昆明翠湖水质变化特征及影响因素研究

翠湖是昆明非常重要的景观水体。通过对翠湖有代表性位点水样及相应底泥样品的采集,翠湖水样及底泥的主要指标进行监测、分析和评价。结果表明：目前翠湖水体（总磷含量0．38mg／L,总氮5．06mg／L,氨氮2．37mg／L）已属富营养化水体;翠湖水体总磷、总氮和氨氮含量随季节呈现明显动态变化,高锰酸盐指数和pH值等含量随季节变化不明显;底泥总磷含量3．02g／kg,速效磷163．29mg／kg,碱解氮493．41mg／kg,水体营养盐和底泥营养盐含量有明显相关性,底泥中营养盐总磷、速效磷和碱解氮含量对水体富营养程度有很大影响。     

挠力河流域恢复湿地与天然湿地水质对比分析

于2015年10月10~12日,在挠力河国家级自然保护区恢复湿地和天然湿地中,采集水样,在实验室中测定了水质指标。将研究区水质指标与地表水环境质量标准中各类水域的标准进行对比;采用相关分析方法,分析恢复湿地与天然湿地水质指标间的关系,对比二者的水质。研究结果表明,恢复湿地植物群落特征与天然湿地相似,但是,恢复湿地水体中的硝态氮含量、总氮含量、总磷含量、化学需氧量和五日生化需氧量符合或劣于Ⅴ类水域标准,3种聚类方法的分析结果都显示恢复湿地与天然湿地的水质差异明显,恢复湿地与天然湿地水体中的总氮含量、总磷含量、硝态氮含量和五日生化需氧量显著相关(n=8,p0.01),说明由于长期开垦,使滞留于恢复湿地土壤中的氮、磷等物质进入恢复湿地水体中,使恢复湿地水质变差,并且随着水的流动向周围湿地扩散。     

利用本土和外来植物修复“退塘还湿”鱼塘植物群落和改善水质的效果对比

于2017年4月2日和3日,在云南普洱五湖国家湿地公园内的"退塘还湿"鱼塘和湿地公园周边对照鱼塘,开展了野外调查,对比了补种本土植物荷花(Nelumbo nucifera)、香蒲(Typha orientalis)、李氏禾(Leersiahexandra Swartz)、水马齿(Callitriche stagnalis)和引种外来植物再力花(Thalia dealbata)、纸莎草(Cyperus papyrus)、梭鱼草(Pontederia cordata)对鱼塘植物群落修复和水质改善的效果。研究结果表明,采用补种本土植物的鱼塘岸带植物物种数显著高于对照鱼塘和引种外来植物的鱼塘的物种数(n=27,p0.001),水体浊度显著低于对照鱼塘和引种外来植物的鱼塘(n=27,p0.01);补种本土植物和引种外来植物都可以有效改善鱼塘水体的水质;补种本土植物的鱼塘的水体温度和p H分别显著下降了2.9℃和1.3,水中的总氮、总磷、氨氮、化学需氧量、五日生化需氧量和叶绿素含量分别显著降低了89.8%、76.5%、83.5%、82.6%、85.7%和95%;引种外来植物的鱼塘的水体温度和p H分别显著下降了3.4℃和1.0,水体总氮、总磷、氨氮、化学需氧量、五日生化需氧量和叶绿素含量也分别显著下降了79.6%、82.4%、73.2%、61.6%、66.1%和68.5%。与引种外来植物相比,补种本土植物在维持鱼塘植物物种多样性和改善水质方面更具有优势。     

大冶湖水质模糊综合评价

选取2001年、2003年、2006年、2009年、2012年和2015年4月大冶湖水体总氮、总磷和氨氮含量及高锰酸盐指数数据,采用模糊综合评价模型,用ArcGIS10.1软件进行空间插值,分析各水质指标的空间分布状况。结果表明,大冶湖水质总体属于V类水质,大冶湖外围水体水质比湖心水质差,水体总磷和总氮含量超标程度严重,它们是影响大冶湖水质的主要因素;水体总磷和总氮含量逐年增加,大冶湖水质进一步恶化。大冶湖外围水体中总氮、总磷、氨氮含量和高锰酸盐指数较高,东西两侧湖区水体中的含量最高。     

松嫩平原湖泊水质演化研究

以松嫩平原湖泊为研究对象,2008年6～8月对27个湖泊水体总氮、总磷、高锰酸盐指数等指标进行了测试和分析。结果显示,松嫩平原湖泊水体高锰酸盐指数、总磷含量和总氮含量普遍较高。湖泊营养状态综合评价结果表明,27个湖泊中只有牛心套宝泡水体处于中营养状态,其营养状态指数为53.69,目前其他湖泊营养状态指数均高于54,都已呈富营养化状态。不同时期月亮泡、查干湖水质指标的对比显示,这两个湖泊水体的总磷含量和总氮含量都有所上升,富营养化程度加剧。     

汉石桥湿地南部核心区富营养化成因及防治对策

为查明汉石桥湿地南部核心区的富营养化现状和成因,于2019年3—9月对该区域水体的温度、pH值、溶解氧、透明度、光照强度、化学需氧量、高锰酸盐指数、总氮、总磷、叶绿素a等指标进行定期检测分析。采用综合营养状态指数法评价南部核心区富营养化程度,采用Pearson相关性分析叶绿素a与各项水质指标之间的关系,采用主成分分析法研究水体富营养化的驱动因子。结果表明:南部核心区处于轻度-中度富营养状态;叶绿素a与透明度、pH值、溶解氧呈显著负相关,与光照强度、水温、化学需氧量、总氮等呈显著正相关,总氮是藻类生长的限制因子;水体富营养化的主要驱动因子为光照强度、水温、叶绿素a,其次为总氮与总磷。提出再生水利用、水动力条件改善、水生生物调控等防治对策,为汉石桥湿地的水生态保护和修复工作提供科学依据。     

在冷季利用人工湿地处理泉州永春县养猪场废水的效果研究

以福建省泉州市永春县养猪场废水为处理对象,选取10种植物,构建表面流人工湿地系统。于2014年12月10~16日、2015年1月4~10日和1月20~26日、2015年11月3~9日和11月20~26日,进行了5个周期的实验,比较了不同植物配置的人工湿地在冷季对养猪场废水中化学需氧量、氨氮、总氮和总磷的深度处理效果。研究结果表明,不同植物配置的人工湿地对各污染物的去除效果有所差异,2014年12月10~16日,栽种水龙(Ludwigia adscendens)的人工湿地对化学需氧量、氨氮、总氮和总磷的去除率分别为34.4%、63.7%、13.0%和46.8%;栽种黄菖蒲(Iris pseudacorus)的人工湿地对化学需氧量、氨氮、总氮和总磷的去除率分别为78.1%、96.3%、42.0%和26.3%。2015年1月4~10日,栽种水龙的人工湿地对化学需氧量、氨氮、总氮和总磷的去除率分别为59.1%、94.8%、81.9%和19.4%;栽种黄菖蒲的人工湿地对化学需氧量、氨氮、总氮和总磷的去除率分别为53.8%、95.0%、60.4%和75.3%。在10种供试植物中,栽种水龙和黄菖蒲的人工湿地对各污染物的去除效果相对较好,其可以作为深度处理养猪场废水的植物选择。2015年1月20~26日,受温度影响,栽种水龙和黄菖蒲的人工湿地对化学需氧量的去除效果受到明显抑制,但其对氨氮、总氮和总磷仍有一定的去除效果。     

2015年4月末银川市鸣翠湖沉积物和水体污染特征

于2015年4月30日,在鸣翠湖选择5个有代表性的采样点,采集其表层沉积物、间隙水和上覆水样品,测定其总磷、总氮、铵态氮和有机质的含量,分析其污染特征。研究结果表明,鸣翠湖沉积物中全磷、全氮和铵态氮的质量比最高,分别为660 mg/kg、1 595.55 mg/kg和59.77 mg/kg;其次为间隙水中的总磷、总氮和氨氮的含量,其质量浓度分别为0.15 mg/L、3.83 mg/L和2.23 mg/L;上覆水中的总磷、总氮和氨氮的含量最低,分别为0.07 mg/L、2.17 mg/L和0.24 mg/L。鸣翠湖沉积物有机污染较严重,沉积物营养盐含量处于较高水平。鸣翠湖水体已呈富营养化状态,在控制外源污染物进入鸣翠湖的同时,要注意沉积物中营养盐向水体的释放。     

温州三垟湿地底泥氮、磷含量及其对水质的影响

为探讨温州三垟湿地底泥中氮、磷营养盐含量及其对水质的影响,测定了三垟湿地水体、底泥中的氮、磷含量。结果表明,三垟湿地底泥中富含氮、磷等营养盐,当氧化还原环境发生变化时,底泥可成为水体的主要污染源;底泥中的全氮、全磷若有1％释放,则会使水体中的总氮增加0．63—3．10mg／L,总磷增加0．94—4．70mg／L;若一次释放,则会使水体中的总氮增加62．50～310．00mg／L,总磷增加94．13～470．00mg/L;因此在当前情况下,即便切断外源污染,三垟湿地水体仍将长期处于富营养化状态。     

铁碳微电解基质强化人工湿地污染物去除率的室内模拟实验

通过人工湿地模拟实验,对比研究了铁碳微电解强化人工湿地和普通人工湿地对废水中氨氮、硝态氮、总磷和化学需氧量的去除效果。研究结果表明,铁碳微电解强化人工湿地水中溶解氧含量和氧化还原电位都在第1天减小,之后随着水力停留时间的延长而上升,且都高于普通人工湿地。当水体停留时间为6 d时,铁碳微电解强化人工湿地对氨氮、硝态氮、总磷和化学需氧量的去除率分别为96.00%、97.44%、97.46%和86.12%,分别比普通人工湿地高5.21%、3.35%、13.59%和22.96%,添加铁碳微电解材料可以提高人工湿地对氨氮、硝态氮、总磷和化学需氧量的去除率。     

6种水生植物腐烂过程中水质理化指标的变化室内模拟研究

为了研究各类水生植物腐烂过程中产生的营养盐对石佛寺人工湿地水体水质的持续影响,在室内模拟4类6种水生植物[漂浮植物槐叶苹(Salvinia natans)、浮水植物丘角菱(Trapa japonica)、挺水植物水烛(Typha angustifolia)和荷花(Nelumbo nucifera)、沉水植物选择穗状狐尾藻(Myriophyllum spicatum)和金鱼藻(Ceratophyllum demersum)]的腐烂过程。漂浮植物和浮水植物组、挺水植物组、沉水植物组都进行了加底泥与不加底泥实验,沉水植物组同时还进行了不同生物量植物腐烂过程对比研究。测定的指标包括水温、水体p H和水中的溶解氧含量、化学需氧量含量、总氮含量、总磷含量以及底泥的全氮、全磷和有机质含量。研究结果表明,漂浮植物、浮水植物和沉水植物最易腐烂,挺水植物相对腐烂较慢,沉水植物腐烂、分解最彻底,植物生物量越大,其腐烂时释放的营养物质越多;放置同类植物实验桶内水的p H变化规律相同,加底泥与否不影响水的p H变化规律,挺水植物实验组水中的溶解氧含量变化规律与其它实验组不同,主要与植物内部结构组织有关;挺水植物在腐烂过程中,释放有机物的过程最漫长,且释放量较大,底泥不影响水中总氮含量的变化规律,但影响水中总氮的含量;在漂浮植物、浮水植物和挺水植物腐烂过程中,其向水中释放磷的速率高于沉水植物,是否加底泥和植物生物量能影响水中总磷含量,磷在水体和底泥之间存在明显的吸附、沉淀和迁移现象。在湖泊管理过程中,应减少向湖泊系统中输入过多的能量,及时清理湖中的底泥,以避免造成水体二次污染。     

水平潜流湿地磷去除效果及影响因子分析

2008年8月~2009年11月,研究了水平潜流湿地的总磷去除效果及影响因子。采用主成分分析方法,提取主要影响变量,构建了出水总磷含量的多元回归模型。结果表明,水平潜流湿地单位面积总磷去除率在8月最高,A、B和C处理单元的总磷去除率分别为(0.44±0.14)g/(m2·d)、(0.41±0.11)g/(m2·d)和(0.35±0.07)g/(m2·d)。9~11月,随着温度的降低,总磷去除率逐渐降低,并在11月出现最小值,A、B和C处理单元的总磷去除率分别为(0.20±0.04)g/(m2·d)、(0.18±0.10)g/(m2·d)和(0.17±0.06)g/(m2·d);利用多项式函数对出水总磷含量与不同环境因子之间的关系进行拟合,发现进水与出水总磷含量之间存在正相关关系,水温、溶解氧和浊度与出水总磷含量之间负相关,水体p H对出水总磷含量的影响呈单峰变化,p H为7.6时,出水总磷质量浓度出现最大值,为0.047 mg/L,随水体电导率升高,出水总磷含量呈先升高后降低的变化,电导率在6.05μS/cm时,出水总磷质量浓度达到峰值0.014 mg/L。通过主成分分析,提取了4个综合变量,分别为进水总磷含量、氧化还原条件、电导率和浊度,利用逐步回归算法,构建了回归模型。不同处理单元出水总磷含量的实测值和模拟值对比结果表明,模型能够基本反映出水总磷含量的变化趋势和范围(R2为0.745~0.835)。     

小兴凯湖富营养化和沼泽化程度分析

于2013年7月20日、8月23日和10月17日,在小兴凯湖内布设13个采样点,采集水样,测定水样的氮、磷含量;采用综合营养状态指数法,对小兴凯湖水体富营养化程度进行分析,同时对其沼泽化程度进行评价。结果表明,7月20日、8月23日和10月17日小兴凯湖水体中总氮质量浓度分别为0.38~3.12 mg/L、0.40~2.05mg/L和0.38~1.14 mg/L,分布在北岸河流入湖口采样点水体总氮含量较高。8月23日,水体中的总氮含量明显高于其它采样日;7月20日、8月23日和10月17日小兴凯湖水体中总磷质量浓度分别为0.05~0.11 mg/L、0.06~0.12 mg/L和0.09~0.18 mg/L;7月20日、8月23日和10月17日水体中的氮磷比分别为7.76~63.57、7.05~25.56和3.42~12.29,表明该湖属于磷营养限制性湖泊。各采样点综合营养状态指数为52.52~66.57,表明小兴凯湖整体处于轻度富营养状态;沼泽化综合指标为0.143~4.000,表明小兴凯湖大部分区域已处于重度沼泽化状态。     

内蒙古查干淖尔湖东湖水体富营养化特征及其影响因素

为了探究内蒙古查干淖尔湖东湖水体富营养化特征及影响因素,于2011年至2021年每年的2月10日、5月10日、8月10日和10月5日,对查干淖尔湖东湖水体水质指标进行监测,采用综合营养状态指数法,对查干淖尔湖东湖水体富营养化程度进行评价,采用冗余分析法,确定影响查干淖尔湖东湖水体富营养化的主要因素。研究结果表明,2011年至2021年查干淖尔湖东湖水体整体属于中度富营养化,水体中总氮质量浓度为0.14～5.81 mg/L,总磷质量浓度为0.15～0.80 mg/L,高锰酸盐指数为6.56～39.52 mg/L,叶绿素a质量浓度为0.63～7.66 mg/L;水体富营养化程度随季节变化明显,冬季查干淖尔湖东湖水体为重度富营养,夏季和秋季水体为中度富营养,春季水体为轻度富营养;气温和湖泊水量是影响查干淖尔湖东湖水体富营养化的主要因素。     

充气和自然条件下苦草、荇菜和芦苇腐烂过程中水质指标的变化

于2015年10月11日,在无锡太湖贡湖湾退圩还湖生态恢复工程区,采集苦草(Vallisneria natans)、荇菜(Nymphoides peltatum)和芦苇(Phragmites australis)样品,将样品清洗、剪段和烘干后,投入装有8 L自来水的实验池中。于2015年10月28日~2016年1月15日,分别在充气和自然条件下,对植物腐烂过程中水质指标的变化进行了研究。研究结果表明,在3种植物的腐烂过程中,水体中各项指标有明显变化。其中,水体p H始终比较稳定,化学需氧量和总磷含量在实验初期增大,而铵态氮含量、亚硝态氮含量和硝态氮含量在腐烂过程中波动变化。荇菜和苦草的腐烂过程对水质指标的影响较大;在芦苇的腐烂过程中,水质指标变化规律与对照组的基本一致。充气条件对投入芦苇的实验组水体各水质指标影响很小,对投入苦草的实验组水体各水质指标影响显著。     

西北干旱、半干旱地区高盐人工湿地适宜植物筛选

植物是人工湿地的重要组成部分,但是,在西北干旱、半干旱地区,由于年降水量较少,年蒸发量较大,导致人工湿地土壤和水体含盐量较高,可供选择的适宜植物种类少,限制了人工湿地污水处理技术在该地区的应用。选择香蒲(Typha orientalis)、鸢尾(Iris tectorum)、芦苇(Phragmites australis)作为人工湿地中的植物,构建模拟的潜流人工湿地,配置不同含盐量(NaCl含量分别为0%、0.5%和1%)、化学需氧量(质量浓度为191.8~249.9mg/L)、总氮(质量浓度为27.5~33.5 mg/L)和总磷(质量浓度为4.5~5.9 mg/L)的污水,作为人工湿地的进水,研究不同盐度下植物外部形态、生理特性指标变化及其对污水中化学需氧量、总氮和总磷的净化效果,筛选出适宜盐沼的植物。研究结果表明,随着污水中含盐量的增加,3种植物的叶长、叶宽和生物量显著减小,比叶重显著增加;与对照处理相比,当水中NaCl含量为1%时,芦苇叶长的变短幅度相对最大,鸢尾的、香蒲的依次减小,鸢尾叶宽的变窄幅度相对最大,香蒲的、芦苇的依次减小,芦苇株高的变矮幅度相对最大,鸢尾的、香蒲的依次减小,鸢尾生物量的减少幅度相对最大,香蒲的、芦苇的依次减小,鸢尾比叶重的增加幅度相对最大,芦苇的、香蒲的依次减小。当水中NaCl含量为0.5%和1%时,都是芦苇叶片的净光合速率、气孔导度和叶肉导度相对最大,香蒲的、鸢尾的依次减小;香蒲叶片的水分利用效率相对最大,芦苇的、鸢尾的依次减小。当水中NaCl含量为0.5%和1%时,芦苇叶片的脯氨酸含量相对最大,鸢尾的、香蒲的都依次减小;到实验结束时,在各种盐含量下,鸢尾叶片的丙二醛含量相对最大,香蒲的、芦苇的依次减小;芦苇叶片的超氧化物歧化酶活性相对最大,香蒲的、鸢尾的依次减小。在各种盐含量下,都是种植芦苇的人工湿地系统对污水中化学需氧量、总氮和总磷的去除率相对最大,种植香蒲、鸢尾的人工湿地湿地的去除率依次减小。综合考虑3种植物的生长和生理特性以及种植3种植物的人工湿地对污染物去除率,相对最适宜种植在高盐人工湿地的植物为芦苇,其它依次为香蒲、鸢尾。     

两种温度下鄱阳湖3种典型植物茎和叶残体降解过程中水中的氮和磷含量变化

于2015年10月15~17日,割取鄱阳湖3种典型植物灰化薹草(Carex cinerascens)、虉草(Phalaris arundinacea)和芦苇(Phragmites australis)地上部分,采集其茎和叶,在实验室内,在20℃和35℃条件下,在植物茎和叶残体在水中的降解过程中,测定植物残体释放到水中的氮、磷营养盐(全氮、全磷、氨氮、硝态氮、磷酸盐)的含量和降解残液p H。研究结果表明,在35℃条件下,在芦苇茎和叶残体降解过程中,水中总氮、硝态氮、氨氮和总磷质量浓度分别在实验的第24天、第24天、第30天和第30天达到最大值,分别为361.40 mg/L、168.17 mg/L、123.35 mg/L和51.95 mg/L;在20℃条件下,其质量浓度分别在实验的第24天、第12天、第18天和第30天达到最大值,分别为221.45 mg/L、57.75 mg/L、85.76 mg/L和37.00 mg/L。在35℃条件下,在灰化薹草茎和叶残体降解过程中,水中总氮、硝态氮、氨氮、总磷和磷酸盐含量在实验的第18天、第12天、第18天、第30天、第30天达到最大值,分别为147.02 mg/L、65.35 mg/L、46.69 mg/L、46.40 mg/L和21.00 mg/L;在20℃条件下,水中总氮、硝态氮和氨氮含量在实验的第24天达到最大值,分别为127.21 mg/L、72.37 mg/L和46.86 mg/L;水中总磷含量在实验的第30天达到最大值,为55.20 mg/L;水中磷酸盐含量在实验的第18天达到最大值,为19.32 mg/L。在35℃条件下,虉草茎和叶残体降解过程中,水中总氮、硝态氮、氨氮、总磷和磷酸盐质量浓度分别在实验的第18天、第12天、第18天、第30天和第18天达到最大值,分别为281.56 mg/L、105.55 mg/L、97.96 mg/L、89.30 mg/L和63.69 mg/L;在20℃条件下,其分别在实验的第30天、第30天、第18天、第12天和第18天达到最大值,分别287.95 mg/L、99.10 mg/L、108.41 mg/L、77.95 mg/L和49.38 mg/L。温度对芦苇茎和叶残体释放营养盐含量尤其是总氮和氨氮含量影响显著,但是,温度对虉草和灰化薹草茎和叶残体向水中释放的营养盐含量影响不明显。     

模糊综合评判方法在查干湖水质评价中的应用

湖泊水质监测和评价是一项基础性工作,水质评价指标的选取决定了评价结果的准确性和可靠性。为了解决水质评价过程中指标间的信息重叠及评价结果的不确定性问题,2011年,在查干湖水源中的引松工程渠道来水水流经过的新庙泡高家桥、新庙泡西、查干湖码头和查干湖湖中心设置4个采样点,采集水样,测试水样的溶解氧、氨氮、总氮、总磷、化学需氧量(COD和CODMn)、五日生化需氧量和氟离子含量及p H;在对9个原始水质指标进行主成分分析的基础上,用模糊综合评判法,对水质进行综合评价。研究结果表明,各采样点的水质都在4月和7月污染比较严重,其原因可能是4月融雪径流和7月农业面源污染所致。查干湖中心采样点的水质污染最严重,其原因可能是查干湖中心还有其他污染源的汇入。     

北京翠湖湿地水环境恢复效果

2010年、20111年和2012年7月对北京翠湖湿地水环境进行跟踪调查与监测,评估湿地恢复之后翠湖湿地水环境的改善效果。恢复区水体pH值、总氮(TN)、总磷(TP)、电导率(EC)和溶解氧(DO)等指标在3年间都表现为下降趋势。其中,pH值从2010年的8.36降到2012年的7.44;TN从2010年的1.94 mg/L降到2012年的1.76 mg/L;TP从2010年的0.129 mg/L降到2012年的0.117 mg/L。说明翠湖湿地经过湿地恢复后,总氮(TN)、总磷(TP)去除效果明显,湿地水环境良好改善,水体自净能力得到加强。本研究可为湿地水环境恢复评估及管理提供一定的科学依据。     

芦苇根茎和根对造纸废水中铜的吸收

为了研究芦苇(Phragmites australis)根茎和根对造纸废水中铜的吸收能力,于2015年4月20日~10月22日,以辽河口湿地灌溉造纸废水的芦苇根茎和根为研究对象,在芦苇不同生长期,分别灌溉化学需氧量质量浓度为50 mg/L、175 mg/L和300 mg/L的造纸废水,测定芦苇根茎和根的生物量,以及重金属铜的含量。结果表明,在芦苇各个生长时期,灌溉不同浓度造纸废水后,芦苇根茎的生物量都高于根,当废水中化学需氧量质量浓度为175 mg/L时,根茎与根的生物量差异最显著;根中单位质量铜含量和总铜含量都高于根茎;当废水中化学需氧量质量浓度为175 mg/L时,芦苇根中的单位质量铜含量在快速生长期最大,为104.03 mg/kg,芦苇根茎中的铜含量在成熟期最大,为152.32 kg/km~2。