38—2．50kgP·hm。，其中日溪乡和霍口乡临近库区，化肥流失与畜禽养殖污染最重。上游乡镇污染较轻，但生活污水比重大（42％～84％）。皇帝洞溪子流域污染最重（19．4kgN·hm。；1．95kgP·hm。），其次是霍口溪中下游和日溪子流域。库区总氮高值出现在坝区和日溪湾汉，总磷高值在小沧至霍口溪七里入口之间，水质有明显分区，与流域污染分布、河流输送和库区沉积物的释放相关联，河流输入对库区富营养化起决定性作用。流域氮磷输出负荷比值平均为16。库区水中氮磷比值在15～20之间，意味着该生态系统处于磷的弱限制，水华爆发风险较大，建议采取“分区整治流域污染、氮磷联合削减、畜禽养殖和磷肥流失优先控制”的富营养化防控策略。

富营养化山仔水库沉积物微囊藻复苏的受控因子

山仔水库作为福建省福州市重要的饮用水水源地之一,从2000年起每年都周期性爆发蓝藻门微囊藻属(Microcystis)水华现象,特别是在温暖的季节。对于这个富营养化水库,是否在沉积物中存在蓝藻门微囊藻的"种源"?假设山仔水库底泥中存在蓝藻门微囊藻休眠体,一定的环境条件能够促进蓝藻门微囊藻的复苏。研究于2009年12月采集水库大坝断面5根柱状沉积物,采用正交试验的方法,模拟了温度、光照、pH值、营养盐、物理扰动和浮游动物(膨大肾形虫)等环境因子对山仔水库沉积物中蓝藻门微囊藻的复苏响应。结果表明,底泥中存在着一定数量的底栖动物和硅藻、蓝藻和绿藻等微藻,从实验结束后沉积物中微囊藻数量的减少和上覆水体中微囊藻数量的增加,可以判断在适宜的环境条件下,蓝藻门微囊藻能够复苏并上浮到上覆水体中。正交实验显著性分析表明,温度是沉积物蓝藻门微囊藻复苏的重要影响因子,光照次之,上覆水体的pH值、营养盐、物理扰动和浮游动物干扰对沉积物蓝藻门微囊藻的复苏影响作用不显著,升温有利于沉积物中微囊藻的复苏。

应用模糊数学方法评价福州市山仔水库水质

应用模糊数学方法对山仔水库水质进行评价 ,得出了山仔水库近六年来的水质变化趋势 ,表明近年来由于采取有效控制措施 ,山仔水库的水质逐步地得到了改善。但是水库中氮、磷的含量还较高 ,所以应进一步采取措施减少氮、磷的输入 。

山仔水库富营养化动态研究

以山仔水库库区水体为研究对象,通过测定水体透明度、叶绿素、总磷含量,应用卡尔森TSI营养指数法和层次分析法,并结合往年监测数据对山仔水库营养化程度进行分析,此外还运用Arc/Info的克里格插值法进行富营养化空间格局分析,最后提出防治对策。分析结果表明:近年来水库富营养化程度不断上升,随季节和降雨的变化出现较大的波动,在空间分布上也出现较大的变化。

山仔水库主要水华蓝藻种类的分离与鉴定

以福州山仔水库蓝藻发生期的水样为材料,分离获得了2株形态不同的蓝藻。在形态学鉴定的基础上,进一步以16SrRNA基因为分子标记,对分离获得的2株水花蓝藻进行了分子鉴定。结果显示:山仔水库夏秋发生的水华优势种为铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa),春末发生的水华优势种为浮游鱼腥藻(Anabaena planctonica)。研究首次对山仔水库不同季节的水花蓝藻种类进行了生物鉴定,其结果可为蓝藻水华的监测与防治提供基础性资料。

福州市饮用水源浮游植物种群结构分析及比较

从 2 0 0 1年 7月到 2 0 0 2年 6月 ,对福州市饮用水两大水源取水处 (山仔水库和闽江 )的浮游植物进行定性定量分析 ,还对不同取水处浮游植物的种类组成、数量和生物量的周年变化进行比较 ,并综合运用Margalef多样性指数对饮用水源的水质状况进行初步评价 .综合分析得出山仔水库水体营养水平相对较闽江的高 ,已达到富营养水平 ,闽江水也达到中营养水平 ,〗表明作为福州市饮用水的水源已存在不同程度的污染 .

福州山仔水库富营养化和微囊藻毒素污染水平初步调查分析

目的:调查福州山仔水库的富营养化状况和微囊藻毒素污染水平。方法:采用固相萃取-高效液相色谱法对山仔水库水源地的微囊藻毒素进行为期一年的监测,同时测定与水体富营养化相关的水质指标。结果:表明2007年山仔水库在春末和夏、秋季检出了3种微囊藻毒(MC-YR、MC-RR、MC-LR),以MC-YR为主。山仔水库水体的营养状况为中营养到富营养化水平。夏季是藻毒素污染的高峰时段,其浓度与水库环境条件及水质的营养水平有密切的关系。

用标准基准投影法综合评价水体水质

投影法是一种多指标决策和评价的方法,可应用于水体水质间的比较与排序,但它不能定性评价水体水质,无法确定水体的污染情况。本文对该模型作了改进,具体方法为将水质标准值设为虚拟评价对象与考察对象一同进行投影,以标准的投影值为基准,通过标准区间嵌入法确定水体水质等级值,根据各水质等级值进行评价及排序。以福州山仔水库为例,对水库的富营养化程度进行综合评价,评价结果与模糊隶属函数法基本相符,评价结果合理且方法简单明了。

山仔水库沉积物含水率和有机质的空间分布特征研究

该研究于2009年秋季和2010年夏季采集山仔水库七里、库心和坝前断面沉积物柱状样,实验室内测定含水率和有机质的含量水平。结果表明,山仔水库沉积物中含水率为49.7%-55.1%,有机质含量为1.976%-2.253%。水平方向上,2009年秋季,七里为含水率、有机质高值区。2010年夏季七里为OM高值区,坝前为含水率高值区。垂向分布上,山仔库区各断面沉积物含水率、OM含量总体上表现为沿深度增加而减少的趋势。

福州市山仔水库植被缓冲带建设研究

水源地生态系统在水分调节、水质净化等服务功能方面有更高的要求,水源地生态保护问题受到国家高度重视和社会各界的广泛关注。本研究根据福建省县级水源地分布情况及环境现状,选择典型、具有代表性的敖江流域内山仔水库周边植被缓冲带进行研究,分析植被缓冲带对地表径流泥沙、氮、磷的截留和消减效果,在此基础上提出植被缓冲带的建设管理和保护措施。本研究对于保护水源地水质,保障饮水安全和人民身体健康,促进资源的可持续利用和生态、环境的可持续保护有着重要的作用。

山仔水库水质富营养化防治对策

通过对山仔水库水质富营养化现状及成因分析，研究探讨恢复系统良性循环的措施和对策，提出防治对策建议。

模糊数学评价法在山仔水库富营养化评价中的应用

依据2009～2011三年间的监测数据,运用模糊数学评价的方法,对山仔水库水体富营养化状况进行了评价。结果显示:随着季节的变化山仔水库水质呈现出不同的状态,但基本稳定在中营养至富营养水平。

福州山仔水库水华微囊藻毒素时空分布特征

在福州市第二饮用水源地山仔水库选取七里(库区入口)、库心(库区中心)和坝前(库区出口)3个典型断面,研究了2008年7～12月蓝藻水华发生至消退后期水体中溶解性微囊藻毒素(Extracellular Microcystins,EMCs)和藻细胞内微囊藻毒素(Intracellular Microcystins,IMCs)2种主要异构体(Microcystin-LR、Microcystin-RR)的时空分布特征,并采用固相萃取-超高效液相色谱法分析了这2种异构体MC-LR、MC-RR的浓度水平.结果表明,山仔水库蓝藻水华产生的最主要微囊藻毒素亚型是MC-LR,其次为MC-RR.MC-LR浓度的时空分布特征明显,季节性分布表现为:秋季>夏季>冬季,最高浓度出现在10月份,分别为IMC-LR11.43μg·L-1、EMC-LR1.403μg·L-1;水平方向空间分布呈现从水库入口到出口沿水流方向逐渐降低的显著特征;水华暴发期垂向空间分布呈指数型衰减,浓度峰值位于0.5～2.0m的近表层水体,消退后期垂向分布呈"W"型或"N"型波动,浓度峰值出现在10～25m的中下水层.MC-RR总体上在低浓度范围内波动,没有明显的时空分布规律.EMCs、IMCs浓度水平和变化特征受水温、光照、氮磷营养盐、水生生物和底泥环境生态特征等综合因素的共同影响.

山仔水库间隙水不同分子质量CDOM来源及分布规律

选择福州山仔水库沉积物间隙水中不同分子质量的有色溶解性有机质(CDOM)为研究对象,基于吸收和荧光光谱并结合平行因子分析法(PARAFAC),研究水库沉积物间隙水中不同分子质量CDOM的来源和分布规律.结果表明,间隙水中不同分子质量CDOM的分布规律与总量的分布总体一致.沉积物间隙水中CDOM的主要成分是腐殖化程度中等的陆源可见光富里酸.水面开阔的库区有利于陆源有机质沉降到库底并释放到间隙水中.库区间隙水中CDOM总量大小依次为水库中游>坝前>水库上游.水库开阔区域对分子质量5~10 ku CDOM的截留效应显著,导致坝前沉积物间隙水中该分子质量级别的CDOM含量相对较低.