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异龙湖水体化学需氧量赋存物质的形态学分析

中国环境监测 2024年第5期40卷 165-170页

作者：李爱军李飞文诗蕴普海燕陈瑜李文华黄云施择李琴云南省生态环境监测中心云南省生态环境厅驻红河州生态环境监测站石屏县生态环境执法监测站

化学需氧量(COD)是富营养化湖泊的常见超标指标，了解COD赋存物质组成可以为有效削减COD提供重要信息。选择COD长期处于较高水平的云南省异龙湖，根据异龙湖水体悬浮颗粒的形态特征构成，设计静置、不同孔径筛网过滤、离心、0.45μm玻... 详细信息

化学需氧量(COD)是富营养化湖泊的常见超标指标，了解COD赋存物质组成可以为有效削减COD提供重要信息。选择COD长期处于较高水平的云南省异龙湖，根据异龙湖水体悬浮颗粒的形态特征构成，设计静置、不同孔径筛网过滤、离心、0.45μm玻璃纤维滤膜过滤等4类水样处理方法，比较不同方法对水体COD及不同颗粒的削减效果，探究异龙湖水体不同形态物质对COD的贡献。结果表明，拉氏拟柱胞藻和可溶态还原性物质是异龙湖COD的最主要赋存物质，高密度的拟柱胞藻及其代谢产物是异龙湖水体COD长期居高不下的直接原因。异龙湖水质脱劣的研究重点应更多向内源污染去除倾斜，尤其关注以拉氏拟柱胞藻为绝对优势的浮游藻类群落构成的形成原因分析方面，这有可能为从源头上削减异龙湖COD找到更为“治本”的措施。

关键词：化学需氧量赋存物质拉氏拟柱胞藻内源污染削减

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广东新丰江水库极端旱情期浮游藻类功能群特征及与环境因子的关系

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湖泊科学 2024年第2期36卷 416-429页

作者：张辉彭宇琼邹贤妮张婷婷廖志惠林小平乔永民陈瑞广东省河源生态环境监测站河源517000 暨南大学水生生物研究所广州510632

为了解极端旱情对新丰江水库的浮游植物功能群(functional group)的演替规律及驱动机制,在干旱期以月为频次开展浮游植物和水质调查。结果表明,水库旱情期(2021年)浮游植物功能群可归类为23个,其中功能群A/E/F/J/K/L_(o)/M/MP/NA/P/SN/T... 详细信息

为了解极端旱情对新丰江水库的浮游植物功能群(functional group)的演替规律及驱动机制,在干旱期以月为频次开展浮游植物和水质调查。结果表明,水库旱情期(2021年)浮游植物功能群可归类为23个,其中功能群A/E/F/J/K/L_(o)/M/MP/NA/P/SN/TB/X1/X2/X3/Y频率较高,且A/E/F/J/L_(o)/MP/P/X3/Y为优势功能群,水库功能群变化趋势为A/E/MP/P/X3(1月)→E/L_(o)/MP(2月)→A/E/L_(o)(3月)→A/E/L_(o)(4月)→A/L_(o)(5月)→A/L_(o)/Y(6月)→A/F/L_(o)/MP/Y(7月)→A/F/L_(o)/Y(8月)→A/F/L_(o)(9月)→A/F/L_(o)/MP(10月)→A/E/F/L_(o)/MP/Y(11月)→A/E/L_(o)(12月)。适应贫营养生境的功能群A/E/L_(o)/Y等为旱情期藻类群落结构的主体优势类群。相关分析(Spearman)和冗余分析(RDA)结果表明,旱情期影响水库浮游植物功能群组成的主要驱动因子是水温和透明度。水库月度生态状态指数(Q)值范围为4.07~4.87,达到极好水平,说明旱情对新丰江水库浮游植物群落结构影响相对较弱。

关键词：新丰江水库极端旱情功能群环境因子

珠三角典型河道49种抗生素污染现状及风险评估

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中国环境监测 2024年第1期40卷 173-182页

作者：何蕴琦陈弘丽广东省中山生态环境监测站广东中山528400

为评估抗生素在珠三角地表水中的生态及健康风险,在石岐河布设20个监测点位,分别采集丰水期和枯水期样品,用固相萃取/超高效液相色谱-质谱法对4大类共49种抗生素进行检测。结果显示,在丰水期和枯水期样品中共检出抗生素30种,检出种类和... 详细信息

为评估抗生素在珠三角地表水中的生态及健康风险,在石岐河布设20个监测点位,分别采集丰水期和枯水期样品,用固相萃取/超高效液相色谱-质谱法对4大类共49种抗生素进行检测。结果显示,在丰水期和枯水期样品中共检出抗生素30种,检出种类和抗生素总浓度都呈现出枯水期明显大于丰水期的现象。从总量上看,喹诺酮类是影响石岐河生态环境安全的主要抗生素类别。石岐河抗生素浓度在枯水期主要受污水处理设施出水的影响,在丰水期主要受沿岸养殖业排水的影响。采用风险熵法对生态风险进行评估,发现枯水期生态风险高于丰水期,头孢匹啉、克林霉素、诺氟沙星3种抗生素处于高生态风险级别,罗红霉素、磺胺二甲异恶唑和奥索利酸3种抗生素处于中等生态风险级别,另有4种抗生素处于低生态风险级别,应引起重视。采用健康风险评价模型对人群健康风险进行评价,发现石岐河抗生素致癌风险和非致癌风险皆处于可接受的健康风险范围内。

关键词：抗生素地表水生态风险健康风险

极端旱情期大型水库浮游植物群落演替特征——以新丰江水库为例

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中国环境科学 2024年第1期44卷 329-343页

作者：张辉彭宇琼邹贤妮张婷婷廖志惠林小平乔永民陈瑞广东省河源生态环境监测站广东河源517000 暨南大学水生生物研究所广东广州510632

2021年新丰江水库流域经历60年来最严重的极端旱情.为了解旱情对水库的浮游植物群落演替特征影响,2020年1月至2021年12月对新丰江水库的浮游植物群落结构和水体理化指标进行了2年调查.结果表明,旱情前(2020年)和旱情期(2021年)新丰江水... 详细信息

2021年新丰江水库流域经历60年来最严重的极端旱情.为了解旱情对水库的浮游植物群落演替特征影响,2020年1月至2021年12月对新丰江水库的浮游植物群落结构和水体理化指标进行了2年调查.结果表明,旱情前(2020年)和旱情期(2021年)新丰江水库水质均达到《地表水环境质量标准》(GB3838—2002)Ⅰ类标准,2021年TLI(Σ)范围介于14~28之间,保持贫营养状态,但年度TLI(Σ)上升了19.1%.2020年和2021年分别共鉴定出浮游植物8门90属201种和8门86属191种,均以绿藻门、蓝藻门、硅藻门、裸藻门和甲藻门为主.浮游植物群落结构旱情前为蓝藻-绿藻型,旱情期为绿藻-硅藻型,2020年和2021年浮游植物丰度均值分别为1.38×10^(6)和0.41×10^(6) cells/L,受外源营养盐大幅减少的影响,旱情期藻类丰度低于旱情前,极端旱情期因降水量大幅减弱,引起水库营养盐输入量降低,从而限制了营养盐需求高的藻类增殖活动,导致藻类时间变化和组成差异.相关分析和冗余分析(RDA)结果表明,旱情前水库浮游植物的主要环境影响因子为NH3-N、WT、DO、TP和SD,旱情期主要影响因子转变为EC、WT、pH值、TN、COD_(Mn)、NH_(3)-N和SD,其中WT、SD和NH_(3)-N在旱情前和旱情期均为水库浮游植物的主要环境影响因子,说明极端旱情期由于水文和营养盐输入量变化,引起藻类主要关联因子随之变化.

关键词：新丰江水库极端旱情浮游植物时空变化环境因子

基于注意力机制优化的BiLSTM珠江口水质预测模型

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环境科学 2024年第6期45卷 3205-3213页

作者：陈湛峰李晓芳广东省生态环境监测中心广州510308

为提高珠江口水质预测精度和稳定性,提出了基于时间和特征双注意力机制优化的Bi LSTM水质预测模型,引入特征注意力机制强化模型捕获参数重要特征能力,加入时间注意力机制提高对时间序列相关性信息及水质波动细节信息的挖掘能力.将新模... 详细信息

为提高珠江口水质预测精度和稳定性,提出了基于时间和特征双注意力机制优化的Bi LSTM水质预测模型,引入特征注意力机制强化模型捕获参数重要特征能力,加入时间注意力机制提高对时间序列相关性信息及水质波动细节信息的挖掘能力.将新模型应用于珠江8个入海口水质预测,开展预测性能试验、泛化能力试验和特征参数扩展性试验.结果表明:①新模型在珠海大桥水质预测取得了较高的预测精度,预测值与实测值的均方根误差RMSE为0.0041 mg·L^(-1),决定系数R^(2)为98.3%.与Multi-Bi LSTM、Multi-LSTM、Bi LSTM和LSTM对比,表明新模型预测精度最高,验证了模型的精准性.②训练样本数量和预测步数均对模型预测精度产生影响,模型预测精度随着训练样本的增加而提升,海珠大桥断面总磷预测时,240组以上训练样本可获得较高预测精度;增加预测步数,会使模型预测精度迅速下降,预测步数大于5步时无法保障模型预测的可靠性.③将新模型应用于珠江8个入海口不同水质指标预测,预测结果均取得较高精度,模型具有较强的泛化能力;输入对象断面预测指标相关联的上游来水、降雨量等特征参数,能够提高模型预测精度.通过多方面多次试验,结果表明新模型能够较好地满足珠江口水质预测精度、适用性和扩展性要求,为复杂水动力环境水体水质高精度预测进行了新的探索.

关键词：特征注意力机制时间注意力机制 BiLSTM模型 LSTM模型珠江口水质预测

郑州市冬春季PM_(2.5)中金属元素污染特征、来源及健康风险评估

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环境科学 2024年第5期45卷 2548-2557页

作者：陶杰闫慧姣徐艺斐荆海涛河南省郑州生态环境监测中心郑州450007

于2021年1月和4月利用在线金属分析仪对郑州市大气PM_(2.5)中的18种金属元素进行连续测定,分析了元素浓度变化特征;采用富集因子、正定矩阵因子分解法(PMF)和特征雷达图对金属元素进行溯源;采用美国EPA健康风险评价模型评估其健康风险,... 详细信息

于2021年1月和4月利用在线金属分析仪对郑州市大气PM_(2.5)中的18种金属元素进行连续测定,分析了元素浓度变化特征;采用富集因子、正定矩阵因子分解法(PMF)和特征雷达图对金属元素进行溯源;采用美国EPA健康风险评价模型评估其健康风险,并通过后向轨迹法和浓度权重轨迹法(CWT)分析了健康风险的潜在源区.结果表明,春季元素浓度较高,Fe、Ca、Si和Al浓度之和分别占冬季和春季总元素浓度的89.8%和87.5%.Cd属于重度富集,受人为污染影响严重.冬季Pb、Se、Zn、Ni、Sb和K以及春季Cr、Ni、Fe、Mn、V、Ba、Ca、K、Si和Al浓度随污染等级的提高而增加.PMF源解析和特征雷达图结果表明,冬春两季金属元素主要来源为工业源、地壳源、机动车源和混合燃烧源,冬季多发生工业源和混合燃烧源污染,春季多发生地壳源污染.冬春两季均存在明显的非致癌风险,冬季健康风险更严重,Mn造成明显的非致癌风险.冬季健康风险主要受郑州及周边城市传输影响和西北方向远距离输送影响,春季健康风险主要受郑州及周边城市影响.

关键词：郑州市正定矩阵因子分解法(PMF) 特征雷达图健康风险潜在源区

《大气污染防治行动计划》对郑州市冬季PM_(2.5)浓度及化学组成影响

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环境科学 2024年第7期45卷 3849-3857页

作者：徐艺斐袁明浩王晶晶陶杰周伟峰河南省郑州生态环境监测中心郑州450001

基于《大气污染防治行动计划》实施前后,在污染严重的冬季(2013年和2018年12月同期),采集郑州市监测站的PM_(2.5)样品,分析PM_(2.5)化学组成,通过对比分析PM_(2.5)中的EC、OC、水溶性离子和金属元素的浓度变化来评估PM_(2.5)浓度及化学... 详细信息

基于《大气污染防治行动计划》实施前后,在污染严重的冬季(2013年和2018年12月同期),采集郑州市监测站的PM_(2.5)样品,分析PM_(2.5)化学组成,通过对比分析PM_(2.5)中的EC、OC、水溶性离子和金属元素的浓度变化来评估PM_(2.5)浓度及化学组成的变化,同时选取不同阶段重污染过程,探究PM_(2.5)浓度及组成的变化.结果表明:(1)郑州市冬季ρ(PM_(2.5))平均值由2013年的(215.38±107.28)μg·m^(-3)下降至2018年的(77.45±49.81)μg·m^(-3),下降率高达64%.(2)PM_(2.5)中EC、K^(+)、SO_(4)^(2-)和Cl^(-),分别下降了85%、80%、78%和72%;OC、NH_(4)^(+)和NO_(3)^(-)下降幅度较小,分别为50%、41%和32%.(3)与2013年冬季相比,2018年冬季OC/EC的值升高了2.6倍,二次有机碳在OC中占比升高至57%;同时,硫氧化率和氮氧化率的值分别升高了1.5倍和1.0倍,表明郑州市二次污染较为严重,二次转化程度升高.(4)NO_(3)^(-)/SO_(4)^(2-)(质量比)由2013年的0.8±0.2升高至2018年2.5±1.0,表明郑州市移动源贡献上升并且超过固定源成为冬季大气污染的主要来源.(5)不同阶段重污染过程对比结果显示,与2013年相比,2018年重污染过程中PM_(2.5)浓度下降显著,峰值浓度下降了61%,主要化学组成由OC、NO_(3)^(-)、SO_(4)^(2-)和NH_(4)^(+)变为OC、NO_(3)^(-)和NH_(4)^(+).研究结果表明郑州市一次排放源管控取得了显著的成效,但二次生成对PM_(2.5)贡献呈现升高趋势,因此未来需要关注二次生成的影响.

关键词：大气污染防治行动计划 PM_(2.5) 化学组成二次生成重污染过程

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长江口入海总氮通量变化及区域来源特征

长江流域资源与环境 2024年第9期33卷 2018-2027页

作者：苏海娄保锋邓世江黄波欧阳雪姣生态环境部长江流域生态环境监督管理局生态环境监测与科学研究中心湖北武汉430010 四川省广元生态环境监测站四川广元628000

长江口入海总氮通量对近海水域水环境、水生态具有重要影响,在优选断面基础上研究了2005~2022年长江口水域总氮浓度和入海通量。结果表明:(1)2005~2022年,入海总氮通量年际间波动较大,最大年通量(263万t/a)是最小年通量(116万t/a)的2.27... 详细信息

长江口入海总氮通量对近海水域水环境、水生态具有重要影响,在优选断面基础上研究了2005~2022年长江口水域总氮浓度和入海通量。结果表明:(1)2005~2022年,入海总氮通量年际间波动较大,最大年通量(263万t/a)是最小年通量(116万t/a)的2.27倍;长江口水域总氮浓度和入海通量呈先升高后下降趋势,2008~2019时期入海总氮通量相对较高,大部分年份入海通量接近或超过200万t/a。2016年以来,长江入海总氮通量总体呈现下降趋势。(2)长江入海总氮年通量与年径流量的波动节律具有类似性,丰水年入海总氮通量偏高。相近年径流量情况下入海总氮通量对比表明,长江流域总氮污染控制成效明显。(3)2016~2022年,长江口水域总氮浓度特征为枯水期高于丰水期,平均高24%;入海总氮通量年内分布特征为丰水期高于枯水期,大约是枯水期的1.93倍。(4)2016~2022年,长江入海总氮年通量(平均为185万t/a)中,来自长江上游、洞庭湖、汉江和鄱阳湖的氮源分别占43.8%、24.4%、4.9%和10.8%。长江中下游干流区间净增的氮源(该区间内除上游、洞庭湖、汉江和鄱阳湖汇入的氮源外,通过其他支流汇入和直接进入该区间的氮源再扣除区间消耗后的部分后)占16.2%。

关键词：长江口总氮通量来源

基于大型底栖动物完整性指数的湘江干流水生态状况评价

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湿地科学 2024年第3期22卷 367-375页

作者：周湘婷黄佳颖易敏湖南省生态环境监测中心湖南长沙410014

为了了解湘江干流大型底栖动物群落特征,2022年春季和秋季,对湘江干流22个采样点的大型底栖动物及其环境因子进行了监测;通过参照采样点及评价指标筛选,确定总分类单元数、Shannon-Wiener多样性指数和捕食者分类单元数为核心指标,利用... 详细信息

为了了解湘江干流大型底栖动物群落特征,2022年春季和秋季,对湘江干流22个采样点的大型底栖动物及其环境因子进行了监测;通过参照采样点及评价指标筛选,确定总分类单元数、Shannon-Wiener多样性指数和捕食者分类单元数为核心指标,利用大型底栖动物完整性指数体系,评价湘江干流水生态状况。研究结果表明,共采集到大型底栖动物52种,其中节肢动物门24种,软体动物门19种,环节动物门9种,出现频次最高的为环棱螺(Bellamya sp.);优势物种有6种,其中软体动物门4种,环节动物门2种;上游段采样点大型底栖动物的物种数和密度都大于中下游的衡阳和株洲段;大型底栖动物完整性指数体系评价结果显示,在22个采样点中,有2个评价等级为优,7个评价等级为良好,8个评价等级为一般,5个评价等级为较差,无很差的采样点;上游永州段大型底栖动物完整性显著优于中下游,衡阳和株洲段大型底栖动物完整性最差;对比环境因子评价结果发现,大型底栖动物完整性指数体系相比环境指标更具综合性和敏感性,适用于湘江干流水生态状况评价。

关键词：河流大型底栖动物群落结构生物完整性指数湘江