环太湖江苏段入湖河道污染物通量与湖区水质的响应关系

基于2008-2018年环太湖江苏段入湖河道污染物通量及湖区水质数据,从时空变化及相关关系两个方面探讨了入湖污染物通量与湖区水质的响应关系,并分析了污染物进入湖体影响水质的主要因子.结果表明:太湖污染减排已见成效,氨氮、总氮、高锰酸盐指数和化学需氧量入湖污染物通量整体呈下降趋势,年均下降率分别为8.0%、2.0%、1.6%和2.2%,湖体氨氮和总氮时间格局响应较好,年均下降率分别为2.1%和2.3%.湖体氨氮、总氮、总磷、高锰酸盐指数和化学需氧量与入湖污染物通量整体由西北部、西部湖区向东南部、东部湖区递减,空间格局上响应基本一致.全湖区年尺度总氮、氨氮浓度与入湖河道污染物通量分别呈显著正相关、极显著正相关关系;影响湖区总氮、氨氮的主要因子为入湖河道的总氮、氨氮浓度,其次为入湖河道浓度与原湖区水质差值,因此亟需加强入湖河道水质浓度的控制.     

太湖水动力学三维数值试验研究——4.保守物质输移扩散

物质输移扩散规律是大型浅水湖泊水质变化机理研究的重要内容,对湖泊水环境的管理具有重要的现实意义,本文在太湖湖流三维模型研究成果的基础上,创建了太湖保守物质输移扩散三维数值模型,并用之模拟了1997年冬季1～2月太湖总磷含量的变化,计算结果表明,模型计算值与观测值吻合,本文所建的保守物质输移扩散模型,可用于冬季太湖营养盐含量时空变化的计算。     

2001-2002水文年环太湖河道的水量及污染物通量

根据2001-2002水文年115条环太湖河道的同步环境监测资料,对水量及污染物通量进行了估算.全年的入湖水量为80.11×108m3,出湖水量为96.67×108m3.入湖水量主要通过西部河网以及西苕溪、望虞河等河流汇入太湖,其中西部河网的入湖量占总入湖量的60%;出湖水量主要通过太浦河、东苕溪以及东部河网汇出太湖,其中太浦河的出湖量占47%.污染物通量的估算结果是,CODMn、TN及TP的入湖总通量分别为37571t/a、28658t/a及1029t/a,出湖总通量分别为35431t/a、14600t/a及668t/a.CODMn、TN及TP入湖通量通过西部河网进入太湖的比例占63%、49%及47%;CODMn、TN及TP出湖通量通过太浦河汇出太湖的比例占51%、45%及34%.通过与上世纪90年代以前相同年型的数据进行对比,除TP外,其它各种污染物的入湖量均明显增加,且污染物在湖泊中的滞留率也显著提高.由此说明,环太湖河道入湖污染负荷的增加是太湖水环境恶化的根本原因.     

三峡工程运用后坝下游河道泥沙输移变化规律

三峡工程蓄水后"清水"下泄,坝下游河段将会长期处于严重不饱和状态,水流含沙量沿程恢复将会引起坝下游长距离冲刷,本文根据三峡工程蓄水前、后的实测资料分析了坝下游河道泥沙输移变化规律,探索不同粒径组沙量沿程恢复对河床冲刷的影响,得到以下结论:在蓄水初期d≤0.031 mm沙量恢复主要受河床补给与江湖入汇共同的影响,随着水库下泄该粒径组沙量递减,使得各站该粒径组年均输沙量均远小于蓄水前的水平,沙量恢复仍主要受河床补给与江湖入汇的影响,这是造成坝下游河道发生长距离冲刷的主要原因之一;在蓄水初期0.031 mmd≤0.125 mm沙量恢复主要受河床补给的影响,但江湖入汇的影响较大,随着河床补给量逐渐减少,各站该粒径组年均输沙量均小于蓄水前的水平,沙量恢复仍主要受河床补给的影响,江湖入汇的影响逐渐减小,这也是坝下游河道发生长距离冲刷的主要原因之一; d0.125 mm沙量恢复主要受河床补给的影响,蓄水初期该粒径组沙量在宜昌监利河段沿程恢复速率较快,且在监利站达到蓄水前的水平,随着时间推移,在宜昌监利河段沿程恢复且速率仍较快,在监利站达到最大值,其数值逐渐小于蓄水前的水平,这是造成坝下游河道冲刷重点集中在宜昌监利河段的主要原因.     

太湖藻源性颗粒物分解过程中氨基酸的变化特征

在实验条件下研究了高浓度蓝藻堆积后水体中的藻源性颗粒物中氨基酸的分解速率、分解量和氨基酸态氮形态的变化情况.在自然光照组中,颗粒态氨基酸(PAA)的浓度从实验前的0.46 mmol/L降至实验后的0.30 mmol/L;而在无光分解组中PAA从0.44 mmol/L降至0.06 mmol/L.两种处理下PAA的降解速率常数分别为0.03916和0.17424 d~(-1).溶解态氨基酸(DAA)在分解过程中浓度比较低,随时间的变化表现出先增大后减小的趋势,在两种不同的处理下,最大值分别为10.94和7.94μmol/L,21 d后减小到与实验开始时持平,甚至低于初始值.实验初期,PAA所占比例高达74%~80%,但迅速被分解转化为DAA和铵态氮(NH_4~+-N),随着实验的进行NH_4~+-N又逐渐转化为硝态氮,其中无光分解组中的分解更为彻底,而自然光照组中PAA分解量小于无光分解组.实验结果表明,氨基酸作为水体中浮游植物的潜在氮源,可以被分解为水华过程中藻类所需的NH_4~+-N,对水华的维持具有一定的促进作用.     

1986-2017年太湖出、入湖水量变化分析

作为流域内水资源调蓄和调度的中枢,太湖的出、入湖水量格局随着一系列工程、非工程措施的实施已然改变.基于1986-2017年近30年的环湖出、入湖水量资料,采用Mann-Kendall趋势检验法、突变检验法和滑动t检验法,对环湖及地区出、入湖水量变化进行了定性、定量研究,并讨论了产生变化的可能原因.结果表明:1986-2017年,环湖年入湖水量增加趋势显著,在20世纪90年代后期突变增加,年出湖水量增加趋势显著,在21世纪初后期突变增加;多年平均年入湖总量突变后较突变前增加了29.66亿m3,多年平均年出湖总量增加了18.63亿m3;江苏入湖水量增长率、增长贡献率分别为53%和84%,出湖水量增长率、增长贡献率分别为31%和48%;浙江入湖水量增长率、增长贡献率无明显改变,出湖水量增长率、增长贡献率分别为26%和31%;望虞河出入湖增长率最大,但增长贡献率不大;太浦河出湖增长率、增长贡献率无明显变化;出、入湖水量的变化抬升了太湖年平均水位和年最低水位,对年最高水位影响较小;水利工程调度对出、入湖水量的影响逐渐占据主导作用.     

高温干旱背景下太湖藻情变化特征及机制

2022年我国长江流域经历了长期的高温干旱,对湖泊水生态环境和湖内藻情态势产生了深远影响。但目前关于干旱环境下湖泊水华的响应特征研究较少。以太湖为例,基于2005—2022年湖体营养盐与叶绿素a浓度的长期监测数据,结合卫星遥感影像反演的蓝藻水华面积变化,探讨了2022年高温干旱对太湖蓝藻的影响特征及驱动机制。结果表明,2022年蓝藻水华高发季节(5—9月),太湖蓝藻水华的平均面积和最大面积均明显下降,其中5月的水华面积仅为近5年同期平均面积的20%;水样采集分析获得的水体叶绿素a浓度和微囊藻生物量在春季也明显下降。营养盐方面,2022年太湖的总氮和总磷均值分别为1.41和0.084 mg/L,较近5年均值分别下降了30.6%和27.3%,均为2005年以来的最低值。氮磷浓度空间分布的克里金插值显示,除西北湖区(竺山湾)受河流入湖影响外,大部分湖区的溶解态氮磷也都处于较低状态,冬季溶解性总磷浓度小于0.02 mg/L的水域面积占全湖面积的79%。随机森林分析表明,总磷、水温和风速是影响春季微囊藻和藻类生物量的关键因子。冬季湖体磷水平低,加上春季外源负荷较少,致使2022年春季太湖大范围湖...     

1990—2019年江苏片区入太湖水量变化及原因分析

为了对江苏片区主要入太湖水量的原因进行定量化分析研究,基于1990-2019年的气象数据、遥感数据以及沿江引水量数据,借助Mann-Kendall趋势检验与突变检验法、Envi5.3以及Pearson系数法分别对近30年入湖水量、建筑用地、降雨量和蒸发量与引江水量进行了突变检验,并以入湖水量为因变量,对各因素间的相关性和贡献度做了量化研究.结果表明,研究区域的入湖水量近30年来上升趋势达到了95%,城市化率、气象条件和沿江引水量都是导致其变化的主要原因,其中人为干扰(城市化率和沿江引水量)与自然影响(气象条件)的贡献度各占50%.未来建议强化海绵城市的建设,合理科学地对沿江水资源进行调度使用,以降低城镇化率上升与外部引水增加带来的影响.     

浙江省出入太湖河道水量水质及污染物通量变化(2007-2019年)

自2007年太湖无锡水危机事件后,太湖流域内各项水污染防治工作进入快车道,近年来浙江省持续开展水环境治理,针对不同污染源进行分类施策、精准治理,整体水环境质量得到了显著改善.本文根据2007-2019年浙江省环太湖水文巡测资料及主要出入太湖河道水质监测成果,全面分析了出入湖河道的水量、水质及污染物通量的时空变化趋势.结...     

太湖沉积物重金属和营养盐变化特征及污染历史

通过对太湖北部开阔湖区沉积岩芯粒度、营养盐、重金属元素等指标的分析,结合硅藻分析结果,讨论了该湖区近100年来沉积环境变化特征、营养演化规律及重金属元素污染历史.结果表明,20世纪20年代前后,流域人为活动方式的改变及强度加大使沉积物特征开始发生变化,沉积物粒度变粗,重金属元素及TP含量减少.20世纪50年代～20世纪70年代末期,受人为污染影响,沉积物及水体TP含量逐渐增加,湖泊处于中等营养水平.20世纪70年代末期以来,沉积物中TOC,TN含量升高,C/N比值增大,沉积物中人为排放的外源有机成分所占比例增加,沉积物及水体中TP含量明显升高,硅藻组合以富营养型种属为主,湖泊水体发生显著富营养化;同期,随着重金属元素人为污染程度的加重,Cu,Mn,Ni,Pb和Zn等元素总量及有效结合态含量升高,并具有一定程度的潜在生物毒性.     

太湖流域流经不同类型缓冲带入湖河流秋、冬季氮污染特征

为研究太湖流经不同类型缓冲带的入湖河流水体氮污染特征,于2011年9 12月连续对流经4种不同类型缓冲带入湖河流沿程共32个样点进行采样,分析各样点的氮浓度及变化趋势.结果表明,流经农田型缓冲带入湖河流中总氮浓度由缓冲带外进入缓冲带内不断减小,到入湖河口处有轻微上升;流经养殖塘型、村落型缓冲带入湖河流中总氮浓度由缓冲带外进入缓冲带内变化不大,到接近入湖河口时浓度显著升高;流经生态型缓冲带入湖河流中各氮元素形态沿程不断降低.在流经4种类型湖泊缓冲带入湖河流中,流经农田型、养殖塘型和生态型缓冲带的入湖河流以硝态氮为氮元素的主要存在形态,而流经村落型缓冲带的入湖河流中硝态氮和铵态氮同为氮元素的主要存在形态.总氮浓度、铵态氮浓度与缓冲带类型均呈极显著正相关关系,外源污染排入对流经缓冲带的入湖河流中氮元素总量及形态产生较大影响.流经生态型缓冲带入湖河流净化效果最佳,总氮、硝态氮和铵态氮浓度削减率分别为60%、53%和61%.     

2007年以来环太湖22条主要河流水质变化及其对太湖的影响

随着现代经济的迅速发展,太湖流域污染问题日益严重.为了解太湖湖区以及入湖河流的水质变化趋势,分析两者之间的关系,本文选取太湖湖区以及环太湖22条主要入湖河流2007-2014年水质监测资料,按行政区划分析22条主要入湖河流的氨氮、高锰酸盐指数、总磷和总氮浓度变化趋势以及其与太湖水质关系.结果显示,江苏省境内河流2007年以来污染物浓度普遍高于浙江省,但主要入湖河流总体上呈好转趋势,并且河流各指标的浓度变化与太湖的水质变化密切相关,验证了河道污染物输入作为太湖主要的污染物外源,直接影响太湖水质的变化,指出对入湖河流污染物的控制是缓解和治理太湖污染输入的重要途径.     

太湖水情特征

根据太湖湖区及环湖河道主要测站的历年水文气象资料,分析探讨了太湖的径流、水位、增减水现象和河湖流向等水情特征,为合理利用和保护湖泊水资源提供依据。     

夏季滇池和入滇河流氮、磷污染特征

为探讨滇池入湖河流水体营养盐空间分布特征及其对滇池水体富营养化的影响,2014年7月采集了入滇4类典型河流(城市纳污型河流、城乡结合型河流、农田型河流、村镇型河流)及滇池水样,分析其氮、磷浓度.结果表明:4条入湖河流总氮(TN)、总磷(TP)、硝态氮和氨氮污染均较严重;河流水体中TN、TP平均浓度大小为:农田型河流(大河)村镇型河流(柴河)城乡结合型河流(宝象河)城市纳污型河流(盘龙江),其中农田型河流(大河)水体TN、TP污染最为严重;在夏季,4条入湖河流水体中TN、TP浓度从上游向下游增加趋势比较明显,表明氮、磷沿河流不断富集;氮磷比分析表明,夏季河流输入氮、磷营养盐有利于藻类的生长,并且滇池浮游植物生长主要受TN浓度限制;夏季滇池南部入湖河流水体的TN、TP浓度高于北部入湖河流,该特征与滇池水体中TN、TP污染分布状况相反,推测滇池北部富营养化的主要影响因素是内源释放.因此,在今后的滇池水体富营养化研究中,应对滇池内源释放进行深入研究.     

对太湖入湖河流的总量控制规划及治理措施

The water pollution situation of Taihu Lake, general conditions of the main inflow rivers to Taihu Lake, the compiling principles, the harnessing measures for polluted water and major inflow rivers to the lake, and the total quantity control plan were analyzed.     

2015-2016年环太湖河道进出湖总磷负荷量计算及太湖总磷波动分析

太湖流域水环境综合治理力度空前,太湖总磷浓度却于2015、2016年重回升势,蓝藻大面积暴发情况也未得到有效遏制.本文从2015和2016年环太湖河道的进出太湖水量、总磷负荷量计算入手,结合雨情、水情、太湖调蓄以及人为影响等各方面因素,分别开展水量和总磷负荷质量的平衡分析.在此基础上,结合2010-2017年环太湖河流多年平均进出太湖总磷负荷量对比,分析太湖总磷的外源、内源变化趋势及来源,探讨2015和2016年太湖总磷升高的原因及控制重点方向.结果表明,2015和2016年为太湖流域丰水年,尤其是2016年发生特大洪水,太湖年内最高水位达4.87-m,仅次于1999年的4.97-m的历史最高水位.2015和2016年大量外源总磷负荷进入太湖,其中环太湖河道带入的总磷负荷量占年度太湖总磷负荷总量的66.8%和74.2%,成为进入太湖的总磷负荷的主要外源;加之,2015年太湖水生植物收割造成当年沉水植物面积较上年同期下降88.7%,水生植物骤减导致对磷的吸收转化能力下降,滞留在湖体中的总磷负荷量占年度太湖总磷负荷总量的21.5%和27.5%,成为影响太湖水体总磷浓度的重要内源.太湖总磷浓...     

太湖水污染控制的目标及设想

According to the social and natural conditions of Taihu Lake Basin, the planning objectives and some ideas for water pollution prevention in Taihu Lake and its surrounding river-lake system are proposed.     

太湖诱变剂污染调查分析

应用蚕豆根尖细胞微核试验监测太湖水污染,结果表明太湖诱变剂污染轻,分布面积小,限于西北湖区,污染分布及程度受水位状况影响较大。微核指标和其他理化性质指标互为补充,被用于评价太湖水质,并就太湖水湖保护及污染控制提出了若干建议