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春季敏感时期三峡库区典型支流富营养化评价

中国农村水利水电 2016年第11期 48-51,57页

作者：陈秀秀宋林旭纪道斌吕垚刘德富三峡大学水利与环境学院湖北宜昌443002 三峡库区生态环境教育部工程研究中心(三峡大学) 湖北宜昌443002

基于2014年4月对三峡水库库首9条支流水环境监测分析结果,使用改进的综合营养状态指数法对其水体营养化状况进行分析和评价。结果表明：支流水体中的总氮含量范围为0.450-3.208 mg/L;总磷含量范围为0.001-0.329 mg/L;叶绿素浓度范围为0.... 详细信息

基于2014年4月对三峡水库库首9条支流水环境监测分析结果,使用改进的综合营养状态指数法对其水体营养化状况进行分析和评价。结果表明：支流水体中的总氮含量范围为0.450-3.208 mg/L;总磷含量范围为0.001-0.329 mg/L;叶绿素浓度范围为0.737-184.610 mg/m3;透明度范围为0.2-4.5 m;高锰酸盐指数范围为1.032-5.451 mg/L,综合营养指数从库区下游到库区上游有递减趋势。

关键词：三峡库区支流富营养化综合营养状态指数

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保定市府河富营养化分析及整治策略研究

保定市府河富营养化分析及整治策略研究

作者：戎曼丝河北农业大学

学位级别：硕士

近年来,随着工农业的迅速发展,各种方式输入自然水体的营养物质已经大大超出了水体能够正常承载的限度,由此引发的水体富营养化现象使水体的各项功能大大降低,严重影响了人们的日常生活。相对于其他水环境而言,城市内河受人类影响更为直... 详细信息

近年来,随着工农业的迅速发展,各种方式输入自然水体的营养物质已经大大超出了水体能够正常承载的限度,由此引发的水体富营养化现象使水体的各项功能大大降低,严重影响了人们的日常生活。相对于其他水环境而言,城市内河受人类影响更为直接,随着城市化进程的加快和城市的扩张,越来越多的营养物质随污水流入河流,使其营养化程度进一步加深。目前,我国对于水体富营养化的研究多局限于海洋、湖泊及水库,城市内河的富营养化问题及其与几个关键水质因子和重金属之间存在的关系还欠缺深入的研究。保定市位于华北平原中部,四季分明,城市周边河流众多,是典型的北方城市。府河是保定市周边重要河流之一,调查发现,府河水体中氮磷等营养盐丰富,水流速度缓慢,溶解氧浓度低,且温度与p H在适宜范围内,具备了富营养化的条件,因此,开展对府河富营养化的研究是十分必要的。根据河流水质采样断面与采样点设置的原则结合府河及其周边实际情况选取了6个采样点,分别位于南关桥、工农桥、红旗桥、刘守庙桥、红光桥、焦庄桥。于2014年4月1月期间大概每周取水一次,对府河水体中的叶绿素a、铁、锰及水温、溶解氧、p H、透明度进行检测,整理检测数据,绘制出各因子的时空变化曲线,分析其变化规律。通过数理统计分析方法,找出府河水体中叶绿素a与总氮、总磷、水温、p H等水质因子以及铁、锰之间的相关关系。以各因子为自变量,叶绿素a为因变量,用SPSS软件进行多元线性回归分析,建立了府河叶绿素a和各因子之间的回归模型。可以得出结论,对府河叶绿素a影响最大的因素是水温和水体中的铁。采用综合营养状态指数法对府河营养状态进行评价,通过各个采样点、各个季节的综合营养状态指数TLI(∑)的均值判断其营养级别,结果表明,1、2、3号采样点基本处于中度富营养,D级;4号采样点基本处于轻度富营养,C级;5、6号采样点基本处于重度富营养,E级。按季节来看,春季、秋季属于中度富营养,D级;夏季基本处于重度富营养,E级。运用层次分析法得到府河的主要功能为行洪排涝和生态景观。针对府河富营养化现状,结合其主要功能,提出整治策略,府河应采取控源—水体修复—功能提升的整治路线。

关键词：城市内河叶绿素a 富营养化综合营养状态指数河流整治

芜湖市镜湖水体富营养化特征及其潜势初步研究

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芜湖市镜湖水体富营养化特征及其潜势初步研究

作者：王化可安徽师范大学

学位级别：硕士

近20年来,我国湖泊水库的富营养化污染状况发展相当迅速,形势严峻,湖泊、水库富营养化已是一个突出的环境问题。相比大型湖泊,城市内的中小型浅水湖泊的研究显得相对薄弱。城市湖泊作为城市基础设施的重要组成部分,具有滞蓄、排泄雨洪... 详细信息

近20年来,我国湖泊水库的富营养化污染状况发展相当迅速,形势严峻,湖泊、水库富营养化已是一个突出的环境问题。相比大型湖泊,城市内的中小型浅水湖泊的研究显得相对薄弱。城市湖泊作为城市基础设施的重要组成部分,具有滞蓄、排泄雨洪、供水、旅游观光等综合功能,它对于城市生态建设十分重要。因此,城市中小型浅水湖泊的水环境恶化问题尤其富营养化不容忽视。随着城市化进程的加快,其水环境改善的任务尤为严峻。本文以安徽省芜湖市镜湖为例,分析了当今城市湖泊富营养化的相关问题。本论文首先主要从单因素因子、驱动因子两方面对镜湖的富营养化特征进行分析,分析了与水体富营养化关系密切的影响因子:水温、CODCr、DO、TP、TN、Chla等之间的关系。通过对浮游藻类的分析发现,1、5、7、9四个月份以蓝藻为优势种,3、11两个月以硅藻为优势种。在此分析基础上,又尝试建立了粗糙集数学模型,从而得出总磷因子对镜湖水体富营养化的贡献率最大,为35.12%,其次为总氮因子24.59%、CHLa 20.16%,进而说明磷是镜湖富营养化限制性因子。采用综合营养状态指数公式对富营养化状况进行分析,发现7,8,9,10四个月的TLI(∑)依次增大,水质总体上是从轻富营养向中富营养变化,表明镜湖的富营养化趋势加重。接着从有机质、营养盐、重金属等方面分析了镜湖底泥的污染特征,并用地累积指数评价法对底泥的重金属污染程度进行评价,得出污染物的污染程度大小次序为:Pb>Cu>Zn>Cd。在对污染物潜在生态危害评价后发现镜湖总体呈现低度生态风险。随后分析了镜湖水体氮磷循环特征,从叶绿素a与其它指标的相关,相关指标聚类等角度分析了镜湖的富营养化潜势,得出镜湖富营养化正处于发展阶段。最后,对论文进行了总结,强调了对镜湖的生态功能的认识,提出了从强化内外污染源控制、生态修复技术等方面对镜湖富营养化治理的建议。

关键词：镜湖富营养化综合营养状态指数粗糙集数学模型潜势

滴水湖富营养化评价及叶绿素a与水质因子的多元分析

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滴水湖富营养化评价及叶绿素a与水质因子的多元分析

作者：卢柳上海海洋大学

学位级别：硕士

滴水湖地处东海之滨的临港新城,是目前国内在尚未成陆的海滩上开挖的最大人工湖,2002年6月正式开挖,2003年10月开始蓄水。滴水湖呈圆形,直径2.66公里,总面积5.56平方公里,平均水深3.7米,最深处6.2米,湖水主要源自黄浦江,流至大治河后,... 详细信息

滴水湖地处东海之滨的临港新城,是目前国内在尚未成陆的海滩上开挖的最大人工湖,2002年6月正式开挖,2003年10月开始蓄水。滴水湖呈圆形,直径2.66公里,总面积5.56平方公里,平均水深3.7米,最深处6.2米,湖水主要源自黄浦江,流至大治河后,经引水河汇入滴水湖。作为上海地区重点建设的人工景观湖,滴水湖是临港新城水系的核心,承担着临港新城防汛排涝、置换水体功能的作用,同时对塑造城市景观生态、优化地区小气候起着不可估量的作用。本研究于2009年1月至2010年12月间,对滴水湖及其水系进行了一系列水质调查,对氮、磷营养元素及叶绿素a的时空变化规律及水体营养水平进行了分析,并进一步对叶绿素a与水质因子进行了多元回归,从而为滴水湖的环境保护和管理提供科学依据。主要研究方法与结果如下: 1.根据湖泊和水库采样技术指导的相关规定,2009年在滴水湖分引水河道、河湖混合区和湖区三个区域,设置16个采样点;2010年在整个滴水湖水系分大治河、闸外引水河、闸内引水河和滴水湖四个区域,设置11个采样点进行监测分析。每两周采样一次,监测了包括透明度(SD,m)、pH值、水温(T,℃)、溶解氧(DO,mg/L)、悬浮物(ss,mg/L)、高锰酸盐指数(COD,mg/L)、亚硝酸盐(NO-N,mg/L)、硝酸盐氮(NO-N,mg/L)、氨氮(NH-N,mg/L)、总氮(TN,mg/L)、活性磷(PO-P,mg/L)、总磷(TP,mg/L)和叶绿素a(Chl.a,mg/m)13个水质指标。营养化水平评价采用综合营养状态指数法。叶绿素a与水质因子的多元分析应用SPSS15.0软件。 2.2009年滴水湖pH值都在天然水的正常范围(6～9)内且波动较小;河道、河湖混合区、湖区年平均水温分别为:19.9±8.2℃、19.7±8.2℃和19.6±8.1℃。各区域透明度均在0.7m以下,冬季及早春透明度相对较高,夏秋季节透明度较低,自2009年4月下旬透明度下降到0.4m以下,直至11月下旬才重新升高;悬浮物平均值分别为:30.90mg/L、29.61 mg/L和33.18 mg/L,呈现冬季及早春季节含量较低、夏秋季节较高的规律。三区域透明度与悬浮物均呈极显著负相关。滴水湖溶解氧含量较高,均达到Ⅰ类或Ⅱ类水质标准,其浓度随季节变化呈现一定的规律性,夏秋季普遍较低,春季和冬季溶解氧都较高。高锰酸盐指数总体含量较低,各区域均达到Ⅱ类或Ⅲ类水质标准。 3. 2009年,三区域总氮最高值均出现在3月,超过了Ⅴ类水质标准,随后总氮浓度呈现一定的波动,范围为0.80mg/L～2.00mg/L。所有监测数据则中,总氮属Ⅳ～Ⅴ类的占60%,劣Ⅴ类占10%。无机氮占总氮的65%左右,是氮元素的主要存在形式。无机氮中硝酸盐氮比例最高,氨氮次之。三区域中引水河道和河湖混合区自净程度中等,湖区略差。总氮从河道至湖区呈下降趋势且各区域差异极显著。 4.总磷浓度在2009年1月、2月和12月较低,均在0.10mg/L以下;4月～7月浓度相对稳定,维持在0.10mg/L左右;各区域均于3月中旬出现最高峰,11月中旬出现次高峰;变化范围为0.043mg/L～0.271mg/L, 65%处于Ⅵ～Ⅴ类,2%的监测数据超过Ⅴ类水范围;总磷各区域无显著性差异。 5.叶绿素a含量(0.05 mg/m～139.50 mg/m)变化幅度较大,2009年各区域年均值均超过50mg/m,5月份显著上升出现最高峰,达到110 mg/m左右。叶绿素a各区域亦无显著性差异。 6.研究进行的两年期间,滴水湖营养化水平以轻度富营养化为主,相比2009年,滴水湖2010年的营养化水平有所降低,富营养化现象有所好转。其中总磷和叶绿素a含量较2009年总体下降。2010年滴水湖TLI(TP)年平均值比2009年湖区下降了约25%,最大值和最小值分别下降了17%和32%;2010年TLI(Chl.a)的年平均值也比2009年下降了约10%。 7.叶绿素a含量与水质因子关系复杂,不同的监测点位,对叶绿素a含量有显著影响的水质因子各不相同。总体而言,叶绿素a含量与透明度、亚硝酸盐氮呈显著负相关,与水温呈显著正相关,与氨氮仅在一号码头呈极显著正相关,与硝酸盐氮在不同站点出现正负两种显著相关,叶绿素a含量与pH、以水温为控制条件的溶解氧、高锰酸盐指数、总氮及总磷相关性不显著。根据相关性及实际情况,建立逐步回归方程时,不同站点的入选因子也各有差异,多次入选的水质因子有水温、透明度、氨氮和硝酸盐氮。 8.选取2009年滴水湖湖区部分采样点,取对数进行相关性分析可知,lg(Y)与lg(X)相关性不显著,与lg(X)呈极显著正相关,与lg(X)呈显著负相关。据此建立回归方程:lg(Y)=2.146+0.5301lg(X),lg(Y)=

关键词：滴水湖水化学特征综合营养状态指数相关性分析

基于高光谱遥感的湖泊富营养化评价研究 ——以贵阳市红枫湖为例

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基于高光谱遥感的湖泊富营养化评价研究 ——以贵阳市红枫湖为例

作者：余祝媛贵州师范大学

学位级别：硕士

水是人类生命的源泉,世界上有近半人依靠湖库水进行生活饮用、渔业、运输及旅游,水是生物圈全部生命赖以生存的必要条件。近年来,我国大部分湖库呈现不同程度的富营养化状态,尤其是太湖、巢湖等东部经济发达地区的以藻型富营养化为主的... 详细信息

水是人类生命的源泉,世界上有近半人依靠湖库水进行生活饮用、渔业、运输及旅游,水是生物圈全部生命赖以生存的必要条件。近年来,我国大部分湖库呈现不同程度的富营养化状态,尤其是太湖、巢湖等东部经济发达地区的以藻型富营养化为主的湖库及城市附近的湖泊,更呈超营养状态,因此准确有效地对富营养化程度的评价对水质研究及治理具有重要意义。水体中水质参数的预测是水质状况评估的重要条件。氮磷等物质是水体富营养化过程中必要的营养物质,氮是构成氨基酸及其他有机物的必要元素,而磷为细胞的生长、分裂等提供源源不断的物质支持:磷是核酸蛋白的成分,核酸是遗传物质存储的地方,同时磷是磷脂、三磷酸腺苷的成分,磷脂是细胞生物膜的成分,三磷酸腺苷为植物生长等过程中提供能量,因此磷的浓度对水体营养状态有很大的影响。叶绿素a是表征浮游植物的代表物质之一:叶绿素a是水华的体现,叶绿素a浓度大小一定程度上决定了浮游植物含量的多少。本文选取贵阳市红枫湖为研究区,采用实测光谱数据、传统实测浓度数据及遥感影像数据相结合,建立红枫湖富营养化评价模型,对红枫湖的营养状态进行了研究,其内容如下:（1）结合MLP神经网络模型对红枫湖水质参数进行预测,发现部分水质参数（总氮、总磷、叶绿素a、高锰酸钾指数、溶解氧等）的预测值和实测值之间的相关系数非常高,这说明运营MLP神经网络进行预测时,其效果是非常有效的。但由于红枫湖叶绿素a浓度在不同时间相差太大,因此分析所有时间所有采样点时发现红枫湖叶绿素a浓度的预测值和实测值之间的平均误差比较大。整体来说MLP神经网络模型预测结果比较好,可以用于水质参数预测。（2）根据百花湖实测光谱数据和传统实测数据进行相关分析,建立总磷浓度估算模型,采用阿哈水库、小关水库等水库的光谱数据作为验证,最终将模型运用于红枫湖,估算红枫湖总磷浓度,分析发现,经验证,823nm处一阶微分光谱的一元二次拟合模型精度非常高,其相关系数R高达0.9433,验证时,大部分采样点验证的总磷浓度均在标准值范围内。绘制出红枫湖总磷浓度分布图,得出结果与传统实测数据相差不大,因此说明该模型一定程度上可以用于估算总磷浓度。（3）采用经辐射校正、大气校正、几何校正的GF-1号卫星WFV2数据对红枫湖叶绿素a浓度进行反演,发现红枫湖叶绿素a浓度在夏季普遍较高而冬季相对较低,且北湖湖区、后午等湖岸人口较多的湖区叶绿素a浓度高于其他地区。（4）利用综合营养状态指数法分析红枫湖营养状态时,其结果表现为:夏季红枫湖富营养化程度较高,差不多有一半的湖区处于轻度富营养状态,另一半湖区处于中营养状态,之后的红枫湖富营养化程度有所缓解,绝大部分湖区都属于中营养状态,只有少部分属于轻度富营养状态,这说明红枫湖的水质逐渐变好,另一方面,也有天气变化导致湖区营养物质浓度变化的原因。

关键词：高光谱总磷叶绿素a GF-1 WFV2 MLP神经网络综合营养状态指数

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瀛湖水生态系统健康评价及保护

瀛湖水生态系统健康评价及保护

作者：王佳西安建筑科技大学

学位级别：硕士

瀛湖位于陕西省安康市汉滨区，是南水北调中线工程重要的水源涵养区，距下游的丹江口水库260km，承担着丹江口水库60%的供水量，同时也是安康市城区和周边乡镇的饮用水水源地。瀛湖的水环境和水生态系统健康情况对南水北调中线工程水源... 详细信息

瀛湖位于陕西省安康市汉滨区，是南水北调中线工程重要的水源涵养区，距下游的丹江口水库260km，承担着丹江口水库60%的供水量，同时也是安康市城区和周边乡镇的饮用水水源地。瀛湖的水环境和水生态系统健康情况对南水北调中线工程水源水质安全和安康市人民群众生产生活都有着重要的意义。水环境评价包含水质评价和富营养化评价两个方面。本文分别采用单因子评价法、综合污染指数法、内梅罗指数法对瀛湖2010年～2013年的水质进行评价，并采用Daniel趋势检验法对水质变化趋势进行分析。单因子评价结果表明：2010年、2011年瀛湖水质未达到水域功能区标准（Ⅱ类水质标准），主要污染因子为总磷。2012年、2013年水质达到水域功能区标准，水质状况为优。所有指标中超标因子为总磷、化学需氧量，超标率分别为50%、8.3%。综合污染指数法评价结果表明：瀛湖水质综合污染指数在0.4992～0.6915，水质状况均属轻污染。内梅罗指数法评价结果表明：瀛湖水质的内梅罗指数在0.8452～1.1957之间。除2010年1月、2011年水质状况为轻微污染以外，其余水质状况为清洁。年内的综合污染指数和内梅罗指数均呈下降趋势，说明瀛湖丰水期水质好于枯水期水质。水质变化趋势分析结果表明：单项水质指标中有3项变化趋势显著，分别是高锰酸盐指数、五日生化需氧量和总磷，其中，高锰酸盐指数和五日生化需氧量呈上升趋势，总磷呈下降趋势。其余8项变化趋势不显著;综合污染指数的变化趋势为不显著性下降;内梅罗指数的变化趋势为显著性下降。说明瀛湖综合水质情况从2011年开始逐渐好转。采用综合营养状态指数法对瀛湖水体富营养化状况进行综合评价。评价结果表明：1986年至2005年富营养状态指数呈上升趋势;1995年之前，瀛湖的富营养状态为贫营养;2005年之后，瀛湖的富营养状态指数变化不大，富营养状态均为中营养。瀛湖水生态系统健康评价采用基于熵权的综合健康指数法，选取了由物理化学指标、生态指标和社会经济指标组成指标体系，用15项指标来评价瀛湖水生态系统健康状况。评价结果表明：1986年～2005年，瀛湖水生态系统健康指数呈逐渐下降趋势，健康状态由健康降至一般病态。2005年～2012年之间，瀛湖水生态系统健康指数总体上呈上升趋势，健康状态除2010年为一般病态外，其余均为亚健康状态。最后，对瀛湖水生态系统提出加强流域污染源防治、推进社会经济优化调控、开展生态保育工程、加强流域生态环境管理等保护措施。为瀛湖的可持续发展提供科学依据，也为南水北调中线工程的水质安全提供了理论基础。

关键词：瀛湖水生态健康富营养化综合营养状态指数熵权综合指数法保护措施

汉阳5个湖泊水体叶绿素a含量时空变化及富营养化评价

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汉阳5个湖泊水体叶绿素a含量时空变化及富营养化评价

作者：宋丽香江汉大学

学位级别：硕士

对汉阳地区5个湖泊(后官湖、三角湖、南太子湖、墨水湖和龙阳湖)的水质参数和叶绿素a进行了调查,分析了湖泊水体叶绿素a的时空变化特征及其与环境因子的关系,并对湖泊富营养化状况进行了评价,以期为汉阳地区湖泊污染防治及水生态修复提... 详细信息

对汉阳地区5个湖泊(后官湖、三角湖、南太子湖、墨水湖和龙阳湖)的水质参数和叶绿素a进行了调查,分析了湖泊水体叶绿素a的时空变化特征及其与环境因子的关系,并对湖泊富营养化状况进行了评价,以期为汉阳地区湖泊污染防治及水生态修复提供依据。主要研究结果如下:汉阳地区5个湖泊中,后官湖水质较好,龙阳湖水质最差。后官湖水体透明度最高,平均值为0.55±0.15m,其他湖泊水体透明度平均值为0.35-0.42m。后官湖水体化学需氧量、氮、磷含量最低,化学需氧量为27.45±10.71mg/L、总氮为1.12±0.45mg/L、总磷为0.15±0.13mg/L,龙阳湖水体化学需氧量、氮、磷含量最高,化学需氧量为39.21±11.63mg/L、总氮为12.96±6.15mg/L、总磷为1.71±0.79mg/L,其他湖泊水体化学需氧量、总氮、总磷浓度差异不显著。后官湖水体叶绿素a平均含量最低(29.01±13.26mg/m),龙阳湖最高(165.32±86.18mg/m),三角湖、南太子湖、墨水湖水体叶绿素a平均含量居中,分别为81.16±50.48mg/m、111.66±56.59mg/m、127.14±57.69mg/m。5个湖泊水体叶绿素a含量有显著季节变化,最高值出现在10月(后官湖除外)。多元逐步回归分析表明,总氮、化学需氧量和透明度是影响水体叶绿素a含量空间分布的主要环境因子。用水体叶绿素a单因子进行水质评价,后官湖和三角湖为富营养状态,南太子湖、墨水湖和龙阳湖为超富营养状态。综合营养状态指数水质评价结果表明,后官湖为中度富营养,综合营养状态指数为60.95,其他湖泊为重度富营养,其中龙阳湖污染最重,综合营养状态指数分别为70.70、74.62、73.82和82.51。

关键词：汉阳湖泊富营养化叶绿素a 综合营养状态指数

干旱区半封闭湖泊富营养化驱动因素及调控研究——以博斯腾湖为例

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干旱区半封闭湖泊富营养化驱动因素及调控研究——以博斯腾湖为例

作者：何晨西安理工大学

学位级别：硕士

西北干旱区湖泊是我国湖泊生态系统的重要组成部分,随着社会经济的快速发展,干旱区湖泊的生态环境安全正面临着严重威胁。博斯腾湖位于新疆维吾尔自治区内,属于温带大陆性荒漠气候,流域水系欠发达且出入口集中在湖区西部,导致水体流速... 详细信息

西北干旱区湖泊是我国湖泊生态系统的重要组成部分,随着社会经济的快速发展,干旱区湖泊的生态环境安全正面临着严重威胁。博斯腾湖位于新疆维吾尔自治区内,属于温带大陆性荒漠气候,流域水系欠发达且出入口集中在湖区西部,导致水体流速缓慢、水动力条件较差,呈现出典型的干旱区半封闭湖泊特征。受人类活动、自身水动力条件和区域内气候的影响,博斯腾湖在近些年出现了水质恶化、富营养化水平上升等诸多水环境问题。本文以博斯腾湖为研究对象,分析湖泊水体水质的时空变化规律特征,明晰湖泊富营养化水平及变化趋势;探究影响博斯腾湖富营养化水平变化的主要驱动因素;建立湖泊富营养化数值模型,模拟评估不同调控措施对湖泊富营养化水平的改善效果。研究成果可以为防治博斯腾湖富营养化水平进一步发展提供科学指导,同时为类似干旱区半封闭湖泊富营养化治理工作提供参考。本文的主要研究结论如下:(1)分析了博斯腾湖水质时空变化规律特征,明晰湖泊富营养化水平及变化趋势。2018年-2021年博斯腾湖水质符合地表水Ⅳ类标准,平均综合营养状态指数(TLI)为33.05,处于中度营养化水平,且呈逐年上升的趋势。总磷、高锰酸盐指数等指标年均水平呈上升趋势;总氮、透明度等指标年均水平呈下降趋势;污染物浓度表现出明显的季节性增减,最大值较常在夏季出现。博斯腾湖各水质指标中叶绿素、总磷、溶解氧和氨氮浓度平均值在湖区西部最高;总氮、生化需氧量浓度平均值在湖区中心最高;透明度、化学需氧量、高锰酸盐指数和p H平均值在湖区东部最高。TLI指数呈现夏秋高、冬春低的特点;各水质功能区中湖区西部Ⅰ区的TLI指数最高,湖心Ⅳ区的TLI指数最低。(2)探究了影响博斯腾湖富营养化水平变化的主要驱动因素。博斯腾湖富营养化的驱动因素及其作用程度大小排序为:污染物浓度因素>湖泊水动力因素>气候因素。博斯腾湖入湖河流中总氮年均浓度约为0.67mg/L,湖中的氮磷比高达69左右,过量的氮磷类物质累积,为水体中的藻类及其他浮游生物提供了足够的营养,导致了中度营养化的形成,而且氮磷等污染物分布不均造成了富营养化水平的空间差异性。博斯腾湖为半封闭湖泊,出入口集中在湖区西部,全湖平均流速仅为0.0101m/s,水动力条件较差,造成水体对污染物的迁移扩散能力弱,污染物质容易在湖区产生富集,为富营养化藻类生长提供了合适的环境。博斯腾湖所处的干旱区域常年高温少雨,气温、风力、蒸发及降水等气象条件有利于湖中藻类进行光合作用,使产生的叶绿素浓度升高,这些因素共同驱动了博斯腾湖富营养化向更高水平发展。(3)利用博斯腾湖富营养化数值模型,模拟减少入湖污染负荷、北岸补水和综合调控工况实施后对富营养化水平的改善效果。减少入湖污染负荷工况实施后,湖区各类污染物质浓度有一定程度的减少;三种工况的年均TLI指数分别为32.95、32.35和31.73。北岸补水工况实施后,全湖平均流速有所提高,局部水动力条件得到改善;三种工况的年均TLI指数分别为33.62、33.41和33.25。综合减少入湖污染负荷与补水工况实施后,湖区污染物浓度大幅衰减,年均TLI指数值为29.70,对比现状指数下降12.11%,表明此时博斯腾湖的富营养化水平达到最低一级。

关键词：博斯腾湖综合营养状态指数驱动因素富营养化模型调控效果

2005年夏季环渤海16条主要河流的污染状况及入海通量

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2005年夏季环渤海16条主要河流的污染状况及入海通量

作者：夏斌中国海洋大学

学位级别：硕士

陆地和海洋的相互作用已成为全球环境变化研究的重点问题,入海河流的水质状况和污染物输送通量作为陆地对海洋影响的中心问题已日益受到广泛的关注。渤海是我国唯一的内海,是环渤海区域经济发展的重要支持系统,而入海河流是渤海近岸海... 详细信息

陆地和海洋的相互作用已成为全球环境变化研究的重点问题,入海河流的水质状况和污染物输送通量作为陆地对海洋影响的中心问题已日益受到广泛的关注。渤海是我国唯一的内海,是环渤海区域经济发展的重要支持系统,而入海河流是渤海近岸海域污染的主要污染源,同时环渤海河流的入海碳通量是联接渤海和陆地生态系统,构成全球碳循环的一个重要环节。因此,研究环渤海河流的污染现状、各形态碳的性质以及污染物通量和碳通量对于了解陆源输入对渤海生态系统的影响,改善渤海的水质状况以及完善全球碳系统参数数据库具有重要的意义。本课题来源于国家自然科学基金:“河流输入对渤海海-气界面CO2通量的影响机制”。主要研究内容及结论如下:1.环渤海河流污染状况分析运用单因子指数评价法对环渤海河流分析,得出环渤海的16个入海河流断面中,4个河流断面水质属于Ⅳ类,1个河流断面水质属于Ⅴ类,8个河流断面水质属于劣Ⅴ类,只有3个河流断面的水质属于Ⅱ类。其中六股河(辽宁绥中站)的水质最好,子牙新河(河北歧口站)的水质最差;运用综合污染指数法对环渤海河流分析,得出环渤海河流的首要污染物为石油类(11条河流),其次为营养盐(4条河流),高锰酸盐指数(1条河流)仅位居第3;运用综合营养状态指数法对环渤海河流分析,得出大辽河、黄河等7条河流处于富营养状态,小清河、蓟运河等7条河流处于重度富营养状态,可见环渤海河流的富营养化现象非常严重。此外,通过对环渤海河流的有机污染状况分析,得出16个河流断面TOC的平均值为16.41mg/L,高锰酸盐指数的平均值为6.04mg/L,其中易降解有机物所占比例平均为15.18%,表明环渤海16条河流中的总有机污染非常严重。2. 2005年夏季环渤海河流的污染物入海通量2005年夏季环渤海河流的污染物入海通量为1.94×10～5t,其中,黄河流域的污染物入海通量最多,为0.99×10～5t,占总量的50%;辽河流域的污染通量次之,为0.61×10～5t,占总量的32%;海河流域的污染物物入海通量最少,为0.34×10～5t,占总量的18%,由此可见,黄河流域的入海污染物对渤海的影响最大,且三大流域的污染物入海通量主要受径流量的影响。环渤海河流污染因子入海通量的排序为:高锰酸盐指数﹥硝酸盐氮﹥氨氮﹥亚硝酸盐氮﹥石油类﹥磷酸盐。3.环渤海典型性河流悬浮颗粒物中多环芳烃的分布特征及入海通量2005年夏季双台子河(辽宁大洼站)悬浮颗粒物中检出的16种多环芳烃的总量为25.41mg/kg;蓟运河(天津汉沽站)检出的总量为17.59mg/kg;大凌河(辽宁凌海站)检出的的总量为32.43mg/kg;黄河(山东利津站)检出的总量为1.64mg/kg。由此可见,大凌河悬浮颗粒物中的多环芳烃含量最多,黄河最少。双台子河、大凌河、黄河悬浮颗粒物中的多环芳烃应用不同环数的组成分布、不同分子量组合的分布以及同分异构体含量的比值分析得出主要来自热解源,且炉煤灰是其主要成份;蓟运河颗粒物中的多环芳烃应用不同环数的组成分布和不同分子量组合的分布分析得出主要来自热解源,汽油燃烧的生成物和烟道颗粒物是其主要成份,但应用同分异构体含量的比值分析结论相反。河流悬浮颗粒物中多环芳烃的入海通量排序为:黄河(95.03 t)﹥大凌河(24.20 t)﹥双台子河(5.23t)﹥蓟运河(0.99t)4.环渤海河河流的碳形态分析及入海通量根据环渤海河流的悬浮物含量和污染严重程度,对环渤海河流进行分类研究,得出环渤海河流的DOC主要来源于人类生产、生活的排废物;子牙新河、潮白新河、小清河、小凌河、独流减河、海河、蓟运河、马颊河、滦河的POC主要是来源于人类生产、生活的排废物;大辽河、黄河、双台子河、徒骇河、大凌河、大清河、六股河的POC主要来自于土壤侵蚀;子牙新河、潮白新河、独流减河、蓟运河、小清河的DIC偏高主要是因为其流域工业碱的大量排放,此外,环渤海河流的DIC与富营养化影响因素总体上具有同源性。2005年夏季环渤海16条河流DOC含量的平均值为8.66mg/L,POC含量的平均值为7.88 mg/L,DIC含量的平均值为44.07mg/L, pCO2含量的平均值为2032μatm。2005年夏季环渤海河流的入海碳通量约为7.37×10～5t,其中,黄河流域的入海碳通量最多,为3.07×10～5t,占总量的42%;辽河流域次之,为2.46×10～5t,占总量的33%;海河流域的入海碳通量最少,为1.84×10～5t,占总量的25%。由此可见,黄河流域对渤海碳输入的贡献最大,但是占总径流量16%的海河流域其碳通量占到总碳通量的25%,所以海河流域对渤海的碳输入也不容忽视。

关键词：环渤海河流综合污染指数综合营养状态指数碳通量多环芳烃