Spatial and Temporal Variation and Trend Analysis of Water Quality in Large Reservoirs in Ji’an City

Based on the water quality monitoring data of 5 large reservoirs in Ji’an City,Jiangxi Province from 2015-2021,the temporal and spatial variation characteristics and trends of water quality of the reservoirs were analyzed by single-factor evaluation method and seasonal Kendall test to evaluate the trophic status of the reservoirs and explore the influencing factors of characteristic pollutants.The results showed that:①the water quality of the reservoirs was good and could meet the water needs of various functions;②the water quality of the reservoirs had generally changed from bad to good in recent years,indicating that the implementation of“river chief system”has achieved certain results;③Kendall test analysis showed that,except for individual projects which showed an upward trend in water quality,other projects showed no obvious change trend or downward trend,indicating that the water quality of the reservoirs is indeed improving;④the causes of water pollution in reservoir area were further analyzed by exploring the natural and human factors of the characteristic pollutant total phosphorus.It is recommended to strengthen supervision in the later stage to control point and non-point source pollution.

Evaluation, prediction, and protection of water quality in Danjiangkou Reservoir, China

The water quality in the Danjiangkou Reservoir has attracted considerable attention from the Chinese public and government since the announcement of the Middle Route of the South to North Water Diversion Project （SNWDP）, which commenced transferring water in 2014. Integrated research on the evaluation, prediction, and protection of water quality in the Danjiangkou Reservoir was carried out in this study in order to improve environmental management. Based on 120 water samples, wherein 17 water quality indices were measured at 20 monitoring sites, a single factor evaluation method was used to evaluate the current status of water quality. The results show that the main indices influencing the water quality in the Danjiangkou Reservoir are total phosphorus （TP）, permanganate index （CODM,）, dissolved oxygen （DO）, and five-day biochemical oxygen demand （BODs）, and the concentrations of TP, BODs, ammonia nitrogen （NH3--N）, CODM,, DO, and anionic surfactant （Surfa） do not reach the specified standard levels in the tributaries. Seasonal Mann--Kendall tests indicated that the CODMn concentration shows a highly significant increasing trend, and the TP concentration shows a significant increasing trend in the Danjiangkou Reservoir. The distribution of the main water quality indices in the Danjiangkou Reservoir was predicted using a two-dimensional water quality numerical model, and showed that the sphere of influence from the tributaries can spread across half of the Han Reservoir if the pollutants are not controlled. Cluster analysis （CA） results suggest that the Shending River is heavily polluted, that the Jianghe, Sihe, and Jianhe rivers are moderately polluted, and that they should be the focus of environmental remediation.

Water Quality Assessment of Dachangshan ArtificialHabitat Development Demonstration Area

[Objective] The paper was to evaluate the water quality environment in Dachangshan artificial habitat development demonstration area.[Method] From 2013 to 2015, an environmental survey was conducted for eight voyages in Dachangshan artificial habitat development demonstration area of Changhai County, Dalian City, and 20 hydrochemical indexes including salinity, pH, and COD were monitored. The water quality of thesea area was analyzed by principal component analysis and single factor index method. [Result] Except for that the control area of the August 2014voyage belonged to IIclass sea water standard, the water quality in other stations of all voyages conformed toIclass sea water standard. Totally 20water quality indicators were synthesized into six principal components using principal component analysis, which explained 79.165% of the results;the principal component score was ranged from -1.536 to 3.706; the score in August 2014 was the highest, and the evaluation results were basicallyconsistent with the results of single factor index analysis. [Conclusion] The overall water quality is good in Dachangshan artificial habitat development demonstration area.

基于两种评价方法的内蒙古哈素海水环境质量评价分析

为明确哈素海水质状况,推进内蒙古黄河流域生态保护和高质量发展,2021年夏季(7月)和秋季(10月),对哈素海六个监测点的水环境进行调查研究,并采用单因子评价法和模糊综合评价法分析其水环境质量和影响因素。结果表明,哈素海夏季单因子评价法各监测点水质为Ⅴ类及以上,秋季各监测点水质为Ⅳ类或Ⅴ类;哈素海夏季模糊综合评价法各监测点水质为Ⅴ类或以下,秋季各监测点水质为Ⅲ类或Ⅳ类;两种方法均表明哈素海秋季水质优于夏季。夏季后河进水口和东南湖区的水质较好,秋季黄河进水口的水质较差,且总氮、总磷是影响哈素海水质的主要因素。研究表明,单因子评价法和模糊综合评价法对哈素海水质类别评价有差异,模糊综合评价法得到的水质等级优于单因子评价法,但总体趋势基本一致,建议采用两种方法联合评价哈素海的水质。

一测多评法测定法制半夏曲中11种成分含量及其GRA、EW-TOPSIS质量评价

目的采用一测多评(QAMS)法同时测定法制半夏曲中肌苷、鸟苷、腺苷等11种成分含量,并建立其灰色关联度分析(GRA)联合熵权逼近理想解排序分析法(EW-TOPSIS)综合质量评价方法。方法采用Shimadzu C 18色谱柱;乙腈-0.5%醋酸为流动相,梯度洗脱,流速1.0 mL·min-1;检测波长254和290 nm。以对甲氧基肉桂酸乙酯为内参比物质,计算其他10个成分的相对校正因子(RCF),测定各成分含量。采用GRA联合EW-TOPSIS模型对法制半夏曲进行综合质量评价。结果法制半夏曲中11种成分在一定浓度范围内线性关系良好,相关系数均>0.999;平均加样回收率96.94%~100.12%(RSD<2.0%,n=9);QAMS与外标法(ESM)实测值无明显差异。GRA模型相对关联度0.2903~0.6187,EW-TOPSIS模型相对接近度0.2114~0.6343;GRA和EW-TOPSIS模型综合评价结果基本一致。结论QAMS法便捷、准确,可用于法制半夏曲多指标成分定量控制,GRA联合EW-TOPSIS模型可用于法制半夏曲综合质量评价。

黄河流域中小河流水质评价的比较研究

我国中小河流众多,流域面积覆盖了全国85%的城镇及广大农村地区,是区域生产生活用水的主要来源和污染负荷排放的接纳者.开展中小河流水质综合评价对于客观、准确地评价水环境质量状况,制订水污染防治整体规划具有重要意义.以黄河流域河南省2条典型中小河流为研究对象,在识别河流水污染状况的基础上,采用单因子评价法、综合污染指数法、水质标识指数法和模糊综合评价4种方法对水质现状进行了综合评价,探讨了不同方法在中小河流水质评价中的适用性.结果表明:2条中小河流主要污染指标为NH_(3)-N、挥发酚及TP;水质标识指数法的评价结果与可靠性分析中的水质评价结果一致性最高,该方法得到的水质类别结果更加可靠.

城市景观水体水质时空分布特征及其评价方法适用性研究

为探究城市景观湖泊水质特征及其水质评价的适用性方法,以兴庆湖为研究对象,选取5个采样点,根据2018年1月至2020年9月水体逐月pH值及TP、NH_(3)-N、DO、COD浓度监测值,采用单因子评价法、综合水质指数评估法、水质健康综合评估法和熵权-TOPSIS法对兴庆湖水质进行评价。结果表明:兴庆湖水质指标存在时空分布差异,水体进入兴庆湖后,除氨氮外,其他水质指标值增大;pH值春夏两季高于秋冬两季,TP质量浓度夏秋两季高于春冬两季,COD、NH_(3)-N质量浓度秋冬季高于春夏季;4种水质评价方法对兴庆湖水质评价结果有差异,经综合比较分析,熵权-TOPSIS法不受指标数量、数据分布等的限制,减少了主观因素的影响,能准确反映水体水质情况。

基于主成分分析及水质标识指数法的高邮湖水质评价

为查明江苏境内高邮湖及其周边出入湖河流水质分布特征,采用SPSS软件对湖区及周边25个水质样品监测数据(2020年8月)进行主成分分析,并采用水质标识指数法进行定性和定量评价。主成分分析将7个水质指标综合为3个主成分进行解释,解释率为75.62%,控制指标为总磷、氨氮、总氮和F^(-)。单因子水质标识指数法将水质划分为Ⅳ类、Ⅴ类,综合指数评价水质均未超Ⅲ类,指数大小排序较为一致。分析结果表明:超标严重的指标(总磷、总氮)易掩盖其他水质指标信息,对水质类别判定影响较大;主成分分析法与水质标识指数法对主要污染指标的评价结论基本吻合,点位污染指数次序一致性较好;水质污染程度整体表现为入湖河流水系>出湖河流水系>高邮湖湖体,说明高邮湖入湖水系是湖区水质污染的重要因素。两种评价方法相结合,既能筛选出水质污染指标,又能在水质优劣排序基础上填补水质类别信息,使评价结果更加详实、可信。

基于3种水质指数方法的鄱阳湖五河水质分析与评价

为了研究鄱阳湖五大水系的污染现状,采用灰色关联法、单因子评价法和综合污染指数评价法,选取溶解氧、高锰酸盐指数、氨氮、总氮和总磷5个评价因子,对赣江、信江、抚河、修河和饶河水质进行了分析评价。结果表明研究水域水质总体为Ⅰ—Ⅲ类,由于农业污水排放导致五河全年总氮含量均过高,同时由于七八月份温度过高导致溶解氧含量过低。运用灰色关联法、单因子评价法和综合污染指数评价法,分析3种方法的优缺点,对比综合分析其评价结果,其中综合污染指数法和灰色关联法得出的结果较为客观,其产生的研究结果可为鄱阳湖五河水污染防治以及水质综合管理提供参考。

北京市岩溶地下水质量评价及其生态环境效应

【研究目的】岩溶地下水是北京市重要的供水水源,在城市供水安全保障中发挥着难以替代的作用,同时又具有重要的生态功能。【研究方法】本文以2021年6月在北京市系统采集的278件岩溶地下水样化验数据为基础,以岩溶水系统为单元,开展了岩溶水单因子质量评价和综合质量评价,并首次对有机指标进行了统计和分析。【研究结果】(1)北京市岩溶水的pH、TDS和TH平均值分别为7.69、334.77 mg/L和262.01 mg/L,具有弱碱性、低盐度和低硬度的特点,地下水质量总体良好。(2)非常规指标的检出率从大到小为:苯并[a]芘(4.32%)、三溴甲烷(3.60%)和二甲苯(总量)(2.52%),应当引起足够重视。(3)北京市岩溶水水质Ⅰ~Ⅲ类总占比为82.01%,Ⅳ和Ⅴ类总占比为17.99%,超标点主要集中在山区与平原分界线处,超标指标主要有Fe、TH、NH_(3)-N、Mn、SO_(4)^(2-)、F^(-)、NO_(3)-N等。【结论】北京市生态涵养区是重要的水源补给区和生态保护区,区内岩溶水对于保障首都供水安全和保护生态环境具有重要意义,今后应通过提高植被覆盖率加强水源涵养以增加补给量,应严格控制点源和面源污染减少污染物输入,持续优化监测网络进行预警,广泛宣传增强公众生态环保意识,共同保护岩溶水的生态环境。

基于多种方法的淮河流域驻马店段水质综合评价

为了解驻马店市淮河流域重要支流的水质现状,选取市内5个国控断面,分别使用单因子评价法、综合水质标识指数法及模糊综合评价法分析得出各断面的综合水质类别,并对比三种方法的评价结果。结果表明,综合水质标识指数法评价结果直观合理,计算方法简单,更适合该地区断面的水质评价工作。

大黑河呼和浩特段近十年水环境质量变化特征分析

依据大黑河呼和浩特段2013—2022年间的水质监测数据,采用单因子评价法、综合污染指数法及Spearman秩相关系数法对大黑河水质状况进行综合分析评价,为全面掌握大黑河水环境质量变化趋势提供技术支撑。分析发现,近十年来大黑河水质污染状况变化显著,水环境质量改善明显。

基于水质单因子指数的水体污染源识别与指标阶段变化监测研究

为实现对水体污染源的准确识别,提出基于水质单因子指数的水体污染源识别方法。在确定研究对象后,根据水域的实际情况布设监测点位置。然后选定总氮、总磷、氨氮、高锰酸盐指数、重金属污染浓度以及细菌总数量6项指标用于反映水体的营养物质含量、有机污染程度和水体的氧化还原状态、酸碱度等。根据指标测定结果,利用因子分析方法精准识别水体污染源。然后,在已确定的水污染源附近,定期采集水样和检测指标,监测水质指标在不同阶段的变化情况,以期为水域污染治理提供支持。

水质标识指数法的缺陷分析及修正

现行的水质标识指数法存在的缺陷包括溶解氧计算有遗漏,数字修约不恰当,水质级别易被误导,评价指标选择不全面。针对以上问题提出建议:(1)增加溶解氧的计算公式;(2)通过单因子水质标识指数小数点后第一位数字9的尾数只舍不入的办法解决因数字修约导致跨水质类别问题;(3)综合水质级别不一定代表水质类别;(4)利用主成分分析法可以弥补综合水质标识指数受单因子指标数量影响的缺陷。选取20年时间间隔的相同监测点位数据进行验证分析,使修正后的水质标识指数法计算方法更为严谨,分析结果更为直观,评价结论更为合理。

高锰酸盐指数化学反应原理及影响因素探究

高锰酸盐指数是基于氧化还原反应的一种滴定分析,用来表征水体中部分有机物和无机还原性物质的污染程度。本文探讨了酸性高锰酸钾法的反应原理,阐明了高锰酸盐指数检测中可能存在的误差来源,以期提高水质检测中的准确度。发现高锰酸盐指数的准确度受滴定误差、氧化反应误差及其他误差等多种因素影响。在分析这些误差来源的基础上,提出了实验操作中的有效解决办法和注意事项。

基于WQI的河网水系水质评价及时空特性分析

为全面了解上海市主要河网水质的变化情况,基于2015~2020年主要河流上19个水质监测断面逐月水质监测数据,采用综合水质标识指数(WQI)进行水质评价,基于M-K趋势检验法分析研究区域水质的年代际和年内变化特征,通过比较南北部河流以及上、中、下游的水质变化,分析该地区主要河网水系水质的空间变化及时空差异特性。结果表明,上海市主要河网水系水质整体WQI均值为62.32,水质评价等级为中等;水质WQI值有显著上升趋势;南部河流水质优于北部河流,WQI值从上游向下游依次减小,水质沿程有所变差,但干流水质总体优于支流。研究结果可为类似河网水系的水质评价及水环境保护与管理提供参考。

2010~2021年重庆市主要河流水质时空变化特征分析

重庆市地处三峡库区,是长江上游的重要生态屏障区,揭示其地表水水质变化特征对评估长江生态环境变化具有重要意义,然而目前其大范围、长时间尺度的地表水质特征分析还较为欠缺。基于2011~2021年重庆市主要流域中的18条河流,共44个河流监测断面的11 a水质数据,采用单因子分析法和水质类别比例法对水质变化进行分析。结果表明:①重庆市河流水质情况整体较好,Ⅰ~Ⅲ类水质断面占比从2012年开始逐渐上升并趋于稳定,水质状况评价均为优。②总体河流水质在汛期与非汛期变化趋势大致相同,但非汛期Ⅳ~劣Ⅴ类水质断面占比低于汛期,整体非汛期水质更好。③川江流域段下游水质明显好于上游,整体上自三峡水库2010年达到175.00 m蓄水位以来,川江流域的水质一直维持较好状态,水质类别多维持在Ⅱ类,实现了国定目标。④不同流域之间水质存在一定差异,水质最好的为嘉陵江流域,其次是涪江、川江和乌江流域。⑤川江、嘉陵江和涪江流域在汛期的水质状况比非汛期差,而乌江流域在两个时段水质状况变化一致。通过对重庆市地表河流进行长时间序列的水质评价,可为河流水资源保护及治理提供参考,以期提升市域水环境质量,促进城市的可持续发展。

基于CNN-SVR网络的黄渤海近岸海域叶绿素a浓度预测

利用海洋卫星观测数据和黄渤海近岸海域实测生态水质数据,建立了一种基于卷积神经网络结合支持向量回归(Convolutional Neural Network-Support Vector Regression,CNN-SVR)的深度学习网络模型的叶绿素a浓度预测方法。采用皮尔逊方法对叶绿素a与环境动力因子和生态水质因子作相关分析,发现营养盐因子大多与叶绿素a有显著相关性,水质因子如pH、溶解氧、盐度等与叶绿素a的相关性不大;将黄渤海近岸海域划分为渤海南部与黄海北部、黄海中部,进行春夏、秋冬两个时期1×1和2×2两种卷积核大小的CNN-SVR网络模型实验以及单因子敏感性分析试验。结果显示:卷积核大小为2×2时,CNN-SVR网络模型对训练数据的学习和对测试样本的预测检验效果都更优;渤海南部与黄海北部近岸海域模型预测效果更好。营养盐因子对模型预测能力的影响更显著,悬浮物等水质因子的影响相对较弱。单变量对模型预测的敏感性较弱,多变量整合具有互补性,改善了模型的预测效果。

水质因子对冷萃咖啡主要成分及风味的影响

为探究水质因子对冷萃咖啡主要成分及感官风味的影响,本研究选择6种不同的市售水通过冷萃的方式制备咖啡萃取液,采用高效液相色谱(HPLC)技术和顶空固相微萃取-气质联用(HS-SPME-GC-MS)技术鉴定6组冷萃咖啡液,比较分析6组冷萃咖啡理化指标、非挥发性成分、挥发性成分、感官评价的差异,并进行相关性和主成分分析(PCA)。结果显示,不同类型的水样主要离子含量差异较大,水中离子对冷萃咖啡的萃取浓度、萃取率、pH、可滴定酸、咖啡因、葫芦巴碱和呋喃类挥发性化合物整体有较大影响,对总酚、绿原酸、咖啡酸、抗氧化活性影响较小。水中的Ca^(2+)、Mg^(2+)、HCO_(3)^(−)与冷萃咖啡的萃取浓度、萃取率、咖啡因、葫芦巴碱呈显著正相关(P<0.05),与可滴定酸值呈显著负相关(P<0.05)。糠醇、5-甲基糠醛、1-糠基吡咯、糠基甲基硫醚、2-异丁基-3-甲氧基吡嗪、乙酸糠醇酯这些挥发性化合物与水中总离子含量有较大关联。PCA图分析显示,水中较低的离子含量能促进咖啡花果风味的体现,随着水中Ca^(2+)、Mg^(2+)、HCO_(3)^(−)的增加,咖啡的花果味、酸味、甜味会有不同程度的减弱。较高的离子含量(尤其是Na^(+)、K^(+))能促进咖啡焦糖味、苦涩味的体现,Na^(+)、K^(+)对糠醇含量影响较大,Ca^(2+)、Mg^(2+)、HCO_(3)^(−)对1-糠基吡咯、5-甲基糠醛、糠基甲基硫醚含量影响较大,而用中等的离子含量的水冲泡的冷萃咖啡有较好的坚果味、烘焙味、甜味、风味和总体感官评价。研究结果可为深入认识水质因子对咖啡理化特性与主要成分的影响提供一定理论依据。

深圳龙岗沙湾河水污染特征及水质评价

2021年,研究团队选取深圳市龙岗区沙湾河进行水质监测,采用单因子评价法、单因子水质标识指数法、综合污染指数法、综合水质标识指数法和主成分分析法进行水质评价。结果表明:单因子评价法与单因子水质标识指数法一致得出氨氮、总磷是沙湾河水质的主要影响因子;综合污染指数法评价结果显示,沙湾河水质污染程度基本达到“较清洁”状态;综合水质标识指数法评价结果显示,沙湾河水质基本满足地表水Ⅲ类要求;主成分分析法评价结果显示,河流受有机物、营养盐影响较为显著,雨季水质仍有较大提升空间。本研究表明各种水质评价方法结果虽有差异,但能从不同角度反映河流水质状况,使用多种评价方法能充分挖掘水质数据的意义、更好反映河流水质特征。