白洋淀入淀河流溶解有机物沿程变化特征及来源解析

采用紫外-可见吸收光谱、三维荧光光谱,结合平行因子分析、主成分分析等方法,分析了白洋淀3条入淀河流(府河、孝义河、白沟引河)中发色团溶解有机物(CDOM)的光谱特征,阐释了CDOM组成、来源及对水质的影响机制。结果发现:河流CDOM平均浓度顺序为府河>孝义河>白沟引河,其中,府河CDOM的芳香性与分子量高于其他河流,白沟引河腐殖化程度高于其他河流,孝义河CDOM中内源性物质占比高于其他河流;3条河流均检出类腐殖质组分C1、C2、C3和类蛋白质组分C4,其中C1、C2、C3来源相近,且与C4异源;3条河流各组分最大荧光强度和总荧光强度的沿程变化表明,府河CDOM为点源、面源混合来源,孝义河CDOM以点源输入为主,白沟引河CDOM来自水源本身。

太湖流域流经不同类型缓冲带入湖河流秋、冬季氮污染特征

为研究太湖流经不同类型缓冲带的入湖河流水体氮污染特征,于2011年9 12月连续对流经4种不同类型缓冲带入湖河流沿程共32个样点进行采样,分析各样点的氮浓度及变化趋势.结果表明,流经农田型缓冲带入湖河流中总氮浓度由缓冲带外进入缓冲带内不断减小,到入湖河口处有轻微上升;流经养殖塘型、村落型缓冲带入湖河流中总氮浓度由缓冲带外进入缓冲带内变化不大,到接近入湖河口时浓度显著升高;流经生态型缓冲带入湖河流中各氮元素形态沿程不断降低.在流经4种类型湖泊缓冲带入湖河流中,流经农田型、养殖塘型和生态型缓冲带的入湖河流以硝态氮为氮元素的主要存在形态,而流经村落型缓冲带的入湖河流中硝态氮和铵态氮同为氮元素的主要存在形态.总氮浓度、铵态氮浓度与缓冲带类型均呈极显著正相关关系,外源污染排入对流经缓冲带的入湖河流中氮元素总量及形态产生较大影响.流经生态型缓冲带入湖河流净化效果最佳,总氮、硝态氮和铵态氮浓度削减率分别为60%、53%和61%.

洱海10条入湖河流缓冲带三圈内氮含量沿程变化

2013年7月采集了10条洱海入湖河流缓冲带三圈（外圈、内圈、中圈）内沿程34个断面的表层水样,测定了水样中总氮、可溶性总氮和氨氮的含量,分析其空间分布特征.结果表明,缓冲带内3个采样点的水质变化规律有9种类型：连续升高型,连续降低型,先降低后升高的＂V＂字型,先升高后降低的倒＂V＂字型,平稳型,先升高后平稳型,先下降后平稳型,先平稳后降低型,先平稳后升高型,10条洱海入湖河流水体ρ（TN）较高,平均值为2.93mg/L,特别是内圈入湖河口处ρ（TN）平均值为3.74mg/L,对洱海威胁较大,应加大河道治理,完善缓冲带内圈村落管网收集系统和垃圾处理设施.其中,茫涌溪、黑龙溪和清碧溪流域缓冲带ρ（DTN）为0.30～2.31mg/L,占TN比例的平均值为81%,中圈水体中氮负荷明显较内圈和外圈的高,应通过测土平衡施肥以及有机肥增施来降低化肥使用量,减少农田污染物随径流流失.考虑入湖河流水质上游普遍较好,中游开始恶化,建议在缓冲带外圈建设生态砾石床、生态塘和地下渗透池等生态截蓄净化工程.

太湖入湖河流总氮质量浓度限值计算

建立了太湖水量水质数学模型,结合该地区的水文特征和实测数据,对流场和浓度场进行了模拟和对比,计算得到入湖河道产生的污染混合带,利用太湖主要入湖河流污染物通量模型,根据90%保证率月均入湖水量条件以及混合带范围限制要求(3 km2),确定了太湖入湖河流总氮质量浓度限值.结果表明:采用太湖水量水质数学模型得到的太湖流场、浓度场计算值与实测值均相差不大,入湖河流总氮质量浓度限值为Ⅰ类水0.5mg/L、Ⅱ类水1.5 mg/L、Ⅲ类水3.0 mg/L、Ⅳ类水4.0 mg/L、Ⅴ类水5.5 mg/L,该限值可为入湖河流总氮标准的制定提供依据.

洱海缓冲带模式识别与不同模式下入湖河流缓冲带段水质

以洱海缓冲带为研究区,利用现场调查与Arc GIS分析相结合的手段,识别洱海缓冲带模式,分析不同模式下主要入湖河流缓冲带段水质。结果表明:洱海缓冲带共分7种模式,其中模式1面积最大,占洱海缓冲带总面积30.46%;模式4岸线最长,占洱海岸线总长度37.14%;村落紧靠缓冲带内圈的模式,其面积和岸线均占洱海缓冲带60%以上。不同模式下入湖河流缓冲带段水质为GB 3838—2002《地表水环境质量标准》Ⅳ类~劣Ⅴ类,流经模式1即外圈—农田—村落—内圈缓冲带的桃溪、流经模式3即外圈—农田—村落—农田—内圈缓冲带的罗时江、流经模式5即外圈—村落—内圈缓冲带的白鹤溪,主要受缓冲带内农田面源、农村生活源、旅游污染等的影响,水质均为劣Ⅴ类。洱海缓冲带内村落与景区、高施肥种植农田、分散式畜禽养殖产生大量的污染,直接影响入湖河流缓冲带段水质。洱海湖岸线系数为2.28,沿岸生物多样性相对较低,易受外源污染输入的影响。应治理临近洱海的村落和农田型缓冲带,削减缓冲带内污染负荷量,减轻对洱海的污染。

抚仙湖北岸主要入湖河流对湖泊水质的影响

于2005年全年和2009年6～7月,分别对抚仙湖北岸的水质及主要入湖河流中的TN、TP和COD污染因子进行了监测与分析.监测结果表明,抚仙湖中TN和TP浓度随着岸距的减小而增大,说明抚仙湖北岸的水质与入湖河流的污染程度有着直接的关系,而在诸多入湖河流中,梁王河、东大河、代村河对抚仙湖北岸的污染较为严重.监测结果还表明,与2005年同期相比,2009年的抚仙湖北岸的水质有了明显好转,但仍未达到I类水质标准,因此,继续加强北岸入湖河流的治理显得非常关键.

洱海水质演变特征及主要影响因子分析

洱海是大理白族人民的集中饮用水源地,受自然条件和人类活动加剧影响,近年来洱海水质呈现旱季较好、雨季超标问题突出、年际波动变化明显、水体富营养化程度逐步加重等变化特点。从水质演变的影响因素及其作用机理分析,农业面源是影响洱海水质雨季超标的关键环境因子,降雨径流是面源入湖的主要驱动力和载体,水情条件是驱动洱海水质年际变化的关键因子,水位调度是影响水生植被自然恢复的水力驱动因素,水生植被腐释将对洱海年内5—6月期间水质突变产生重要影响。因此,在外流域水资源补给条件下,强化农业面源源头治理与末端拦截,优化洱海水位调度,提高水生植物的收割管理水平,可加快洱海水生态系统的自然修复并促进洱海水质的可持续性改善。

2014—2019年焦岗湖水质时空变化与影响因子分析

焦岗湖是淮河流域重要的浅水湖泊和淮河中游最大的生态湿地,基于2014—2019年焦岗湖和2017—2019年入湖河流水质逐月监测数据,利用Mann-Kendall(M-K)趋势检验、主成分分析(PCA)和相关性分析等方法分析焦岗湖水质时空变化规律,探讨入湖河流水质和环境因子对焦岗湖水质和富营养化状态的影响。结果表明:(1)2014—2019年焦岗湖整体属于GB 3838—2002《地表水环境质量标准》Ⅲ~Ⅳ类水之间,富营养状态为中营养和轻度富营养状态之间,主要污染区域在湖区西部和北部。高锰酸盐指数(COD)呈轻微下降趋势;TP和TN浓度年均值处于较高水平,主要原因可能是水产养殖。(2)入湖河流中N、P污染物的外源输入是导致湖区污染物浓度超标的关键因素。(3)主成分分析和相关性分析表明,降水量(P)、温度(T)、溶解氧(DO)和水深(D)对湖区水质有重要影响。降雨增加了外源输入,高温易造成藻类爆发,而水深的增加对水质有所改善。调整养殖产业结构,削减污染物外源输入,是改善焦岗湖水质的关键。

白洋淀夏季汛期入淀河流水体溶解性有机物的光谱特征及来源

溶解性有机物(DOM)是全球最大的有机碳储存库,在天然水体的生物地球化学循环中起着至关重要的作用.河流是连接源头与受纳水体的过渡区,是进行DOM交换的关键环节.因此,运用紫外-可见光谱技术(UV-vis)和三维荧光光谱技术(EEMs)结合平行因子分析法(PARAFAC),分析了夏季汛期白洋淀流域府河、小白河、白沟引河和瀑河水体中溶解性有机物的光谱特征及其来源.结果表明,府河和小白河水体的a245和a355显著高于白沟引河和瀑河;E2/E3显示入淀河流水体DOM相对分子质量大小为:瀑河>白沟引河>府河>小白河.三维荧光通过PARAFAC共解析出3种组分,分别为类酪氨酸(C1)、陆源类腐殖质(C2)和类色氨酸(C3);各荧光组分间不存在差异(P>0.05),C2和C3组分在不同入淀河流间存在差异(P<0.05);易降解类蛋白质组分(C1+C3)占比高于类腐殖质组分C2.各入淀河流自生源指数BIX都大于1,腐殖化指数HIX都小于4,表明入淀河流水体自生源特征明显,腐殖化程度较弱;府河水体具有最高的FI指数(1.96±0.25)和最低的HIX指数(0.46±0.08),且沿入淀河流方向自生源特征逐渐加强,表明府河水体呈现更高的内源特征.经入淀河流水体DOM的荧光组分与特征参数相关性分析得出,府河水体与小白河水体相关性呈现相似关系,白沟引河水体与瀑河水体呈现相似关系;各入淀河流水体DOM的荧光组分与水质参数的相关性呈现明显差异,并且与水体氮、磷关联较强;经多元线性回归分析,各入淀河流在C1组分之间不存在显著差异,在C2组分和C3组分之间存在显著差异.综上所述,通过对夏季汛期入淀河流水体的DOM光谱特征及来源的研究,进一步认识了白洋淀入淀河流的碳循环过程.

白洋淀入淀河流影响区水体综合耗氧特征及影响因素

针对白洋淀入淀河流影响区夏季溶解氧(DO)浓度过低的现象,综合采用水质数据时间序列分析、水体综合耗氧实验模拟和相关性统计分析等方法深入研究了府河影响区的南刘庄国控断面溶解氧逐时变化规律、不同下垫面类型水体耗氧速率以及其影响因素。结果表明:1)南刘庄断面DO质量浓度呈现出春秋季高夏季低的趋势,在水质逐年改善的背景下2022年夏季DO质量浓度仍低至1.5 mg∙L^(−1)左右;DO质量浓度日变幅在0.5~5.7 mg∙L^(−1)之间,均值为2.3 mg∙L^(−1),呈现出夏季>春季>秋季的状态;2)府河影响区水体耗氧速率在0.0240~0.0499 mg∙(L∙h)^(−1)之间,不同下垫面水域类型水体呈现水道≈淀面>沟壕的状态;不同深度水体基本呈现下层>上层和中层的趋势;水体综合耗氧速率中沉积物耗氧速率与水体耗氧速率的比值为1.55,水体和沉积物耗氧均是水体DO较低的重要原因;3)南刘庄断面DO质量浓度年内变化趋势与叶绿素a(Chla)(p<0.01)、浊度(p<0.01)和CODMn质量浓度(p<0.01)呈显著负相关关系;水体耗氧速率与叶绿素a(Chla)(p<0.01)、DOC(p<0.05)和CODMn质量浓度(p<0.05)呈显著正相关关系。降低河流来水浊度、抑制入淀河流影响区域夏季浮游藻类爆发增长、阶段开展生态清淤降低沉积物本身和孔隙水污染物扩散带来的高耗氧本底问题是白洋淀水质稳定达到Ⅲ类的根本保障。