太湖流域武进港直湖港N、P污染空间分布特征研究
太湖流域水环境污染现状与治理的新建议
太湖流域水环境污染现状与治理的新建议太湖作为中国最大的淡水湖泊之一,其水环境质量一直备受人们关注。
然而,近年来太湖流域水环境污染问题相当严峻,不仅给当地生态环境带来了巨大影响,还对周边地区人民的生活和健康构成了威胁。
为了实现太湖流域水环境的有效治理和恢复,提出了一系列新的建议。
首先,应加强水污染源监管和管理。
要加强对太湖流域污染源企业的监管力度,切实履行企业环境责任,加强污染物排放的监测和限制,并加大对污染企业的处罚力度,确保污染源的减排工作得到有效推进。
此外,还要加强农业面源污染控制,合理制定农业面源污染控制措施,限制农药和化肥的使用,推广有机农业,加强耕地保护,减少农田径流中的污染物输入量。
其次,要强化太湖流域水体水质监测体系。
建立健全太湖流域水体监测网络,包括实时监测站点和定点监测站点,并且实时共享监测数据和信息。
通过监测体系,能够及时获得水体水质变化信息,更好地判断水污染的来源和程度,并采取相应的治理措施。
同时,还要加强科学研究,加深对太湖流域水环境演变规律的认识,以指导后续的治理工作。
第三,要加强水环境治理工程建设。
在治理水环境污染方面,应注重防治结合,综合运用各种工程手段。
例如,建设雨水径流收集系统,收集和利用雨水,减少城市雨水径流对水体的污染负荷;修建湿地和人工植物滤池,通过湿地植物的吸附和生物降解作用,去除水体中的污染物;建设水质净化设施,如实施生态补水工程和修建取水口远离污染源等。
通过这些治理工程的建设,能够从源头上控制和减少水体污染物的输入,实现水环境的持续改善。
此外,还要加强水资源管理和节约利用。
太湖地区的水资源状况一直比较紧张,面临着水资源供需矛盾加剧的压力。
因此,应加强水资源管理,建立科学合理的水资源分配机制,合理规划和管理太湖流域的水资源,确保水资源的有效利用。
同时,应提倡节约用水的理念,加强水资源的节约利用,通过推广节水器具、制定水资源税收政策等措施,降低水资源消耗量。
太湖流域水质空间分布状况与污染源识别
第10期2021年4月No.10April ,2021太湖流域水质空间分布状况与污染源识别摘要:文章应用太湖流域管理局发布的2018年565个站点的水质数据,可视化整个流域的水质空间分布状况,再用聚类分析探究水质空间分布模式,主成分分析/因子分析识别污染源,发现人口密集地区水质最差,浙西区水质最好。
人口密集地区污染源为来自生活污水和工业废水的有机污染以及来自生活污水的氮磷污染。
乡镇河流下游常发生缺氧,是由其水文条件和来自种植与养殖业的面源污染导致。
洮湖、滆湖、西北太湖、阳澄湖和淀山湖水质最差,污染源是农业面源污染和生活污水,也受浮游植物影响。
关键词:水质;空间分布;多元统计分析;太湖流域中图分类号:P28文献标志码:A张家欣(江苏师范大学,江苏徐州221116)基金项目:江苏省研究生培养创新工程;项目名称:太湖流域重要水功能区水资源质量高分辨率遥感监测;项目编号:KYCX20_2375。
作者简介:张家欣(1996—),女,四川成都人,硕士研究生;研究方向:遥感原理与应用。
江苏科技信息Jiangsu Science &Technology Information0引言太湖流域在几十年经济和人口迅速增长过程中,水体已承受了沉重的污染负荷,加上平原型河道自净能力差,故流域常年面临水质型缺水的境况[1]。
水污染问题反映在水中,根源在岸上[2]。
流域面积广阔(36900km 2),各地区的地理环境、土地利用方式、产业结构、人类活动对水质的影响并不一致。
为了保障流域的可持续发展,更有针对性地控制污染,有必要对水质的空间分布变化进行详细分析,识别潜在的污染源。
目前针对太湖流域水质的研究多聚焦在局部地区,主要是太湖及对太湖水质影响较大的上游与环湖河流。
例如Liu 等[3]用水质指数评价太湖水质,用多元统计分析探索潜在污染源,发现太湖西北部水质最差,农业和生活污水是主要污染源;卢少勇等[4]表明入太湖河流依然污染严峻;张涛等[5]表明,流域上游在冬春季水污染严峻,无锡和常州的氮磷污染负荷重。
太湖北部三个湖区各形态氮的空间分布特征
摘要:通过对太湖北部竺山湾、梅梁湾和贡湖上覆水、间隙水和表层沉积物中各形态氮含量的分析,探讨了其中各形态氮的空间分布特征,
计算了沉积物-水界面氨氮(NH4+-N)的扩散通量,并对上覆水、间隙水和沉积物中各形态氮进行了相关性分析.结果表明,空间上,上覆水、 间隙水和沉积物中,NH4+-N 的平均浓度为竺山湾>梅梁湾>贡湖的分布趋势;NO3--N 在上覆水和沉积物中为贡湖>梅梁湾>竺山湾的分布趋 势,但间隙水中梅梁湾>贡湖>竺山湾;TN 在上覆水、间隙水和沉积物中的分布与 NH4+-N 相似.NH4+-N 在竺山湾、梅梁湾和贡湖的平均扩 散通量分别为 1009.27μmol/(m2⋅d)、49.35μmol/(m2⋅d)和 3.14μmol/(m2⋅d).相关性分析表明:上覆水、间隙水、表层沉积物之间 NH4+-N 存在 相关性.
1 材料与方法
1.1 研究区域 太湖位于长江三角洲南缘,介于 30°55′42″N~
31°33′50″N、119°53′45″E~120°36′15″E 之间,是 我国五大淡水湖之一.全湖水面面积 2338km2,湖 区历年平均水位变化于 3.00~3.12m.太湖上覆水 体水质常年处于 V 类和劣 V 类,最主要的超标物 质为总氮(TN).
sediment. Key words:overlying water;interstitial water;sediment;nitrogen;North of Taihu Lake
湖泊水体中接纳过量的氮磷等营养物质会 使藻类异常增殖,导致富营养化水体中的营养元 素主要来自入湖河流的输入、大气沉降和湖泊沉 积物的释放等.随着各级政府对控源减排治理力 度的加大,沉积物中的营养元素,通过沉积物-水 界面的释放对湖泊富营养化的形成起到不可忽 视的作用[1].目前,国内对沉积物-间隙水体系营 养盐的迁移研究主要侧重于不同条件(温度、pH 值、盐度、搅动等)下营养盐的释放规律、河流 中营养盐的释放通量、营养盐的赋存形态[2-7]等
太湖水体氮素污染状况研究进展_吴雅丽
J.Lake Sci.(湖泊科学),2014,26(1):19-28http://www.jlakes.org.E-mail:jlakes@niglas.ac.cn2014by Journal of Lake Sciences太湖水体氮素污染状况研究进展*吴雅丽1,2,许海1**,杨桂军2,朱广伟1,秦伯强1(1: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)(2:江南大学环境与土木工程学院,无锡214122)摘要:氮是引起湖泊富营养化的关键要素之一.传统观点认为氮缺乏时,湖泊生态系统可以通过生物固氮作用从大气中获取氮来满足自身的需求,因此认为淡水湖泊水体的生产力主要受磷限制.但随着进一步的研究,发现氮限制与氮和磷共同限制更为普遍,且氮的限制常常伴随着水体的富营养化,因此了解富营养化湖泊水体的氮素污染状况具有重要意义.本文介绍了太湖水体氮素的污染状况及其发展趋势,从外源、内源两大方面介绍了太湖水体中氮素的来源,着重分析和比较了河道输入、大气输入以及沉积物释放不同污染源的输入比例.太湖水体氮素污染存在很大的空间差异,其中西部和北部污染较重而东南部相对较轻,入湖河道输入的外源污染是造成太湖水质空间分布差异的主要原因,其中农业面源污染及生活污染在太湖外源污染中占据了相当的比重;湖泊底泥所造成的内源释放也是氮素污染的一个重要原因,但目前对释放量的估算主要是基于底泥悬浮引起的总量估算,关于这些释放量能有多少比例可以被浮游植物利用还不清楚,尤其是有机颗粒物在水体中停留期间的矿化再生值得进一步研究;在氮素的生物转化过程中,生物固氮目前对太湖氮素输入的贡献很小,反硝化作用是太湖水体氮素自净的主要途径.关键词:太湖;氮素;污染来源;迁移转化;氮素平衡Progress in nitrogen pollution research in Lake TaihuWU Yali1,2,XU Hai1,YANG Guijun2,ZHU Guangwei1&QIN Boqiang1(1:State Key Laboratory of Lake Science and Environment,Nanjing Institute of Geography and Limnology,Chinese Academy of Sciences,Nanjing210008,P.R.China)(2:School of Environment and Civil Engineering,Jiangnan University,Wuxi214122,P.R.China)Abstract:Excessive nitrogen loading has been regarded as one of the most important factors causing eutrophication of lakes.The traditional views show that when nitrogen deficiency occurs,lake ecosystems can obtain nitrogen from the atmosphere through bio-logical nitrogen fixation to meet their nitrogen needs,so according to this assumption,the main limiting factor of the primary pro-ductivity of water bodies is phosphorus availability.However,recent research has shown that nitrogen fixation does not meet ecosys-tem demands,and nitrogen or nitrogen and phosphorus limitation are generally accepted.Furthermore,eutrophic lakes often exhib-it nitrogen limitation,meaning that they are sensitive to additional nitrogen inputs.In this paper,research on the polluting effects of nitrogen in Lake Taihu was reviewed.Both the internal and external loadings of nitrogen to the lake were considered.The nitro-gen inputs from the three main sources,i.e.input from rivers,precipitation from atmosphere and release from sediments,were an-alyzed.The results show that there is obvious spatial heterogeneity in nitrogen pollution of Lake Taihu.The pollution is relatively heavy in the western and northern parts of the lake and relatively light in the southeastern part.River input is a major source of ni-trogen loading to the lake.Internal loading is also an important source of nitrogen pollution.However,to release a quantity esti-mate is mainly based on the amount of sediment resuspension,and about the release quality,how many percentage can be used by phytoplankton is still not clear,especially the particulates mineralization rates.The cycling nitrogen in lakes mostly mediate by ni-***国家自然科学基金项目(41003043)、国家水体污染控制与治理科技重大专项项目(2012ZX07101-010)、中国科学院南京地理与湖泊研究所“一三五”重点项目(NIGLAS2012135005)、江苏省自然科学基金项目(BK2012895)和青年启动基金项目(Y1SL011025)联合资助.2012-11-12收稿;2013-06-14收修改稿.吴雅丽(1987 ),女,硕士研究生;E-mail:wuyali0823@163.com.通信作者;E-mail:hxu@niglas.ac.cn.20J.Lake Sci.(湖泊科学),2014,26(1)trification,denitrification,nitrogen fixation and anammox.In Lake Taihu,the process of biological nitrogen fixation has been found to contribute little to the total annual input of nitrogen and denitrification is the main process through which nitrogen is re-moved from the lake.Keywords:Lake Taihu;nitrogen;pollution source;migration and transformation;nitrogen balance随着工农业生产的快速发展、人口的急剧增加、化学肥料使用量的增加以及生活污水的直接排放,河流、湖泊等地表水体的氮、磷元素污染日趋严重.研究表明,目前我国66%以上的湖泊、水库处于富营养化的水平,其中重富营养和超富营养的占22%,使得富营养化成为我国湖泊目前与今后相当长一段时期内的重大水环境问题[1].太湖是我国第3大淡水湖,对周边居民的生产生活起着至关重要的作用.但近几十年来,由于受到人类活动的干扰加剧,湖区水体富营养化程度加重,蓝藻水华频繁发生,给环境和经济造成了严重的威胁[2].1970s,Schindler根据加拿大实验湖区227号湖长期的大规模实验结果,认为磷是淡水湖泊主要的限制因子[3],该研究结果使“削减磷负荷”成为北美和欧洲进行湖泊管理的主要策略,并由此提升了水质.但此项策略的实施也出现了大量失败的例子,如仅控制磷的策略在美国的Apopka湖、George湖和Okeechobee湖,中国东湖及日本的霞浦湖似乎都未获得成功[4].由此,生命活动的另一基本元素氮引起了科学家的重视,氮也是引发水体富营养化的关键元素之一.有研究表明,在许多湖泊中无机氮的消耗伴随而来的是固氮蓝藻“水华”的发生[5-7].新近的很多研究显示,在一些淡水湖泊中,氮也是限制因子[8-9],而且氮的限制常常伴随着水体的富营养化[10].在我国,大量的研究也表明,氮或氮和磷是湖泊水体生产力的限制因子[11-13].近年来,随着流域工农业的迅速发展,太湖水体富营养化日趋严重,蓝藻水华暴发频繁.过去,在对太湖水体富营养化研究中得到的结论是:光和磷是主要的限制性因素,氮不是太湖的限制因子.但新近在太湖梅梁湾开展的营养盐富集原位实验显示,春季磷是浮游植物生长的限制因子,氮是充分的[14];而在蓝藻水华多发的夏季和秋季,氮和磷是蓝藻水华生长的共同限制因子,并且氮是第一限制因子[15].此时湖泊中水华蓝藻群落仍以不具备固氮能力的微囊藻为主,而不是具有固氮能力的种属占优势.因此,太湖水体或许还有其它氮源补充途径,能够快速补充藻类生长所需的氮素.本文重点对太湖水体中氮素污染的总体状况、不同形态氮的空间及季节差异性、水体氮素的污染来源、氮素的迁移转化及平衡等进行综述,有利于正确认识太湖水体中氮素的来源和污染状况,为有效控制太湖蓝藻水华提供参考.1太湖水体氮素污染状况1.1太湖水体氮素污染的长期趋势太湖在早期污染程度较低,随着经济的发展,污染速度逐渐加快.太湖在1960年仍处于贫营养阶段,总无机氮(TIN)浓度为0.05mg/L[16],到1981年,TIN比1960年增加了18倍,达0.89mg/L,已经呈中营养状态[17].太湖在1987年左右进入富营养化阶段,TIN浓度达到1.26mg/L,1990s后富营养化日趋加剧,且速度越来越快.太湖治理从1990s后期得到了高度重视,1998年底对重点污染工业实施的“零点达标行动”使流域污染物的输入得到一定控制[18].但从2000年以来太湖并没有进入明显的水质恢复期,反而呈现出一定的恶化趋势.有研究显示,19922001年,太湖湖心区夏季水体总氮(TN)的平均值为1.706mg/L(范围为1.238 2.266mg/L),而20022006年这5年间TN平均值为2.344mg/L(范围为1.924 2.717mg/L),明显高于前10年的含量[19].太湖污染源所携带的氮负荷以溶解态为主,占80%以上,其中无机氮又占可溶性氮的80%以上,说明外源性TN中有64%以上的氮可作为浮游植物等水生生物生长的氮源[15].太湖水体溶解态氮主要以硝态氮(NO-3-N)、溶解态有机氮(DON)、铵态氮(NH+4-N)形态存在,一般情况下,NO-3-N>DON>NH+4-N,而亚硝态氮(NO-2-N)含量很低且不稳定,易转化为其它形态的氮[20].朱广伟[21]分析了太湖湖泊生态系统研究站2005年1月至2007年3月的监测数据,发现太湖水体溶解态氮平均占水体总氮的79%,且以NO-3-N污染为主.1.2太湖水体氮素污染的空间差异太湖作为一个大型浅水湖泊,连接200多条河流,包括较大河流几十条,导致太湖水质存在很大的空间吴雅丽等:太湖水体氮素污染状况研究进展21差异性[22].19982006年环太湖地区河流入湖水质平均浓度均为劣Ⅴ类,常州河流入湖水质最差,无锡次之,苏州、湖州河流入湖水质较好,直湖港、武进港、漕桥河、太滆运河、陈东河、南溪等河流入湖水质最差,带入太湖的污染物量较大.太湖北部梅梁湾有主要入湖口梁溪河和直湖港,来水流域多为平原和城镇地区,工农业发达,水质差;西南部多林地,人口密度小,城镇少,水质相对较好;南部地区的苕溪河是太湖的主要入湖河流之一;东部的太浦河是太湖的主要出水,这样造成了南部湖区水流交换较快,水质相对于北部较好[23].张晓晴等[24]的研究表明,20052007年太湖水体TN浓度在梁溪河、直湖港、大浦口和竺山湾明显高于其他地区,其中梁溪河的TN平均值为6.892mg/L,直湖港为5.379mg/L,大浦口为6.758mg/L,竺山湾为5.219mg/L,而东部湖区仅为2.772mg/L,湖心区为2.981mg/L,仅为入湖口的1/3.可见,入湖污染源是造成太湖水质空间分布差异的最主要原因.朱广伟[21]在分析了20052007年太湖不同湖区的营养盐数据后也发现太湖水体TN浓度在入湖河口区明显高于其他湖区.太湖水体中营养盐浓度的持续升高导致夏天蓝藻暴发以及在太湖西、北部水域大量聚集而出现水华.水华吸收了水体中的可利用氮,在风浪的影响下在局部区域堆积也会导致氮浓度产生区域差异.邓建才等[25]的研究表明,梅梁湾、竺山湾、贡湖湾、西岸区和湖心区水体中的总氮浓度显著高于其他湖区,碎屑态氮的空间分布规律与总氮基本一致,即总氮高的水体碎屑态氮的含量也高.1.3太湖水体氮素污染的季节变化太湖水体中氮素污染不仅存在空间差异,也存在季节差异性,且湖体的水质变化季节特征与流域河道一致.Xu等[15]的研究发现,梅梁湾和湖心区不同形态氮浓度的变化趋势均是冬季升高,夏季降低.同样,许梅等[26]对太湖入湖河流的观测也显示出冬、春季节氮含量高,夏、秋季氮含量相对低的特点.冬、春季,太湖水体氮浓度处于全年的高峰,其原因一方面是冬、春季湖泊水位较低,进入湖泊的营养盐被浓缩;另一方面是由于春季春耕农田大量施肥[21].夏季湖水氮浓度降低一方面是由于夏季降雨量比较大,湖泊水位较高,使得营养盐得到一定程度的稀释[15];另一方面主要是由于夏季高温季节反硝化作用引起水体氮素损失[27].雨季的到来也往往意味着污染物输入的高峰,原因可能是太湖周围有无锡、苏州、常州和湖州等城市,城镇路面大部分是不透水地面,由人类生活垃圾、生活污水及某些工业废水所携带的氮、磷营养物易随地表径流进入太湖水体,造成水体的氮源污染,虽然氮污染的总量是增加的,但绝对浓度并没有增加,降雨总体上还是以稀释作用为主.2太湖水体氮素污染来源2.1太湖水体氮素的外源输入2.1.1入湖河道的输入河流是湖泊与流域生态环境联结的主要纽带和通道,尤其是入湖河流,直接影响湖泊的整体水质状况.研究表明,整个太湖出入湖河流水质状态以氮污染为主导因素[28].据统计,1980s河道TN的输入量占入湖总量的比重为72.02%,1990s TN由河道的入湖量已占总量的90%以上[29].通过分析计算,20092010年内太湖全年氮素河道输入总量约为7.00ˑ104t,湖西区和浙西区环湖河道是太湖氮素的主要来源,其入湖量分别占河道总输入量的71.2%和22.6%[30].太湖外源氮污染中,农业面源污染占的比重最大,达56%[31];其次是生活污水(<25.1%)[32-33]和养殖污水(17.2% 26.5%)[34].人工合成肥料(化肥)的过量使用是农业营养盐产生量增加以及农业面源污染最直接的原因.在1970s至1980s初期间,太湖流域有机肥与化肥的使用比例为6ʒ4,但到1980s后期及1990s 中期,这一比例分别提高到3ʒ7及1ʒ9[34].以无锡为例[34],化肥投入对水稻、小麦产出增长的贡献额分别达10.3%和34.9%,每年化肥使用量已由1980s中后期的25kg/hm2增加到2000年的45kg/hm2,仅水稻田约12% 17%的氮素会随径流流失.据李恒鹏等[31]的研究,太湖上游面源污染输入太湖的总氮量为7632t/a,其中来自农业面源的为4289t/a,占面源量的56.20%.太湖流域地表水中的主要污染物为铵态氮,其中57%的铵态氮都来自农业面源污染[35].除农业污染外,工业污水和生活污水也是太湖重要的污染来源.目前,太湖流域结构性污染十分严重,化工、纺织印染、黑色冶金依然是重点污染行业.由于乡镇企业的快速发展和布局的分散性、经营方式的多变性及其初级粗加工,造成的污染极为严重,境内原本清澈的大小河道因大量工业废水的污染而变黑[36].根22J.Lake Sci.(湖泊科学),2014,26(1)据国家环境保护总局“太湖水污染防治九·五计划及2010年规划”的统计数据,1994年太湖地区入湖总氮30635t,其中工业污水占16%,即4902t;根据国家环境保护总局“太湖水污染防治十·五计划”,2000年太湖流域工业污染排放NH+4-N达6500t,占入湖总氮的5%.太湖流域城市化已超过51%,年生产生活污水已达50ˑ108t/a,而污水处理率不足20%[17].以太湖流域无锡市[30]为例,19802000年生活用水总量从8.03ˑ104t/d提高到30.1ˑ104t/d;同期生产用水量就从1980年的4116ˑ104t/d增加到2000年的8519ˑ104t/d,而无锡市区城市污水处理率也仅42.9%(2000年),包括郊县在内的城镇生活污水处理率仅27.5%.根据许朋柱[37]的估算,全太湖流域城市系统在2000年的N排放量分别约为7.40ˑ104t,而1980年的排放量约为3.31ˑ104t.据李荣刚、熊正琴等估计[32-33]:全太湖流域每年生活污水带入水体的总氮量占25.1%.另外,太湖地区农村用水量也在逐年上升,由于大多农村污水处理设施不健全,没有完整的污水收集和处理设施,大多农村生活污水未经处理就直接到处泼洒,而厕所污水则直接或间接排入河道.据史龙新等[38]的调查,在宜兴,有24%的农户生活废水选择了直接排入村河,50%的农户排水采用排入屋后及地表渗入地下,25%的农户选择排入沟渠.因此,太湖上游地区农村居民区河流水体铵态氮负荷也较高[34].“太湖水污染防治十·五计划”中指出,2000年太湖流域城镇生活污水NH+4-N产生总量为2.34ˑ104t,而农村生活污水NH+4-N产生量为2.6ˑ104t.而且,夏季降雨和城镇人类活动产生的污染物对太湖沉积物的硝态氮含量有较大影响[39].随着渔业经济的迅速发展,其对水体的氮素污染也逐步加剧.许海等[40]的研究也表明鱼塘养殖产生的不仅是无机氮污染,更严重的是产生了大量有机氮污染.太湖地区的渔业发达,每年因水产养殖带入水体中的氮占总氮量的17.2% 26.5%[34].2.1.2大气沉降的输入大气氮素的沉降也是极为重要的外源性因素[41].Galloway等和Holland等[42-43]指出全球大气氮的沉降量已经达到109kg/a.近年来国内学者逐渐认识到湖面大气沉降是重要污染来源[44-46].宋玉芝等对2002年7月2003年6月大气降水的研究[47]表明,太湖流域大气降水已呈富营养化水质的特征,每年由湿沉降直接进入太湖水体的TN约为6562.2t,TN占入湖河道年输入污染物总量的13.6%,大气湿沉降中,TIN对TN的贡献比较大,平均约为78.78%.1990s以来,太湖大气湿沉降的总量不断升高.杨龙元等[48]的研究表明,20022003年太湖水体大气TN沉降率为4226kg/(km2·a),TN的大气年沉降负荷为9881t/a,湿沉降中的TN为7852t/a.Xie等[49]指出20032005年大气湿沉降中N的年均沉降量为2700kg/km2.罗潋葱等[50]研究了湿沉降对太湖氮、磷营养盐输入的影响及其时间和空间的差异性,结果表明湿沉降占太湖外源氮输入的16.5%,其中主要集中在太湖的北部和东部,季节上春、夏季要明显高于秋、冬季.20092010年大气湿沉降中TN的年沉降量为10868t,为同期河流入湖负荷的18.6%,可见湿沉降对太湖富营养化的贡献不容忽视[51].2.2太湖水体氮素污染的内源输入输入湖泊水体的营养性污染物一部分会经过物理、化学和生物过程累积在沉积物中成为湖泊氮素内负荷的源[52].在外源性污染得到有效控制以后,内源性污染成为湖泊发生富营养化的关键因素.对于太湖这样一个浅水湖泊而言,除了外源营养盐的输入之外,湖泊底泥所造成的内源释放也是一个重要原因[53].2.2.1内源氮的释放形式关于太湖的内源释放,目前主要关注的是底泥释放问题,其释放形式主要有静态释放和动态释放两种.沉积物在没有风浪的情况下营养盐的释放主要依靠从沉积物孔隙水中与上覆水中的营养盐浓度差而释放,当风浪较小、不足以悬浮扰动水土界面的情况下,沉积物的营养盐释放将由于水柱复氧而略有下降,当风浪较大,导致沉积物悬浮的情况下,沉积物中的营养盐将伴随沉积物的悬浮而大幅度释放,水柱的颗粒物和溶解性的营养盐浓度在短期内会有所增加,但是当动力扰动撤除后,颗粒态的营养盐又沉入湖底,埋在沉积物中的有机颗粒物质继续降解析出,并按照静态释放的规律进入上覆水.当下一次大风浪来临时,又按照动态释放的规律而释放.铵态氮是氮素内源释放的主要形态,其释放程度与溶氧量呈负相关,与温度呈正相关[54],主要有两种来源:一是湖泊内部异养生物矿化、分解有机物再生;二是在厌氧环境中反硝化细菌通过反硝化作用将硝态氮、亚硝态氮转化为铵态氮.在沉积环境中,含氮有机物在厌氧的环境条件下通过微生物的矿化、分解作用转变成铵态氮,然后,进吴雅丽等:太湖水体氮素污染状况研究进展23入孔隙水,再进一步通过分子扩散和浓度梯度扩散重新进入湖泊水体中[55].研究表明:沉积物在氧化条件下,通过厌氧微生物作用,将有机质分解和矿化,可产生大量NH+4-N进入孔隙水[56].这一过程主要取决于含氮有机物分解的难易程度,主要与O2含量、氧化还原电位、沉积物中C/N比值、阳离子交换量、温度、生物扰动、细菌的作用等有关.太湖是一个大型浅水湖泊,太湖底泥虽然较薄,对氮素的吸附、聚集能力却较强,风浪会导致底泥扰动,频繁的动力悬浮使得沉积物表层的数厘米或数十厘米的底泥发生悬浮,底泥孔隙水中的营养盐也因此得以释放[55].对铵态氮而言,悬浮作用(悬浮+扩散)造成的上覆水营养盐浓度增加可以达到单纯由扩散产生的营养盐浓度的数十倍[57].此外,死亡的浮游植物可被细菌和浮游动物重新矿化,或者自溶产生溶解性有机氮,再被细菌降解为NH+4-N[58].太湖蓝藻水华期间,蓝藻容易在局部大量堆积、腐烂.朱梦圆等[59]的研究表明,上覆水NH+4-N浓度升高,可能是由于藻类死亡后残体堆积分解,本身氮含量造成了水体氮浓度增加.而且,厌氧条件下,硝化作用减弱,NH+4-N的消耗减少,反硝化作用增强,NO-3-N或NO-2-N可转化为NH+4-N或N2[60].另外,包括藻类、浮游动物和底栖生物在内的生物代谢也促使部分营养盐以溶解态形式直接释放进入水体,同时生物残体与粪便等颗粒物质的降解也使颗粒有机物再生为铵态氮.2.2.2内源氮的释放通量浅水湖泊的内源释放量是国内外均无明确定论的一个问题,它不同于深水湖泊靠浓度梯度释放营养物质.有关太湖的内源释放问题,目前的工作主要集中在实验室的静态释放方面或者是假定条件下的营养盐释放估算.在实验室进行静态模拟实验,采集太湖水域未受扰动的底泥柱样,去除藻类及悬浮物后加入30cm的水柱(以不扰动沉积物表面为要求),保持采样时的水体温度,避光培养,定时采样测定上清液中的营养盐浓度,估算出在静态条件下,太湖全湖一年的NH+4-N释放量达1ˑ104t左右[61].在动态释放条件下,动力扰动导致的释放量目前仍有争议.秦伯强等[61]根据室内动力扰动摸拟实验和太湖的风速分布频率,估算出太湖每年约有8ˑ104t的总氮从沉积物释放至水体中.但这种估算只反映了底泥的悬浮量,没有考虑颗粒物的沉降部分,导致估算结果偏高.逄勇等[62]根据太湖沉积物再悬浮通量与风速的相关关系,对太湖年均内源氮素释放量进行估算,结果表明太湖内源总氮年释放量只有约7700t,为外源输入的25.7%.浮游植物能直接利用的氮素主要是溶解性的NH+4、NO-3、尿素和其它小分子的有机氮.目前,风浪扰动情况下太湖内源氮的释放主要是对包括底泥颗粒物在内的总氮释放量进行估算,关于这些释放量能有多少比例可以被浮游植物利用还不清楚,尤其是颗粒物在水体中停留期间的矿化分解速率值得重视.虽然对于太湖内源释放量存在一定的争议,但其对太湖氮素污染的重要贡献是不容忽视的.太湖内源产生的NH+4-N 能否满足蓝藻水华的氮需求,维持蓝藻的持续发生,还需要做深入的研究.3太湖水体氮素的迁移转化及氮素平衡氮素的迁移转化是一个包括物理、化学和生物作用的复杂过程.氮在湖泊水体中的迁移主要指可溶性氮或颗粒氮受水体水动力特性的影响,以紊动涡漩的水团运动形态与水体进行交换,从而得到扩散的过程.氮在湖泊水体中的转化过程主要包括生物固氮、氮的吸收同化、氨化作用、硝化作用及反硝化作用,这一过程与水体中微生物、藻类和高等水生植物等的种类和数量密切相关[63].3.1生物固氮生物固氮指固氮微生物将大气中的N2还原成NH+4-N的过程(图1).此过程在常温常压下进行,必须要有固氮酶的催化,目前自然界仅原核生物中的根瘤菌、放线菌和一部分具有固氮能力的蓝藻.在没有人为干扰的情况下,生物固氮是补偿湖泊浮游植物氮需求的重要途径.Schindler等[64]根据加拿大实验湖区227号湖37a的大规模实验结果,认为当水中富磷而缺氮时,会出现具有固氮功能的蓝藻,固氮作用可以弥补浮游植物生长过程中缺少的氮,并由此提出控氮措施不能有效控制富营养化的观点.然而,很多研究表明,由蓝藻固氮作用输入到水生态系统中的氮,远不足浮游植物氮需求的50%[9,65].除了氮磷比外,还有很多因子控制这个耗能的固氮过程[66].太湖夏季形成水华的蓝藻主要是没有固氮能力的微囊藻,能固氮的鱼腥藻只在早春季节出现,关于太湖水体是否存在固氮作用,其对湖泊氮素输入的贡献有多大,目前的研究较少.根据张波的研究[67],太湖水体年固氮量只占外源TN输入量的0.11%,说明目前太湖水体的生物固氮作用较弱,24J.Lake Sci.(湖泊科学),2014,26(1)对氮素输入的贡献很小.图1湖泊生态系统中氮素转化示意图Fig.1Conceptual diagram of the transformation of nitrogen in the lake ecosystem3.2氮的吸收同化湖泊中的藻类、高等水生植物、底栖动物等能将氮素转化为自身生物量,经人工捞取或收获后离开湖泊生态系统(图1).藻型湖泊生态系统中,浮游藻类占优势地位,可食性藻类的生物量被浮游动物和鱼类捕食,最后通过渔获物输出湖体.但富营养化湖泊的优势浮游藻类为食用价值比较低的蓝藻,所以正常的食物链遭到破坏,湖泊生态系统的氮营养物质循环发生改变.湖泊处于草型清水状态时,湖泊生态系统具有完整的食物链结构.大型水生植物通过自身对氮营养元素进行吸收同化、收获输出、沉积输出等过程,使氮素脱离湖泊内的营养循环.太湖具有藻型湖区和草型湖区共存的生态特征.藻型湖区的蓝藻主要通过在无锡、宜兴和常州武进区沿太湖岸线下风区设置打捞站进行打捞,这样不仅有效防止蓝藻水华堆积死亡造成的水体污染,也将大量蓝藻吸收的氮素从水体去除,有效降低水体的氮素污染.根据江苏省水利厅的数据,2011年共从太湖打捞蓝藻97ˑ104t,相当于直接从湖体取出氮500t.3.3硝化作用微生物能将氨氧化为硝酸盐,这个过程称为硝化作用(图1).硝化作用可分为两个连续而又独立的阶段,即由亚硝化菌完成氨氧化的亚硝酸盐阶段和由硝化菌完成的亚硝酸盐氧化的硝酸盐阶段.硝化作用是需氧反应,受溶解氧含量、微生物的繁殖和硝化活性等因素制约[68].湖泊中硝化作用最重要和最强烈的地点是有氧沉积物,原因是沉积物上表层存在大量的硝化细菌[69],但是在NH+4-N浓度较高的富营养化湖泊水体中,同样也具有较高的硝化速率.目前关于太湖硝化作用的研究主要涉及硝化细菌的分布及铵态氮浓度对硝化作用的影响[70-72],而其它方面较少,尤其是硝化作用对于铵态氮释放量的影响需要深入研究.3.4反硝化作用反硝化作用是指硝态氮和亚硝态氮在无氧或低氧条件下,被微生物还原转化为N2的过程(图1).反硝化作用是厌氧反应,只有当氧气浓度足够低时才会发生,但并不是氧的分压越低越好,而应保持一定的含氧量[68].反硝化作用主要在沉积物中进行,通过沉积物厌氧层内的反硝化作用,可以以N2O、N2等气体形态去除内源氮负荷.反硝化速率与上覆水中的NO-3-N浓度呈正比.徐辉等[73]的研究发现,梅梁湾内及湾外开敞湖区的水土界面反硝化脱氮速率为(6.34ʃ22.74) (46.36ʃ13.26)μmol/(m2·h),梅梁湾北部河口区水土界面总脱氮能力明显高于梅梁湾南部及开敞湖区.在蓝藻水华暴发的水体中,藻团内形成的好氧-缺氧的微环境,以及蓝藻衰亡过程中的分解产生大量的有机物,加剧了水体中溶解氧的消耗,导致水体中氧化还原电位大幅度下降.较低的氧化还原电位,将有利于微生物反硝化作用的进行,使水体中氮素赋存数量降低.所以,对蓝藻水华暴发和衰亡过程中硝化和反硝。
太湖流域主要入湖河流水环境综合整治规划编制技术规范
水环境综合整治规划编制技术规范
江苏省环境科学研究院 二 OO 八年八月
目 录
1.适用范围 .............................................. 1 2.规范编制主要依据 ...................................... 1 3. 术语和定义 ............................................ 3 4. 规划编制工作程序 ...................................... 4 5. 规划编制主要内容 ...................................... 5 6. 规划技术报告章节 ..................................... 19 7. 组织实施 ............................................. 20
1
[2008]30 号; (9)《太湖流域水环境综合治理总体方案》 ,国函[2008]45 号; (10) 《国务院办公厅转发环保总局等部门关于加强重点湖泊水环 境保护工作意见的通知》 ,国办发[2008]4 号; (11)《江苏省环境保护条例》,江苏省第八届人民代表大会常务 委员会第二十九次会议修正[1997]; (12)《江苏省湖泊保护条例》,江苏省第十届人民代表大会常务 委员会第十一次会议通过[2004]; (13)《江苏省太湖水污染防治条例》 ,江苏省第十届人民代表大 会常务委员会第三十二次会议修订[2007]; (14)《江苏省“十一五”环境保护和生态建设规划》 ; (15) 《省政府办公厅关于印发全省化工生产企业专项整治方案的 通知》 ,苏政办发[2006]121 号; (16) 《省政府关于印发江苏省太湖水污染治理工作方案的通知》 , 苏政发[2007]97 号; (17)《江苏省地表水(环境)功能区划》 ,2003; (18) 《太湖地区城镇污水处理厂及重点工业行业主要水污染物排 放限值》,(DB32/1072-2007) ; (19)《城镇污水处理厂污染物排放标准》 , (GB18918-2002) ; (20)《地表水环境质量标准》 , (GB3838-2002) ; (21)《污水综合排放标准》 , (GB8978-96) 。
太湖水质现状与主要污染物分析
A bstract: The analysis sam ples of w ater chem istry and aquatic biology w ere co llected quarterly in T a ihu L ake from Novem ber 2007 to August 2008. W e eva luate the actua l condit ion o f w ater quality and the m ain po llu tion sources of T a ihu L ake by w ays of w ater po llu tion index and com prehensive analysis o f eutroph icat ion. Eva luation o f w ater pollution index ana lysis revealed that the m ain po llutants in T a ihu Lake w ere nitrogen ( N ), phospho rus( P ) and organic oxygen consum pt ion( CODM n ). To ta l phospho rus( TP ) shared the largest po llut ion load index( 34. 34% - 54. 34% ) , w ith the average po llution index of 48. 36% . TN, TP and CODM n had a sign ificant positive co rrelat ions w ith Chlorophy ll a( Chl a), Pearson correlat ion coefficients w ere 0. 715 ( P < 0. 01) , 0. 666 ( P < 0. 01) and 0. 740( P < 0. 01) respect ively. A ccord ing to com prehensive analysis of nutrit iona l status indicators, it also show ed thatTLI ( ) va lues o f T a ihu L ake w ere betw een 60 and 70 in four seasons, w ith a m ean value of 65. 54. T he seasonal changes o f w ater quality w ere sm al.l In a wo rd, T aihu L ake was in a m oderate ly eutroph ication, and som e o f the reg ion had shown a serious eutroph ication. K ey words: T aihu L ake; eutroph icat ion; eva luation index o f w ater po llution; com prehensive pollution index
太湖流域主要入湖河道污染物通量研究
收稿日期:2004!06!16基金项目:国家自然科学基金重点资助项目(50239030)作者简介:罗缙(1973—),男,湖南长沙人,助理研究员,硕士,主要从事环境规划与环境影响评价研究.太湖流域主要入湖河道污染物通量研究罗缙1,逄勇1,林颖2,罗升3,叶晓盈4(1.河海大学环境科学与工程学院,江苏南京210098;2.河海大学土木工程学院,江苏南京210098;3.深圳市深供供电服务有限公司,广东深圳518001;4.南京市鼓楼区环境监理大队,江苏南京210009)摘要:利用经率定验证的太湖流域平原河网地区河道水量、水质计算模型以及太湖流域废水负荷模型,根据1995年(丰水年)、1988年(平水年)、1971年(枯水年)的水文资料,以及1995年太湖流域各主要河道纳污量资料,计算了各典型年不同季节入太湖河道的入湖水量和水质浓度,由此计算出太湖流域河网区各主要入湖河道污染物入湖量,并结合河网中水的流向,得出入湖河道污染物通量的综合影响结果:直湖港最大,主要输送无锡地区的污染物.关键词:太湖流域;河网水流水质模型;入湖通量中图分类号:X830.2文献标识码:A文章编号:1000!1980(2005)02!0131!05太湖流域地跨江、浙、皖、沪,拥有大小城市38座,人口3350万,占全国总人口的4%;流域面积36500km 2,占全国总面积的0.3%.太湖流域的GDP 已占全国的10%,财政收入占全国的16%,是我国城市化程度最高、经济最发达地区之一.然而,随着经济的发展和城市化进程的推进,太湖流域苏南地区水污染问题日益严重,生活污水和工业废水排放量激增,如何做到既发展经济又保护环境已成为该地区经济发展中迫切需要解决的问题之一.太湖流域平原河网是苏南地区废污水的主要排放区域,废污水排放量约占江苏省的47%.太湖流域河网区感潮,潮水和径流之间的相互关系年内变化复杂,与一般水流相比,其携带污染物的水流不是简单向下运动,而是往复运动,在回落过程中污染物质逐渐向下游扩散.本文对如何准确计算出陆源污染物的入湖通量进行了研究和计算.!太湖流域河网水流数学模型及率定!.!河网水流运动的模拟[1]1.1.1水量模型"#非恒定流基本方程.描述明渠一维非恒定流的基本方程为一维Saint-venant 方程组!0!x +B W!Z !t=g!0!t +2U !0!x +(gA -BU 2)!Z !x -U 2!A !x+g I 2U 0R 4/3={(1)$#河道控制方程的离散.采用四点隐式差分格式离散方程组!(M )=!i +!i +12!!(M )!x ="(! +1i +1-! +1i )+(1-")(! i +1-! i )"x !!(M )!t =! +1i +! +1i +1-! i -! i +12"t(2)第33卷第2期2005年3月河海大学学报(自然科学版)JOurnaI Of HOhai University (NaturaI Sciences )vOI.33NO.2Mar.2005采用式(3)进行阻力项的线性化:g I 20UR 4/3=0.5gI 2UR 4/()30 +1+I 2U R 4/()3+10 +1 +[]1(3)将式(2)代入连续方程得差分方程:! Z +! Z +1-0 +0 +1=D! =B ( +12)!x 2"!t D =1-""(0 -0 +1)+! (Z +Z +1)+g !x"(4)按照同样的方法,可得动量方程的差分方程E 0 +G 0 +1-F Z +F Z +1=H(5)1.1.2河网节点连接条件a.质量守恒条件!m=10 =# +1 -#!t (6)对于无调蓄节点,方程(6)可简化为!m=10 =0(7)b.能量守恒条件.汇集于节点的各河道相邻断面的水位相同.对于m 个相邻河道,可近似为Z =Z ( , =1,2,…,m )(8)1.1.3方程的求解用三级联合解法[2]求解平原河网水力特性的基本思路可概括为“单一河道—连接节点—单一河道”,即先将各单一河道划分为若干计算断面,在计算断面上对Saint-venant 方程组进行有限差分运算,得单一河道方程组———即以各断面水位及流量为自变量的差分方程组;然后根据节点连接条件辅以边界条件,形成封闭的各节点水位方程组,求解此方程组得各节点水位,再将各节点水位回代至单一河道方程,最终求得各单一河道各断面水位及流量.1.2河网水量模型率定和验证模型率定和验证主要是确定模型中的一些参数,如降雨径流模拟的汇流曲线、河网水流运动模拟的河道糙率和河网概化的合理性等.选取太湖流域江苏区域部分代表水位站和部分代表性断面1995年的实测资料用于率定;1996年实测水位资料和14个流量站资料作为模型验证的依据.经过率定和验证可知,所建立的太湖流域河网水量模型能较准确地模拟该流域水流流态.代表断面率定和验证结果见图1.图1宜兴断面水位、流量率定验证Fig.1Calibration and verification of water level and discharge for Yixing section2太湖流域废水负荷模型a.废水负荷模型的建立[3].水质模型输入条件有边界条件、污染源源强.对边界条件,可由监测资料分析得到;对污染源源强,必须建立污染负荷模型进行分析计算.b.废水负荷模型参数的率定与验证.率定验证了废水负荷模型所需要的各项参数,从下面水质模型验231河海大学学报(自然科学版)第33卷证结果可知,废水负荷模型参数基本适合太湖流域.3太湖流域河网水质模型建立3.1通用控制方程描述河网中单一河道污染物质运动及浓度变化规律的控制方程为!(A !)!t +!(AU !)!x =!!x AE x !!!()x-KA !+S(9)3.2各种污染因子的控制方程3.2.1BOD 5控制方程BOD 5是衡量水体中有机物含量的重要指标,其降解主要是通过生化反应进行的,控制方程为!(A !)!t +!(0!)!x =!!x AE x !!!()x-K B A !+W B(10)式中:K B ———BOD 5的衰减系数;W B ———BOD 5的污染源强.3.2.2NH 3-N(硝化过程)控制方程NH 3-N 水质过程符合一阶动力学,控制方程为!(A !)!t +!(0!)!x =!!x AE x !!!()x-K N A !+W N(11)式中:K N ———NH 3-N 的衰减系数;W N ———NH 3-N 的污染源强.3.2.3COD 的控制方程COD 水质变化符合一阶动力学,其控制方程为!(A !)!t +!(0!)!x =!!x AE x !!!()x-K C A !+W C(12)式中:K C ———COD 的衰减系数;W C ———COD 的污染源强.3.3模型求解方法[4]根据顺流向(由首断面流向末断面)和逆流向(由末断面流向首断面)对水质方程(9)进行离散:(a )求得河网中各断面的三对角矩阵系数值;(b )根据河网节点方程,利用求得的各断面三对角矩阵系数值,求得河网中各节点的水质浓度值;(c )利用矩阵回代公式,求得河网中各断面的水质浓度值.3.4模型参数的率定与验证根据河流污染状况和重点研究区域,将太湖流域分成重点区、一般区和非重点区,在3个区域内选择11条河流、17个断面进行野外实测、室内模拟试验与现场试验相结合的典型研究.将典型研究得到的结果作为模型参数的初值,进行水质模型的率定和验证,并验证模型在太湖流域的适用性,从而确定太湖流域各主要河段的参数值.表1太湖流域水质降解参数Table 1Water guality degradation parameter for Taihu Lake Basin d -1流域片K B K N K C 湖西片、锡澄虞片、阳澄片、淀泖片0.05~0.200.05~0.150.07~0.10苏南运河、太浦河、望虞河0.200.150.10采用1995年太湖流域的实测水质资料进行水质模型率定,经过多次模拟调试,得到最终确定的参数值[5],见表1.采用表1的参数和1996年太湖流域的实测水质资料进行水质模型验证,率定和验证相对误差情况的统计见表2.表21995年资料率定和1996年资料验证的相对误差统计Table 2Relative error statistics for data calibration of 1995and data verification of 1996%水质指标1995年资料1996年资料率定误差<20%者所占百分比率定误差<35%者所占百分比验证误差<20%者所占百分比验证误差<35%者所占百分比!(BOD 5)28.357.227.260.3!(NH 3-N )19.950.522.655.0!(COD Mn )34.262.532.069.2由表1、表2知,用于率定和验证的计算结果与大部分实测值符合较好,可用于太湖流域水质的预测331第2期罗缙,等太湖流域主要入湖河道污染物通量研究计算.4入湖污染物通量计算研究4.1计算方法[6]首先,根据l995年(丰水年)、l988年(平水年)、l97l 年(枯水年)的水文资料,以及l995年太湖流域各主要河道纳污量资料,将经率定验证的河网水量、水质模型以及废水负荷模型计算出的主要入湖河道3个典型水文年丰、平、枯3期逐日平均流量值乘以相应的水质浓度,得出各入湖河道的入湖通量值.考虑平原河网地区往复性河流的特性,往复性河流河段入湖通量按逐日正向流入湖通量减去负向流出湖通量计算.4.2入湖通量计算结果分析由入湖通量计算结果可知:枯水年直湖港和太鬲运河入湖通量最大,其次为殷村港、太浦港、武进港和骂蠡港,再次为官渎港、雅浦港、漕桥河、湛渎港—社渎港和蠡河,梁溪河无入湖通量,见图2;平水年为直湖港和太鬲运河入湖通量最大,其次为殷村港、太浦港、武进港和骂蠡港,再次为官渎港、雅浦港、漕桥河、湛渎港—社渎港和蠡河,梁溪河仍无入湖通量,见图3;丰水年枯水期为直湖港和太鬲运河入湖通量最大,而平水期和丰水期太浦河和殷村港入湖通量较大,骂蠡港和蠡河仅枯水期有入湖通量,平水期和丰水期骂蠡港、蠡河和梁溪河无入湖通量,见图4.典型年内一般丰水期入湖通量最大,其次是平水期,枯水期最小,但丰水年平水期入湖通量最小.总的来说,枯水年入湖通量最大,平水年次之,丰水年最小.图2枯水年各入湖河道污染物通量值Fig.2Pollutants discharged into Taihu Lake through different inflow river channels in dryyear图3平水年各入湖河道污染物通量值Fig.3Pollutants discharged into Taihu Lake through different inflow river channels in normalyear图4丰水年各入湖河道污染物通量值Fig.4Pollutants discharged into Taihu Lake through different inflow river channels in wet year43l 河海大学学报(自然科学版)第33卷从河网中水的流向来看,江南运河以南区域,溧阳、宜兴河道的污染物主要由太浦港、殷村港流入太湖;常州、武进河道的污染物主要由太鬲运河、武进港流入太湖;无锡市河道的污染物主要由直湖港流入太湖.入湖河道污染物通量的综合影响结果是:(a )直湖港的污染物通量值最大,主要输送无锡地区的大量污染物入太湖;(b )太鬲运河、武进港的污染物通量值次于直湖港,主要输送了常州武进地区的大量污染物;(c )再其次为太浦港、殷村港,主要输送溧阳和宜兴的大量污染物;(d )其他入湖河道污染物通量值相对较小,但也输送了一定通量的污染物.5结论太湖流域苏南片主要入湖河道为太浦港、官渎港、湛渎港—社渎港、殷村港、漕桥河、太鬲运河、武进港、雅浦港、直湖港、梁溪河、骂蠡港和蠡河等.入湖河道污染物通量的综合影响结果是:直湖港的污染物通量值最大,主要输送无锡地区的大量污染物入太湖;太鬲运河、武进港的污染物通量值次于直湖港,主要输送常州武进地区的大量污染物;再其次为太浦港、殷村港,主要输送溧阳和宜兴的大量污染物;其他入湖河道污染物通量值相对较小,但也输送了一定通量的污染物.另外典型年内一般丰水期入湖通量值最大,其次是平水期,枯水期最小,但丰水年平水期入湖通量值最小.总的来说,枯水年入湖通量值最大,平水年次之,丰水年最小.参考文献:[1]韩龙喜,陆冬.平原河网水流水质数值模拟研究展望[J ].河海大学学报(自然科学版),2004,32(2):127—130.[2]张二俊,张东升,李挺.河网非恒定流的三级联合解法[J ].华东水利学院学报,1982,10(1):1—13.[3]丁训静,姚琪,阮晓红.太湖流域污染负荷模型研究[J ].水科学进展,2003,14(2):189—192.[4]逄勇,姚琪,濮培民.太湖地区大气—水环境的综合数值研究[M ].北京:气象出版社,1998.92—107.[5]罗缙,逄勇,罗青吉,等.太湖流域平原河网区往复流河道水环境容量研究[J ].河海大学学报(自然科学版),2004,32(2):144—146.[6]袁宏任,魏开湄,吴国平.水资源保护管理基础[M ].北京:中国水利水电出版社,1996.104—106.Study on flux of pollutants discharged intoTaihu Lake through main inflow river channelsLUO Jin 1,PANG Yong 1,LIN Ying 2,LUO Sheng 3,YE Xiao-ying 4(1.College of Enuironmental Science and Engineering ,Hohai Uniu.,Nanjing 210098,China ;2.College of Ciuil Engineering ,Hohai Uniu.,Nanjing 210098,China ;3.Shenzhen Shen-gong Power Seruice Co.Ltd.,Shenzhen 518001,China ;4.Enuironment Bureau of gulou District of Nanjing City ,Nanjing 210009,China )Abstract :According to the hydroIogicaI data for a wet year(1995),a normaI year (1988),and a dry year (1971)and the data of poIIutant receiving capacity of main river channeIs in the Taihu Lake Basin ,the water guantity and guaIity modeI for river channeIs in the pIain river network area of the Taihu Lake Basin and the wastewater Ioad modeI for the river basin ,which had been caIibrated and verified ,were empIoyed for caIcuIation of the Iake infIows through different river channeIs and their poIIutant concentrations for different seasons of each typicaI year.Based on the caIcuIated resuIts ,the fIux of poIIutants through main infIow river channeIs of the Taihu Lake was caIcuIated.In combination with the fIow direction in the river network ,it is concIuded that the fIux of poIIutants through the Zhihu Harbor is of the greatest infIuences ,which mainIy transfers poIIutants from Wuxi City.Key words :Taihu Lake Basin ;water guaIity modeI for river network ;fIux of Iake infIow531第2期罗缙,等太湖流域主要入湖河道污染物通量研究太湖流域主要入湖河道污染物通量研究作者:罗缙, 逄勇, 林颖, 罗升, 叶晓盈, LUO Jin, PANG Yong, LIN Ying, Luo Sheng , YE Xiao-ying作者单位:罗缙,逄勇,LUO Jin,PANG Yong(河海大学环境科学与工程学院,江苏,南京,210098), 林颖,LIN Ying(河海大学土木工程学院,江苏,南京,210098), 罗升,Luo Sheng(深圳市深供供电服务有限公司,广东,深圳,518001), 叶晓盈,YE Xiao-ying(南京市鼓楼区环境监理大队,江苏,南京,210009)刊名:河海大学学报(自然科学版)英文刊名:JOURNAL OF HOHAI UNIVERSITY (NATURAL SCIENCES)年,卷(期):2005,33(2)被引用次数:26次1.韩龙喜;陆冬平原河网水流水质数值模拟研究展望[期刊论文]-河海大学学报(自然科学版) 2004(02)2.张二俊;张东升;李挺河网非恒定流的三级联合解法[期刊论文]-华东水利学院学报 1982(01)3.丁训静;姚琪;阮晓红太湖流域污染负荷模型研究[期刊论文]-水科学进展 2003(02)4.逄勇;姚琪;濮培民太湖地区大气-水环境的综合数值研究 19985.罗缙;逄勇;罗青吉太湖流域平原河网区往复流河道水环境容量研究[期刊论文]-河海大学学报(自然科学版) 2004(02)6.袁宏任;魏开湄;吴国平水资源保护管理基础 19961.蒋咏.孙淑云.Jiang Yong.Sun Shuyun直湖港水环境综合整治探讨[期刊论文]-中国水利2009(23)1.龚蕾婷.蔡颖.刘华.於梦秋.冷欣.安树青生态治理工程对太湖入湖河道水环境改善效果的研究[期刊论文]-安徽农业科学 2012(28)2.曹卉.朱雪诞.李巍.左倬.闫红飞.吴巍巍贡湖环湖带河网污染物负荷及输移规律[期刊论文]-安徽农业科学2011(23)3.周燕.朱晓东.尹荣尧.孙翔太湖流域水环境长效管理研究[期刊论文]-环境保护科学 2010(3)4.尹荣尧.周燕.朱晓东江苏省太湖水污染防治对策措施[期刊论文]-环境保护科学 2010(3)5.毛桂囡芜申运河引江济太问题初析[期刊论文]-河海大学学报(自然科学版) 2009(1)6.程炜.刘洋.孙卫红.崔云霞入太湖河道水质达标研究——以无锡新区伯渎港为例[期刊论文]-水资源保护2008(6)7.王水.屈健.李冰.刘伟.柏立森太湖流域典型区域纺织行业污染特征分析[期刊论文]-环境科技 2012(5)8.颜润润.程炜.逄勇.刘洋.鲍春晖苏南运河污染特征及治理对策研究[期刊论文]-人民长江 2009(21)9.曹飞凤.陆芳.张李青基于ADCP测量的钱塘江主要断面污染物通量研究[期刊论文]-浙江水利科技 2007(1)10.庄巍.逄勇西太湖湖滨典型河网区与太湖水量的交换[期刊论文]-湖泊科学 2006(5)11.程炜.颜润润.刘洋.孙卫红基于控制单元的流域水污染控制与管理——以京杭运河苏南段为例[期刊论文]-环境科技 2010(1)12.陈亚男.逄勇.赵伟.罗缙望虞河西岸主要入河支流污染物通量研究[期刊论文]-水资源保护 2011(2)13.颜润润.程炜.逄勇.崔云霞.陈亚男苏南运河水质影响区污染负荷研究[期刊论文]-水土保持研究 2009(5)14.万晓凌.马倩.董家根.高鸣远江苏省入太湖河道污染物分析[期刊论文]-水资源保护 2012(3)15.陈雯.禚振坤.赵海霞.崔旭水环境约束分区与空间开发引导研究——以无锡市为例[期刊论文]-湖泊科学2008(1)16.王书航.姜霞.金相灿巢湖入湖河流分类及污染特征分析[期刊论文]-环境科学 2011(10)17.燕姝雯.余辉.张璐璐.徐军.王振平2009年环太湖入出湖河流水量及污染负荷通量[期刊论文]-湖泊科学2011(6)18.何虎.于谨磊.章铭.刘正文.李宽意太湖不同湖湾中铜锈环棱螺(Bellamya aeruginosa)的氮稳定同位素特征[期刊论文]-湖泊科学 2012(2)19.胡开明.逄勇.余辉.李喆.王民太湖水环境功能区调整方案[期刊论文]-河海大学学报(自然科学版) 2012(5)20.胡开明.逄勇.王华太湖湖体总氮平衡及水质可控目标[期刊论文]-水科学进展 2012(4)21.张大伟.李杨帆.孙翔.张方山.朱红兴.刘毅.张英.庄敏.朱晓东入太湖河流武进港的区域景观格局与河流水质相关性分析[期刊论文]-环境科学 2010(8)22.寇晓芳太湖流域主要污染物总量控制研究进展[期刊论文]-科技资讯 2010(5)23.WANG Xiao-long.LU Yong-long.HE Gui-zhen.HAN Jing-yi.WANG Tie-yu Exploration of relationships between phytoplankton biomass and related environmental variables using multivariate statistic analysis in a eutrophic shallow lake: a 5-year study[期刊论文]-环境科学学报(英文版) 2007(8)24.吴浩云大型平原河网地区水量水质耦合模拟及联合调度研究[学位论文]博士 2006引用本文格式:罗缙.逄勇.林颖.罗升.叶晓盈.LUO Jin.PANG Yong.LIN Ying.Luo Sheng.YE Xiao-ying太湖流域主要入湖河道污染物通量研究[期刊论文]-河海大学学报(自然科学版) 2005(2)。
太湖流域水环境综合治理总体方案-发展规划司教学提纲
太湖流域水环境综合治理总体方案-发展规划司太湖流域水环境综合治理总体方案太湖流域水环境综合治理范围(重点治理区、一般治理区)示意图第一章太湖流域水环境综合治理的重要性和紧迫性第一节太湖流域概况太湖是我国第三大淡水湖,水面面积2338平方公里,太湖流域物华天宝,历史源远流长,文化底蕴深厚,自古以来是国家财赋重地,是著名的江南水乡,被誉为“人间天堂”。
流域面积36895平方公里,是我国经济最发达的地区之一,在全国占有举足轻重的地位。
一、自然概况(一)地形地貌和气象太湖流域西部山丘区面积7338平方公里,中部平原区面积19350平方公里,沿江滨海平原区面积7015平方公里,太湖湖区面积3192平方公里(包括部分湖滨陆地)。
平原区河网交织,水流流速缓慢。
太湖流域属亚热带季风气候区,雨水丰沛,四季分明,夏季炎热。
年平均气温14.9~16.2℃,年日照时数1870~2225小时。
多年平均降水量1177毫米,多年平均水面蒸发量822毫米。
(二)水资源概况太湖流域多年平均水资源总量177.4亿立方米,人均、亩均水资源占有量分别为398立方米和727立方米。
长江多年平均过境水量9334亿立方米,2005年沿长江口门引水量81亿立方米。
(三)湖泊与河流水系太湖流域河网如织,湖泊星罗棋布,水面总面积约5551平方公里,水面面积在0.5平方公里以上的大小湖泊共有189个,湖泊面积40平方公里以上的6个。
主要湖泊特征见表1.1-1。
表1.1-1 太湖流域大中型湖泊形态特征流域内河道总长约12万公里,河网密度每平方公里3.3公里。
出入太湖河流228条,其中主要入湖河流有苕溪、南溪和洮滆等;出湖河流有太浦河、瓜泾港、胥江等;人工调控河道主要有望虞河等。
二、社会经济概况(一)基本情况2005年,太湖流域人口4533万人,人口密度每平方公里1000人左右。
流域内分布有上海、苏州、无锡、常州、镇江、杭州、嘉兴、湖州等8个大城市,城镇化率达73%。
太湖流域非点源污染特征与控制
太湖流域非点源污染特征与控制太湖是我国第三大淡水湖,位于长江中下游,是长江流域的重要组成部分。
它不仅是上海、江苏、浙江三省市的重要饮用水源地和经济支柱,也是国家级自然保护区和生态文明建设的重要区域。
太湖流域不仅存在点源污染,非点源污染也日益严重,给太湖生态环境和经济发展带来了巨大挑战。
因此,研究太湖流域非点源污染特征和控制措施具有极其重要的意义。
一、太湖流域非点源污染特征1. 非点源污染物质种多样,来源复杂。
太湖流域非点源污染物种繁多,包括土壤颗粒、养分、化学氧化需求量(COD)等。
2. 夏季和雨季是非点源污染强度高的时期。
夏季和雨季是太湖流域气象条件和人类活动水平最活跃的时期,在这个时期,非点源污染的强度会明显增强。
3. 不同地理单元非点源污染程度不同。
太湖流域南北地形差异较大,南部区域降水量大、流量大、侵蚀强度高,而北部为平原区,侵蚀作用相对较小。
其次,太湖流域不同地理单元人类活动频率、种类、强度等差异也较大,导致非点源污染程度的差异。
二、太湖流域非点源污染控制措施1. 科学合理地规划土地利用。
合理的土地利用规划可以有效控制非点源污染的生成和流入太湖,例如,降低农业废弃物的堆肥利用率、规范村庄建设、限制养殖池塘数量及密度等。
2. 采取措施加强了水土保持。
水土保持措施可有效控制太湖流域的非点源污染。
例如,建立梯田、种植林木、建设防护林带、优化耕作方式、设施化养殖等。
3. 发挥生态系统功能。
优化生态系统功能,加强河流、湖泊的水生态修复和重建,降低农业、工业和城市的污染物生成和污染排放,促进生态系统自身调节和修复。
4. 技术创新和管理创新。
在改善土地利用、提高水环境质量、促进生态系统复原能力等多方面采用各种技术手段和管理措施,积极推进太湖流域非点源污染的防治。
综上所述,太湖流域非点源污染对于太湖的生态环境和经济发展存在重大威胁。
为保护太湖环境和支持太湖经济的可持续发展,政府、企业和公众应共同努力,积极采取相关措施减少非点源污染,保障太湖流域的生态安全和绿色发展。
太湖流域跨界水污染的危害、成因及其防治
。
17 6
维普资讯
虞锡君 : 太湖流域跨界水污染的危害 、 因及其 防治 成
域河流 水污染 越 来越 严重 。邻域 上 游 区域 以水 污 染 为 代 价发展 污染项 目, 发 展 当地 经济 的 同 时 , 染 了本 地 和 在 污
下游 的水环 境 。下游 区域 享 受 不 到邻 域 上 游 工 商 项 目的 福利 , 却要 承受 跨界 水污 染 的恶果 。劣 质入 境 水削 弱 了邻
来 了严 重 的水 污 染 问题 成 为制 约 流 域 社 会 和 经 济 可 持 续
,
发 展 的主 要 因 素
,
。
政 府 和 水 利 部 门相 继 采 取 了
。 ,
一
系列 重
要 措 施 但 总 体 上 尚未 得 到 明 显 好 转
、
因此 深入 研 究跨
界 水 污 染 的危 害 成 因 及 其 防 治 是 建 立 和 完 善 水 环 境 保
域下游 的水 环境 承 载 能 力 , 响 其 一 、 、 产 业 的发 展 , 影 二 三 损害 其广大 群众 的切 身利益 。面对邻 域 上游 劣 质入 境 水 , 必然会 影 响 当地 企业 和 社 会 的 治污 积 极 性 , 会 诱 发 “ 还 做 做样 子” 的形 式主义 , 陷入 “ 污染 我也 污染 ” 你 的恶性 循 环 。
“
。
首先 跨
,
”
界 水 污 染 严 重 影 响 太 湖 水 质 不 断演绎 公 地 的悲 剧
,
、
。
太
太 资料来 源 :太 湖 流 域 水 资 源 保 护 局 《 湖 流域 省 界 水 体 资 源 质 量 状 况 通 报 》 5 5 6 7 7 9 9 1 10 3 期 第
太湖流域上游河网沉积物中铜的空间分布与污染特征
太湖流域上游河网沉积物中铜的空间分布与污染特征王聪慧(安徽理工大学地球与环境学院,安徽淮南232001)摘要:在太湖流域上游的河网中设置35个沉积物采样点,采集表层沉积物样品后,用Tessier法对不同形态的铜(Cu)进行提取分析,应用地积累指数法、次生相-原生相比值法评价河网中沉积物中Cu的潜在生态风险。
结果表明:太湖流域上游河网表层沉积物Cu浓度在14~252mg/kg,在空间上存在较大的差异,其中下游河段沉积物中铜的污染较为严重,Cu浓度最高出现在常州下游的入湖区域附近。
关键词:太湖流域;平原河网;沉积物;铜;生态风险中图分类号X524文献标识码A文章编号1007-7731(2020)17-0145-04Spatial Distribution and Pollution Characteristics of Copper in Upper River Network Sediments of Taihu Lake BasinWANG Conghui(School of Earth and Environment,Anhui University of Science and Technology,Huainan232001,China)Abstract:Thirty-five sediment sampling points were set up in the river network in the upper reaches of Taihu Basin. After the surface sediment samples were collected,different forms of Copper(Cu)were extracted and analyzed byTessier method,Then the potential ecological risk of Cu in the sediments in the river network was evaluated by the geocentesis index method and the secondary facies-primary comparison value method.The results show that the con⁃centration range of Cu in the surface sediments of the upper reaches of taihu Basin is14~252mg/kg,and there is a great difference in space,among which the copper pollution in the sediments of the lower reaches is relatively seri⁃ous,and the concentration of Cu is highest near the lake-entering area in the lower reaches of Changzhou.Key words:Taihu Basin;Plain river network;Sediments;Copper;Ecological risk重金属作为一种典型的环境污染物,其环境污染和生态环境效应倍受关注。
太湖流域论文:太湖流域水环境状况的形势分析
太湖流域论文:太湖流域水环境状况的形势分析摘要在分析总结2011年上半年流域水环境状况的基础上,从科学发展观的高度上对太湖流域治理及环境监管提出了五个建议:强力推进氮磷减排、力促产业结构调整、切实解决尾水出路、加大环境执法力度和有效建立联动制度。
关键词太湖流域;污染负荷;环境容量;减排;结构调整太湖流域地处长三角核心区,经济发达、工业密集、城镇林立,是我国经济最发达的地区之一,经济的快速发展带来了水环境的明显恶化,直到2008年太湖蓝藻爆发,经过两年的环境综合整治,太湖流域水环境质量有所提高,但是2011年上半年,受不利气象水文条件影响,太湖流域出现水体环境容量下降、自净能力变差、污染滞留蓄积于河道的严峻局面,从而引发入湖河流、国家考核断面、交界断面水质下降和水质波动。
太湖流域水质自动监测结果显示,2011年上半年,除太湖湖体水质基本保持稳定外,其余水体水质总体呈现下降趋势。
15条主要入湖河流中,有8条河流水质劣于ⅴ类,仅有梁溪河、小溪港、大港河、望虞河4条河流水质符合ⅲ类标准,与去年同期相比,有7条河流水质下降1-2个级别,也有3条河流水质改善1个级别。
国家考核断面水质达标率出现大幅波动,波动范围在67.3%-90.4%之间,3月份,孟津河丰义桥、京杭运河于墩大桥、太南运河何桥水厂、望虞河沙墩港等交界断面多次出现不同程度氨氮、总磷指标浓度异常上升的不正常现象。
1流域水环境污染形势分析1)污染物排放总量超过了环境容量是水质变差的主要原因。
入梅之前,太湖流域遭受多年不遇的持续干旱,降水较常年偏少6-7成,河流水量未能及时得到有效补充,水位长期处于低值,导致水环境容量下降,纳污能力变小;由于河流水位低,水流速度变慢,又导致河流自净能力的变差,污染物难以得到有效降解。
与往年同期相比,各工业企业开工正常,入河污染物排放量未出现显著变化,污染物排放总量超出环境容量的矛盾更为突出,水质下降成为必然。
2)流域经济发达、产业结构不合理、人口众多,工业及生活污染排放强度大。
太湖流域跨界水污染的危害、成因及其防治
太湖流域跨界水污染的危害、成因及其防治作者:虞锡君来源:《中国人口·资源与环境》2008年第01期摘要:跨界水污染严重影响流域水环境保护,严重干扰环境友好型社会的建设,引起了各方面的高度关注。
在客观分析太湖流域跨界水污染多方面危害的基础上,揭示了粗放型经济增长方式、水环境管理体制不合理和水污染防治的制度缺失是跨界水污染的三大成因,并针对性地提出;第一,实现流域管理体制创新是破解跨界水污染难题的根本。
第二,创建流域水生态补偿机制是破解跨界水污染难题的关键。
第三,构建水环境保护联合执法机制是破解跨界水污染的保证。
关键词:跨界水污染;流域;水生态补偿机制中图分类号:X52文献标识码:A文章编号:1002-2104(2008)01-0176-04近年来,跨界水污染事件频发,严重干扰环境友好型社会的建设,引起了各方面的高度关注。
太湖流域是我国经济最发达的地区之一。
然而,高速发展的流域经济却带来了严重的水污染问题,成为制约流域社会和经济可持续发展的主要因素。
政府和水利部门相继采取了一系列重要措施,但总体上尚未得到明显好转。
因此,深入研究跨界水污染的危害、成因及其防治,是建立和完善水环境保护长效机制的重要组成部分。
1跨界水污染的严重危害跨界水污染包括跨省、跨地级市、跨县、跨乡四个层面,其中,跨县水污染是最基本的层面,而跨省水污染是防治的难点。
跨界水污染具有多方面的严重危害。
首先,跨界水污染严重影响太湖水质,不断演绎“公地的悲剧”。
太湖沿岸区域分属苏州、无锡、常州、湖州等多个城市,数以千计的制造和服务企业通过人太湖河流或其他途径向太湖排放废水。
虽然多数企业的工业废水得到了相应的处理,但仍有部分工业废水和生活污水直接排放或不达标排放。
在目前情况下,各行政区域向太湖排污没有得到严格的控制,污染太湖的行政区域没有得到相应的惩罚,于是这一排污“公地”的水质必然恶化。
“十五”期间太湖各湖区水质状况见表1。
从表1可以看出,位于太湖西北侧的五里湖、梅梁湖、竺山湖的水质基本上处于Ⅴ类和劣Ⅴ类状态,这一水域是太湖污染最严重的部分,其余水域水质总体向好的方向发展。
常州市太湖流域水生态环境功能区水污染源排放情况分析
水生态环境功能分区是水环境管理从水质目标管理向水生态健康管理拓展的基础管理单元,是确定流域水生态保护与水质管理目标的基础[1]。
随着水环境管理要求的不断提升,水生态环境功能分区对于水污染防治具有越来越重要的意义,明确各主要区域功能类型及摸清其水污染物排放情况,是提升水环境管理水平,保障水生态安全的迫切需要[2]。
2016年,江苏省划定了太湖流域水生态环境功能区划,在太湖流域率先开展以水生态环境功能保护为目标的分区、分级、分类、分期管理试点,研究在长江、淮河流域推行水生态环境功能区划管理,实现流域环境管理模式转型[3]。
江苏省对水生态环境功能实行分区分级管控,划分生态I 级区(健全生态功能区)、生态Ⅱ级区(较健全生态功能区)、生态Ⅲ级区(一般生态功能区)、生态Ⅳ级区(较低生态功能区),实施差别化的流域产业结构调整与准入政策,其中对生态I 级区、Ⅱ级区重点实施生态保护,对生态Ⅲ级区、Ⅳ级区重点实施生态修复[1,4]。
常州市位于太湖流域上游,是太湖流域水环境管理的重要地区,针对其功能区内水污染物的排放情况进行研究,可以为生态环境、水利等水环境主管部门分区分级施策和精细管理提供技术依据[2]。
1研究区域基本情况1.1城市概况常州市位于北纬31°09′~32°04′,东经119°08′~120°12′,区位条件优越,地处江苏省南部、长三角腹地,与上海、南京两大都市等距相望。
现辖金坛、武进、新北、天宁、钟楼5个区,代管溧阳市1个县级市,共有36个镇、25个街道。
国土总面积43.85万hm 2,其中陆地面积36.18万hm 2、水域面积7.33万hm 2。
2019年末全市常住人口473.6万人,城镇化率达到73.3%,户籍总人口385万人,增长0.7%,人口自然增长率为1.2‰[5]。
1.2水生态环境功能区划根据国务院印发的《水污染防治行动计划》的相关要求,江苏省制定了《江苏省太湖流域水生态环境功能区划(试行)》,区划中将常州市划为16个水生态环境功能分区(陆域13个、水域3个),分属4个等级,其中生态Ⅰ级区2个、生态Ⅱ级区4个、生态Ⅲ级区8个、生态Ⅳ级区2个[1],具体情况见第42页表1。
太湖流域主要污染物总量控制研究进展
质 评价 总 河 长 5 6 7 米 , 0 .千 全年 期 9 . %的 污 染物 的输 入 量 占人 湖 总量 的 比例 为 化 学 01 评 价 河 长 水 质 劣于 Ⅲ 类 ; 湖 Ⅲ类 水 面 积 需氧 景 ( O r 的 6 . 8 T 的7 . 6 太 c DC ) 5 5 %、 P 7 3 %、 仪 占6 .%, 2 3 7 5 且9 . %的水 体为 富营 物 的 浓度 ×污 污 污 翟淑 华 等 口 过 对 环 太 湖 水 文 巡 测 资 。 通
太 湖 流 域 目前 最 突 出 的 环境 问题 是 太 需 求 的 日益 增 加 , 励 饲 养 家 禽 以 及 鼓 励 染 物 的流 帚 鼓 湖水 体 富 营 养 化 和 局 部水 域 的 有 机 污 染 问 沿 湖饲 养 水 产 品 成 为太 湖流 域 各 地 政 府 的 题 , 建军 等 从 2 0 年 的6 N2 o 年 的2 长 期 政 策 。 是 由于 农 业 施 肥 过 量 以 及化 料水 最 统计 方 法 比较 入手 , 算分 析2 0 ~ 沈 07 月 o8 但 计 00 月 , 取 了五 里 湖 、 梁 湖 、 选 梅 西部 沿 岸 区 、 湖 肥 利 用 率 不 高 , 上 养殖 场 养 殖 污 水 没 有 2 0 年 环 太 湖 河流 进 山湖 水 量 、 质 、 染 加 02 水 污
泊 , 体 自身净 化 能 力较 弱 , 水 由此 造 成 r流
层次分析法在太湖典型区域污染物总量分配中的应用
中图分类号 :X 2 52
文献标识码 :A
1 研 究 背 景
我 国 自“ 五 ” 间 开始 实施 污 染 物总 量 控制 ,实践 证 明其 是 控 制污 染 源 的发 展趋 势 、改 善 环境 六 期 质 量 和实 现经 济社 会 可 持续 发展 的重 要途 径 。 实行 总量 控 制 ,核 心 问题 是各 个 排 污单 位 或污 染 源之 间 如何 科学 、合 理地 分 配 区域 允许 的污染 物 排放 量 。 目前 ,针 对 总 量分 配方 法 的研 究 ,国外 学 者一
一
1 5 — 5
层 次 分 析法 在 太 湖 典 型 区域 污 染 物 问 题 分 配 中 的应 用 幸
娅
张万顺
王
艳
汤
怡
构模 型 ,如 图 1 所示 。
目标 层 A
准则 层 B
ห้องสมุดไป่ตู้
子准则层C
2
1
第9 第2 卷 期
.
中 国水 利 水 电科 学 研 究 院学 报
V1 o 9
.
N . o2
: 兰 ! !
竺 呈 型 !
竺 o ea dpeRe h Je0 sr d y 。 ea u,1 u snH m w sr c c n21
文章编号 :6 2 3 3 (0 0 — 15 0 17 — 0 1 2 1 )2 0 5 — 6 1
于 经济 优 化 的原 则采 取 的线 性 规划 、非线 性 规 划 ,以及 基 于 公平 性 原则 的等 比例 分 配 、按 贡献 率 分
配 等方 法 。但 由于 区域 间在 经 济 、环 境 、资 源 和管 理 等方 面存 在 的差 异 性 以及排 污 总量 控 制 系 统 所 具有 的不确 定性 n 。忽视 了这些 因素 ,所 制定 的污 染物 总量 分 配 方案 和 总量 削 减就 难 以达 到 预
典型入太湖河流总氮污染特征分析
典型入太湖河流总氮污染特征分析潘晨1,谢文理1,彭小明2,杨晓丽2,苏正昊2(1.常州市环境监测中心,江苏常州213001;2.东南大学土木学院市政工程系,江苏南京210036)摘要2011年7月 2012年4月对典型入河河流———太滆运河干流10个断面及33个支浜总氮含量共进行了3次监测,并提出了太滆运河水环境综合整治措施。
监测结果表明,太滆运河干流和支浜所有监测点总氮均超过了《地面水环境质量标准》(GB3838-2002)V 类水质标准。
单因素分析表明,春、夏、冬季太滆运河支浜和干流单因子污染指数I j 值都达到了2左右,干流I j 最大值位于分水大桥,为5.15,支浜I j 最大值位于小桥浜,为4.24。
3次调查总氮的超标率都高达100%,太滆运河及周围河网支浜总氮污染严重,主要是由于受太滆运河两岸陆源污染及客水影响较大。
关键词太滆运河;水环境;总氮;单因子分析中图分类号S273.2文献标识码A 文章编号0517-6611(2013)02-00751-03Analysis on Characteristics of TN Pollution in Typical Rivers Entering into Taihu PAN Chen et al (Changzhou Environment Monitoring Center ,Changzhou ,Jiangsu 213001)Abstract The water quality levels of 10sections of Taige Canal and 33tributaries were surveyed for 3times during July 2011to April 2012,the comprehensive control countermeasures for water environment in Taige Canal were put forward.The monitoring results showed that ,TN of canaland tributaries all beyond Surface Water Environment Quality Standard (GB3838-2002)V for standard of water.The single factor analysis showed that ,the I j value is up to 2,the maximum I j value is located in Fenshui Bridge in mainstream water ,reached 5.15,and the maximum I j value ,to 4.24in tributary by single factor analysis.Three times survey of total nitrogen all were up to 100%.The TN pollution situation of Taige Canal and tributaries is rather serious ,mainly affected by land-source pollution and guest water.Key words Taige River ;Water environment ;TN ;Single factor analysis基金项目江苏省太湖治理科研课题(TH2011205,TH2011306)。
东太湖主要污染物贡献量及三大污染源营养状况研究
东太湖主要污染物贡献量及三大污染源营养状况研究根据历年文献资料及实地调查所获取的数据,运用综合污染指数法和氮磷比研究东太湖主要污染物对东太湖水污染的贡献率及三种污染源的营养状况。
结果表明:总氮(TN)、总磷(TP)、氨氮(NH3_N)、高锰酸盐指数(CODMn)四种污染物中,总氮(TN)、总磷(TP)是影响东太湖水质的主要污染物,其中总氮的贡献量在50%以上并且呈逐年递增的趋势。
入湖河道(包括工业废水、生活污水和过往船只排放废水)、围垦围网养殖以及底泥污染这三种污染源中,入湖河道及围垦围网养殖的营养状况均为中营养接近富营养状态,氮磷比在10-30之间,处于极适合藻类生长的区间。
底泥的氮磷比低于10,对藻类生长无明显促进作用。
标签:污染物污染源贡献量营养状况东太湖东太湖具有优良的自然条件和丰富的渔业资源,自20 世纪70-80 年代网围养殖实验获得成功后,网围养殖的大力发展取得了极其显著的经济和社会效益[1]。
与此同时,由于缺乏科学的管理手段和环保意识,网围养殖的盲目发展对湖泊环境和水利、航运等产生了一定程度的不良影响,湖泊环境质量下降,湖泊沼泽化和富营养化现象日趋严重[2-3]。
网围养殖已成为东太湖重要污染源之一。
因此,确定东太湖污染源与主要污染物对于控制东太湖水污染有着重要的实际应用意义。
本文着眼于污染物及污染源方面,讨论分析污染源营养状况与各污染物对东太湖水污染的具体贡献量,为东太湖规划与治理提供依据。
1污染物及污染源的确定1.1污染物的确定影响一个水体的污染物种类十分繁杂,全部研究分析会使工作量变得十分庞大,且没有必要,因此只需选取其中主要的,对水质影响大的几种污染物来进行分析。
根据历年资料和实地调查汇总出自2005年至2012年四种污染物的浓度。
高锰酸盐(mg/l)分别为4.38、4.64、4.49、3.94、4.64、4.31、4.01、3.87。
氨氮(mg/l)分别为0.16、0.19、0.17、0.19、0.20、0.16、0.09、0.09。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
6 金 A. 中国湖泊环境【] c. 北京: 洋出版杜, 海 T N含量均在 40 m / 右 ,T . g L左 D N含量在 3 / . mg 0 L以上 。京杭运河 【] 相灿 冲 国湖 泊富营养化【 ] 19 27 3 2 9 5: 6 - 2 . 水质严重 , 从而导致进入武进港 、 直湖港的水质污染 日益严重 。 武进
1 品采 集 与 分 析 样 11研 究 区 域 .
京抗运河 2 武进 港 1 武进 港2 武进 港 3 武进 港 4
直湖 港 1 武直连接
直湖 港 2
图 1武进港直 湖港氮磷浓度分布图
主要是 由于运河船舶流量 武进 港 一直湖港水系 主要 由来 自锡 澄运 河以西 的武澄锡 区的 港和直湖港普遍偏 高且微小的上升趋势 , 水流速度 大, 质污染严重 。相较之下 , 水 直湖港水质较武进港水 汇水与京杭大运河交汇 , 然后经 由武进港 、 直湖港两条 主要 人湖河 大 , T T 道流人太湖 。目前太湖地 区受污染最为严 重的河段就是武进港 、 直 质差 ,N、P均远高于武进港水质。 从 图 1中了解到 , 研究区域 T N含量均处于严重污染范围 , 以 且 湖港河段 。在研究 区域 , 共铺设监测 断面 9处( 1 , 图 )分别设置在武 D N为 主 要 污染 物 , T T D N浓 度 占 T 的 9 %以上 。D N中包 括 N 0 T 进港 、 直湖港及京杭运河这三条只要河流 。 随水体流 向沿途铺设 , 能 N N、 H 一 O- N ; N和其他形态氮 , 中以 N 3 N为主要污染物质 , _ 其 O- - 部 够有效的监测 出水体的水质污染变化特点 。 分 N 2 N在水 体流动性 大 的时候 可 以与氧气充 分结合 ,氧化成 H一 1 . 品采集及监测指标 2样 O- 从而导致 N N污染尤为严重 。 - O- - 区域土地利用格局 以耕地 主要 监测指标有 总氮 (N) T 、溶解性总氮 ( T 、硝 酸盐氮 N N, D N) 和建设用地为主 , 这也是导致 N 3 N污染严重的原因之一 。 O- 一 从磷浓 ( O-N)氨态氮 ( H+N) 总磷 ( P 、 N3 、 - N4 、 一 T )溶解性 总磷 ( T ) 正磷 酸 DP 、 D P含量并不 高 ,P包括 D P和 P , r r T P 这说 明 盐( 0 一P 。所有监测指标均用采样器采集 3c P 一 ) 0m深 的水样测定 。 度分布图中可 以发现 , T P为主。 主要 由于大量船舶过往 , 引起水面颗粒物质 水样 品装 入 p < H 2的硫 酸处理过 的聚乙烯瓶 , 低温密封保 存 , 回 磷污染 主要 以 P 带 从而影响到 P P的浓度 。 实验室测定 。总氮 / 溶解性总氮使用碱性过硫酸钾消解紫外分光光 较多 ,
・
6 0・
科技 论坛
太湖流域武进港直湖港 N、 P污染空间分布特征研究
王 雪 陈 雷 ’ 余 辉
(、 1 吉林建筑工程学院, 吉林 长春 10 1 2 中国环境科 学研 究院湖泊生态环境创新基地 , 3 18 、 北京 10 1 ) 0 0 2
摘 要: 为把握 太湖流域入湖河流水体的 N、 P污染特征及其 空间分布 ,0 0年 8月在 武进 港及 直湖港水域 , 21 监测 了 9个河流 断面的 水质。研 究表 明, 武进 港、 直湖港水域 T N污染严重 , 水质严重超标 , 且全属于劣 v类水质 ;P污染严重, T 水质均在 v类水以上, 说明武进 港和直湖港属 于氮磷污染严重。武进港 、 直湖港水域中 D N 占T 9 % ̄上 , T T N0 D N为主要 污染物 ,P以 P T P为主要 污染物质 。水域 D N中 T 主要 以 N N为主要污染物质 , 究区域水质 中 N N浓度 占 D N的 6%。 O- _ 研 O_ T 4 入湖 河流溶解性 氮的大量输入 , 将成为引发 太湖水体 生态
系统 灾 变的 潜在 风 险 。
关键词 : 太湖流域; 氮磷营养结构 ; 空间分布 太湖 是我国第 三大淡水湖 , 于经 济发达 、 口密集 的长江 三 位 人 角洲的南边I 也是 国家确定 的“ 1 , 三河三湖 ” 水污染防治 的重点 湖泊 之一 , 更是江苏省水污染防治的重 中之重。2 0世纪 8 0年代 以来 , 随 着社会经济 的发展 , 特别是工业化与城市化进程 的加快 , 湖富营 太 养化 现象 日益严重 , 未来这种恶化趋势会更加严峻 。关于太湖富营 养化的相关研究颇多 , 主要集 中在太湖湖体及 主要 河流人湖 口, 对分布研究区域水 网的相对较少 。 由于入湖河流直接影响湖泊的整 体水质状况 , 制源头污染是太湖水环境治理 的关键 , 控 只有入湖 河 流水质不断得以改善 , 治理太湖 的 目标才能实现。武进港和直湖港 是重要的入太湖河流 , 区域 内河流污染严重 , 对于太湖水质有着 重 要的影 响。所 以本研究选择武进港和直湖港 区域作为调查对象 , 分 析河 流水质污染状况及空 间分布特征 , 以期为 区域水环境治理和区 域规划调控提供科学依 据。
4B es ur n m s o r g cl r n h e r i sn o i t h 类和劣 v类水质为主。从整体可以看 出, 武进港和直湖港水域水质 []or P C M.N tete i i sf m ar u ue i te N te- a s assad rm de 1 Wa rSi eh o,19 ,3 4 ) n s[ e 9 / l 污染十分严重 , 能够探 明水质恶化原 因, 才能为治理太湖水 质提供 l d,cue n e e i J. t c T c nl 6 3 ( 5: l3 9 . 8 —1 0 科学依据 。
3结论 度 法 ( B 19 — 9 , 硝 酸 盐 氮 使 用 酚 二 磺 酸 分 光 光 度 法 G 1 84 8 ) 31 . 武进港 、 直湖港水域 T N污染严重 , 水质严重超标 , 且全属 于 ( B 4 0 8 )氨态氮使用纳什试剂分光光度法( B 4 9 8 )总磷 G 78—7 , G 77 — 7 。 T 水质均在 V类水 以上 , 说明武进港和直 / 溶解 总磷使用钼酸铵分光光度法 ( B 19 — 9 , G 1 83 8 )正磷 酸盐使用磷 劣 V类水质 ;P污染严重 , 湖港 属于氮磷污染严重 。 钼 蓝 比色 法 ( BT 5 8 19 ) G /8 3 — 9 5 。 32武进 港 、直湖港水域中 D N占 T 9 %以上 , T . T N0 D N为 主要 污 2河 流污 染 及 其 分 布 特征 染物 ,P以 P T P为主要污染物质。 21河 流 污 染 特 征 . 33水域 D N中主要 以 N , N为主要 污染 物质 ,研究 区域水 . T O- - 太湖流域人湖河流武进港 、 直湖港区域水质 污染非 常严重 。研 质中 N 3 N浓度 占 D N的 6%。 O- - T 4 究 区域河流水体根据 G 3 3 — 0 2水质评价标准 , T B 8820 以 N为研究标 参 考 文 献 准值时 , 研究期间各河流水质全部为劣 V类 。由此可见太湖流域上 1 1 中国湖泊环境[ . M】 北京: 海洋 出版社, 9 :6 . 1 56 8 9 游地区水质氮污染 已经达到了非常严重的程度 。以 N ; N为研究 『 金相灿等著. H一 2-  ̄ - 徐枫, , 徐彬 高怡. 太湖水质及 富营养化 变化 趋势分析[. J 水 ] 标准值 时 , 水质相对有 明显好 转 , 主要 由于研究 区域河 流均属于较 【] 新伟, 2 0 () 为大型的运河 , 过往船舶较多 , 在不断 的翻滚和较大的流速下 , 致使 资源保护,091. 夏源陵, 吴安之, 江苏太湖地 区水污染物及其 向水体 的 等. N 4 N可 以充 分的与氧气接 触 , H+ 一 氧化成 N 3 N, 而导致 N f N 【] O- 从 - O - 3李荣刚, J湖泊科 学,001() 4 — 5 . 1 2 0 ,22: 7 13 1 浓度相对较低 。 T 以 P为研 究标准值时 , 研究期间各河 流水质 以为 v 排放 量『 .
『 Tm U S , o y E a a n g c l rln n on— o r ol— 5 i R J l . v l t g a r ut a o p it suc p i ] l u i i u e u 2 河 流 污 染 分 布特 征 . 2 o n 武进港 和直湖港区域是 目前太湖地区受污染最为严 重的河段 , t n s g n e r td eo r phc nbr to s se s nd y r l g l u i it g ae g g a i it ma in y t m a h d o o — /w i J o : 监测断面处 于由京杭运河及运河 出水河段 ,各形态氮含量均较 高 , i ae q a t moe ] n i n Q a,19 , 312 — 5 c tr u ly d[.JE vr ul 9 4 2 () 5 3 .