丰水期鄱阳湖氮磷含量变化及来源分析

通过系统测定丰水期鄱阳湖湖水、主要支流水、长江水及部分农田水、地下水及城市污水的氮磷含量,对其氮磷含量变化及来源进行了分析,结果表明,鄱阳湖水体中主要的氮素形式是硝酸盐氮(0.90 mg/L),赣江是其主要贡献者。鄱阳湖五大支流氮磷含量存在着较大的差异,赣江NO_3^--N含量明显高于鄱阳湖其它主干流,而NH_4^+- N和TN含量以饶河的最高,TP以信江的最高。农田水、城市废水以及地下水含有较高的氮磷含量,是鄱阳湖及其五大支流氮磷的主要来源。农田水TN和TP含量最高,分别为13.47、28.63 mg/L。高含量的NO_3^--N(7.35 mg/L)和NH_4^+-N(5.48 mg/L)分别出现在地下水和城市污水中。鄱阳湖水体氮负荷较大,N/P比值远大于7:1。受滞留区及赣江和修水补给的影响,鄱阳湖主河道氮含量变化从上游至下游呈总体上升趋势。鄱阳湖湖体氮含量以下游最高,滞留区次之,上游主河道最低,TP含量呈相反的趋势变化。底层沉积有机物的降解和扰动导致鄱阳湖水体底层NO_3^--N、NH_4^+-N、TN、TP的含量高于表层。

鄱阳湖沉积物中磷的赋存形态及分布特征

利用分级提取法对鄱阳湖沉积物进行了磷形态的分级提取和测定,系统研究了沉积物中磷的赋存形态及分布特征.结果表明,鄱阳湖表层沉积物中磷的赋存形态主要包括铁磷(Fe-P)、钙磷(Ca-P)、铝磷(Al-P)、可溶性磷(DP)等无机磷(IP)及有机磷(OP),各形态磷的空间分布基本具有从河口地区监测点向湖区监测点方向升高的趋势,垂向分布上总磷及各形态磷含量随深度增加而降低.表层沉积物(0-2cm)中总磷含量为578.36-813.55mg/kg,主要由无机磷组成,无机磷中以Fe-P含量最高,最大值达350.24mg/kg,占总磷的40%以上,Ca-P、Al-P含量相当,约占总磷含量的20%左右,而以DP的含量最低,含量在5%以下.有机磷含量约占总磷含量的15%左右.另外,沉积物中TP含量与Fe-P、Al-P、Ca-P及OP均具有较好的相关性,且OP含量与Fe-P、Al-P也具有较好的正相关关系,而与Ca-P的相关性较弱.

鄱阳湖沉积物间隙水中磷的含量及其分布特征

根据2010年1月对鄱阳湖各站点沉积物的采样分析,研究了鄱阳湖沉积物间隙水中总溶解性磷(DTP)与可溶性正磷酸盐(DIP)的含量及其分布特征,并对各站点表层沉积物间隙水中DTP和DIP的含量及其沉积物中TP与IP的含量进行了相关性分析.结果表明,鄱阳湖各站点表层沉积物(0-2 cm)间隙水中DTP的平均含量为0.134 mg/L,DIP平均含量为0.082 mg/L.表层沉积物间隙水中DTP与DIP含量在空间分布上差异不显著;而柱状沉积物(0-28 cm)间隙水中DTP与DIP含量开始随深度的增加呈明显增加趋势,而后随深度增加而减少.相关性分析表明,表层沉积物间隙水中DIP与表层沉积物中IP相关性不明显,而表层沉积物中TP与其间隙水中DTP则具有较好的相关性,说明沉积物中TP可能是间隙水中DTP的重要决定因素.

鄱阳湖沉积物和水界面磷的交换通量

采用扩散模型法与实验培养法对鄱阳湖沉积物和水界面间可溶性总磷和可溶性磷酸盐的界面交换过程进行研究,并探讨了其影响因素.结果表明,利用2种方法得到鄱阳湖各站点可溶性总磷和可溶性磷酸盐在沉积物与水界面间的交换方向不完全相同,大部分站点沉积物是磷的源,其中,利用扩散模型法估算的可溶性总磷和可溶性磷酸盐平均扩散通量分别为0.052和0.047 mg/(m^2·d),而实验培养法测得可溶性总磷和可溶性磷酸盐的平均交换通量则分别为0.25和0.24 mg/(m^2·d),且各站点利用扩散模型法测得磷的交换通量均小于实验培养法的计算结果.此外,上覆水溶解氧浓度及水体温度对可溶性总磷和可溶性磷酸盐的交换过程均具有一定的影响,表现为温度越高,溶解氧浓度越小,可溶性总磷和可溶性磷酸盐的交换越强烈.

鄱阳湖区域农业面源污染来源分析与控制探讨

为掌握鄱阳湖区域农业面源污染状况,通过有关统计资料,分析了鄱阳湖区域农业面源污染物的主要来源,探讨了农村生活污水排放、化肥流失、农药流失、畜禽养殖、水土流失、固体废弃物、城市径流等污染源对农业面源污染物的影响,以期为有针对性地开展农业面源污染防治提供依据.系统归纳农业面源污染的主要控制方法,并结合鄱阳湖区域农业面源污染的主要来源,重点阐述了鄱阳湖区域农业面源污染的控制措施.

基于RBF神经网络的鄱阳湖表层水体总悬浮颗粒物浓度遥感反演

为进一步提高湖泊总悬浮颗粒物浓度遥感反演的准确性,引进适应复杂非线性映射的RBF神经网络模型,以鄱阳湖通江湖体为例进行了实证分析,根据实测水体悬浮颗粒物浓度和MODIS遥感数据,对遥感数据进行预处理,建立了RBF神经网络悬浮颗粒物浓度反演模型,神经元个数为8个,误差性能目标值为0.001,对悬浮颗粒物浓度进行反演。研究结果表明,验证样本相关系数R2=0.956 8,均方根误差RMSE=0.54。利用神经网络模型反演水悬浮颗粒物浓度是有效的,其反演结果优于非线性回归模型的结果。

鄱阳湖区域农村生活污水控制技术试验研究

为了治理鄱阳湖区域农村生活污水,结合生物接触氧化与人工湿地技术,设计了农村生活污水处理工艺并进行了运行试验,还探讨了不同负荷对该工艺处理效果的影响。运行结果表明,该工艺对农村生活污水具有较好的处理效果,其中CODC r的平均去除率达到75.80%,对总氮、总磷的平均去除率分别为89.88%、90.93%,出水水质能稳定达到国家一级排放标准。

鄱阳湖沉积物与水界面氮的迁移特征及污染评价

通过现场采样及室内分析测试,在沉积物间隙水氮含量分析的基础上,探讨了鄱阳湖沉积物与水界面氮的迁移特征与扩散通量,并对鄱阳湖表层沉积物氮的污染状况进行了评价。结果表明,鄱阳湖表层沉积物间隙水中溶解性总氮的平均含量为1.32 mg·L^(−1),无机氮中以硝态氮含量最高,占总氮的45.4%以上。表层沉积物间隙水中氮的含量在空间分布上表现为北部站点(L6与L7)相对较高,且其浓度均高于上覆水中氮浓度,表明沉积物间隙水中氮有较强的释放趋势,其中溶解性总氮在间隙水与上覆水之间的扩散相对较强,其扩散通量略大于硝态氮,各站点平均扩散通量分别为0.91 mg·m^(−2)·d^(−1)和0.89 mg·m^(−2)·d^(−1),且大部分站点沉积物表现为上覆水中氮的源。此外,鄱阳湖各站点总氮污染指数、有机指数、有机氮平均值分别为1.082%、0.161%、0.103%,总氮污染指数与有机指数为Ⅱ级标准,有机氮指数为Ⅲ级标准,但站点L2呈现出有机污染与有机氮污染,存在一定的安全风险,水体面临富营养化威胁。该研究可为鄱阳湖内源污染和富营养化防治提供一定的理论依据。

基于MODIS数据的鄱阳湖总悬浮物浓度监测分析

为了利用遥感卫星影像资料对湖泊水质进行连续、大范围的监测,以鄱阳湖为研究对象,通过对水体实测高光谱的特征分析,采用分期统计回归的方法建立总悬浮物(TSS)浓度反演模型,利用MOD IS影像反演鄱阳湖TSS浓度的空间分布,并分析其时空分布特征。研究结果表明:红光和近红外波段是反演水质参数TSS的敏感波段,在同一环境下分析,可以有效地减少各种内外因素的影响,提高TSS浓度遥感反演模型的适用性和精度,因此,利用MOD IS数据遥感反演模型监测分析湖水水质是可行的。

鄱阳湖区域非点源污染控制技术研究

在浅析鄱阳湖水环境状况及非点源污染现状的基础上,结合非点源污染特点与成因,重点阐述了鄱阳湖区域非点源污染的控制技术方法与措施。

鄱阳湖透明度遥感反演及其时空变化研究

通过对鄱阳湖实测光谱的特征分析,结合透明度野外量测,利用MODIS影像分期统计回归方法反演得到透明度信息和分析其时空变化。研究结果表明:红光和近红外波段是反演水质参数透明度的敏感波段,鄱阳湖丰水期、平水期和枯水期透明度变化较大,呈逐渐减小的趋势,与实测数据吻合。利用该遥感模型可以实现大面积鄱阳湖透明度实时动态监测的目的。

鄱阳湖水环境地理信息系统的设计与开发

以鄱阳湖水环境为例,利用G IS技术设计与开发了鄱阳湖水环境信息系统,阐述了系统的总体设计及系统所实现的功能。系统的建立可以对已有水环境相关资料进行动态管理,实现水资源信息的基本管理及水质的可视化分析,为鄱阳湖水资源合理开发和利用提供辅助决策支持,对保护鄱阳湖湖区环境具有重要的意义。

基于GIS的鄱阳湖水环境信息系统研究

以鄱阳湖水环境为例,利用GIS技术设计与开发了鄱阳湖水环境信息系统,阐述了系统的总体设计及系统所实现的功能。系统的建立可以方便的对已有水环境相关资料进行动态管理,实现水资源信息的基本管理及水质的可视化分析,为鄱阳湖水资源合理开发利用提供辅助决策支持,对保护鄱阳湖湖区环境具有重要的意义。

去除有机质对城市浅水湖泊氮磷释放特征的影响

[目的]分析南昌市浅水湖泊象湖表层沉积物的释放特征及有机质对氮、磷释放的影响,为城市内浅水湖泊治理中富营养化控制提供理论依据。[方法]通过释放动力学试验以及释放潜能试验研究了城市浅水湖泊氨氮(NH_(4)^(+)-N)和溶解性活性磷(SRP)的释放特征,以及与通过H_(2)O_(2)去除有机质后的释放特征进行了对比。[结果]去除前后的氮磷的释放速率都是先由一个较快的过程逐渐变慢最后趋于稳定达到最大释放量(Q_(max))。去除有机质后NH~+_4-N的释放平衡时间缩短,SRP则几乎不变。去除有机质后,NH_(4)^(+)-N的最大释放量(Q_(max))与有机质含量呈显著正相关,而SRP与有机质无显著相关性。[结论]影响沉积物氮磷释放的因素多样,其中高等水生植物丰富的区域对磷的释放有明显的抑制作用。沉积物有机质的含量越高沉积物氮的最大释放量(Q_(max))也越高,磷的的最大释放量(Q_(max))则受有机质含量、活性、组成成分、吸附与结合的铁铝磷含量等因素共同影响。

赣江中游水利枢纽群生态优化调度的预测分析

针对水利枢纽工程对河流生态系统的影响,基于鱼类产卵期较大时间尺度(月为周期)的河道生态蓄水过程和小时间尺度的场次模拟生态洪水过程2种工况,建立赣江中游万安、石虎塘和峡江梯级枢纽群联合生态优化调度模型,分析生态调度对水库群经济效益的影响。数学模型中生态流量过程为约束条件之一,以水库群发电量最大作为调度目标,求各水电站的流量过程和发电量,采用逐次优化算法(POA)。结果表明,考虑生态调度后,系统总体发电量减少约185万kW·h,减少1.65%,对水库经济效益即总发电量的影响不大,实施水利枢纽群生态优化调度有利于减缓工程对河流生态系统的影响。

湖泊沉积物营养盐的赋存形态及其界面过程研究进展

湖泊沉积物是氮、磷等营养盐的重要储存库,是水域生态系统物质与能量循环的重要环节,同时亦是上覆水体营养盐的重要来源,对湖泊水体富营养化具有重要的贡献。研究湖泊沉积物营养盐的赋存形态及其界面过程,对掌握氮、磷营养盐在沉积物与水界面的迁移转化规律,以及揭示湖泊富营养化问题的本质具有重要的意义。综述了当前国内外湖泊沉积物氮、磷营养盐的赋存形态及其界面过程的研究现状及其主要研究的发展趋势。

苔藓生物监测大气沉降中多环芳烃(PAHs)污染研究进展

苔藓是最灵敏的大气污染指示植物之一,取材容易,调查方法简单,现已被用于监测大气中的PAHs污染研究领域。基于苔藓对大气中的PAHs的富集机制、特点、影响因素等方面进行综述,介绍了苔藓监测大气沉降的历史、国内外的研究现状,由此促进国内更深入的开展用苔藓植物来监测大气中的多环芳香烃的指示工作,并且探讨了把苔藓作为生物修复材料的应用前景。

鄱阳湖枯水期水体营养浓度及重金属含量分布研究

通过监测鄱阳湖枯水期的主湖区、五河入湖口以及碟形湖表层水体氮、磷等营养浓度以及重金属含量变化,对鄱阳湖全湖的营养状况以及重金属污染现状进行了系统分析。结果表明:2010年枯水期的鄱阳湖流域表层水体总氮、总磷、化学需氧量等含量较高,达富营养化水平,湖泊水质受总氮、氨态氮、总磷和pH的影响较大。且鄱阳湖水域的氮、磷等营养存在明显的空间差异。研究结果进一步显示,饶河入湖口水体N、P污染最严重(TN 3.14mg/L;TP 0.25mg/L),修河入湖口污染程度次之(TN 1.34mg/L;TP 0.09mg/L),而南矶山碟形湖水体污染最小(TN 0.49mg/L;TP 0.05mg/L)。鄱阳湖表层水体重金属Pb、Cd的含量较低,符合国家渔业水质标准要求,尤其是湖泊Cd含量低于地表水I类标准。但鄱阳湖流域Cu、Zn污染较严重。

赣江流域水体无机氮分布特征

于2006年1月和7月对赣江流域地表水进行了系统采集,分析研究了水体中各形态无机氮分布特征,结果表明,赣江水体中主要的氮素形式是NO3--N,枯水期赣江流域NO3--N、DIN从上游至下游呈明显的上升趋势,NH4+-N变化不明显。丰水期从上游至下游NO3--N含量逐渐降低,但降幅不大,而NH4+-N和DIN在中游含量最低,下游最高。主要支流中枯水期以袁水NO3--N和DIN含量最高,赣江中支NH4+-N含量为全流域最大值,而丰水期以禾水NO3--N为流域最高值。赣江主干流丰水期各形态无机氮含量明显低于枯水期。氮污染较重的袁水的输入致使G38(樟树)处氮含量明显高于其它地方。

枯水期赣江流域氮磷的分布特征

于2006年1月对赣江流域地表水进行了系统采集,分析研究了水体中各形态氮磷含量分布特征,结果表明,赣江水体中主要的氮素形式是NO3--N,支流中以袁水NO3--N(2.57 mg/L)和TN(3.32 mg/L)含量最高,赣江中支NH4+-N(1.26 mg/L)和TP(0.07 mg/L)含量为全流域最大值。沿水流方向赣江主干流TN开始呈现明显下降趋势,而后又呈上升趋势。赣江流域从上游至下游NO3--N、TN有明显的上升趋势,NH4+-N变化趋势不是很明显,TP在中游处最低,下游比上游高。赣江水中三态无机氮处于较稳定的热力学平衡状态。