内蒙古临河区地下水补径排特征及动态变化规律

查明地下水的补给、径流、排泄特征及动态变化规律,可为地下水资源开发与保护提供科学依据。通过长期观测内蒙古临河区地下水变化,综合研究前人资料,分析该区地下水补给、径流和排泄特征及动态变化规律。该区属于河套灌区,人类灌溉活动对地下水的补给占全部补给量的65.5%; 人工开采及排干沟排泄等人为因素排泄占排泄总量的67.7%。通过分析该区年内地下水动态变化趋势,认为该区灌溉区地下水位动态与灌溉活动一致,城区地下水位动态主要受人工开采活动影响。     

水位波动下的呼伦湖上覆水体与沉积物间隙水之间溶质的运移特征

为了探求内蒙古呼伦湖上覆水体和沉积物间隙水之间溶质运移机制,对呼伦湖的1个沉积物柱芯的间隙水、3个湖泊水体以及湖周边7个地下水体中的氯离子(Cl~-),氢、氧稳定同位素(δD和δ~(18)O)分别进行分析测试,并利用其示踪性对沉积物中溶质运移特征进行研究.结果显示,δD、δ~(18)O和Cl~-浓度在不同水体中的分布具有相似的分布规律,整体上从底部沉积物到上部湖水浓度分布呈现逐渐递减的抛物线趋势,在间隙水中最大值位于所取沉积物柱芯的最深处,Cl~-浓度为306 mg/L,δD和δ~(18)O分别为-58‰和-5.9‰;最小值位于沉积物柱芯上层,并与上覆水体中的值相似,Cl~-浓度为159 mg/L,δD和δ~(18)O分别为-66‰和-7.3‰.为了明确沉积物柱芯中间隙水的高浓度Cl~-和偏正δD、δ~(18)O的来源,比较不同水体的δ~(18)O-δD关系点分布,表明含有偏正值的δD、δ~(18)O和高浓度Cl~-的间隙水与上覆湖水关系密切,可能是由于低水位时期湖水与间隙水相互发生扩散作用而产生的结果.一维对流扩散迁移模型证实扩散作用是控制着沉积物间隙水中溶质浓度在垂向上分布的主要机制,同时湖水水位的变化会影响沉积物间隙水与上覆水体的扩散过程,特别是在水位上升期,富集在沉积物中的溶质可能成为湖水的重要物质来源,影响上覆水体的水质.因此,对于封闭湖泊水位的控制和管理不仅在维持湖泊水量方面有着直接的作用,同时在稳定湖泊水质条件上也有着重要的意义.     

呼伦湖流域氢氧稳定同位素特征及其对水体蒸发的指示作用

以呼伦湖流域为例研究该区域氢氧稳定同位素在不同水体中的分布特征,并探讨氢氧稳定同位素对在该区域水文过程的指示作用.流域湖水、入湖河水、周边地下水水样的氢氧稳定同位素分析结果表明,夏季8月份湖水中的重氢氧稳定同位素比7月份的更加富集.而河水中氢氧稳定同位素在同一时间内的河流沿程上存在明显的差异,下游水体中的氢氧稳定同位素要比上游更加富集.研究区的河水和湖水的δ~(18)O-δD关系特征显示,河水和湖水的δ~(18)O-δD的关系点全部位于当地降水线的右下方,说明流域河水和湖水水体受到明显的蒸发作用.而井水的δ~(18)O-δD的关系点大都靠近当地大气降水线,说明这一区域的地下水主要是大气降水渗入地下形成.利用氢氧稳定同位素分馏过程中的氢氧稳定同位素的比率与剩余水体的关系,并在考虑湿度因子的动力分馏模拟下,计算出河水的剩余水体比例在0.85~0.96之间,而湖水的剩余水体比例在0.71~0.77之间.最后,利用氢氧稳定同位素质量平衡法对呼伦湖多年平均蒸发量进行了估算,估算的湖泊蒸发量结果与实测值相近,相对误差为5.4%,说明方法可靠.氢氧稳定同位素对于研究区域水文过程有着重要的作用,在今后呼伦湖流域水文研究中有着更加广泛的应用空间.     

冰封期乌梁素海沉积物-水界面氨氮的交换特征

为揭示冰封期氨氮（NH₄⁺-N）在沉积物-水界面的迁移机制及内源性营养盐对全湖污染的贡献,于2018年2月初在乌梁素海湖区7个采样点采集了上覆水体与沉积物样品,得到了冰封期上覆水体与沉积物间隙水中的NH₄⁺-N浓度,估算了沉积物-水界面NH₄⁺-N的扩散通量.结果显示,上覆水体中NH₄⁺-N浓度变化范围为0.55~1.60 mg/L,平均值为1.05 mg/L,0~5 cm表层沉积物间隙水中NH₄⁺-N浓度是上覆水体中的10倍以上,其变化范围为6.64~18.63 mg/L,平均值为11.92 mg/L.估算沉积物间隙水NH₄⁺-N向上覆水体的扩散通量为1.282~4.269 mg/（m²·d）,表明在湖水冻结过程中,底泥沉积物接纳了大量的可溶性污染物成为内源污染源,会在冰封稳定期、融冰期和融冰后的一段时间内成为湖水的主要污染源.     

2019年乌梁素海水生态承载力研究北大核心CSCD

2019年,在乌梁素海的水体中设置了20个采样点,采集湖水、浮游植物、浮游动物和底栖动物样品,测定乌梁素海水体的理化指标,统计浮游植物、浮游动物和底栖动物数量并鉴定其种类;采用层次分析法,利用2019年乌梁素海水体的8个理化指标和4个动植物结构指标,构建了乌梁素海水生态承载力评价指标体系,计算出各指标权重,综合评价乌梁素海的水生态承载力。研究结果表明,2019年,乌梁素海中植物和动物群落具有较高承载力,水环境处于中压状态,乌梁素海水生态系统具有良好的可承载能力。     

基于长时间序列乌梁素海水环境变化趋势及生态补水等关键驱动因子分析(2011—2020年)

基于2011—2020年乌梁素海水质监测数据,将综合营养指数法、PCA排序法和ArcGIS克里金插值法有机结合,综合评价2011—2020年乌梁素海水体富营养化程度年际时空变化特征,厘清引起水体富营养化发生变化的关键性驱动因子。研究结果表明:(1)乌梁素海水体总磷和总氮的峰值出现在平水期,氨氮的峰值在枯水期,COD_Mn的峰值在丰水期,水质整体以地表Ⅲ类水为主。(2)2011—2020年湖体水质经历了由轻度富营养-中营养-轻度富营养-中营养的变化过程,综合营养状态指数在60～70(中度富营养)的湖区面积占比由21.49%逐渐消失,综合营养状态指数在30～50(中营养)的湖区面积占比由23.84%扩增到44.87%。(3)乌梁素海生态补水量与总氮、总磷、COD_Mn和综合营养状态指数呈负相关,是影响湖泊水体营养化的另一个关键性驱动因子。     

达里诺尔湖浮游植物群落结构的时空变化及其影响因素

2021年7月,在达里诺尔湖采集表层水体样品,并同步进行环境因子观测,研究浮游植物群落结构的变化特征及其与水环境因子之间的关系。利用传统的人工镜检技术,在12个采样点的水样中共鉴定出浮游植物76种,隶属于8门11纲22目41科52属,比2015年夏季鉴定出的浮游植物增加了5门13属,但减少了1种,以绿藻门(48.68%)、硅藻门(21.05%)和蓝藻门(19.74%)为主;浮游植物密度为2.30×106cells/L,比2015年夏季增加了922.22%;优势物种由2015年夏季的蓝藻、绿藻和硅藻向绿藻、隐藻、蓝藻和硅藻演变;优势物种主要为蓝藻门的微囊藻属一种(Microcystis sp.)、绿藻门的小球藻属一种(Chlorella sp.)和硅藻门的菱形藻属一种(Nitzschia sp.),优势度指数分别为0.105、0.052和0.051;湖区中部浮游植物物种数量大于湖区北部和南部,湖区北部和中部浮游植物群落结构的复杂程度和稳定性都高于湖区南部;浮游植物物种数量分别与氨氮浓度、溶解氧浓度、化学需氧量、透明度和pH显著正相关,与氧化还原电位显著负相关;浮游植物群落结构主要受pH、...     

环境因子对乌梁素海水体营养状态的影响:基于2013-2018年监测数据的分析

为探明寒旱区浅水型湖泊乌梁素海水环境因子对水体营养状态的影响程度,以2013—2018年1月和7月湖泊水环境监测数据为基础,对具有典型代表性监测点的水体营养状态与水环境因子（盐度、pH值和水深）之间建立向量自回归模型（VAR）模型,通过方差分解方法分析水环境因子对水体营养状态的贡献水平,同时界定出水体营养状态处于最佳水平条件下的水环境因子的适宜范围.结果表明：水环境因子对水体营养状态的方差贡献初期表现显著而后趋于稳定,且盐度、pH值和水深指标的综合方差贡献率最高可达66.62%;并以全湖94.4%的水体面积不呈现富营养化状态作为标准界定出乌梁素海水体处于最佳营养状态水平条件下盐度、pH值和水深指标的适宜范围,分别为0.06~2.68 g/L、7.50~8.63和1.76~3.50 m,且湖泊在此营养水平条件下全湖盐度、pH值和水深指标的均值分别为1.55 g/L、8.15和2.33 m.因此,可以通过人类活动调控湖泊水环境因子值,并实施以水养湖的策略来推动湖泊水体营养状态向良性发展.     

内蒙古乌梁素海叶绿素a浓度时空分布及其与氮、磷浓度关系

采用2005-2007年乌梁素海监测数据,对乌梁素海水体中叶绿素a浓度的时空分布进行分析,并对叶绿素a浓度与总氮、总磷浓度相关关系进行研究,结果表明:乌梁素海叶绿素a浓度具有明显的时空分布特征,在时间上,5月份>7、8月份>10月份>9月份>6月份,可以看出5月份、10月份叶绿素a浓度偏高,其原因是乌梁素海特殊的地域性,补水来源主要为河套灌区的农田退水,5月份、10月份正处于春浇秋灌时期,农田退水携带充足的氮磷元素进入乌梁素海,使藻类迅速增长繁殖;在空间上,北部区>南部区.通过分析得出,2006年叶绿素a与氮、磷浓度的相关关系在5月、10月存在明显的相关性,8月份相关性较小,其他月份无明显相关性.     

哈素海水量平衡分析及入湖污染负荷研究

哈素海作为干旱半干旱地区的湖泊,对维持区域环境生态的协调可持续发展尤为关键,本文应用水量平衡法动态分析了哈素海的水量变化过程,明确了入湖污染负荷。结果表明:哈素海多年平均接纳的大气降水约为658.18万m~3,湖面蒸发水量约为3095.45万m~3,河渠入湖水量约为3722.36万m~3,湖泊多年平均库容约为3456.67万m~3。通过沟渠进入哈素海的污染物中COD负荷量最高,约889.35t/a,其次为TN约110.47t/a、BOD_5约83.01t/a、NH_3-N约30.38t/a,TP负荷量最少约5.46t/a,所有渠道中民生渠污染物排放量最高,约占总量的87%左右,其他沟渠共约占13%,所以哈素海主要外源污染负荷来自于黄河。研究结果可为哈素海的保护提供依据。