洱海湖泊及湖湾水质水生态模型及特征分析

基于环境流体动力学模型EFDC(Environmental Fluid Dynamic Code),建立了洱海湖泊及湖湾的三维水质模型.利用洱海2001年至今连续10年的水质监测数据对模型进行了率定和验证,模拟结果与实测资料吻合度较好,表明水质模型计算结果较为合理,与实测的水质情况及变化趋势一致.应用模型对洱海湖泊及湖湾的水质变化特征进行了模拟分析.结果表明,洱海水体溶解氧年际变化不明显但年内变化较大,呈现冬季高夏季低的趋势;氨氮、总氮、总磷和五日生化需氧量都表现出较为明显的时空差异,靠近北部湖湾和南部湖区的水体因入湖负荷大而导致这些水域污染物浓度较高;藻类的生长受到水温、营养盐及水动力因素的共同作用,大体呈现夏高冬低的趋势.水质模型的研究结果为洱海水环境管理和环境综合整治提供理论基础和科学依据.

洱海湖泊及湖湾三维水动力模型构建及特征分析

基于环境流体动力学模型EFDC(Environmental Fluid Dynamic Code),建立了洱海湖泊及湖湾的三维水动力模型.利用洱海2010和2011年实测的水位、库容、流速和温度资料对模型进行了率定和验证.水动力模拟结果与实测资料吻合度较好,表明水动力模型能够很好地反映洱海的水位、流速和水温等变化过程.应用模型对洱海湖泊及湖湾的水动力状况进行模拟,研究八个典型风场作用下洱海全湖及局部湖湾的特征流态.最后,利用模型研究在主导风作用下的洱海风生流过程,分析各个阶段的流场特征及风应力平衡情况.研究结果初步揭示了洱海的水动力过程,为洱海的水环境管理和水质改善提供理论基础和技术依据.

洱海动态水环境容量模拟研究

基于环境流体动力学模型EFDC(Environmental Fluid Dynamic Code),建立了洱海湖泊及湖湾的三维水动力水质模型。并利用2001-2010年的气象水文数据对洱海的水动力水质状况进行了连续10年的数值模拟,模拟结果与实测结果吻合度较好,表明水动力水质模型计算结果较为合理。应用建立的数值模型分析了洱海的水流、水位和水质的时空变化特征,并在此基础上计算分析主要水质因子的动态水环境容量。结果表明,若以地表水二类水标准为规划目标,洱海总氮(TN)、总磷(TP)、CODMn和BOD5的平均环境容量分别为1 150、72、12 780和10 093吨/年。洱海三维水动力水质模型的建立,为洱海的水环境保护工作提供了一个重要的管理和分析技术平台,对于洱海地区的污染物总量控制具有重要的意义。

一座季节性休渔湖泊——洱海轮虫的季节动态特征

于2009年2-11月对洱海轮虫进行月际采样,分析洱海轮虫的多样性及其群落结构季节动态特征.洱海作为一个高原湖泊,其轮虫种类组成仍然呈现出热带-亚热带的主要特征.本研究共鉴定轮虫68种,多数种类为广布性或暖水性种类,隶属17科25属,异尾轮属、腔轮属和臂尾轮属是种类最多的三个属,占鉴定轮虫种类的37%.Lecane arcuata和Tricho-cera inermis为我国新纪录种.轮虫生物量的季节分布呈"双峰型",并分别出现在休渔期的中期和捕鱼期前期.在休渔期中期,轮虫主要以前节晶囊轮虫为优势种;在捕鱼期前期,轮虫先以螺形龟甲轮虫和广生多肢轮虫为优势,后以前节晶囊轮虫为优势.季节性休渔不仅使鱼类对轮虫的捕食压力出现季节性变化,而且还通过影响枝角类的群落结构改变枝角类对轮虫的竞争压力.在捕食和竞争的双重作用下,轮虫主要以大型杂食性种类———前节晶囊轮虫为优势种类,并呈现"双峰型"的季节分布模式.

厌氧-接触氧化-砂滤组合工艺处理洱海流域农村生活污水的试验研究

采用厌氧-接触氧化-砂滤组合工艺处理小水量的农村户型生活污水,厌氧工序作为预处理,通过水解酸化作用提高污水的生化性,进入好氧接触氧化工序去除有机物及氮,并按除磷脱氮要求设置回流、排泥装置,后端设置砂滤组合,通过过滤、吸附及生化作用,进一步去除磷等污染物.试验结果表明,该工艺对COD去除率达到80.00%,TP去除率达到40.39%,NH3-N去除率达到53.12%.

洱海水华蓝藻多样性初步研究

在对洱海水华藻类长期监测的基础上,报道了洱海水华蓝藻群落中的优势种类共计3属12种,并详细描述其形态特征,进一步讨论了近年来洱海藻类水华的发生特征和演替规律。

洱海富营养化时间演变特征(1988-2013年)及社会经济驱动分析

基于1988-2013年的洱海流域社会经济统计数据与湖内水质历史监测数据,分析了社会经济指标和富营养化指标的逐年变化趋势,并借助Change-point Analyzer对指标进行了拐点分析.结果显示:过去25年洱海水体呈明显富营养化趋势,主要富营养化指标均出现过1次恶化拐点,总磷出现时间最早(1996年),其次是高锰酸盐指数(1999年),总氮、叶绿素a、透明度和综合营养状态指数则集中在2002-2003年期间出现拐点,叶绿素a浓度上升10余倍,透明度相应下降了近50%.流域主要社会经济指标出现了2~3次增长拐点,首次拐点集中出现在1994-1999年期间,明显早于富营养化指标恶化拐点出现时间.多元回归分析显示洱海总磷浓度受流域农作物种植业发展影响最大,其他水质指标则主要受流域畜牧业的影响.

洱海流域农业面源污染空间分布特征及分类控制策略

作为典型的高原坝区农业型流域,洱海流域农业面源污染严重,威胁洱海水质.以洱海流域为研究对象,综合数理分析及GIS技术,开展流域农业面源污染负荷分析及评价,使用排污系数法估算了2018年洱海流域农村生活、畜禽养殖业和种植业污染中COD(化学耗氧量)、TN(总氮)、TP(总磷)的排放负荷,并通过等标污染负荷法在GIS空间分析反映流域内污染排放分布情况.结果表明:①2018年洱海流域农业面源主要污染物COD、TN、TP的排放量分别为11188.20、2752.56和259.33 t.COD排放量主要来自畜禽养殖,TN与TP的排放量均主要来自种植业.②洱海流域农业面源主要污染物COD、TN、TP等标污染负荷分别为559.41、2752.56和1296.63 m 3 a.种植业等标污染负荷在总等标污染负荷中的占比最高,为36.40%,其次是畜禽养殖业,为34.44%.③各乡镇的等标污染负荷差异较大,等标污染负荷范围为(286.16±150.67)m 3 a,等标污染负荷强度范围(0.13±0.067)m 3 a.④聚类分析结果表明,洱海流域农业面源污染可分为种植业主导型、种植业高污染型、生活污染主导型和畜禽养殖业主导高污染型等4种类型.研究显示:来源于种植业的面源污染是洱海流域水环境保护需要控制的首要污染源,TN是需要控制的首要污染物;排放量与等标污染负荷的空间分布特征均呈流域北部乡镇污染物排放量较高,但流域西部各乡镇排放强度较大的特征;流域内各乡镇防治面源污染需要针对其污染来源特点分别采取推进种养平衡、推广绿色种植、分区控制农田径流以及推进农村生活污水治理等分类控制策略.

洱海主要污染物允许排放总量的控制分配

基于环境流体动力学模型EFDC(Environmental Fluid Dynamic Code),建立了洱海湖泊及湖湾的三维水动力水质模型.利用洱海2001 2011年连续11年的水动力水质监测数据对模型进行了率定和验证,模拟结果与实测资料吻合度较好,表明水动力水质模型计算结果较为合理.在考虑水质环境背景浓度的前提下,通过水质模型量化各个入湖排污口对水质控制点的贡献率,并对各水质控制点和入湖排污口的浓度进行约束限制,最终利用单纯形法求解得到各入湖排污口的允许排污量.计算结果表明,北区三条河流弥苴河、永安江、罗时江本身流量相对较大,所以允许排放总量也较大,总氮、总磷和COD Mn的允许排放总量分别占到整个洱海允许排放量的47%、53%和49%.洱海主要污染物允许排放总量的控制分配研究对于洱海流域的环境综合整治具有十分重要的意义.

不同时空尺度下土地利用对洱海入湖河流水质的影响

土地利用与入湖河流水质的关系存在时空差异。以洱海西部入湖河流及其小流域为研究对象,综合空间分析和数理统计手段,探讨两者随空间尺度和时间变化的关系,结果表明:选取的小流域、河岸带30m缓冲区、河岸带60m缓冲区和河岸带90m缓冲区4种尺度下,对入湖河流水质影响显著的土地利用类型为建设用地和植被(包括林地和牧草地),影响最大的空间尺度为小流域尺度,河岸带30m缓冲区次之;小流域尺度下,建设用地面积百分比与入湖河流COD和TP浓度呈正相关,植被面积百分比与NH_4^+-N浓度呈负相关,响应土地利用的主要水质指标为TN和TP,回归调整系数分别为0.624和0.579;季节性关联分析表明建设用地与COD、NH_4^+-N、TP的回归关系在雨季强于旱季,植被与COD、TP的回归关系在雨季强于旱季,雨季建设用地和植被面积变化引起COD浓度变化更快。在流域管理中,针对植被覆盖率低、建设用地占比高的白鹤溪和中和溪应重点加强雨季土地利用管控,增加植被覆盖率,合理开发建设用地。

洱海浮游植物群落结构及季节演替

2011年4月至2012年3月对洱海浮游植物群落结构及季节演替进行了周年调查。结果表明,洱海常见浮游植物有7门、80属、115种;其中,蓝藻门24种,硅藻门16种,绿藻门65种,金藻门和隐藻门各2种,甲藻门和裸藻门各3种。春季以钝脆杆藻(Fragilaria capucina)、直链藻(Melosira sp.)、尖尾蓝隐藻(Chroomonas acuta)为优势种;夏季以直链藻、小环藻(Cyclotella sp.)、转板藻(Mougeotia sp.)、尖尾蓝隐藻、惠氏微囊藻(Microcystis wesen-bergii)、乌龙藻(Woronichinia sp.)为优势种;秋季以乌龙藻、游丝藻(Planctonema lauterbornii)为优势种;冬季以游丝藻、水华束丝藻(Aphanizonmenon flos-aquae)、钝脆杆藻为优势种;浮游植物生物量的季节变化表现为秋季最高、夏冬季次之、春季低,最高值出现在11月,达5 899.17×104个/L,最低值出现在2月,为339.21×104个/L。与历史资料相比,近年来洱海浮游植物生物量呈上升趋势,多样性指数降低,蓝藻水华优势种由鱼腥藻转变为微囊藻和乌龙藻,绿藻门细胞数量占浮游植物细胞总数量的比例持续增加。

洱海的浮游蓝藻布氏常丝藻及其分类学的讨论

常丝藻(Tychonema)是1988年由Anagnostidis和Komárek从颤藻属分离出来而新成立的蓝藻属,以纤细常丝藻(T.tenue)为模式种类。目前确认的常丝藻有纤细常丝藻、博多常丝藻(T.bornetii)和布氏常丝藻(T.bourrellyi)三个种类。我国已经有博多常丝藻的纪录,但是对模式种纤细常丝藻和它的相似种类布氏常丝藻却没有报道。在洱海中采集到布氏常丝藻(T.bourrellyi),研究并描述了该藻的藻丝颜色、藻细胞内含物的结构、藻体形态特征等。同时,通过藻种的分离培养技术,得到了布氏常丝藻的纯培养藻株,编号为CHAB663,并且测定了藻株的16S rRNA基因序列。测序结果表明,该藻株与T.bouurrellyi/T.tenue聚为一族。洱海分布的布氏常丝藻,是在欧洲以外首次发现此种藻类,也是我国的新纪录种。研究说明布氏常丝藻不仅仅分布在温带欧洲较为寒冷的水体中,在亚热带的水体中也可以存在。布氏常丝藻被认为是出现在轻微富营养化湖泊中,而我国洱海也被认为是富营养化的初级阶段的水体,这也表明,布氏常丝藻的出现对洱海的水环境状况起到了指示作用。此外,研究还对常丝藻属分类学问题进行了讨论。

洱海鱼腥藻优势种的形态鉴定与16S rRNA基因序列分析

分别在2004年、2005年和2006年洱海鱼腥藻水华暴发时期,分离优势种,获得藻株EH-A、EH-B和EH-C,通过形态学特征和16S rRNA基因序列分析鉴定了藻株的种类。选用藻丝的形态、气囊的存在与否、异形胞和孢子的位置、各种细胞的形状以及营养细胞、异形胞和孢子的大小等传统的分类特征描述藻株的形态。依据形态特征,初步判断这3个藻株可能为卷曲鱼腥藻(Anabaena circinalis)或A.crassa株系成员。利用16S rRNA基因序列构建邻接树分析了藻株间的系统进化关系,分析表明:藻株EH-A、EH-B和EH-C序列的同源性达到100%,且与A.circicular和A.crassa藻株组成一个群(cluster),其藻株间的序列相似度高达100%,进一步说明藻株EH-A、EH-B和EH-C为相同的物种,且均为卷曲鱼腥藻(A.circinalis)或A.crassa。

载铁活性炭的制备及对水中P(V)的吸附性能研究

通过直接蒸发法制备载铁活性炭,研究了载铁活性炭对水中P(V)的吸附等温线和吸附热动力学,并分析了pH值、P(V)初始浓度等因素对载铁活性炭吸附性能的影响.实验表明,载铁活性炭可以有效快速地吸附P(V),载铁活性炭对P(V)的去除效果随pH值的上升、P(V)初始浓度的增大而降低.吸附等温线符合Langmuir方程,最大吸附量为9.32 mg/g;准二级动力学能够很好地描述P(V)在载铁活性炭上的吸附行为,吸附速率常数在0.01 min.g/mg左右,且随着温度的升高逐渐增大.吸附P(V)的活化能Ea为10.89 kJ/mol,吸附行为是自发吸热的化学吸附过程.

洱海流域蔬菜种植业污染特征浅析

选择洱海流域典型蔬菜种植区,分别对蔬菜种植区雨季地表径流和地下水进行监测分析,依据水量平衡原理估算蔬菜种植区雨季地表径流排水量及地下淋溶水量,计算得出流域蔬菜种植产生污染物流失量为CODCr118.90kg/hm^2、TN165.59kg/hm^2、TP3.07kg/hm^2,污染物通过雨季地表径流排水产生的污染物流失量分别占总流失量的85.02%、81.62%、86.97%;分析得出蔬菜种植业污染主要为TN污染。

洱海流域村落污水类型及污染特征分析

对洱海流域村落污水进行深入调查,分析得出流域村落污水主要由畜禽养殖废水、农村居民废水、旅游废水三种类型组成。详细分析了各类废水产生量、污染物浓度、排放规律,并提出相应治理对策建议。

洱海流域分散型村落污水处理工艺特征与适用性浅析

经调查,洱海流域主要有JDL兼氧膜生物反应器(FMBR)、碧水源A/O+MBR膜技术、土壤净化槽等8种分散型村落污水处理工艺。对各种村落污水处理技术的工艺组成、技术原理、污染物去除效率、出水水质、投资运行成本、设施管理难易程度等技术经济指标进行了分析评价,总结出各种村落污水处理工艺的优缺点、适宜推广使用的区域及废水类型。

浅析洱海入湖河流黑龙溪河道治理

黑龙溪是洱海流域主要入湖河流之一,也是其水质较差、河道治理投入较大的入湖河流之一。本文从黑龙溪现状、污染源分析等方面入手,阐述河道治理措施。

云南辣椒种植区土壤中总砷的水平分布特征及其影响因素分析

为充分了解研究区土壤砷质量分数的分布特征,为该区今后辣椒的种植以及控As提供一定的理论和实践依据,采集耕层（0 ～20 cm）土样,运用地统计学对云南省两大辣椒主产区天星和树皮的土壤总砷的水平分布特征及其影响因素进行研究.结果表明：（1）天星土壤总砷平均值为54.38 mg/kg（34.76～94.08 mg/kg）,94.5％的土样总砷质量分数超过国家环境质量二级标准;树皮总砷平均值为30.89 mg/kg（12.81～60.09 mg/kg）,10.5％土样总砷质量分数超过国家环境质量二级标准.（2）天星总砷质量分数的水平分布表现为公路和两旁田间小山丘附近的采样点砷的质量分数明显高于其他区域,而树皮镇附近土壤中总砷质量分数相对较高.土壤总砷质量分数主要由系统因素决定.（3）土壤pH值、有机质及土壤质地对土壤总砷质量分数均存在不同程度的影响,土壤pH值与砷存在负相关关系,土壤有机质与砷存在正相关关系,不同质地土壤中,黏重的土壤总砷质量分数高.总之,辣椒生产区土壤存在一定程度的砷污染,砷质量分数的水平分布与土壤的pH值、有机质质量分数和质地等因素有关.

大理市生活垃圾采用新型干法水泥回转窑协同处置模式浅析

对大理市生活垃圾的产生量、组分、处理现状、存在问题进行了分析,围绕垃圾资源化、无害化、处理低成本原则,提出采用新型干法水泥回转窑协同处置大理市生活垃圾,探索符合区域循环经济与低碳经济发展模式的大理市生活垃圾处置新路子。