江苏省西部湖泊溶解性有机物光谱学特征和来源解析

利用光谱学手段研究江苏省西部湖泊表层水体中溶解性有机物(DOM)组成与结构,并对其来源进行分析.单位浓度可溶性有机碳在254和280 nm波长下的吸光度值(SUVA)测定结果表明,各湖泊芳香性程度及分子量大小依次为邵伯湖>天岗湖>白马湖>石臼湖>洪泽湖>固城湖>骆马湖>高邮湖>宝应湖.特定波长下吸光度的比值(E2/E3、E3/E4)显示邵伯湖和白马湖中的DOM结构复杂、分子量大、苯环多,以腐殖酸为主要成分;其它湖泊的DOM腐殖化程度较低,以富里酸为主.指数函数曲线斜率(S275～295nm)拟合结果也同样表明邵伯湖DOM分子量最大,而宝应湖最低.各湖泊荧光指数和生物指数分别处于1.13～1.30和0.47～0.67范围内,体现出DOM强烈的陆源性.四个主要荧光峰的相对荧光强度之间均存在良好的相关性,表明这些湖泊的类腐殖酸及类蛋白物质可能有着相同的来源.结合这些湖泊的特征及流域经济发展水平,可以初步推断经入湖河流携带的由农业及其下游产业产生的有机质是江苏西部湖泊中DOM的主要来源.

基于BPNN的三峡水库神农溪叶绿素α浓度预测

三峡水库自蓄水以来,库区水环境发生了巨大变化,部分支流回水区出现大面积水华。为了有效减小及预防水华带来的影响,收集了三峡水库支流神农溪2013年5-12月的水环境监测数据,运用主成分分析法,分析水华的主要影响因子。以筛选出的8个主要因子加上叶绿素a浓度为模型输入,利用Matlab R2010a软件,建立了基于BP神经网络的水华预测模型。结果显示BP网络模型对未来1周的叶绿素a浓度的预测值与实测值之间的拟合程度良好,相关系数达到0.928。说明BP神经网络模型可以用于神农溪叶绿素a浓度预测,并为神农溪水华治理提供科学依据。

基于ArcGIS信息量模型的神农溪流域地质灾害易发性区划

针对三峡库区神农溪流域地质灾害发育,本文首先在深入分析流域地质灾害发育特征的基础上,编制了神农溪流域地质灾害分布图;然后基于信息量模型,确定了影响神农溪流域地质灾害发育各个因子及其信息量值,并结合实际条件对负信息量值进行了修正,同时利用ArcGIS的叠加分析完成了神农溪流域地质灾害易发性分区图;最后辅以专家打分模型对该分区图进行了修正。结果表明信息量模型的预测结果与实际调查情况基本吻合,该研究结果对提高区域地质灾害风险评价和预测精度具有重要的理论和实际意义。

三峡库区神农溪不同时期溶解氧与叶绿素a垂向分布特征

为探究三峡库区支流水环境的垂向分布特征及其影响因素,采用2018年2月(高水位期)和7月(汛期)对三峡水库典型一级支流——神农溪回水区水质监测数据,分析和对比了神农溪不同时期的溶解氧和叶绿素a等指标垂向分布特征,讨论了影响其垂向分布的环境因子。结果表明,神农溪高水位期与汛期的溶解氧含量在0~12 m和0~6 m水体分层现象明显,其表层水体的溶解氧饱和度(S_(DO))分别为104.04%和171.96%,已经达到过度饱和状态(S_(DO)>100%);中层水体溶解氧浓度存在分层现象,底层水体溶解氧浓度较稳定,无分层现象。高水位期与汛期的叶绿素a含量在0~10 m水体分层现象明显,表层水体的叶绿素a浓度整体上表现为中度富营养化(5μg/L<Chl-a<20μg/L)。Pearson分析表明,神农溪高水位期与汛期水体中的溶解氧与水温、浮游植物、pH值垂向分布之间存在显著相关性,说明影响溶解氧垂向分布的部分可能因素是水温分层和浮游植物的生命活动。叶绿素a与水温和pH存在显著正相关性,与电导率和浊度存在显著负相关性,表明水温分层、水体电导率和光强对浮游植物在垂向上的分布影响较大。

三峡库区流域环境工程地质调查方法研究

流域环境工程地质调查是以流域为单元开展环境工程地质调查,查明流域环境工程地质条件,地质灾害发育规律、危害程度和发展趋势,划分地质灾害易发区和危险区,建立地质灾害信息系统,对典型地质灾害进行监测,为减灾防灾工作提供基础地质依据。介绍了流域环境工程地质调查技术路线、调查手段和方法,并通过三峡库区神农溪流域环境工程地质调查,进行了神农溪流域环境工程地质适宜性分区与评价。

三峡水库汛后蓄水期典型支流溶解氧与叶绿素a垂向分布特征

采用2018年9月对三峡水库典型一级支流——香溪河和神农溪回水区水质监测数据,分析和对比了香溪河和神农溪的溶解氧和叶绿素a等指标垂向分布特征,讨论了影响其垂向分布的环境因子.结果表明,香溪河与神农溪的溶解氧含量在表层0~10 m和0~12 m水体分层现象明显,且随水深增加而递减.其表层水体的溶解氧饱和度SDO分别为139.20%和107.78%,已经达到过度饱和状态(SDO>100%);中层与底层水体溶解氧浓度较稳定,无分层现象.香溪河和神农溪回水区水体中叶绿素a垂向分布与溶解氧分布的规律一致,表层水体中叶绿素a浓度整体上表现为中度富营养化(5μg·L^-1<Chl-a<20μg·L^-1).Pearson相关性分析显示,香溪河与神农溪水体中的溶解氧与水温、浮游植物垂向分布之间存在显著相关性,水温分层以及浮游植物的生命活动是影响溶解氧垂向分布的关键因素.叶绿素a与水温和pH呈现出显著的正相关性,与浊度表现为显著负相关性,表明浮游植物垂向分布主要受光照强度沿水深衰减和水温分层现象的影响.

三峡水库调度对支流水体叶绿素a和环境因子垂向分布的影响

采用2018年三峡水库7~8月(低水位期)和10月(蓄水变动期)对库区支流香溪河和神农溪水文水动力和环境因子的监测数据,分析香溪河和神农溪的叶绿素a等指标在不同调度时期垂向分布特征,讨论不同时期影响其垂向分布的原因.结果表明,低水位期香溪河和神农溪的溶解氧、水温、pH值和叶绿素a垂向分布规律较为一致,各指标在0~10 m(叶绿素a在0~5 m)分层明显且整体上随水深增加而减小,热分层稳定指数(RWCS/H)为13.71~29.07 m^(-1),分层稳定,水深10 m(叶绿素a为5 m)后各指标沿水深趋于稳定;蓄水变动期,各指标无明显分层,热分层稳定指数为0~0.50 m^(-1),水体稳定性较弱,各指标垂向上变化相对稳定;香溪河和神农溪表层水体综合营养状态指数(TLI)在低水位期分别为55和53,处于轻度富营养状态,在蓄水变动期分别为39和46,处于中营养状态.线性回归分析显示,低水位期两支流水体中的叶绿素a、溶解氧、水温和pH值在垂向上相关性显著,溶解氧、水温分层和pH值是影响叶绿素a垂向分布的重要因素.高水位期干流水体的大量倒灌、支流较大的水位波动和RWCS/H的降低等是水体未分层且各指标垂向变化较小的重要影响因素;水体垂向掺混的增强和Z;/Z;的减小是影响水体营养状态的关键因素.

三峡水库典型支流不同时期的水质污染特征及其影响因素

为探究三峡水库特殊调度运行模式下支流水质分布特征及其主要影响因素,以库区一级支流香溪河和神农溪为例,于2018年7月(汛期)和10月(蓄水期)现场采样分析,利用水质指数(WQI)法进行水质评估和水质特征分析,并综合三维水动力观测资料、干支流水量交换分析识别水质变化的驱动因素.结果表明:(1)影响香溪河和神农溪WQI的主要参数为TN、NH^(+)_(4)-N,且两支流WQI在7月为63~69,水质一般;10月为74~82,水质良好.水质在10月显著好于7月(p<0.01),两支流间的WQI无显著差异(p>0.05);另外,WQI在中间段要大于近河口和近上游段.(2)长江干流倒灌水体对支流水质的好坏起主导作用.汛期倒灌强度小但倒灌水体营养盐浓度较大,会增加支流营养盐浓度;蓄水期倒灌强度大但倒灌水体营养盐浓度较小,会稀释支流营养盐浓度.(3)支流流域面源污染协同加剧支流水质污染.汛期降雨驱动了面源污染的增加,在多因素共同作用下支流库湾TN、NH^(+)_(4)-N在7月的累积量高于10月.研究结果可为当地水环境管理和治理提供方向,丰富大型河道型水库水环境演变相关科学认识.

三峡水库典型支流磷素赋存形态特征及其成因

采用2018年三峡水库低水位期(6月)、蓄水期(9月)和高水位期(12月)对库区内的典型一级支流——香溪河与神农溪回水区水质、水动力及环境因子的监测数据,对比分析了三峡水库内的典型支流在水库不同调度期时水体中磷素的存在形态及成因.结果表明,香溪河与神农溪库湾水体总磷(TP)质量浓度变化范围分别为0.049~0.168 mg·L^(-1)和0.059~0.152mg·L^(-1),均满足水华暴发0.02 mg·L^(-1)这一阈值.支流库湾水体中总磷(TP)质量浓度均表现为:蓄水期>高水位期>低水位期,正磷酸盐(DP)质量浓度表现为:蓄水期低水位期>高水位期,颗粒态磷(PP)质量浓度表现为:低水位期>高水位期>蓄水期,Pearson相关性分析显示,支流库湾水体中的总磷和正磷酸盐与水体的温度和pH之间存在显著相关性,温度与pH是影响沉积物及消落带土壤磷素释放的关键因素.三峡水库在低水位期与高水位期运行时,支流库湾水体中总磷(TP)均以颗粒态磷(PP)为主要存在形态,颗粒态磷(PP)所占总磷(TP)的质量分数分别均达到了75%和60%以上,蓄水期时库湾水流流速减缓,颗粒态磷(PP)的沉降作用增强,总磷(TP)以溶解态磷(DTP)为主要存在形态.