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大溪水库重金属分布特征及风险评价

大溪水库重金属分布特征及风险评价

作者：王姝江南大学

学位级别：硕士

重金属作为一种具有不可降解性和累积性的污染物,通常由自然活动和人为活动产生,并通过地表径流等方式进入水生系统,进而对水环境、生物以及人体产生威胁。大溪水库作为溧阳市的重要水源地,周围存在农业面源、生活点源以及矿山开采等污... 详细信息

重金属作为一种具有不可降解性和累积性的污染物,通常由自然活动和人为活动产生,并通过地表径流等方式进入水生系统,进而对水环境、生物以及人体产生威胁。大溪水库作为溧阳市的重要水源地,周围存在农业面源、生活点源以及矿山开采等污染来源,这些污染源会导致重金属通过地表径流、大气沉降等途径进入水体,并经过水体与沉积物的相互作用,在沉积物中累积。本研究以大溪水库为研究区域,调查和分析了水体和沉积物中12种重金属(钒、铬、钴、镍、铜、锌、砷、硒、镉、铅、汞和锰)的时空分布特征,并运用多元统计方法和绝对主成分得分-多元线性回归对大溪水库小流域重金属的来源进行解析,并对大溪水库小流域水体和沉积物重金属分别开展了环境、生态以及人体健康风险评价,可以为保护大溪水库小流域水生环境提供更为有力的技术支撑。主要结果如下:(1)从时间上看,大溪水库小流域水体中各重金属秋季累积年均浓度最大;同时,锌的年均浓度最大,12种重金属年均浓度均未超过地表水环境质量标准Ⅲ类水浓度限值以及补充、特定项目的浓度限值;在四个季节中,钒、铬、铜、锌、砷、硒、镉、汞和锰存在季节差异性。从空间上看,洙漕河年均重金属累积浓度高于库岸带;铬、镍、铜、铅、镉、硒、汞和锰这8种重金属在库岸带和洙漕河具有空间差异性。(2)从时间上看,大溪水库小流域沉积物中各重金属冬季累积年均含量最高;同时,锰的年均含量最大,其中钒、钴、锌、硒、铅、汞和锰这7种重金属年平均含量超过江苏省土壤背景值;除锰外,其余11种重金属均具有季节性差异。从空间上看,洙漕河年均重金属累积含量高于库岸带;铬和硒在库岸带和洙漕河具有空间差异性。(3)水体重金属和沉积物重金属的相关关系显示,钒、铬、钴、砷、铅和汞这6种重金属均呈显著正线性关系。整体而言,含水率、p H、Chla、LOI、沉积物DOC含量与沉积物重金属呈显著正相关,水温与沉积物重金属呈显著负相关;水温、Chla、COD与水体重金属呈显著正相关,DO、ORP、沉积物DOC与水体重金属呈显著负相关。(4)水体重金属聚类分析显示,水体锌和锰归于一类,其余10种重金属归于另一类;空间水体重金属主要分为洙漕河和大溪水库库岸带两类。沉积物重金属聚类分析显示,沉积物锰被单独归于一类,其余11种重金属归于另一类。水体重金属的相关性显示,除砷、硒、汞和锰外,其余8种重金属之间互为正相关;沉积物重金属的相关性显示,绝大部分沉积物重金属之间存在着正相关关系,但汞与其余11种重金属基本呈负相关性;整体而言,沉积物重金属的相关程度较水体重金属更强。在水体重金属中,主成分分析将其分为自然和农业活动混合源、自然和工业活动混合源、大气沉降和农业混合源以及农业活动四个来源,研究区水体重金属钒、镍、硒和镉的来源以自然和农业活动混合源为主,镍、铜和锌的来源以农业活动为主,除此之外还存在着未知来源。在沉积物重金属中,主成分分析将其分为自然和农业活动混合源、农业和大气沉降源混合源以及自然活动三个来源,研究区沉积物重金属钒、钴、镍、铜、砷、铅和锰的来源以自然和农业混合源为主,锌、砷、镉和汞以农业和大气沉降混合源为主,铬、硒和汞以自然来源为主。(5)基于水体重金属,内梅罗综合污染指数显示大溪水库小流域水体环境整体处于无污染至中度污染级别。水体重金属对大溪水库小流域造成了季节性污染,但整体上污染程度较轻且主要属于洙漕河。综合潜在生态风险显示大溪水库小流域水体生态整体处于轻微生态风险,但汞的生态风险程度较高。基于沉积物重金属,地累积指数表明大溪水库小流域整体处于未污染程度,但铬、钴、镍、硒、铅、汞和锰这7种重金属在部分点位处于未污染至轻度污染级别,其中汞的受污染点位最多,沉积物重金属对大溪水库小流域环境也产生了季节性的污染。沉积物重金属对小流域生态整体产生轻微生态风险,但镉和汞的潜在生态风险较大。(6)大溪水库小流域水体和沉积物重金属对成人和儿童造成的人体健康风险整体上处于可接受水平;水体镍、砷和铬对成人的致癌风险超过最大可接受水平,水体砷则对儿童的非致癌风险产生负面影响;各沉积物重金属则在致癌和非致癌水平上均未对成人和儿童产生明显的负面影响。

关键词：大溪水库重金属时空分布来源解析风险评价

大溪水库浮游植物群落结构特征及营养状态评价

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环境科学学报 2020年第4期40卷 1286-1297页

作者：汪琪黄蔚陈开宁易齐涛李恒鹏中国科学院南京地理与湖泊研究所湖泊与环境国家重点实验室南京210008 安徽理工大学地球与环境学院淮南232001 江苏高校水处理技术与材料协同创新中心苏州215009

在2015-2017年以月频率对大溪水库浮游植物群落结构及水体理化性质进行调查分析,以期为深入理解亚热带水库生态系统结构及功能提供理论依据,并为大溪水库及其同类型水体的生态保护提供基础数据.结果表明,调查期间大溪水库水质相关指标... 详细信息

在2015-2017年以月频率对大溪水库浮游植物群落结构及水体理化性质进行调查分析,以期为深入理解亚热带水库生态系统结构及功能提供理论依据,并为大溪水库及其同类型水体的生态保护提供基础数据.结果表明,调查期间大溪水库水质相关指标基本达到《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)Ⅱ~Ⅲ类标准,综合富营养化指数范围为37~54,基本处于中营养状态(除2017年9月及10月),浮游植物多样性及均匀度指数指示水体处于较为清洁的环境.2015-2017年,大溪水库共检出浮游植物7门57种,其中绿藻门种类最多,检出24种,其次是蓝藻门;且浮游植物群落中主要以蓝藻门、绿藻门及硅藻门种类占优;浮游植物群落结构季节变化有明显的规律,为硅藻门(春季)-蓝、绿藻门(夏、秋季)-硅藻门(冬季);物种丰度及生物量变化趋势为夏季高冬季低,丰度为339.87×10^4~33075.99×10^4 cells·L^-1,生物量为2.41~40.45 mg·L^-1.浮游植物生物量与环境因子之间的冗余分析及Pearson相关分析结果均表明,大溪水库浮游植物群落结构变化受温度影响较大.综上,在北亚热带地区低营养水平的水库中,温度可能是影响浮游植物群落结构的关键因素.

关键词：浮游植物群落结构营养状态大溪水库

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大溪水库水质变化趋势及污染成因解析

环境科学学报 2017年第7期37卷 2514-2523页

作者：刘淼陈开宁孙淑雲古小治高荣平蒋海青中国科学院南京地理与湖泊研究所湖泊与环境国家重点实验室南京210008 中国科学院大学北京100049 溧阳市天目湖生态环境保护领导小组办公室溧阳213300

为探究大溪水库水质时空变化规律和影响因素,利用2011—2015年大溪水库常规水质调查数据,综合分析了大溪水库主要污染物浓度、水质等级和富营养化指数的时空变化特征,并对其影响因素进行了解析.结果表明:总氮、总磷、叶绿素a和高锰酸盐... 详细信息

为探究大溪水库水质时空变化规律和影响因素,利用2011—2015年大溪水库常规水质调查数据,综合分析了大溪水库主要污染物浓度、水质等级和富营养化指数的时空变化特征,并对其影响因素进行了解析.结果表明:总氮、总磷、叶绿素a和高锰酸盐指数具有明显的季节性差异(p大溪水库分为3个区域:河口区Z1、湖心区Z2和大坝区Z3,分区统计结果显示,Z1区水质最差,而Z2和Z3区水质较好.2011—2015年的水库水质等级评价表明,全库83%的区域达到了地表水III类水质要求,仅Z1区域范围内处于地表IV类水限定范围内,约占水库面积的17%;2011—2015年间全库区水体富营养化指数(TLI)低于50,属于中营养状态.大溪水库水质的季节性波动受降水影响显著,以地表径流和入库河流携带输入外源污染为主要污染源,调整当地土地利用结构,减少农业施肥量与旅游业污水排放,削减入库水体的污染物浓度,是保护大溪水库的关键.

关键词：大溪水库水质时空变化富营养化

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大溪水库水体营养现状分析

海洋湖沼通报 2010年第3期 115-120页

作者：柏祥陈开宁黄蔚任艳芹陈效民中国科学院南京地理与湖泊研究所江苏南京210008 南京农业大学资源与环境科学学院江苏南京210095

于2008年6月—2009年5月对大溪水库水体氮磷营养盐(总氮(TN)、总磷(TP)、硝态氮(NO3-N)、亚硝态氮(NO2-N)、氨态氮(NH4-N)、磷酸根(PO4-P))和pH、透明度(SD)、温度(T)、化学需氧量(CODMn)、叶绿素a含量(Chla)等理化指标进行了测定。结... 详细信息

于2008年6月—2009年5月对大溪水库水体氮磷营养盐(总氮(TN)、总磷(TP)、硝态氮(NO3-N)、亚硝态氮(NO2-N)、氨态氮(NH4-N)、磷酸根(PO4-P))和pH、透明度(SD)、温度(T)、化学需氧量(CODMn)、叶绿素a含量(Chla)等理化指标进行了测定。结果表明:大溪水库水体水质总体状况良好,水温季节变化明显,pH为中性至弱碱性,水体理化指标时空变化不明显;综合营养状态指数法评价结果表明大溪水库水体总体为中营养型,水体水质接近或优于地表水Ⅲ类水质要求;最后对水体水质的管理和保护提出了相应的建议。

关键词：大溪水库理化指标营养状况

大溪水库渗流观测设施失灵原因分析及对策和后期监测数据对比分析

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珠江水运 2019年第19期 19-21页

作者：戴春祥段科萍黄春华江苏省江都水利工程管理处江苏省溧阳市水利局

大溪水库大溪水库位于江苏省溧阳市西南部,坝址距溧阳市13km,1958年动工兴建,1960年初步建成,后经1965年、1971年、1978年三次较大规模续建,2009年至2011年实施了除险加固,2011年4月通过竣工验收。2017年通过国家级水管单位验收。水库... 详细信息

大溪水库大溪水库位于江苏省溧阳市西南部,坝址距溧阳市13km,1958年动工兴建,1960年初步建成,后经1965年、1971年、1978年三次较大规模续建,2009年至2011年实施了除险加固,2011年4月通过竣工验收。2017年通过国家级水管单位验收。水库集水面积90m2,总库容1.128亿m3。水库枢纽由主、副坝、溢洪闸各一座、三座涵洞组成,是一座具有防洪、供水、灌溉、涵养水源、结合生态保护和水产养殖等综合利用的国家大(Ⅱ)型水库。水库与溧阳市沙河水库、宜兴横山水库一起成为太湖湖西宜河西山区的三座大型库,属湖西南河水系上游的骨干防洪工程。本文就大溪水库安全监测设施失灵的原因分析及其对策和后期渗流观测资料的分析,阐述测压管观测数据失真的对策和采用的两种渗流观测方法,同时从观测数据层面对比两种观测方法的差异进行分析,为同类土石坝渗流观测提供参考。

关键词：大溪水库测压管失灵原因分析及对策观测分析

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溧阳市大溪水库标准化管理平台建设研究

水利技术监督 2023年第10期 11-13,54页

作者：韩猛陈瑶池江苏省江都水利工程管理处江苏扬州225200

为改进大溪水库工程标准化管理在实际工作中落实不到位的现状,文章对比分析了标准化管理平台的先进性,将水利部水库工程标准化管理要求与平台有机融合,对大溪水库标准化管理平台进行了架构设计和功能模块研究,实现水库工程管理标准化、... 详细信息

为改进大溪水库工程标准化管理在实际工作中落实不到位的现状,文章对比分析了标准化管理平台的先进性,将水利部水库工程标准化管理要求与平台有机融合,对大溪水库标准化管理平台进行了架构设计和功能模块研究,实现水库工程管理标准化、智能化,规范了管理行为,提升了管理效能,保障了大溪水库运行安全和效益持续发挥,同时为其他水利工程标准化和管理平台建设提供一种参考。

关键词：大溪水库标准化管理平台

溧阳市大溪水库西干渠涵洞渗漏原因分析及对策

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珠江水运 2019年第21期 14-16页

作者：戴春祥黄春华段科萍江苏省江都水利工程管理处江苏省溧阳市水利局

大溪水库位于江苏省溧阳市南、宜溧山地北麓,以筑坝拦蓄大溪河而得名。1960年建成。主坝长495m,高17.5m。集水面积90m2,总库容1.128亿m3。库区东南侧有水道上接沙河水库,用以调节沙河水库洪水。建有溢洪闸输水涵洞三座,下游引水、提水... 详细信息

大溪水库位于江苏省溧阳市南、宜溧山地北麓,以筑坝拦蓄大溪河而得名。1960年建成。主坝长495m,高17.5m。集水面积90m2,总库容1.128亿m3。库区东南侧有水道上接沙河水库,用以调节沙河水库洪水。建有溢洪闸输水涵洞三座,下游引水、提水灌溉面积7.3万亩。本文就大溪水库西干渠涵洞渗漏发生原因及处理方法进行研究,为同类渗漏现象的处理提供参考。

关键词：大溪水库渗漏堵水

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水利部标准化管理工程:大溪水库

水利建设与管理 2023年第8期43卷 F0002-F0002页

大溪水库位于江苏省溧阳市西南部低丘陵山区,距溧阳市区13km。工程于1958年11月开工兴建,1960年6月初步建成,后经1965年、1971年、1978年三次较大规模续建,2009-2011年进行除险加固,2011年4月通过竣工验收,形成了一座以防洪、城镇供水... 详细信息

大溪水库位于江苏省溧阳市西南部低丘陵山区,距溧阳市区13km。工程于1958年11月开工兴建,1960年6月初步建成,后经1965年、1971年、1978年三次较大规模续建,2009-2011年进行除险加固,2011年4月通过竣工验收,形成了一座以防洪、城镇供水、灌溉为主,涵养水源、水产养殖和生态保护为辅的国家大(2)型水库。

关键词：除险加固大溪水库城镇供水生态保护江苏省溧阳市水产养殖标准化管理丘陵山区

坝体充填灌浆与坝基帷幕灌浆联合处理技术——莆田大溪水库除险加固实例

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黑龙江水利科技 2012年第3期40卷 184-185页

作者：林建阳莆田市水利水电勘测设计院福建莆田351100

在莆田市大溪水库除险加固工程中,对浆砌石拱坝加固采用坝体充填灌浆与坝基帷幕灌浆结合的处理方案,介绍了防渗处理的施工工艺、技术要点。

关键词：大溪水库充填灌浆帷幕灌浆防渗处理