长江口区域饮用水源地有机污染特性研究
长江入海口浅层沉积物中典型有机氯农药分布特征
2011年10月October2011岩 矿 测 试ROCKANDMINERALANALYSISVol.30,No.5~收稿日期:2011-05-12:修订日期:2011-07-18基金项目:中国地质调查局地质调查工作项目(1212010816020)作者简介:马健生,硕士,助理工程师,从事环境有机污染分析应用研究。
E mail:mjs1015@163.com。
文章编号:02545357(2011)05 长江入海口浅层沉积物中典型有机氯农药分布特征马健生,胡瞡珂,沈加林,魏 峰,沈小明(南京地质矿产研究所实验测试中心,江苏南京 210016)摘要:对长江入海口包括江苏启东,上海崇明岛、长兴岛、横沙岛等地区的浅层沉积物中典型有机氯农药(OCPs)的分布情况进行了研究。
采用气相色谱-电子捕获检测器进行检测,方法检出限为0.10ng/g,回收率为62.4%~116.7%,精密度(RSD)为2.7~8.3%。
调查分析结果显示,长江入海口沿岸均存在轻度和中度的OCPs污染,主要检出物总滴滴涕(∑DDTs)浓度范围为1.22~626.43ng/g。
深度(0~80cm)采样检测结果表明,研究区表层及深度样品中DDTs均有不同程度检出,浅层沉积物中DDTs在0~20cm区域占检出总量的58.1%;其次是20~40cm区域,占总量的30.8%;40~60cm区域为8.2%;60~80cm区域为2.9%,即浅层沉积物中DDTs主要集中在0~40cm的区域,部分点位40~80cm能够检出少量DDTs。
提供的数据为该地区OCPs垂直分布提供参考。
关键词:浅层沉积物;长江入海口;有机氯农药;采样深度TheDistributionCharacteristicsofTypicalOCPsinShallowSedimentsofYangtzeRiverEstuaryMAJian sheng1,HUJing ke,SHENJia lin,WEIFeng,SHENXiao ming(ResearchCenterofNanjingInstituteofGeologyandMineralResources,Nanjing 210016,China)Abstract:Keywords:shallowsediments;YangtzeRiverestuary;organochlorinepesticides;samplingdepth—81—有机氯农药(OCPs)作为一种快速有效的防治病虫害的农药,在农业上曾经得到广泛的推广及应用。
环境因素对溶解性有机质(DOM)与砷_锑相互作用的影响
环境因素对溶解性有机质(DOM)与砷/锑相互作用的影响∗王㊀颖㊀余艳鸽㊀张曼曼㊀沈潺潺㊀张㊀笛(北京师范大学环境学院水沙科学教育部重点实验室,北京100875)摘要:利用荧光发射光谱和三维荧光光谱研究了环境因素(pH值㊁盐度㊁共存离子和光照)对长江口不同区域(南支岸边㊁北支岸边㊁河道和海域)沉积物提取DOM样品与砷/锑(As/Sb)之间相互作用的影响㊂结果表明,DOM的荧光强度随水体pH值的升高而增大,其主要归因于类蛋白峰B㊁D峰的增强㊂Sb3+对类蛋白峰B㊁D的淬灭最为明显,但不同pH值条件对DOM与As/Sb相互作用的影响不大㊂盐度的增加可促进As/Sb与DOM的结合㊂Ca2+的加入可减弱As/Sb对DOM类蛋白荧光的淬灭作用,因此Ca2+抑制DOM与As/Sb的相互结合,并且随Ca2+浓度的增加抑制作用增强㊂Mg2+的影响很小㊂光照可促进DOM自身发生光降解,其对As5+淬灭类蛋白D峰有明显的促进作用㊂关键词:长江口;溶解性有机质;砷/锑;环境因素DOI:10 13205/j.hjgc.201512007THEEFFECTOFENVIRONMENTALFACTORSONTHEINTERACTIONBETWEENAs/SbANDDOMWangYing㊀YuYange㊀ZhangManman㊀ShenChanchan㊀ZhangDi(TheKeyLaboratoryofWaterandSedimentSciences,MinistryofEducation,SchoolofEnvironment,BeijingNormalUniversity,Beijing100875,China)Abstract:Theeffectsofenvironmentalfactors(pH,salinity,ionsandsunlight)ontheinteractionbetweentrivalentorpentavalentAs/Sbanddissolvedorganicmatter(DOM)insedimentsfromtheYangtzeEstuary(thenorthandsouthnearshore,theriverchannelandtheadjacentcoastalarea)werestudiedusingthefluorescenceemissionspectrumandexcitationemissionmatrixspectra.TheresultsshowedthatDOMfluorescenceintensityincreasedwiththepHincreasing,whichmaybeduetotheincreaseoftheprotein⁃likecomponents(protein⁃likepeakBandD).Theprotein⁃likeeakBandDwerequenchedobviouslybySb3+.ThelittleinfluenceofpHontheinteractionbetweenAs/SbandDOMwasobserved.AdecreaseinfluorescenceintensitywasfoundaftertheadditionofNaClintheDOM⁃As/Sbsolution.TheadditionofCa2+decreasedthequencheffectofAs/Sbontheprotein⁃likecomponents.ThisinhibitioneffectincreasedwiththeincreaseofCa2+concentration.NoinfluenceofMg2+wasobserved.SunlightcouldleadtothedegradationofDOMitself.Thefluorescenceintensityofprotein⁃likepeakDsignificantlyweakenedwiththeadditionofAs5+inthesunlight.Keywords:YangtzeEstuary;dissolvedorganicmatter(DOM);As/Sb;environmentalfactors㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀∗国家自然科学基金(21177013);国家重点基础研究计划(973)项目(2010CB429003);国家国际科技合作专项(2013DFR90290)㊂收稿日期:2015-06-110㊀引㊀言溶解性有机质(DOM)是土壤和自然水体中的一种重要的㊁活跃的化学组分,它是一种带有多种功能基团的混合物,在水环境中扮演着重要角色[1⁃2]㊂有研究表明:DOM中含有 COOH㊁ OH㊁ CH2㊁ CH3㊁CO㊁ NH2㊁OC NH2等多种官能团,它能够影响环境的酸碱特性,污染物质的吸附和解吸以及迁移和转化作用,对各种物理㊁化学和生物过程都能够产生重要影响[3⁃4]㊂随着人们对水中重金属和有机污染物的关注程度逐渐增强,DOM的研究也得到了人们的普遍关注㊂而之前的研究者发现,来源不同的DOM,其化学组成和性质(极性和分子量等)都具有较大差异[5]㊂长江口是世界最大的河口之一,同时也是中国最重要的商业化和工业化中心㊂近年来,随着经济和工业的迅速发展,大量的污染物流入长江然后沉入沉积物中,使长江口的一些污染物的含量超过其临界浓度㊂另外,围绕长江的一大批重大水利工程的建设,如三峡工程和南水北调工程等[6],势必会影响长江口的水沙径流量等水物理化学环境㊂水环境中的水力条件㊁盐度分布等发生的变化势必会影响污染物的迁移转化[7]㊂砷和锑是同主族的类金属元素,近年来,随着化学工业㊁冶炼工业的发展,化石燃料的燃烧等一系列在工业的广泛使用,越来越多的砷㊁锑污染物及其化合物进入水体中[8⁃9]㊂而且最近几年的研究表明长江口沉积物中砷的平均浓度大于效应临界浓度TEL值[10],具有潜在的生态危险㊂锑目前已被美国环境保护总局(USEPA)和欧盟(EU)列为优先控制污染物[11]㊂因此,研究砷㊁锑进入长江口后的迁移转化尤为重要[12]㊂本文系统地阐述了不同环境因素对DOM与砷㊁锑相互作用的影响㊂1㊀实验部分1 1㊀研究区域与样品采集于2010年8月,采集长江口4个研究区域沉积物样品:长江口南支岸边(N1 N17)㊁北支岸边(N18 N33)㊁河道(R1 R10)和海域(C1 C20),采样点分布如图1所示㊂分别采集取表层0 2cm深度的沉积物保存至铁盒中置于冷暗处㊂图1㊀采样点分布Fig.1㊀Distributionofsimplingsite1 2㊀材料与方法1 2 1㊀样品预处理将沉积物样品按区域分别混合后装入不锈钢样品盒中,然后在室温下用高速离心机对样品以5000r/min进行离心分离10min,利用事先烧过的(450ħ,4h)0 22μm的玻璃纤维膜(GF/F,Whatman,UK)过滤离心,然后取其上层水,滤液混合均匀后得到北岸㊁南岸㊁河道㊁海域4个孔隙水DOM样品㊂样品储存在4ħ的冰箱里㊂1 2 2㊀荧光淬灭滴定实验1)pH对DOM⁃As/Sb结合的影响㊂滴定前,所有样品用超纯水进行稀释至DOC为10mg/L以消除DOM浓度的影响㊂首先取足够用的长江口4个区域孔隙水DOM溶液,分别用HCl和NaOH溶液将4个区域的孔隙水DOM溶液的pH值分别调至4 0㊁7 0㊁10 0,加入的pH调试剂总量不超过100μL,忽略浓度稀释效应㊂取若干个20mL的棕色聚丙烯瓶,然后分别移取调节好的各个区域不同pH值的DOM样品10mL,之后分别滴加0 2mol/L的Sb(Ⅲ)㊁Sb(Ⅴ)㊁As(Ⅲ)和As(Ⅴ)溶液,使4种离子溶液的浓度为1mmol/L㊂将样品均置于黑暗处于25ħ,120r/min下充分振荡24h㊂然后将振荡好的溶液转移至比色皿中,使用Cary50UV⁃Visiblespectrophotometer(UV⁃VIS)(Varian,Inc.,Australia)进行荧光发射光谱(激发波长为335nm)和三维荧光光谱测定,确定不同pH对DOM⁃As与DOM⁃Sb结合的影响㊂三维荧光光谱的测定采用HITACHIF⁃4600荧光分光光度计(日立,日本),样品装入1cm石英荧光样品池于室温下检测,以Mill⁃Q水为空白,进行荧光扫描㊂激发光谱扫描范围为200 400nm;发射光谱的扫描范围为290 550nm,带通均为5nm;光谱的速度为2400nm/min,光电倍增管的电压为700V㊂2)NaCl盐度对DOM⁃As/Sb结合的影响㊂取10mL北岸沉积物孔隙水DOM溶液,分别加入0 2mol/L的Sb(Ⅲ)㊁Sb(Ⅴ)㊁As(Ⅲ)和As(Ⅴ)溶液,使4种离子溶液的浓度为1mmol/L㊂之后分别加入不同量NaCl溶液使得反应体系中的NaCl浓度分别为0,0 1,0 2,0 4,0 6,0 8mol/L,将样品均置于黑暗处25ħ,120r/min下充分振荡24h㊂然后将振荡好的溶液进行荧光发射光谱测定和三维荧光测定㊂3)共存离子对DOM⁃As/Sb结合的影响㊂取10mL北岸沉积物孔隙水DOM溶液分别加入0 2mol/L的Sb(Ⅲ)㊁Sb(Ⅴ)㊁As(Ⅲ)和As(Ⅴ)溶液,使4种离子溶液的浓度为1mmol/L㊂之后分别加入不同量Mg(NO3)2㊁Ca(NO3)2溶液使得反应体系中的Mg2+与Ca2+浓度分别为0,0 1,0 5,1,25,50,100μmol/L,然后将样品均置于黑暗处25ħ,120r/min下充分振荡24h㊂然后将振荡好的溶液进行荧光发射光谱测定和三维荧光测定㊂4)光照对DOM⁃As/Sb结合的影响㊂取10mL北岸沉积物孔隙水DOM溶液分别加入0 2mol/L的Sb(Ⅲ)㊁Sb(Ⅴ)㊁As(Ⅲ)和As(Ⅴ)溶液,使4种离子溶液的浓度为1mmol/L㊂将一组样品置于25ħ恒温光照培养箱中,另一组溶液用锡箔包裹避光进行对照实验,在120r/min下充分振荡24h使其充分反应㊂然后将振荡好的溶液进行荧光发射光谱测定和三维荧光测定㊂2㊀结果与讨论2 1㊀pH对DOM⁃As/Sb结合的影响长江口4个区域样品的DOM荧光发射光谱(激发波长为335nm)随pH的变化见图2㊂结果显示:在不同pH条件下,长江口DOM的荧光发射光谱最大峰值均出现在430nm左右,表明DOM是由许多荧光基团(未饱和羟基和碳基等)混合而成,且不同pH值并未改变DOM荧光峰的形状㊂但从4个区域荧光发射光谱的荧光强度来看,pH为4时,荧光强度均为最低,而pH为10时,荧光强度均为最高,表明pH影响了DOM的最大荧光强度㊂有文献报道[14,16]溶解有机质的荧光强度随pH值升高而增强,荧光光谱的这种变化与有机大分子结构中的酸性基团(如苯酚基团)以及自身的分子构型随pH的改变有关㊂在酸性条件下,DOM腐殖质分子呈卷曲状态,而在中性和碱性条件下,由于腐殖质分子之间的排斥作用其构型变为线性,使得DOM中更多的荧光基团裸露到溶液中,导致荧光强度增强㊂利用三维荧光发射光谱分析长江口不同区域的DOM可以看出,其主要由类蛋白峰B和D㊁类腐殖酸A峰组成㊂不同pH条件下北岸DOM3个三维荧光峰(图3)荧光强度影响不同,随着pH值增加,DOM的类蛋白峰B㊁D的荧光强度逐渐增强,而类腐殖酸A峰的荧光强度逐渐降低㊂加入As和Sb后,各个pH梯度溶液荧光强度降低或者变化较小,其中Sb3+对类蛋白峰B㊁D的淬灭最为明显㊂As和Sb对类腐殖酸A峰淬灭变化不大㊂a 河道;b 海域;c 北岸;d 南岸㊂1 pH=4;2 pH=7;3 pH=10㊂图2㊀pH对DOM荧光发射光谱的影响Fig.2㊀TheinfluenceofpHonfluorescenceemissionspectrumofDOM对比图3中不同pH值条件下DOM的淬灭情况可以看出:As和Sb加入后,DOM溶液荧光淬灭的变化趋势与未加入As/Sb时DOM的荧光强度变化趋势基本一致(除pH=7时),说明pH值的变化主要影响DOM本身的荧光强度,而对As/Sb与DOM相互结合的影响不大㊂这与董丽娴[15]研究pH值对砷-DOM结合的影响结论一致㊂2 2㊀NaCl盐度对DOM⁃As/Sb结合的影响不同NaCl盐度下DOM与As㊁Sb相互作用前后的荧光发射光谱如图4所示㊂随着NaCl浓度的增加,DOM自身的荧光强度基本不变,表明盐度对DOM的荧光强度影响不大㊂但加入4种As㊁Sb离子后,DOM⁃Mn+结合体的荧光强度都有逐渐降低的趋势,其三维荧光光谱结果显示各个峰强度也有逐渐降低的趋势(图5)㊂当c(NaCl)>0 4mol/L时,NaCl对于DOM⁃Sb3+的淬灭影响尤其明显㊂这些现象表明虽然盐度对DOM自身的荧光强度影响不大,但随着盐度的增大,促进了As㊁Sb离子对DOM的淬灭作用,增强了两者的结合能力㊂盐度对DOM与污染物结合的影响原因可能是Na+㊁Cl-离子对DOM⁃Mn+产生了共同淬灭或促进淬灭作用㊂a B峰;b D峰;c A峰㊂ʏDOM;ӘAs3+;һAs5+;▼Sb3+;◀Sb5+㊂图3㊀pH对DOM⁃As/Sb不同三维荧光峰淬灭影响Fig.3㊀TheinfluenceofpHontheinteractionofAs/SbandDOMa DOM⁃As3+;b DOM⁃As5+;c DOM⁃Sb3+;d DOM⁃Sb5+㊂图4㊀盐度对DOM荧光发射光谱的影响(激发波长:335nm)Fig.4㊀TheinfluenceofNaClsalinityonfluorescenceemissionspectrumofDOM(excitationwavelength:335nm)a DOM⁃As3+;b DOM⁃As5+;c DOM⁃Sb3+;d DOM⁃Sb5+㊂ʏ B峰; Ә A峰; һ D峰㊂图5㊀盐度对DOM⁃As/Sb不同三维荧光峰淬灭影响Fig.5㊀TheinfluenceofNaClsalinityontheinteractionofAs/SbandDOM2 3㊀共存离子对DOM⁃As/Sb结合的影响Mg2+㊁Ca2+加入后DOM与As㊁Sb结合的三维荧光峰值变化如图6㊁图7所示㊂可以看出:随着Mg2+浓度的增加(图6),DOM⁃Mn+结合体的荧光强度变化不大,各荧光峰有微弱的增强趋势,说明Mg2+和4种离子间存在微弱的竞争作用,但整体上对DOM⁃Mn+影响不大㊂随着Ca2+的加入(图7),DOM⁃Mn+的类蛋白峰B㊁D的荧光强度都逐渐增强,而类腐殖酸A峰变化不大,这说明Ca2+对As㊁Sb离子和DOM的结合有一定的竞争作用,Ca2+的加入可使As㊁Sb从DOM体系的类蛋白结合位点中释放出来,因此Ca2+能够显著增强DOM的类蛋白荧光,而对类腐殖酸荧光的增强作用不明显㊂这与Lu[17]㊁付平青[13]研究Ca㊁Mg对DOM⁃Hg的研究结果一致㊂在实验条件下,Ca2+对As㊁Sb与DOM的结合起到一定抑制作用,并且随着浓度的增加抑制作用增强,因此Ca2+对DOM与污染物的结合作用不容忽视㊂a DOM⁃As3+;b DOM⁃As5+;c DOM⁃Sb3+;d DOM⁃Sb5+㊂ʏ B峰; Ә A峰; һ D峰㊂图6㊀Mg2+对DOM⁃重金属不同三维荧光峰淬灭影响Fig.6㊀TheinfluenceofMg2+ontheinteractionofAs/SbandDOMa DOM⁃As3+;b DOM⁃As5+;c DOM⁃Sb3+;d DOM⁃Sb5+㊂ʏ B峰; Ә A峰; һ D峰㊂图7㊀Ca2+对DOM⁃重金属不同三维荧光峰淬灭影响Fig.7㊀TheinfluenceofCa2+ontheinteractionofAs/SbandDOM2 4㊀光照对DOM⁃As/Sb结合的影响图8为有光照和无光照条件下DOM溶液和DOM⁃Mn+体系的三维荧光图谱㊂可以看出:在光照存在条件下,DOM的荧光强度有所减弱,说明光照使DOM溶液中的荧光性物减少,这与傅平青[20]的研究内容一致㊂有文献报道[21],DOM在太阳光照射条件下会发生一系列光降解反应,导致DOM的结构破坏,进而失去光学特性(称为光漂白)㊂这表明光照促进了DOM的自身降解㊂DOM⁃Mn+体系的荧光强度在有光照和无光照的条件下,荧光强度都有一定的降低,说明DOM溶液中部分荧光性物质与As㊁Sb结合,发生淬灭,削弱了DOM溶液的荧光性㊂在光照条件下,相比较而言,As5+对类蛋白峰D的淬灭最为明显㊂a B峰;b D峰;c A峰㊂ʏDOM;ӘAs3+;һAs5+;+Sb3+;∗Sb5+㊂图8㊀光照对DOM⁃重金属不同三维荧光峰淬灭影响Fig.8㊀TheinfluenceoflightontheinteractionofAs/SbandDOM3㊀结㊀论长江口孔隙水中DOM荧光特性及其与As/Sb的相互作用受多种环境因素影响㊂pH值主要影响DOM自身的荧光强度,其随pH值的升高而增大,而加入As/Sb后DOM的荧光强度变化趋势基本一致,表明pH对DOM⁃As/Sb影响不大㊂盐度的增加可促进As/Sb对DOM的淬灭作用㊂Ca2+的加入使As/Sb对DOM类蛋白荧光淬灭作用减弱,而Mg2+对该体系的影响较小㊂光照可促进DOM自身发生光降解,其对As5+淬灭类蛋白D峰有明显的促进作用㊂DOM中存在多种结合基团和位点,其与砷㊁锑的相互作用极其复杂,DOM的存在可影响水环境中砷㊁锑的迁移转化㊂参考文献[1]㊀黄泽春,陈同斌,雷梅.陆地生态系统中水溶性有机质的环境效应[J].生态学报,2002,22(2):259⁃269[2]㊀陈同斌,陈志军.土壤中溶解性有机质及其对污染物吸附和解吸行为的影响[J].植物营养与肥料学报,1998,4(3):201⁃210 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长江口及近海水环境中新型污染物研究进展
长江口及近海水环境中新型污染物研究进展一、概览随着工业化和城市化的快速发展,长江口及近海区域正面临严峻的新型污染物环境挑战。
这些新型污染物具有毒性、稳定性强、难以降解等特点,对生态系统和人类健康构成严重威胁。
国内外学者对长江口及近海水环境中新型污染物的研究逐渐成为热点。
本文旨在概述近五年来该领域的研究进展,以期为进一步深入了解新型污染物的污染特征与生态效应提供参考。
随着环境监测技术的不断发展和提高,研究者们已经从各种环境样品中检测出数百种新型污染物,涵盖了重金属、有机污染物、持久性有机污染物、内分泌干扰物质等多种类型。
新型纳米污染物和医药活性化合物等新型污染物的研究逐渐受到关注。
这些新型污染物在环境中广泛存在,且对生态系统的毒性作用显著。
从地理位置分布上看,长江口和杭州湾是新型污染物在长江流域的主要汇和扩散区。
研究人员已在该区域检测到了包括重金属、有机污染物和纳米颗粒等在内的多种新型污染物。
这些污染物不仅对海洋生物产生毒性效应,还可能通过食物链对人类健康造成潜在威胁。
面对日益严重的新型污染物环境污染问题,国内外的研究者们积极开展了相关研究工作。
通过分析现有文献资料,可以发现目前对于新型污染物研究主要集中在以下几个方面:随着科学技术的不断发展和创新,新型污染物研究在长江口及近海环境中扮演着越来越重要的角色。
了解这些新型污染物的研究进展,对于揭示其环境污染特征、制定有效的环境政策以及保护生态环境具有重要意义。
目前对于新型污染物的研究仍存在许多亟需解决的问题,如其环境行为的深入表征、风险评价方法的完善以及去除技术的创新等方面。
未来的研究应继续加强跨学科合作,从环境系统中抽取关键因子,为区域环境管理提供科学依据和技术支持。
1. 新型污染物的概念及其重要性随着工业化的快速发展和人类活动影响的加剧,水体环境中的新型污染物日益受到关注。
这些新型污染物具有化学稳定性、生物难容性和高毒性等特点,能在环境中持久存在并累积,对生态系统和人类健康构成严重威胁。
长江口湿地沉积物中的氮_磷与重金属
研究简报 NO TE长江口湿地沉积物中的氮、磷与重金属全为民,韩金娣,平先隐,钱蓓蕾,沈盎绿,李春鞠,施利燕,陈亚瞿(农业部海洋与河口渔业重点开放实验室,中国水产科学研究院东海水产研究所,上海200090)摘要:研究了总氮N T、总磷P T、重金属Cu,Zn,Pb和Cd在崇明东滩湿地沉积物中的分布与累积特征。
结果表明,N T和重金属表现为:芦苇带>互花米草带>海三棱镳草带>光滩,即从光滩至芦苇带,从南部至北部,N T和重金属的质量分数呈现逐步增加的趋势。
由于高潮带以细颗粒为主,有机质含量较高,因此N T和重金属表现出相应的富集;而沉积物P T在各个潮带呈均匀分布,这主要与沉积物中磷的化学形态组成有关。
与上海南岸潮滩湿地和世界其他河口湿地相比,东滩湿地沉积物中重金属的质量分数相对较低,表明它是一块保存较为完好未受到污染的天然湿地,这主要与长江径流对污染物的稀释作用有关。
关键词:长江口湿地;养分;重金属;分布;累积中图分类号:P734 文献标识码:A 文章编号:100023096(2008)0620089205 河口湿地是一类独特的生态系统,在海洋、陆地界面间形成重要的污染物屏障,在维护自然生态平衡、生物多样性保护、环境净化等方面具有重要的生态功能。
在自然和人类活动的双重驱动下,河口湿地的生物地球化学循环过程不仅影响着区域的物质循环、能量流动和湿地生产过程。
同时,由于近海环境污染的日益严重以及可持续发展的需要,揭示湿地在营养盐及重金属循环中的功能,认识营养盐及重金属在湿地中的迁移和循环机制是十分必要的[1,2]。
长江口作为世界性的特大型河口,由长江径流携带而来的大量泥沙在此沉积形成了丰富的湿地资源。
有关学者在长江口湿地开展了一些研究,主要集中在氮磷的存在形态[3~5]、重金属在根际的富集[6~8]及沉积物2水体界面的营养盐交换[9]等方面。
而系统地研究营养盐和重金属在河口湿地的分布与累积特征比较少见。
长江口潮滩环境下厌氧氨氧化(Anammox)过程及形成机制研究的开题报告
长江口潮滩环境下厌氧氨氧化(Anammox)过程及形成机制研究的开题报告1. 研究背景和意义长江口是中国最大的河口之一,是长江三角洲地区的经济、环境和文化中心。
由于人口密度高、工业活动频繁、农业生产压力大等原因,长江口水环境受到了严重污染,其中氨氧化是主要的有机物降解途径之一。
过去的研究表明,厌氧氨氧化(Anammox)可以在异氰酸盐和铵的共存下,利用来自氨氧化和硝化反应的氮氧化物,通过的反应生成氮气,从而对水体中氮的去除具有重要意义。
因此,研究长江口潮滩环境下厌氧氨氧化过程及形成机制,对于提高水环境质量,降低氨氮排放,具有重要的理论和实践意义。
2. 研究内容本研究将采用实验室模拟模型,通过模拟河口潮滩环境下不同水位、水温、铵浓度等因素的变化,研究厌氧氨氧化反应、微生物群落结构与氮素物质代谢关系等方面的变化规律。
具体研究内容包括:1)潮滩环境下厌氧氨氧化反应动力学特征研究;2)不同外界环境因素对厌氧氨氧化反应的影响研究;3)厌氧氨氧化菌群落结构的时空分布研究;4)厌氧氨氧化反应与氮素物质代谢关系的研究。
3. 研究方法本研究将采用实验室模拟模型,通过控制水体中铵浓度、水位、温度等条件的变化,研究厌氧氨氧化反应的动力学特征,利用多种分子生物学技术和高通量测序技术,分析厌氧氨氧化菌的群落结构和代谢特征,研究其在水体中的时空分布和作用机制。
4. 预期结果及意义通过对长江口潮滩环境下厌氧氨氧化的研究,可以深入了解其在有机污染水体中的应用效果,对于水环境质量的提高、氮素的去除和资源利用具有非常重要的意义。
此外,本研究也可以为厌氧氨氧化反应的原理研究和应用提供科学依据。
近40年来长江干流水质变化研究
第33卷㊀第5期2020年5月环㊀境㊀科㊀学㊀研㊀究ResearchofEnvironmentalSciencesVol.33ꎬNo.5Mayꎬ2020收稿日期:2020 ̄02 ̄05㊀㊀㊀修订日期:2020 ̄03 ̄06作者简介:陈善荣(1963 ̄)ꎬ男ꎬ江苏海门人ꎬ高级工程师ꎬ主要从事环境质量监测研究ꎬchensr@cnemc.cn.∗责任作者ꎬ张凤英(1982 ̄)ꎬ女ꎬ安徽庐江人ꎬ正高级工程师ꎬ博士ꎬ主要从事环境质量监测与综合分析研究ꎬzhangfy@cnemc.cn基金项目:国家自然科学基金项目(No.41601608)ꎻ国家重点研发计划项目(No.2016YFD0800904 ̄3)SupportedbyNationalNaturalScienceFoundationofChina(No.41601608)ꎻNationalKeyResearchandDevelopmentProgramofChina(No.2016YFD0800904 ̄3)近40年来长江干流水质变化研究陈善荣ꎬ何立环ꎬ林兰钰ꎬ方德昆ꎬ张凤英∗中国环境监测总站ꎬ北京㊀100012摘要:为掌握长江水质状况及其变化趋势ꎬ开展1981 2019年长江干流水质变化特征研究.系统总结了39年间长江干流地表水环境监测情况ꎬ以CODMn㊁NH3 ̄N和TP为研究因子ꎬ探讨了长江干流水环境质量变化规律ꎻ同时ꎬ选取有连续监测结果的断面ꎬ分析了长江上游㊁中游和下游不同断面近40年来的水质变化特征.结果表明:①1981 2019年ꎬ我国水环境监测迅速发展ꎬ长江干流水环境质量监测在监测点位㊁监测频次㊁监测项目和水环境质量等方面都发生了较大变化.②长江干流地表水水质总体相对较好ꎬ上游水质好于中下游ꎬ上游水体中ρ(CODMn)㊁ρ(NH3 ̄N)和ρ(TP)均低于中下游.③1981 2005年各江段ρ(CODMn)和ρ(NH3 ̄N)年均值变化特征不同ꎬ在2006年之后大体呈逐渐降低的变化趋势.④2006年以来ꎬ长江干流水质呈好转态势ꎬ水体中ρ(CODMn)㊁ρ(NH3 ̄N)和ρ(TP)均呈逐年下降趋势.⑤近年来ꎬ长江干流断面中TP的污染程度高于CODMn和NH3 ̄Nꎬ应引起重视.研究显示ꎬ政府的相关管理措施对长江干流水质改善具有正面推动作用ꎬ极大改善了长江流域总体水质ꎬ也促进了长江干流水质的进一步好转.关键词:长江ꎻ地表水环境ꎻ质量变化ꎻ污染因子中图分类号:X82ꎻX196㊀㊀㊀㊀㊀文章编号:1001 ̄6929(2020)05 ̄1119 ̄10文献标志码:ADOI:10 13198∕j issn 1001 ̄6929 2020 03 07ChangeTrendsofSurfaceWaterQualityintheMainstreamoftheYangtzeRiverduringthePastFourDecadesCHENShanrongꎬHELihuanꎬLINLanyuꎬFANGDekunꎬZHANGFengying∗ChinaNationalEnvironmentalMonitoringCenterꎬBeijing100012ꎬChinaAbstract:InordertounderstandthestatusandchangetrendsofwaterqualityoftheYangtzeRiverꎬthecharacteristicsofwaterqualitychangeinthemainstreamoftheYangtzeRiverduring1981to2019werestudiedꎬandthemonitoringhistoryofsurfacewaterqualityinthemainstreamoftheYangtzeRiverwassummarized.ThepermanganateindexꎬammonianitrogenandtotalphosphoruswereselectedasresearchfactorstoexploreandanalyzethechangetrendsofsurfacewaterenvironmentinthemainstreamoftheYangtzeRiver.ThewaterqualitychangecharacteristicsofdifferentcontinuousmonitoringsectionsintheupperꎬmiddleandlowerreachesoftheYangtzeRiverwereanalyzed.Theresultsshowthat:(1)From1981to2019ꎬwaterqualitymonitoringdevelopedrapidlyꎬandthewaterqualitymonitoringofthemainstreamoftheYangtzeRiverunderwentsignificantchangesinthenumberofmonitoringsectionsꎬmonitoringfrequencyꎬmonitoringitemsꎬandsurfacewaterqualitystandards.(2)ThesurfacewaterqualityofthemainstreamoftheYangtzeRiverwasrelativelygoodꎻthewaterqualityintheupperreachesoftheYangtzeRiverwasbetterthanthatofthemiddleandlowerreachesꎻtheρ(CODMn)ꎬρ(NH3 ̄N)andρ(TP)intheupstreamwaterwerelowerthanthoseinthemiddleandlowerreaches.(3)Theannualaverageconcentrationsofpermanganateindexandammonianitrogenshoweddifferentchangesduringtheperiodfrom1981to2005ꎬandgenerallyshowedagraduallydecreasingtrendafter2006.(4)Since2006ꎬthewaterqualityinthemainstreamoftheYangtzeRiverimprovedgraduallyꎻtheρ(CODMn)ꎬρ(NH3 ̄N)andρ(TP)showeddecreasingtrends.(5)InrecentyearsꎬthepollutiondegreeoftotalphosphorusinthemainstreamoftheYangtzeRiverwashigherthanthepermanganateindexandammonianitrogenꎬandmoreattentionshouldbepaid.RelevantgovernmentmeasureshadapositiveeffectontheimprovementofwaterqualityoftheYangtzeRiverꎬwhichhasgreatlyimprovedtheoverallwaterqualityoftheYangtzeRiverBasinandfurtherimprovedthewaterqualityofthemainstreamoftheYangtzeRiver.Keywords:YangtzeRiverꎻsurfacewaterqualityꎻchangetrendsꎻpollutionindex㊀㊀㊀环㊀境㊀科㊀学㊀研㊀究第33卷㊀㊀长江是我国第一长河ꎬ是长江经济带发展㊁长江三角洲一体化发展等国家战略的重要依托[1 ̄2]ꎬ是连接 丝绸之路经济带 和 21世纪海上丝绸之路 的纽带[3 ̄6]ꎬ是我国水资源安全的重要防线ꎬ也是长江流域经济社会发展的基础[7 ̄9]ꎬ在我国经济社会发展中具有重要地位[8 ̄10].长江流域面积180ˑ104km2ꎬ涉及人口4 59ˑ108人ꎬ占全国人口的33%ꎬ城镇化率达49%ꎬ流域人口密度较高ꎬ约为全国平均人口密度的1 8倍[8ꎬ11].自20世纪80年代以来ꎬ随着经济的快速发展㊁城镇规模的无序扩大㊁工业化及城镇化进程的加快ꎬ长江流域水环境质量出现恶化ꎬ引起了广泛关注[12 ̄15].进入21世纪以来ꎬ国家㊁政府和相关部门采取了一系列整治措施ꎬ长江及长江流域水质也较整治前有了明显改善[8ꎬ11 ̄12].2015年ꎬ国务院发布了«水污染防治行动计划»ꎬ要求到2020年ꎬ长江㊁黄河㊁珠江㊁松花江㊁淮河㊁海河㊁辽河等七大重点流域水质优良(达到或优于GB3838 2002«地表水环境质量标准»Ⅲ类水质标准)比例总体在70%以上.2016年以来ꎬ多项环境保护措施在长江开展ꎬ如环境保护督查㊁水源地保护督查㊁长江入河排污口排查㊁岸线利用及固体废弃物排查㊁天然水域围网养殖清理等专项行动ꎬ这些措施极大地促进了长江水质的改善[12].很多学者对长江的水环境进行了分析ꎬ针对长江源区[16]㊁三峡大坝河段[17 ̄19]㊁中下游地区[20]等区域水质开展了大量研究.但目前大部分研究侧重于某个时段[1 ̄2ꎬ5ꎬ9 ̄10]㊁某个江段或某些城市[16 ̄24]㊁水体元素[25 ̄28]㊁水量及污染输入等[29 ̄33]ꎬ对于长江水系水环境质量长时间序列的研究较少ꎬ从20世纪80年代到2019年的水环境质量变化研究更鲜见报道.近年来ꎬCODMn㊁NH3 ̄N和TP成为我国地表水水体的主要污染物[13 ̄15ꎬ26].其中ꎬCODMn和NH3 ̄N浓度是反映水体受有机及无机可氧化物污染的常用指标ꎬ也是与主要污染物总量减排约束性指标相关联的环境质量指标ꎬ二者的数值越高ꎬ说明水体污染越严重.TP是水体中较常见的一种形态磷ꎬ是藻类生长重要的因素ꎬ也是导致水体富营养化最常见的原因[34].该研究基于国家生态环境监测网ꎬ结合相关历史文献资料ꎬ对1981 2019年长江干流水质断面的监测结果进行分析ꎬ总结了长江干流水环境监测发展情况ꎬ以长江流域的三项主要污染指标CODMn㊁NH3 ̄N和TP为研究因子ꎬ探讨了ρ(CODMn)㊁ρ(NH3 ̄N)和ρ(TP)的时空变化规律及其可能影响原因ꎬ从而反映长江干流水质的长时间变化特征与趋势ꎬ以期为长江流域生态环境质量的管理㊁保护与治理提供基础资料与科学依据.1㊀材料与方法1 1㊀研究区域研究区域为长江干流段ꎬ长江干流自西向东横贯我国中部ꎬ流经青海省㊁西藏自治区㊁四川省㊁云南省㊁重庆市㊁湖北省㊁湖南省㊁江西省㊁安徽省㊁江苏省和上海市等11个省(自治区㊁直辖市).研究时段为1981 2019年ꎬ应用的水质评价指标为具有完整连续数据的CODMn㊁NH3 ̄N和TP三项ꎬ按照GB3838 2002和«地表水环境质量评价办法(试行)»(环办 2011 22号)的要求进行单因子评价.由于国家地表水环境监测网在1988年㊁1993年㊁2003年㊁2012年和2016年进行了调整ꎬ长江干流水质监测断面由20个左右调整至59个.为保证数据可比性ꎬ按照江段和监测断面数据的连续性与完整性ꎬ筛选了11个断面ꎬ开展长江干流ρ(CODMn)㊁ρ(NH3 ̄N)和ρ(TP)沿程时间变化分析.2011年开始ꎬTP被纳入地表水环境质量监测和评价指标ꎬ因此ꎬ该研究中长江干流ρ(TP)变化时段为2011 2019年.长江干流所有监测断面空间分布见图1.1 2㊀数据来源该研究数据资料主要来源:①国家生态环境监测网长江干流水质断面监测结果.②各类监测报告ꎬ包括历年«中国生态环境质量报告»«中国生态环境状况公报»«中国环境统计年报»等.③统计年鉴和政府工作报告ꎬ包括历年各类«中国统计年鉴»«中国环境年鉴»㊁政府工作报告或文件等.④相关文献和专业机构网站ꎬ如通过中国知网㊁爱思唯尔(Elsevier)等查询的学术文献ꎬ中国政府网㊁生态环境部官网㊁水利部官网㊁长江水利委员会网站㊁各级生态环境主管部门网站㊁各级生态环境监测部门网站等网站上发布的相关数据㊁政策㊁规范㊁方案及制度等.1 3㊀研究方法长江干流水环境质量监测情况通过整理历年«中国生态环境质量报告»«中国生态环境状况公报»«中国环境统计年报»等资料获取.水质评价方法按照GB3838 2002和«地表水环境质量评价办法(试行)»(环办 2011 22号)的要求进行单因子评价.监测点位分布情况通过ArcGIS10 2软件进行空间展示ꎬρ(CODMn)㊁ρ(NH3 ̄N)和ρ(TP)时间序列变化特征使用Origin2018软件进行分析.2㊀结果与讨论2 1㊀长江干流水环境监测历程0211第5期陈善荣等:近40年来长江干流水质变化研究㊀㊀㊀注:1 直门达ꎻ2 金沙江岗托桥ꎻ3 贺龙桥ꎻ4 新华ꎻ5 金江桥ꎻ6 龙洞ꎻ7 倮果ꎻ8 大湾子ꎻ9 蒙姑ꎻ10 三块石ꎻ11 石门子ꎻ12 挂弓山ꎻ13 纳溪大渡口ꎻ14 手爬岩ꎻ15 朱沱ꎻ16 江津大桥ꎻ17 丰收坝ꎻ18 和尚山ꎻ19 寸滩ꎻ20 清溪场ꎻ21 苏家ꎻ22 晒网坝ꎻ23 白帝城ꎻ24 巫峡口ꎻ25 黄腊石ꎻ26 南津关ꎻ27 云池(白洋)ꎻ28 砖瓦厂ꎻ29 观音寺ꎻ30 柳口ꎻ31 调关ꎻ32 荆江口ꎻ33 城陵矶ꎻ34 杨泗港ꎻ35 白浒山ꎻ36 燕矶ꎻ37 风波港ꎻ38 中官铺ꎻ39 姚港ꎻ40 湖口ꎻ41 鄱阳湖出口ꎻ42 香口ꎻ43 皖河口ꎻ44 前江口ꎻ45 五步沟ꎻ46 陈家墩ꎻ47 东西梁山ꎻ48 三兴村ꎻ49 九乡河口ꎻ50 小河口上游ꎻ51 焦山尾ꎻ52 高港码头ꎻ53 魏村ꎻ54 小湾ꎻ55 姚港ꎻ56 浏河ꎻ57 青草沙进水口ꎻ58 白龙港ꎻ59 朝阳农场.下同.图1㊀长江干流监测断面示意Fig.1MonitoringsitesinthemainstreamofYangtzeRiver环保部门对长江地表水环境质量的监测始于1970年以后ꎬ自1980年开始对主要水系地表水监测结果进行评价[12 ̄14].经过近40年的发展ꎬ长江干流水环境质量监测发生了较大变化.图2㊀1981—2019年长江干流监测断面个数变化Fig.2NumbersofmonitoringsitesinthemainstreamofYangtzeRiverfrom1981to20192 1 1㊀监测点位1981年以来ꎬ长江干流水环境质量监测点位经历了5次变化[13 ̄15].1988年ꎬ原国家环境保护总局首次确定了由353个断面组成的国家地表水环境监测网.1993年ꎬ原国家环境保护总局对监测断面进行重新审核与认证ꎬ确认了由313个国控断面组成的国家地表水环境监测网.2003年ꎬ原国家环境保护总局进一步调整了国家地表水环境监测网中的监测断面ꎬ确定了由759个断面组成的国家地表水环境监测网.2012年ꎬ原环境保护部发布了新的国家地表水环境监测网ꎬ共由972个监测断面组成.2015年7月ꎬ国务院下发了«生态环境监测网络建设方案»ꎬ根据方案精神明确了 十三五 期间国家地表水监测网的设置方案ꎬ将国控断面调整补充至2767个.1981 2019年长江干流监测断面个数变化情况见图2.2 1 2㊀监测频次水质监测频次经历了由低到高的阶段[13 ̄15].2003年以前ꎬ地表水环境监测频次总体较低ꎬ每年进1211㊀㊀㊀环㊀境㊀科㊀学㊀研㊀究第33卷行枯㊁平㊁丰3个水期共6次监测.2003年开始建立国家水质月报监测体系ꎬ每月开展监测ꎬ监测时间为每月的1 10日.2017年10月起ꎬ开始全面推行采测分离模式ꎬ监测工作根据地方实际从季度到月度㊁周ꎬ甚至每日ꎬ监测频次越来越高.2 1 3㊀地表水环境质量标准1981年以来ꎬ我国地表水环境质量标准主要经历了4次大的变化[13 ̄15].1983年ꎬ首次颁布实施了GB3838 1983«地表水环境质量标准».1988年㊁1999年和2002年分别进行了修订ꎬ形成1988版㊁1999版和2002版的«地表水环境质量标准».2 1 4㊀评价指标2010年及以前水质评价指标为pH㊁DO㊁CODMn㊁五日生化需氧量㊁NH3 ̄N㊁石油类㊁挥发酚㊁汞和铅等9项.2011年起ꎬ评价指标为pH㊁DO㊁CODMn㊁化学需氧量㊁五日生化需氧量㊁NH3 ̄N㊁TP㊁铜㊁锌㊁氟化物㊁硒㊁砷㊁汞㊁镉㊁铬(六价)㊁铅㊁氰化物㊁挥发酚㊁石油类㊁阴离子表面活性剂和硫化物等21项ꎬTN和粪大肠菌群作为参考指标单独评价(河流TN除外)ꎬ我国地表水环境质量评价指标逐渐增多[13 ̄15].图3㊀2019年长江干流ρ(TP)㊁ρ(CODMn)和ρ(NH3 ̄N)沿程变化Fig.3ρ(TP)ꎬρ(NH3 ̄N)andρ(CODMn)inthemainstreamofYangtzeRiverin20192 2㊀长江干流地表水环境质量变化趋势2 2 1㊀2019年水环境质量状况2019年ꎬ长江干流水质为优.59个水质监测断面中ꎬGB3838 2002Ⅰ类水质断面占6 8%ꎬⅡ类占89 8%ꎬⅢ类占3 4%ꎬ无Ⅳ类㊁Ⅴ类和劣Ⅴ类水质断面.2019年长江干流水质监测断面中ρ(CODMn)㊁ρ(NH3 ̄N)和ρ(TP)沿程变化见图3.59个水质断面中ꎬρ(CODMn)为GB3838 2002Ⅰ类㊁Ⅱ类和Ⅲ类的断面分别为54㊁5和0个ꎻρ(NH3 ̄N)为GB3838 2002Ⅰ类㊁Ⅱ类和Ⅲ类的断面分别为52㊁7和0个ꎬρ(TP)为GB3838 2002Ⅰ类㊁Ⅱ类和Ⅲ类的断面分别为4㊁53和2个.按照上游㊁中游和下游对长江干流进行分段ꎬ其中ꎬ湖北宜昌以上为上游ꎬ湖北宜昌 江西湖口为中游ꎬ江西湖口以下为下游.按照上游㊁中游和下游对59个干流水质监测断面进行分类ꎬ从青海省玉树州直门达到湖北省宜昌市云池江段的27个断面为上游断面ꎬ从湖北省荆州市砖瓦厂到江西省九江市湖口江段的14个断面为中游断面ꎬ从安徽省池州市香口到上海市朝阳农场江段的18个断面为下游监测断面.图3结果显示ꎬ上游水体断面的ρ(CODMn)㊁ρ(NH3 ̄N)和ρ(TP)均低于中游和下游ꎬ主要是由于上游人为扰动相对较少ꎬ水质状况整体为优[2ꎬ16].长江中下游一方面流经重要城市ꎬ城镇化水平高ꎬ人口密度大[2ꎬ7 ̄8ꎬ28]ꎻ另一方面流经我国粮食主产区ꎬ水资源耗费量大ꎬ污废水排放量相应较高[26]ꎬ2015年长江流2211第5期陈善荣等:近40年来长江干流水质变化研究㊀㊀㊀域化学需氧量(CODCr)排放量为605 3ˑ104t[23 ̄24].2 2 2㊀水环境质量的总体历史变化趋势文献调研表明ꎬ长江流域沿岸的大中型城市多㊁工业发达㊁排污量大ꎬ流经城市的江岸段形成岸边污染带ꎬ造成局部水体污染较重[1 ̄7ꎬ26ꎬ28ꎬ30 ̄33].但由于长江流域的水量丰富且流量大ꎬ其环境容量也较大[11ꎬ29ꎬ31]ꎬ因此干流总体水质相对较好[7ꎬ9ꎬ11 ̄15].1981 2019年长江干流所有监测断面ρ(CODMn)和ρ(NH3 ̄N)的统计结果分别见图4和图5.从年内变动上来看ꎬ1981 1985年和1990图4㊀1981 2019年长江干流ρ(CODMn)年际变化Fig.4Annualρ(CODMn)inthemainstreamofYangtzeRiverfrom1981to2019图5㊀1981 2019年长江干流ρ(NH3 ̄N)年际变化Fig.5Annualρ(NH3 ̄N)inthemainstreamofYangtzeRiverfrom1981to20192000年长江干流所有断面ρ(CODMn)沿程变幅较大.从年际变化来看ꎬ1981 1990年为缓慢增长阶段ꎬ1991 2000年为波动变化阶段ꎬ2001 2019年为逐渐降低阶段(见图4).长江干流ρ(CODMn)年均值介于2~4mg∕L之间ꎬ为GB3838 2002Ⅱ类水质ꎬ但部分年份的个别断面出现ρ(CODMn)超标ρ(CODMn)>6mg∕L 情况ꎬ主要集中在20世纪80年代初期和90年代[13ꎬ15].长江干流所有断面ρ(NH3 ̄N)的年内变幅较大ꎬ而年际之间则呈下降 上升 下降趋势(见图5).1981 1992年ρ(NH3 ̄N)年均值呈缓慢下降态势ꎬ1995 2007年呈逐渐上升趋势ꎬ2007年之后逐年下降.长江干流ρ(NH3 ̄N)年均值在0 11~0 25mg∕L之间ꎬ其中ꎬ有24年水质为GB3838 2002Ⅱ类ꎬ15年为Ⅰ类[13 ̄15]ꎬ有5年出现部分断面ρ(NH3 ̄N)超标ρ(NH3 ̄N)>1 0mg∕L) 现象.2010 2019年长江干流所有断面ρ(TP)年均值统计结果见图6.2010 2014年ꎬρ(TP)年均值呈现逐年上升趋势ꎬ且2010 2012年长江干流部分断面ρ(TP)年均值超标 ρ(TP)>0 2mg∕L ꎬ2014年ρ(TP)年均值达到最高值ꎻ2015 2019年ꎬρ(TP)年均值逐年下降ꎬ均为GB3838 2002Ⅱ类水质.图6㊀2010 2019年长江干流ρ(TP)年际变化Fig.6Annualρ(TP)inthemainstreamofYangtzeRiverfrom2010to20193211㊀㊀㊀环㊀境㊀科㊀学㊀研㊀究第33卷总体上ꎬ1981 2000年长江干流总体水质有所下降ꎬ2001 2019年长江干流水质逐渐好转ꎬ主要污染指标为CODMn㊁NH3 ̄N和TP.废污水排放量的增加是导致长江干流水质变差的重要原因之一[5].20世纪80年代以来ꎬ长江流域废水排放量逐渐增加ꎬ其中20世纪80年代到90年代长江流域废水排放量约增加了15ˑ108t[7ꎬ21]ꎬ1998 2016年ꎬ废污水排放量从197ˑ108t增至353ˑ108tꎬ增加了1 79倍[10ꎬ22].长江干流部分城市江段由于历史遗留下来的工业布局不合理㊁排污口与取水口犬牙交错㊁污水排放没有得到有效控制等原因ꎬ致使城市江段近岸水域受到污染ꎬ甚至形成数百米至数千米污染带ꎬ城市生活饮用水源受到严重威胁ꎬ居民健康受到影响[3ꎬ7ꎬ12 ̄14].自2002年«中华人民共和国水法»颁布实施后ꎬ国家㊁各级政府㊁相关职能部门通过完善政策方针㊁加大治理力度㊁削减工业污染源㊁减少入河污染物等方式ꎬ全面提升了长江流域污染治理能力ꎬ从源头上减少污染负荷ꎬ促进了长江干流水质的好转[2ꎬ8].2 2 3㊀水环境质量的沿程分布变化按照上游㊁中游㊁下游分段的原则ꎬ结合水质断面监测时长和数据的连续性ꎬ从长江干流监测断面中筛选出11个连续监测断面ꎬ其中ꎬ上游选取龙洞㊁挂弓山㊁寸滩和晒网坝4个断面ꎬ中游选取荆江口㊁城陵矶㊁九江姚港和湖口4个断面ꎬ下游选取皖河口㊁焦山尾和南通姚港3个断面.长江不同江段所在地区的自然(地质㊁地形㊁地貌㊁气候㊁植被等)㊁经济社会条件存在差异ꎬ各江段水文特征㊁地球物理化学特性和人为影响不同ꎬ不同江段的水环境质量特征也不同[12 ̄14].对上述11个连续监测断面地表水中ρ(CODMn)㊁ρ(NH3 ̄N)和ρ(TP)进行统计分析ꎬ结果见图7.由图7可见ꎬ11个断面在部分年份ρ(CODMn)㊁ρ(NH3 ̄N)和ρ(TP)出现极值ꎬ水质超标ꎬ个别年份ρ(CODMn)和ρ(NH3 ̄N)接近GB3838 2002Ⅴ类.从ρ(CODMn)来看ꎬ上游挂弓山断面平均值最高ꎬ龙洞断面最低ꎬ其余均在2 2~2 5mg∕L之间ꎻ从ρ(NH3 ̄N)来看ꎬ焦山尾断面平均值较高ꎬ龙洞断面最低ꎬ总体上上游ρ(NH3 ̄N)低于中游和下游.从ρ(TP)来看ꎬ荆江口断面平均值最高ꎬ龙洞断面最低ꎬ上游和中游ρ(TP)平均值高于下游.为更进一步了解长江干流水质状况沿程变化规图7㊀1981 2019年长江干流连续监测断面ρ(CODMn)㊁ρ(NH3 ̄N)和ρ(TP)统计结果Fig.7Statisticsonρ(CODMn)ꎬρ(NH3 ̄N)andρ(TP)forcontinuousmonitoringsitesinthemainstreamofYangtzeRiverfrom1981to2019律ꎬ对1981 2019年11个断面ρ(CODMn)㊁ρ(NH3 ̄N)进行分析ꎬ结果分别见图8和图9.对沿程断面ρ(CODMn)的分析结果(见图8)表明:①从断面来看ꎬ上游挂弓山断面在1981 2000年ρ(CODMn)较高ꎬ部分年份超过GB3838 2002Ⅲ类水质标准限值(6mg∕L)ꎻ挂弓山断面位于四川省南部宜宾市ꎬ与矿业城市攀枝花相邻ꎬ其矿业活动集中在金沙江㊁雅砻江㊁安宁河附近(不超过20km)ꎬ对流域生态环境产生严重的影响[35].②从江段来看ꎬ1981 2000年ꎬ上游ρ(CODMn)总体呈升高趋势ꎬ至2000年达到高值后ꎬ呈逐年下降趋势ꎻ1981 2000年ꎬ中游ρ(CODMn)呈波动升高趋势ꎬ至2000年和2001年达到极高值ꎬ2002年起ꎬ长江干流中游段ρ(CODMn)总体呈逐年下降趋势ꎻ1981 1985年ꎬ下游江段ρ(CODMn)较高ꎬ其中1981年焦山尾断面㊁1983年皖河口断面的ρ(CODMn)超过GB3838 2002Ⅲ类水质标准限值ꎻ2003年后ꎬ长江干流地表水中ρ(CODMn)呈下降趋势ꎬ各断面年均值均在2 5mg∕L左右ꎬ对ρ(CODMn)年均值进行排序后发现上游<中游<下游.4211第5期陈善荣等:近40年来长江干流水质变化研究㊀㊀㊀图8㊀1981 2019年长江干流部分连续监测断面ρ(CODMn)变化趋势Fig.8Changetrendsofρ(CODMn)forcontinuousmonitoringsitesinthemainstreamofYangtzeRiverfrom1981to2019图9㊀1981 2019年长江干流部分连续监测断面ρ(NH3 ̄N)变化趋势Fig.9Changetrendsofρ(NH3 ̄N)forcontinuousmonitoringsitesinthemainstreamsitesofYangtzeRiverfrom1981to2019沿程断面ρ(NH3 ̄N)的分析结果(见图9)表明ꎬ长江干流上游㊁中游㊁下游地表水ρ(NH3 ̄N)在不同时段的变化趋势有所差异.1981 1990年ꎬ上游和中游ρ(NH3 ̄N)呈中幅波动变化ꎬ下游呈大幅波动变化ꎬ部分年度出现ρ(NH3 ̄N)超标情况.1991 1995年ꎬ上游和下游均为稳定阶段ꎬ各断面ρ(NH3 ̄N)均低于0 1mg∕Lꎬ中游呈现先升后降趋势ꎬ1993年达到最高值ꎬ后又逐渐降低.1996 2007年ꎬ上游ρ(NH3 ̄N)表现出 M 型变化特征ꎬ分别在1999年和2004年达到最高值和次高值ꎻ中游和下游ρ(NH3 ̄N)均呈缓慢上升趋势ꎬ至2007年前后达到这一阶段的最高值.2008 2019年ꎬ上游㊁中游和下游ρ(NH3 ̄N)均表现5211㊀㊀㊀环㊀境㊀科㊀学㊀研㊀究第33卷为逐渐下降的规律ꎬ近年来降至0 1mg∕L以下ꎬ达到GB3838 2002Ⅰ类水质标准.1996 2007年ꎬρ(NH3 ̄N)上升与干流周边生活污水排放量增加有密切关系ꎬ也与农田氮肥施用量和流失量的增大有关[1]ꎻ长江流域农业耗水率大约为70%ꎬ每年有330ˑ108t左右含高营养物质的农业退水进入长江水系在一定程度上提高了各支流和干流地表水ρ(NH3 ̄N)[10].自2006年NH3 ̄N和COD被纳入废水排放约束性指标以来ꎬ各级政府及相关部门采取了多项措施从源头进行控制ꎬ发布了水污染防治条例㊁水污染防治行动计划㊁环境保护 十三五 规划㊁污染防治攻坚战三年行动计划㊁ 十三五 节能减排综合工作方案等系列政策文件[12 ̄14ꎬ21 ̄24]ꎬ直接促进了长江干流水质改善[2]ꎬ2008 2019年ꎬ长江干流ρ(NH3 ̄N)总体呈下降趋势.2016年以来ꎬ在 不搞大开发ꎬ共抓大保护 ㊁绿色发展战略等思想指导下ꎬ各级政府及相关部门先后在长江经济带开展了环保督查㊁水源地保护督查㊁长江入河排污口排查等一系列专项行动ꎬ同时大力推进河湖长制ꎬ水污染治理力度逐渐加大ꎬ这些行动在很大程度上促进了长江流域水质的改善ꎬ扭转了部分长江支流和湖泊的严重污染局面ꎬ也促进了长江干流水质的转好[12ꎬ21ꎬ27].近年来ꎬTP成为长江流域水质主要超标因子[13 ̄14ꎬ22ꎬ26ꎬ28ꎬ32].2011 2019年ꎬ长江上游ρ(TP)先升后降ꎬ2013年前后达到最高值后逐渐降低(见图10).长江中游ρ(TP)也呈现先升后降的趋势ꎬ其中荆江口和城陵矶断面在2013年和2014年达到最高值ꎬ九江姚港和湖口断面在2017年达到最高值后降低.从断面ρ(TP)达标情况来看:所选取的11个断面ρ(TP)年均值均高于GB3838 2002Ⅰ类水质标准限值(0 02mg∕L)ꎻ部分年份高于GB3838 2002Ⅱ类水质标准限值(0 1mg∕L)ꎬ为Ⅲ类水质ꎻ但所有年份均未超过GB3838 2002Ⅲ类水质标准限值(0 2mg∕L)ꎻ与ρ(CODMn)和ρ(NH3 ̄N)相比ꎬ干流TP污染程度高于CODMn和NH3 ̄N.从不同江段来看ꎬ2011 2019年ꎬ长江干流上中游ρ(TP)高于下游ꎬ长江流域是我国磷矿㊁磷化工企业和磷石膏库(合称 三磷 )的主要分布区域ꎬ中上游尤为集中ꎬ与 三磷 的主要分布区总体呈现空间一致性ꎬ 三磷 是导致中上游局部区域污染的重要原因[34].图10㊀2011 2019年长江干流部分断面ρ(TP)变化趋势Fig.10Changetrendsofρ(TP)forcontinuousmonitoringsitesinthemainstreamofYangtzeRiverfrom2011to20193㊀结论a)1981 2019年ꎬ我国水环境监测发展迅速ꎬ长江干流水环境质量监测的点位不断增多ꎬ监测覆盖范围越来越广ꎬ监测频次不断加密ꎬ技术方法不断改进ꎬ质量标准不断加严ꎬ更客观全面地反映了长江干流水环境质量.b)长江干流历年来水质总体相对较好ꎬ2006年以来一直呈好转态势.2019年ꎬ长江干流水质为优ꎬGB3838 2002Ⅰ~Ⅲ类水质断面比例为100%.上游水质好于中下游ꎬ水体中ρ(CODMn)㊁ρ(NH3 ̄N)和ρ(TP)均低于中下游.c)对11个连续监测断面ρ(CODMn)和ρ(NH3 ̄N)年均值的分析结果表明ꎬ长江干流上游㊁中游㊁下游ρ(CODMn)和ρ(NH3 ̄N)年均值在1981 2000年呈不6211第5期陈善荣等:近40年来长江干流水质变化研究㊀㊀㊀同的变化特征ꎬ但2005年后均呈逐渐降低的变化趋势.d)2010 2019年ꎬ干流TP污染程度呈先升后降的变化趋势.近年来ꎬ干流断面TP的污染程度高于CODMn和NH3 ̄Nꎬ已成为长江流域的首要污染物ꎬ应成为今后防控的重点之一.e)受 三磷 产业分布影响ꎬ长江干流上中游ρ(TP)高于下游ꎬ可针对长江流域水环境污染特征ꎬ按照 分区控制㊁分类治理 突出重点㊁精准施策 原则ꎬ合理制定长江流域水环境污染管控与治理措施ꎬ如在上中游加强对TP相关矿业㊁化工的管控ꎬ中下游加大工业和农业面源的污染排放监控力度.f)2016年以来ꎬ政府的相关管理措施极大改善了长江流域总体水质ꎬ也促进了长江干流水质的进一步好转.参考文献(References):[1]㊀陈静生ꎬ关文荣ꎬ夏星辉ꎬ等.长江干流近三十年来水质变化探析[J].环境化学ꎬ1998ꎬ17(1):8 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水污染调查报告范文5篇
面对地球水污染,我们人人应该从自身做起,从现在做起,保护我们的环境,保护我们的家园,应当为我们自己、为子孙后代留出一块蓝天绿地,那水污染调查报告有哪些呢?以下是为大家提供的水污染调查报告的全部内容了,,欢迎阅读参考!希翼能够匡助到您。
研究背景: 水资源的状况,或者说水资源对环境的承载力可以用两个方面的指标来反映。
一是水量状况,二是水质状况。
通过调查了解,目前的水资源状况是这样的:水资源总量、水质状况总体均呈下降趋势,并且水污染较为严重。
研究目的:随着科学的开展、时代的进步、人口的迅猛增长,人类赖以生存和开展的环境受到污染,生态环境受到破坏,生态系统也会随之遭到破坏,环境问题已从地域性走向全球性,人类必须保护地球,共同关心和解决全球性的环境问题。
因为我们“惟独一个地球。
”通过此次活动,提高人们的环保意识,能够自觉保护水资源,减少水污染,以引起大家的重视。
研究人员:罗猛.姚颖.丛姗.苏玺嘉.隋雯昕.方颖.杨乐.范情怡.徐同徨.研究的实践调查阶段:一、调查走访、看课外书、网上查找相关水污染的资料二、实地调查了解情况三、交流与合作。
第一阶段:向当地长期居住的老人了解当地过去及当前水资源的开辟利用情况和污染程度状况,在调查中作好笔录,以利于后期资料.第二阶段:按实际情况作好出行安排,分步骤有序地开展目前当地水资源开辟利用情况和污染程度的实地调查,在调查中作好详细记载,以确保后期的资料.并使我们的有关水资源的资料更为充实,有说服力。
第三阶段:将调查获得的资料进行,形成个体调查报告.表达交流阶段: 同学们通过进行实地调查、网上查找资料后发现:在 20 年后的今天,几乎家家户户再也不需要为生活用水耽忧,随用随有,但也存在着人们无意识的在破坏水资源,使洁净的水受到污染,如,江、河、湖、海、井里的水、地下水……,同学们相互交流自己的所得(有文字资料,有图片展示、有手抄报……)研究的结论: 同学们在这次调查中还发现,先前根本生活用水就十分艰难的时候,水资源的污染问题也是长期得不到解决的一大难题,当地居民解释说,这都是由于受地方经济开展的影响,人民的认识水平还很欠缺,所以那时偶尔还有恶意破坏与污染水资源的情况发生。
饮用水中有机污染物现状及标准限量研究
饮用水中有机污染物现状及标准限量研究乔倩;孙登峰;王顾希;钱杉杉;邹燕;侯小妮【摘要】为增强生活饮用水卫生标准对控制饮用水有害有机物的有效性,该文通过比较国内外饮用水有害有机物限量标准,调查近几年我国饮用水中有机物的污染现状及危害,探讨饮用水的有机污染物限量.结果显示:现行的GB 5749-2006《生活饮用水卫生标准》在毒理学参数方面还存在一定的不足和缺憾,应在总量限量要求向分量限量转变的同时加强对污染物的限量要求.研究结果有利于提高我国生活饮用水卫生标准对控制有害有机物的适应性,并为完善我国室内饮用水标准提供依据和参考.【期刊名称】《中国测试》【年(卷),期】2015(041)006【总页数】7页(P1-7)【关键词】饮用水;有机污染物;限量;标准【作者】乔倩;孙登峰;王顾希;钱杉杉;邹燕;侯小妮【作者单位】国家防灾减灾分析测试中心(成都),中国测试技术研究院,四川成都610047;国家防灾减灾分析测试中心(成都),中国测试技术研究院,四川成都610047;国家防灾减灾分析测试中心(成都),中国测试技术研究院,四川成都610047;国家防灾减灾分析测试中心(成都),中国测试技术研究院,四川成都610047;国家防灾减灾分析测试中心(成都),中国测试技术研究院,四川成都610047;国家防灾减灾分析测试中心(成都),中国测试技术研究院,四川成都610047【正文语种】中文随着供排水管网的普及,目前我国多数城市居民室内饮用水来源于市政管网末端水以及桶装水。
我国现行国家标准也针对水源水、出厂水、矿泉水、瓶(桶)装饮用水以及纯净水中部分有机污染物进行了限量规定。
然而,水源水和出厂水经过供水管道的运输以及水塔、水箱等设施后才被饮用,期间有机污染物含量和成分也可能发生变化。
如长江、黄浦江等地末梢自来水(室内水龙头水)中普遍发现有原水中并不存在的有机污染物[2-6]。
而且部分检出的有机污染物在现行标准体系中没有明确的限量要求[4-5,7-8]。
水文勘测与水保监测结合下生态保护
水文勘测与水保监测结合下的生态保护探究摘要:水土保持对保持生态环境有着重要的意义,其能够对山丘、风沙等地区有限的水土资源进行有效保护,并加以充分利用,保持较好的生态,更好的为社会带来经济效益。
水文勘测与管理是为更好的保护和利用水土资源而服务的,面对自然环境的巨大改变,我们的生活环境也发生了翻天覆地的变化,这就给勘测管理工作带来了难度。
传统的勘测已经跟不上生产发展的需求了,因此必须对水文水资源的勘测工作加以调整,以便更好的掌握水土资源的动态,及时防止水土流失。
关键词:水文勘测;水保监测;水资源管理;生态保护中图分类号:s891+.5 文献标识码:a 文章编号:日前,水土流失问题已经成为了一个全球性的生态问题,这就给人类的生存带来了严峻的威胁。
世界上的一些发达国家对水土流失方面的监测工作十分重视,它们经过几十年的监测工作积累了大量的经验和资料,这就为防治水土流失和当地经济的发展打下了坚实的基础。
近些年,随着我国经济的发展,生态环境遭到了严重的破坏,我国已经成为了全世界水土流失最为严重的国家之一,所以加强水土保持工作已经迫在眉睫。
如何有效的防治水土流失,被列入重要的议事日程,我国于1982年颁布了《中华人民共和国水土保持法》,同时在各省市以及各流域都建设了监测中心和监测站,展开全面的水土监测工作。
1水文水保监测的内容水文监测不仅仅是对降水量的监测,还包括水位、流量以及泥沙颗粒分析等项目,还要对流域周围的环境进行调查,了解当地的经济,以及水土流失所带来的危害和防治水土流失所带来的经济效益和社会效益等。
水土流失的危害勘测包括各种土壤的侵蚀强度、植被的破坏以及土壤内的有机养分等,同时包括土地的占用情况以及诱发退化的现状,还有各个地区原有的水土流失防治工程的破坏情况等等。
水土效益监测的主要内容是当地植物的生长状况、树木的成活率,以及水土流失防护工程的稳定运行状况,对自然环境带来的效益和当地地貌、耕地等恢复情况。
扬州市饮用水源水中可吸附有机卤化物(AOX)的污染研究
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污水及饮用水中 A O X研究已见相关报道 . 但是主要集 中在 A O X测 定及 处理【 l l 方面. 饮用水源水 中 A O X污染现况及污染变 化规律 目前 还未见报道 。 本文拟对扬州市饮用水 源水 中 A 0 X含量进行调查 , 研究 其污染 的时间及 空间变化规律 . 并对现状作 出评价 . 为饮用水 中 A O X 污染状况及饮用水源水保 护工作提供基 础数据 . 为国家水环境标准的
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长江口及其邻近海域生态环境综合评价
第39卷第13期2019年7月生态学报ACTAECOLOGICASINICAVol.39,No.13Jul.,2019基金项目:上海市海洋局科研项目(沪海科2016⁃05,沪海科2016⁃04);国家重点研发计划(2017YFC1405002)收稿日期:2018⁃06⁃07;㊀㊀网络出版日期:2019⁃04⁃17∗通讯作者Correspondingauthor.E⁃mail:jiangxs@eastsea.gov.cnDOI:10.5846/stxb201806071285范海梅,蒋晓山,纪焕红,刘鹏霞,胡茂桂,秦玉涛.长江口及其邻近海域生态环境综合评价.生态学报,2019,39(13):4660⁃4675.FanHM,JiangXS,JiHH,LiuPX,HuMG,QinYT.IntegratedevaluationofthemarineecologicalenvironmentintheYangtzeRiverEstuaryanditsadjacentarea.ActaEcologicaSinica,2019,39(13):4660⁃4675.长江口及其邻近海域生态环境综合评价范海梅1,蒋晓山1,∗,纪焕红1,刘鹏霞1,胡茂桂2,秦玉涛11国家海洋局东海环境监测中心,上海2012062中国科学院地理科学与资源研究所,资源与环境信息系统国家重点实验室,北京100101摘要:基于1984 2015年监测数据,给出长江口及其邻近海域无机氮和活性磷酸盐长时间序列的变化趋势,确定了营养盐的基准年是1987年,基准值分别是0.0705mg/L和0.000751mg/L㊂结合频数分析方法,无机氮的分区阈值为0.339mg/L和1.15mg/L,活性磷酸盐的分区阈值为0.0289mg/L和0.0530mg/L,研究区域可划分为三大分区:口内区㊁过渡区和口外区;结合生态红线㊁污染源等具有开发管理属性的分布,最终将研究区域分为8个评价单元㊂提出了水质环境㊁沉积物环境㊁生物生态三类三级评价指标体系,建立了海洋生态环境综合评价方法㊂水质环境的区域分布与生物生态相似:口内区域较差,口外区域向海逐渐趋好;沉积物环境特征:南支㊁北支和北港的沉积物质量略好于口外区域,口外区域好于南北槽分区和杭州湾北部㊂生态环境综合状况由差向好的区域变化为:Ⅳ区<Ⅴ区<Ⅲ区<Ⅰ区<Ⅱ区<Ⅵ区<Ⅷ区<Ⅶ区;随时间有向好趋势㊂关键词:长江口及其邻近海域;综合分区;指标体系方法;海洋生态环境;综合评价IntegratedevaluationofthemarineecologicalenvironmentintheYangtzeRiverEstuaryanditsadjacentareaFANHaimei1,JIANGXiaoshan1,∗,JIHuanhong1,LIUPengxia1,HUMaogui2,QINYutao11EastChinaSeaEnvironmentalMonitoringCenter,StateOceanicAdministration,Shanghai201206,China2StateKeyLaboratoryofResources&EnvironmentalInformationSystem,InstituteofGeographicSciences&NatureResourcesResearch,ChineseAcademyofSciences,Beijing100101,ChinaAbstract:Basedonmonitoringdatafrom1984to2015,wereportatrendanalysisofdissolvedinorganicnitrogen(DIN)andphosphate(PO4⁃P)intheYangtzeRiverEstuaryanditsadjacentarea;thereferenceyearofnutrientswasdeterminedtobe1987,andrecommendedreferencevalueswere0.0705and0.000751mg/LforDINandPO4⁃P,respectively.Then,frequencyanalyseswerecombinedtoproducethepartitionthresholdsof0.339and1.15mg/LforDIN,andthoseof0.0289and0.0530mg/LforPO4⁃P.Thus,thestudyareacouldbepartitionedintothreesubareas:theinnerareaofthemouth,transitionarea,andouterareaofthemouth.Consideringthedistributionsoftheecologicalredlineareaandpollutionsources,thestudyareawasdividedintoeightcomprehensivesubzones.Anintegratedevaluationofthemarineecologicalenvironmentwasdevelopedbasedontheindexsystemmethod,whichwascomposedofmarinewater,surfacesediment,andbiologicaldiversity.Thedistributionofthemarinewaterenvironmentwassimilartothatofthebiologicalandecologicalcharacteristics;environmentalindicesimprovedfromtheinsidetooutsidearea.SouthBranch/NorthBranch/NorthPortwasslightlybetterthantheoutsideareawherethesedimentindiceswerehigherthanthoseofHangzhouBay/NorthChannel/SouthChannel.Thedistributionofthemarineintegratedenvironmentwasasfollows:subzoneIV<subzoneV<subzoneIII<subzoneI<subzoneII<subzoneVI<subzoneVIII<subzoneVII,whichindicatedthattheintegratedenvironmentwasobviouslyimprovingwithtime.KeyWords:YangtzeRiverEstuaryanditsadjacentarea;comprehensivesubzones;indexsystemmethod;marineecologicalenvironment;integratedevaluation长江口及其邻近海域位于长江径流与潮流,淡水与咸水相互作用的区域,存在各种不同的水系交汇的混合水域的特征,是典型的河口生态区㊂地貌形态上,长江口三级分叉㊁四口入海,包括南支㊁北支㊁南港㊁北港㊁南槽和北槽㊂长江口是一个复杂而又特殊的自然综合体,它对流域的自然变化和人为作用响应最敏感,与近岸海域环境变化密切相连㊂河口地区是人类活动最为频繁㊁环境变化影响最为深远的地区,对于河口环境变化及其自适应的认识,是水资源可持续利用㊁人工控制和合理开发的科学依据[1⁃3]㊂沿海经济的迅速发展,人口的增加,城市化水平的提高,使得长江口地区在经历自然变化的同时,更为显著地受到人类活动的深刻影响,长江口区域正面临着生态环境的严峻挑战和巨大压力㊂正是河口区域的自然属性和人文特征,使得长江口区域成为各方面研究的热门区域[4]㊂许多国家都曾对河口㊁海湾以及近岸海域环境进行过调查研究[5⁃10]㊂美国和西非沿岸㊁印度洋㊁北海㊁亚得里亚海㊁日本海㊁泰国湾等近岸海域的类似调查显示,氮㊁磷等的营养物质在近岸海域水体中逐渐增多,且比例正发生变化㊂富营养的环境引起了浮游植物密度的增长㊁水体透明度的降低㊁某些藻类的过度增殖㊁深海鱼类和生物群落多样性的大规模变化,这一情况遍布整个世界的近岸海域㊂受长江入海和陆源污染源的影响,长江口及其邻近海域营养盐物质输入和分布特征变化是主要特征[11⁃14]㊂陈吉余和陈沈良[4]给出了上海海域水质的趋势,指出河口拦门沙附近水质也呈显著的恶化趋势,硝酸盐氮含量近20年增加近4倍;无机氮和活性磷酸盐年增长率约在5%[15]㊂据2000 2017年中国海洋环境质量公报显示,自徐六泾以下均属劣四类水质,其中,水质评价依据中华人民共和国国家标准‘海水水质标准“(GB3097 1997)㊂长江口及其邻近海域20世纪80年代基本无富营养化,20世纪80年代末20世纪90年代初轻度富营养化,20世纪90年代中后期为中度富营养化,21世纪以来基本处于中度或重度富营养化[15⁃17]㊂浮游植物群落结构在1984 2010年间不断变化,甲藻和硅藻比例也在变化,这与长江排海营养盐比例的变化相一致,无机氮与活性磷酸盐比值呈下降趋势,硅酸盐排放量也不断下降[18⁃21]㊂海洋环境评价从单一指标评价(包括水质㊁沉积物等)发展到海洋生态环境综合评价㊂广泛应用的河口生态环境综合评价模型包括:欧盟的 生态状况评价综合方法 ㊁美国 沿岸海域状况综合评价方法[1] ㊁美国的河口营养状况评价[2⁃3]㊁欧盟的综合评价法[5]等㊂生态环境质量综合评价模型均属多参数评价体系,能够比较全面地评估河口㊁沿岸海域的生态环境质量和富营养化状况,反映了对河口和沿岸海域生态环境问题的认识水平和科学研究水平现状㊂但是,评价背景值的选择以及评价指标的权重等难点问题需要不断探索㊂自20世纪80年代,国内对海洋环境评价方法进行了不断探索和研究,从单因子评价方法(沉积物评价依据中华人民共和国国家标准‘海洋沉积物质量“(GB18668 2002))发展到综合评价方法,从水体的富营养化评价㊁沉积物生态风险评价㊁生物多样性指数法评价,发展到对海洋生态环境的综合评价[22⁃24]㊂目前,海洋功能区环境质量综合指数法㊁海水增养殖区环境综合风险指数等的综合评价方法在国家海洋局发布的‘2015年中国海洋环境质量公报“中进行了示范应用㊂本文基于前人对长江口及其邻近海域的分区和评价,结合生态红线的划分(2017年上海市海洋局发布‘上海市海洋生态红线划定方案“)㊁排污密集区分布等,划分了综合评价单元,建立了三类三级评价指标体系和评价模型,给出长江河口区域生态环境分布特征和趋势分析㊂1㊀材料与方法1.1㊀数据来源研究区域位于30ʎ30ᶄ 32ʎ00ᶄN,121ʎ00ᶄ 123ʎ20ᶄE范围之内,监测站位大约70个(图1)㊂收集了1664㊀13期㊀㊀㊀范海梅㊀等:长江口及其邻近海域生态环境综合评价㊀1984 2015年长江口及其邻近海域活性磷酸盐(PO4⁃P)㊁无机氮(DIN,无机氮是氨氮㊁亚硝酸盐和硝酸盐之和)的表层和底层的数据㊂评价部分主要应用了2011 2015年的数据,包括水质环境㊁沉积物环境(本文引用表层沉积物数据)和生物生态3个方面,水质环境指标包括无机氮(DIN:Dissolvedinorganicnitrogen)㊁活性磷酸盐(PO4⁃P)㊁铜(Cu)㊁砷(As)㊁石油类;沉积物环境指标包括粒度㊁铜(Cu)㊁锌(Zn)㊁铅(Pb)㊁镉(Cd)㊁铬(Cr)㊁汞(Hg)㊁砷(As)㊁滴滴涕(DDT)㊁多氯联苯(PCBs)和石油类;生物生态指标包括浮游植物㊁浮游动物和底栖生物的多样性指数㊂图1㊀研究区域和主要监测站位分布Fig.1㊀Studyareaandlocationofmainsamplesites1.2㊀水质要素处理方法利用水体的重金属污染指数法,对铜(Cu)㊁砷(As)两种元素的污染水平进行评价㊂计算公式如下:Mw=1nðni=1㊀㊀Zi=1nðni=1CiCiS式中,Mw为重金属污染指数,Zi=CiCiS为第i种重金属的相对污染系数,Ci为第i种重金属的实测浓度值,CiS为第i种重金属引用的评价标准值,本文采用第二类海水水质标准(GB3097 1997)㊂1.3㊀沉积物要素处理方法1.3.1㊀重金属风险指数沉积物中重金属潜在生态的风险指数是瑞典学者Hankanson1980年提出的,从重金属的生物毒性角度对铜(Cu)㊁锌(Zn)㊁铅(Pb)㊁镉(Cd)㊁铬(Cr)㊁汞(Hg)㊁砷(As)7种元素进行评价,使得区域沉积物环境质量评价更具有代表性㊂根据潜在生态危害系数法,某区域沉积物中第i种重金属的潜在生态危害系数Eir和沉积物中多种重金属的潜在生态危害指数RIs可分别表示为:Cif=CiCis;Eir=TirˑCifRIs=ðni=1Eir=ðni=1TirˑCiCis式中,Cif为第i种重金属的指数;Ci为各样品沉积物中第i种重金属的实测浓度;Cis为沉积物中第i种重金属的2664㊀生㊀态㊀学㊀报㊀㊀㊀39卷㊀背景参考值;Tir为沉积物中第i种重金属的毒性系数,反应各种重金属元素毒性水平和生物对其污染的敏感程度;Eir为沉积物中第i种重金属的生态危害污染程度;重金属风险指数RIs为某采样点或区域多种重金属潜在生态危害程度的综合值,分值越高潜在生态风险越大㊂本文重金属背景参考值Cis和毒性系数Tir见表1[25]㊂表1㊀沉积物中重金属生态风险评价背景值及其毒性系数Table1㊀Backgroundvalueandtoxicitycoefficientofecologicalriskassessmentforheavymetalsinsediments重金属Heavymetals铬Cr汞Hg砷As锌Zn镉Cd铅Pb铜CuCis/(mg/kg)600.215800.52530Tir2401013055㊀㊀Cis是重金属背景参考值,其中s是指沉积物;Tis是毒性系数,其中r是指生态风险评价;Cisisbackgroundvalueforheavymetalinsediment,wheresrepresentssediment;Tisistoxicitycoefficientofecologicalriskassessment,whererrepresentsecologicalriskassessment1.3.2㊀有机化学物指数利用沉积物中滴滴涕(DDT)和多氯联苯(PCBs)的持久性有机污染水平进行评价㊂计算公式如下:AIs=12ð2i=1㊀㊀Zi=12ð2i=1CiCiS式中,AIs为有机化学物指数,Zi=CiCiS为第i种有机化学物相对污染系数,Ci为第i种有机化学物的实测浓度值,CiS为第i种有机化学物引用的评价标准值,采用海洋沉积物质量第一类标准(GB18668 2002)㊂1.4㊀生物多样性指数生物多样性指数计算公式:Hᶄ=-ðSi=1(Piˑlog2Pi)式中,Hᶄ为Shannon⁃Weiver种类多样性指数,S为样品中的种类总数,Pi为第i种的个体数(ni)与总个体数(N)的比值㊂1.5㊀评价指标体系和模型构建长江口及其邻近海域生态环境三级评价指标体系,选择典型指标进行生态环境综合评价,具体指标见表2㊂表2㊀海域生态环境综合评价指标体系Table2㊀Indexsystemforintegratedevaluationofmarineecologicalenvironment分目标层Sub⁃targetlayer准则层Criterialayer指标层Indexlayer水质环境MwENV无机氮无机氮Marinewaterenvironment活性磷酸盐活性磷酸盐重金属污染指数铜㊁砷石油类石油类沉积物环境SdENV重金属风险指数铜㊁铅㊁镉㊁汞㊁砷㊁铬㊁锌Sedimentenvironment有机化学物指数滴滴涕㊁多氯联苯石油类石油类生物生态BeCHAMarinewaterenvironment浮游植物生物多样性指数根据以下模型计算环境综合评价指数,确定海洋生态环境综合状况㊂评价模型如下:Ei=Wi+Si+Bi33664㊀13期㊀㊀㊀范海梅㊀等:长江口及其邻近海域生态环境综合评价㊀4664㊀生㊀态㊀学㊀报㊀㊀㊀39卷㊀Ei为第i区综合指数;Wi为第i区水质环境指数,用无机氮浓度赋值(Nwi)㊁活性磷酸盐浓度赋值(Pwi)㊁重金属污染指数赋值(Mwi)㊁石油类浓度赋值(Owi)进行表征;即:Wi=Nwi+Pwi+Mwi+Owi()/4Si为第i区沉积物环境指数,用沉积物的重金属风险指数赋值(RIsi)㊁有机化学物指数赋值(AIsi)㊁石油类含量赋值(OIsi)进行表征,并根据沉积物类型进行矫正,各个评价单元的矫正系数k在综合分区中给出;即:Si=kˑ(RIsi+AIsi+OIsi)/3Bi为第i区生物生态指数,用浮游植物的生物多样性指数赋值(Hbi)㊁浮游动物的生物多样性指数赋值(Zbi)和底栖生物的生物多样性指数赋值(Mbi)进行表征;即:Bi=(Hbi+Zbi+Mbi)/32㊀结果分析2.1㊀评价单元的划分评价单元划分的不确定性一方面源于海洋生态环境的周期动态变化,另外一方面由于样点数据不足以支撑对生态环境的全面描述㊂为了更准确的刻画长江口及其邻近海域水质环境㊁沉积物环境㊁生物生态等的变异特性,借鉴了已有的分区研究结果,例如,基于自然地理特征对长江口水域进行了分区[9],基于关键要素和梯度法对关键要素的过渡区进行了划分[24],基于营养盐聚类分析确定了春㊁夏㊁秋3个季节长江口环境分区,基于海域表层沉积物类型的分布特征的分区[26]㊂现有的分区研究基本是基于地理㊁水质㊁沉积物等分布特征进行的较大范围的分区,而没有考虑主要敏感功能区(湿地保护区等)㊁生态红线区㊁排污区以及工程密集区等的分布特点㊂另外,已有的分区是根据某次监测要素的指标数据进行的,对监测数据的偶然性和规律性考虑不足㊂本文在已有研究结果的基础上,考虑海洋环境功能区㊁红线保护区和管理需求等,对研究海域进行更细致的评价单元的划分,并对各个评价单元进行综合分区评价㊂结合海洋生态红线区和重点排污口等,根据河口悬浮物环境特征㊁水团特征㊁水质环境特征㊁沉积物环境特征㊁生物生态等进行综合的评价单元划分㊂通过综合分区得到的每个子区域,都是具有一定的生态环境特征或者特别功能特征(重点排污口㊁红线保护区等),因此,每个子区域的独一无二的属性,影响或决定了各个子区域的站位布局㊁综合评价和管理需求㊂重点排污区㊁红线区等都需要增加监测力度㊁管理措施,为达到控制污染㊁保护环境的目的而积累成果㊂2.1.1㊀营养盐基准值长江口及其邻近海域的富营养化严重㊂1988年是无机氮和活性磷酸盐含量快速增长的转折年(图2和图3),之后无机氮和活性磷酸盐含量呈波动上升趋势,可见,营养盐的发展变化是从快速增长,到缓慢波动增长的,这与总体水质变化趋势相一致,也说明了营养盐是该海域水质环境最重要的代表性污染物㊂该海域营养盐输入主要以水平输运为主,长江径流携带入海㊁沿岸的污水排放占绝大部分㊂长江口及其邻近海域无机氮含量的快速增长与人类活动的影响有关,长江沿江流域的化肥施用量不断增长,其中氮肥从20世纪60年代的每年几十万吨,增长到20世纪80年代的400ˑ104 500ˑ104t/a,氮肥用量的快速增长直接或间接地导致了水体中硝酸盐含量的增加,而生活污水排放量的逐年增加也是氮营养盐含量增加的主要原因之一㊂根据1984 2015年长江口及其邻近海域营养盐数据,对无机氮(DIN)㊁活性磷酸盐(PO4⁃P)的表㊁底层年均变化趋势进行分析评价,发现:无机氮和活性磷酸盐具有线性上升趋势,1988年是营养盐含量的快速增长的起始年,之后持续攀升,因此,活性磷酸盐和无机氮的基准年确定为1987年,1984 1987年营养盐要素的平均值为基准值(表3)㊂2000年以来,无机氮主要处于高位震荡状态,而活性磷酸盐则直线上升㊂无机氮表㊁底含量相差较大,活性磷酸盐表㊁底含量差别相对较小㊂表3㊀长江口及其邻近海域海水营养盐的基准值Table3㊀ReferencevalueofnutrientelementsinYangtzeRiverEstuaryanditsadjacentarea年份Year活性磷酸盐PO4⁃P/(mg/L)PO4⁃Prepresentsactivephosphate无机氮DIN/(mg/L)DINrepresentsDissolvedinorganicnitrogen19840.0006870.027519850.0009160.069919860.0007020.070319870.0007010.114平均值Averagevalue0.0007510.0705图2㊀1984 2015年研究区域无机氮年均含量变化趋势Fig.2㊀TrendofannualmeanDINfrom1984to2015instudyarea图3㊀1984 2015年研究区域活性磷酸盐年均含量变化趋势Fig.3㊀TrendofannualmeanPO4⁃Pfrom1984to2015instudyarea2.1.2㊀营养盐分区阈值根据频数分析法,应用2000 2015年长江口及其邻近海域所有站位㊁所有月份㊁表底层监测数据(无机氮和活性磷酸盐的样本量均为3397个)频数分布,绘制频数分布曲线图(图4 图6)㊂由频数分布曲线图也可以发现,活性磷酸盐在水体中的浓度变化(时间和空间)分布,是单一峰的正态曲线,并且标准差比较小(0.0178),说明活性磷酸盐的浓度分布曲线比较陡峭,其值集中的分布在均值(0.0410)两侧㊂无机氮在水体中的浓度值曲线为两个正态分布曲线,均值较小分布曲线体现了底层水体的分布状况,另一个正态分布曲线体现了表层水体的分布状况;比较两者的均值和标准差发现,底层水体分布曲线的均小于表层的,说明表层水体无机氮的分布变化范围比较大,同时受长江淡水和海水的影响显著㊂图4㊀2000 2015年研究区域活性磷酸盐频数分布曲线㊀Fig.4㊀FrequencydistributionofPO4⁃Pfrom2000to2015instudyarea图5㊀2000 2015年研究区域表层无机氮频数分布曲线㊀Fig.5㊀FrequencydistributionofsurfaceDINfrom2000to2015instudyarea5664㊀13期㊀㊀㊀范海梅㊀等:长江口及其邻近海域生态环境综合评价㊀图6㊀2000—2015年研究区域底层无机氮频数分布曲线㊀Fig.6㊀FrequencydistributionofbottomDINfrom2000to2015instudyarea参照美国国家环境保护局推荐的方法[6],分别取第25百分点和75百分点作为目前营养盐分级的参照状态,得到2000年后无机氮和活性磷酸盐的分级阈值(表4)㊂活性磷酸盐表底数据频数分布曲线的第25百分点和75百分点的值分别为0.0289和0.0530,作为活性磷酸盐分区阈值;无机氮表层数据频数分布曲线的第25百分点和75百分点的值分别为1.15和1.82,底层数据频数分布曲线的第25百分点和75百分点的值分别为0.195和0.339,选择底层曲线的第75百分点和表层曲线的第25百分点的值分别为0.339和1.15,作为无机氮分区阈值㊂2.1.3㊀营养盐分区利用无机氮分区阈值,根据2015年8月份无机氮分布特征进行分区,总体上整个监测区域分为口内区㊁过渡区和口外区(图7)㊂表4㊀基于营养盐要素频数分布的分级阈值Table4㊀Gradingthresholdbasedonfrequencydistributionofnutrientelements营养盐要素Nutrientelements活性磷酸盐PO4⁃P无机氮DIN层次Level表/底层表层底层样本数Samplingnumber33972797600均值Averagevalue(50%)0.04101.490.267标准差Standarddeviation0.01780.4980.10725%0.02891.150.19575%0.05301.820.339图7㊀2015年8月无机氮表底层分布特征(实线:表层;虚线:底层)Fig.7㊀DistributionofDINonAugust2015(solidlines:surface;dashlines:bottom)利用活性磷酸盐分区阈值,根据2015年8月份活性磷酸盐分布特征进行分区,总体上整个监测区域分为6664㊀生㊀态㊀学㊀报㊀㊀㊀39卷㊀口内区㊁过渡区和口外区(图8)㊂图8㊀2015年8月活性磷酸盐表底层分布特征(实线:表层;虚线:底层)Fig.8㊀DistributionofPO4⁃PonAugust2015(solidlines:surface;dashlines:bottom)水体环境的营养盐的分布特征相似,基本表现为从口内区域向口外区域逐渐减少,偶尔沿岸局部区域出现高值㊂水体环境中重金属污染指数和石油类分布规律性较差,区域特征不明显,在航道㊁排污口㊁港口码头偶尔会出现高值㊂因此,根据水体物质的分布规律进行分区的决定要素是无机氮和活性磷酸盐㊂2.1.4㊀综合分区沉积物重金属风险指数㊁有机化学物指数等主要分布特征为沿岸排污口区域㊁口门㊁港口工程区或近海区域偶尔间断会出现高值或者低值,整个区域没有明显规律;而沉积物类型分布从口内到口外的变化规律明显[26]㊂浮游植物和浮游动物种类的组成和生态类型混杂,群落结构呈现多种结构复合的特征,其单一性群落特征不明显㊂浮游植物组成中以近岸低盐性类群㊁河口半咸水类群和淡水类群为主,还有外海高盐类群和海洋广布性类群,浮游植物分布受温㊁盐影响明显,具有较明显的区域特征㊂浮游动物种类组成大致可分为五大群落:淡水生态群落㊁半咸水河口生态群落㊁低盐近岸生态群落㊁温带外海高盐生态群落和热带高温高盐生态群落㊂海洋生态红线制度是指为维护海洋生态健康与生态安全,将重要海洋生态功能区㊁生态敏感区和生态脆弱区划定为重点管控区域并实施严格分类管控的底线约束制度,旨在对具有重要保护价值和生态价值的海域实施分类指导㊁分区管理和分级保护㊂上海市海洋生态红线区包括自然保护区㊁饮用水水源保护区㊁特别保护海岛㊁重要滨海湿地㊁重要渔业海域㊁整治修复岸线㊁自然岸线等㊂水团特征㊁水体营养盐分布㊁沉积物类型㊁生物生态组成等水体基本属性是评价单元划分的基础,然后结合生态红线区㊁污染源分布㊁海洋工程区等具有开发管理属性的分区,具体划分8个评价单元(表5㊁表6㊁图9)㊂2.2㊀指标分级与赋值评价指标分级和赋值评价是指标体系模型的难点之一,海域生态环境的周期性和趋势性变化既是分级评价的基础,又是评价的结果,因此,为了准确的确定研究海域环境指标体系的特征,本文参考了前人的相关研究成果㊂郑丙辉基于多年营养盐数据在分区的基础上进行了长江口区域基准值的研究[27],本文借鉴其研究方法并丰富了数据源,进一步研究了水体中无机氮㊁活性磷酸盐等水质要素的分级与赋值㊂基于长江口及毗邻海7664㊀13期㊀㊀㊀范海梅㊀等:长江口及其邻近海域生态环境综合评价㊀域沉积物生态环境质量评价和潜在生态风险评价,给出了沉积物质量指标的分级与赋值[28⁃29]㊂在长江口海域环境指标阈值的研究方法和相关成果的基础上,本文根据长江口及其邻近海域多年监测数据和环境特征,确定各个评价指标的标准值范围及其对应的评价指数,具体见表7㊂表5㊀长江口及其邻近海域各分区的环境特征Table5㊀EnvironmentfeaturesofsubzonesinYangtzeRiverEstuaryanditsadjacentarea环境特征EnvironmentfeaturesⅠ区Ⅱ区Ⅲ区Ⅳ区Ⅴ区Ⅵ区Ⅶ区Ⅷ区备注SzISzIISzIIISzⅣSzⅤSzⅥSzⅦSzⅧRemarks水团特征低盐低盐低⁃中低⁃中中盐中盐高盐高盐盐度Watermasses低低⁃中中高高中⁃高低低悬浮物浓度底质类型Sedimenttype砂质粉砂砂砂质粉砂㊁砂粉砂质砂㊁砂粘土质粉砂粘土质粉砂粘土质粉砂㊁砂粘土质粉砂粉砂在整个海域均有分布矫正系数Compensationfactor11.110.90.90.91.10.9用于沉积物环境指数矫正㊀㊀ SzI 代表subzoneI, SzⅡ 代表subzoneⅡ,¼, SzVIII 代表subzoneVIII表6㊀各分区重点污染源㊁生态红线分布以及管理目标∗Table6㊀Majorpollutantsources,ecologicalredlineareasandmanagementtargetsofsubzones分区Subzones污染源Pollutantsources生态红线区Ecologicalredlineareas管理目标Managementtargets具体位置Locations备注RemarksⅠ区SzI长江生态红线区污染源监控㊁禁止开发北支本文称这5个区域为Ⅱ区SzII长江㊁排污口生态红线区污染源监控㊁减排㊁禁止开发南支 口内区域Ⅲ区SzIII生态红线区禁止开发北港Ⅳ区SzⅣ黄浦江㊁排污口生态红线区污染源监控㊁减排;禁止开发南港㊁南槽㊁北槽Ⅴ区SzⅤ排污口生态红线区污染源减排;禁止开发杭州湾北部Ⅵ区SzⅥ 过渡区本文称这3个区域为Ⅶ区SzⅦ北支外区域 口外区域 Ⅷ区SzⅧ生态红线区限制开发近海区域㊀㊀∗本表中未出现具体排污口名称或生态红线区名称, 表示分区内不存在图9㊀综合分区Fig.9㊀Comprehensivesubzones8664㊀生㊀态㊀学㊀报㊀㊀㊀39卷㊀根据综合评价指标体系模型,计算获得综合指数Ei在1 4之间,数值越大代表环境越好,具体水质环境指数㊁沉积物环境指数㊁生物生态指数㊁综合评价指数分级及其环境特征见表8㊂表7㊀海域生态环境综合评价指标标准与赋值表8㊀海域生态环境综合评价中目标层的分级与评价Table8㊀Gradesandassessmentoftargetlayersforintegratedevaluationofmarineecologicalenvironment水质环境指数WiIndicesofMwENVWiɤ1.51.5<Wiɤ2.52.5<Wiɤ3.5Wi>3.5水质环境评价AssessmentofMwENV水质环境差水质环境一般水质环境较好水质环境好沉积物环境指数SiIndicesofSdENVSiɤ1.51.5<Siɤ2.52.5<Siɤ3.5Wi>3.5沉积物环境评价AssessmentofSdENV沉积物环境差沉积物环境一般沉积物环境较好沉积物环境好生物生态指数BiIndicesofBeCHABiɤ1.51.5<Biɤ2.52.5<Biɤ3.5Bi>3.5生物生态评价AssessmentofBeCHA生物生态差生物生态一般生物生态较好生物生态好综合指数EiIntegratedindicesEiɤ22<Eiɤ2.52.5<Eiɤ3Ei>3评价结果Integratedevaluation环境差环境一般环境较好环境好2.3㊀水质环境㊁沉积物环境㊁生物生态评价2.3.1㊀水质环境评价2012 2015年水质环境评价发现(表9),水质总体有改善向好的趋势,其中口外区域的趋势较明显㊂空间分布表现为从口内区域向口外区域逐渐变好:口内区域除了Ⅴ区(杭州湾北部)在2012年出现水质环境评级为差和Ⅲ区(北港)在2014年水质环境评级为较好,其他区域和年份评级均为一般;口外区域除了Ⅵ区(过渡区)在2012年和2013年出现评级一般,其他区域和年份评级均为较好㊂综合多年的比较,各区域从差到好的排序为:Ⅴ区<Ⅰ区<Ⅳ区<Ⅱ区<Ⅲ区<Ⅵ区<Ⅶ区<Ⅷ区㊂研究区域9664㊀13期㊀㊀㊀范海梅㊀等:长江口及其邻近海域生态环境综合评价㊀海水水质主要受长江陆源入海污染物的影响,使得该区域呈显著的富营养化状态㊂但是,上海市沿岸的排污影响也不容忽视,尤其是杭州湾北部㊁南槽㊁北槽是人类活动强度较大区域,同时又是重要滨海湿地和自然岸线的保护区域㊂表9㊀2012—2015年水质环境指数及其评价结果Table9㊀Indicesandassessmentofmarinewaterenvironmentfrom2012to2015年份水质环境指数Ⅰ区Ⅱ区Ⅲ区Ⅳ区Ⅴ区Ⅵ区Ⅶ区Ⅷ区YearIndicesofMwENVSzISzIISzIIISzⅣSzⅤSzⅥSzⅦSzⅧ2012活性磷酸盐/(mg/L)0.0520.0520.0550.0740.0870.0510.0260.012赋值11111134无机氮/(mg/L)1.601.581.991.641.221.000.630.27赋值11111223石油类/(mg/L)0.0390.0180.0110.0300.2590.0930.0130.155赋值33331231重金属污染指数0.160.120.140.140.130.130.130.12赋值23333333水质环境指数1.752221.522.752.75水质评价结果一般一般一般一般差一般较好较好2013活性磷酸盐/(mg/L)0.0330.0470.0420.0560.0720.0360.0210.022赋值22211233无机氮/(mg/L)1.961.942.282.251.661.160.760.40赋值11111122石油类/(mg/L)0.0250.0150.0120.0260.0210.0180.0230.026赋值33333333重金属污染指数0.260.150.160.160.120.110.070.08赋值12223344水质环境指数1.75221.7522.2533水质评价结果一般一般一般一般一般一般较好较好2014活性磷酸盐/(mg/L)0.0270.0450.0280.0480.0540.0230.0110.004赋值32321344无机氮/(mg/L)1.901.571.061.541.861.020.600.28赋值11211223石油类(mg/L)0.0700.0260.0320.0380.0340.0380.0420.038赋值23333333重金属污染指数0.150.160.120.130.10.080.070.05赋值22333444水质环境指数222.752.25233.253.5水质评价结果一般一般较好一般一般较好较好较好2015活性磷酸盐/(mg/L)0.0550.0520.0510.0630.0580.0310.0210.009赋值11111234无机氮/(mg/L)1.311.51.51.481.150.520.30.17赋值11111234石油类/(mg/L)0.0540.0740.0480.0500.0470.0200.0150.062赋值22323332重金属污染指数0.070.110.120.130.100.080.090.07赋值43333444水质环境指数21.7521.7522.753.253.5水质评价结果一般一般一般一般一般较好较好较好。
长江源水环境问题及保护对策
汇报人: 2024-01-08
目录
• 长江源水环境现状 • 水环境问题成因分析 • 保护对策与建议 • 长江源水环境保护实践与展望
01
长江源水环境现状
水质问题
污染源
长江源地区的水质受到上游工农业生 产和城市生活产生的废水、固体废弃 物排放以及采矿、采油等活动的严重 影响。
合作三
合作四
人才培养与培训:通过国际合作项目培养 水环境保护专业人才,提高我国在水环境 保护领域的专业能力。
跨界水资源管理:加强与周边国家和地区 在水资源管理方面的合作,共同应对跨界 水环境问题。
THANKS
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降水分布变化
降水分布的变化影响长江 源地区的水量和水质,可 能引发供水危机和生态问 题。
03
保护对策与建议
强化法律法规建设
制定严格的法律法规
针对长江源水环境保护,制定更加严 格的法律法规,明确各级政府和企业 的责任与义务。
加大执法力度
加强对长江源水环境违法行为的执法 力度,对违法行为进行严厉打击,提 高违法成本。
方向二
加强国际合作与交流:积极参与 国际水环境保护合作与交流,引 进先进理念和技术,提高我国水 环境保护的整体水平。
国际合作与交流
合作一
合作二
参与国际组织活动:加入国际水环境保护 组织,参与其相关活动和项目,分享经验 和资源。
技术交流与引进:与国际先进机构开展技 术交流与合作,引进先进的水质监测、治 理技术和设备。
措施一
立法保护:为了保护长江源水环境,国家已经 出台了一系列法律法规,明确了水环境保护的
责任和义务。
01
措施三
生态补偿机制:实施生态补偿政策, 对因保护水源而受损的地区和居民进
长江水源调查报告长江水质的评价和预测
对长江干流及主要支流的水源地进行划定,设立水源保护区,严 格控制水源地周边的人类活动,防止污染。
加强水质监测
增加水质监测站点,提高监测频次和精度,实时掌握水质状况,及 时发现污染源,为采取相应的保护措施提供依据。
建立预警系统
建立水源地水质预警系统,设定水质指标阈值,当水质指标超过阈 值时,立即启动应急处理措施,保障供水安全。
神经网络模型等。
参数确定
根据模型特点,确定关键参数,如 回归模型的自变量、神经网络的层 数和节点数等。
数据准备
收集历史水质数据,进行数据清洗 和预处理,确保数据质量和准确性 。
预测模型验证与结果分析
1 2
模型验证
通过交叉验证、Bootstrap等方法,对预测模型 进行验证,评估模型的准确性和稳定性。
调查目的
通过对长江水源的调查,了解其 水质状况,为保护和管理长江水 源提供科学依据。
调查范围与方法
调查范围
本次调查范围包括长江干流及主要支 流的水源地、沿岸工业企业和城市污 水处理厂等。
调查方法
采用现场采样、实验室分析和数据统 计等方法,对长江水源的水质、水量 、水生态等方面进行全面调查。
02
长江水源现状分析
加强公众宣传教育,提高公众环保意识
加强公众宣传教育
通过媒体、公益活动等多种渠道,加强对公众的环保宣传教育,提 高公众对长江水源保护的认知和意识。
提高公众参与度
鼓励公众参与长江水源保护活动,设立环保热线和投诉平台,方便 公众反映环保问题,提高公众的参与度和积极性。
培养环保意识
在学校、社区等场所开展环保教育,培养公众的环保意识和责任感, 推动形成人人关注、人人参与长江水源保护的良好氛围。
河流中有机碳的环境效应及其研究方法概述
河流中有机碳的环境效应及其研究方法概述李俊鹏;郭英燕;张亚雷;周雪飞【摘要】Organic carbon is an important component in various environment media of the earth's surface. As the primary substance transferred by rivers, the effect of organic carbon on sunrounding environment during the transferring process is nonnegligible. Referring the recent researches home and abroad, This paper discusses and summarized the role of the rivers as the source and sink of carbon as well as the effects of riverine organic carbon on heavy metals emigration and river productivity. It points out that with the intensification of human activities, the riverine organic carbon is significantly changing and then affecting our own lives. The traditional research methods of organic carbon are summarizes, and the research methods undergoing developing are discussed.%有机碳是地表各种环境介质中的重要化学组分,是生态系统中能量与物质循环的重要介质。
长江江阴段饮用水水源地环境保护现状及防护对策
长江江阴段饮用水水源地环境保护现状及防护对策作者:张文丽陈军海徐文彬来源:《环境与发展》2017年第03期摘要:随着社会工业化的发展,我国的饮用水环境安全形势日益严峻,保障饮用水安全已经成为今后一个时期环境管理部门的重要工作。
通过实际调查分析了长江江阴段饮用水水源地环境保护现状,指出了水源地存在的问题并提出相应的对策建议。
关键词:长江江阴段;饮用水水源地;对策;建议中图分类号:TU991.15 文献标识码:A 文件编号:2095-672X(2017)03-0119-02DOI:10.16647/15-1369/X.2017.03.062Abstract: With the development of social industrialization, the safety of drinking water is becoming more and more serious in our country. To ensure the safety of drinking water has become an important work in the future. This paper analyzes the present situation of environmental protection of drinking water sources in Jiangyin section of Yangtze River, and points out the existing problems and puts forward corresponding countermeasures and suggestions.Key words:Jiangyin section of Yangtze River;drinking water source;countermeasure;suggestion民以食为天,食以水为先。
太湖典型水源地挥发性有机物与环境因子的关系
太湖典型水源地挥发性有机物与环境因子的关系太湖是中国最大的淡水湖泊之一,位于长江下游,地处江苏、浙江两省,并且是我国的重要水源地之一。
由于长期的污染和过度开发,太湖水质受到了严重的影响,其中挥发性有机物是导致水质污染的重要因素之一。
本文将探讨太湖典型水源地挥发性有机物与环境因子的关系。
挥发性有机物(VOCs)是一类具有高挥发性的有机化合物,包括了多种有害物质,如苯、甲醛、氯仿等,它们对环境和人体健康都具有一定的危害性。
在太湖周围的典型水源地,VOCs的浓度一般较高,主要是由于周边工业废气、汽车尾气、化肥农药和生活污水等排放所致。
VOCs的存在严重影响了水质,加剧了太湖的污染问题。
与此环境因子对VOCs的生成、传输和去除都起到了重要的影响。
太湖典型水源地的环境因子主要包括气象条件、地形地貌、植被覆盖、土壤类型等。
气象条件是影响VOCs浓度的关键因素之一。
气温、湿度、风向风速等都会对VOCs的挥发和扩散产生影响。
在夏季高温潮湿的气候条件下,VOCs更容易挥发进入大气中,加剧了大气污染问题。
而春秋季则相对较凉爽,VOCs的挥发量会减少,但由于气候稳定,VOCs的停留时间较长,造成了水质污染。
地形地貌也是影响VOCs传输的重要因素。
地势高低和地势走向都会影响空气流动的情况,从而影响VOCs的扩散范围和浓度分布。
太湖典型水源地多为低洼地带,地形相对平坦,加上周边山地的共同作用,VOCs在这些地区更容易聚集,造成了地域性的污染问题。
植被覆盖和土壤类型也会对VOCs的去除起到一定的影响。
植被可以吸收VOCs并进行光合作用,起到净化空气的作用;而土壤中的微生物和化学反应也可以降解VOCs,从而减少对环境的影响。
太湖典型水源地的VOCs与环境因子之间存在着密切的关系。
要想有效地改善水质,必须综合考虑气象、地形、植被和土壤等因素的影响,采取相应的措施来减少VOCs的排放和扩散。
政府和相关部门应该加大环境保护力度,加强对周边工业企业和农业生产的监管和治理,推动节能减排工作,推广清洁生产技术,减少有机溶剂和挥发性有机物的使用,从而减少对太湖水质的影响。
长江口及近海水环境中新型污染物研究进展
长江口及近海水环境中新型污染物研究进展长江口及近海水环境中新型污染物研究进展近年来,随着工业化与城市化的快速发展,我国的水环境面临着越来越严峻的挑战。
长江口及其近海水域作为中国最重要的河口及海洋生态系统之一,受到了众多新型污染物的严重威胁。
为了保护和恢复长江口及近海水环境的健康,研究人员对新型污染物的种类、来源、分布及其对水环境的影响进行了广泛而深入的研究。
首先,研究人员关注了长江口及近海水环境中的重金属污染。
重金属是一类常见的污染物,由于其具有毒性和难以降解的特点,对人体和生态系统都具有潜在的危害。
研究表明,长江水系中镉、铬、铅等重金属污染普遍存在,这主要与工业生产废水、农业排放以及城市污水等因素有关。
此外,船舶及港口活动也是重金属污染的重要来源。
研究人员通过监测采样、地质记录和模拟实验等手段,深入研究了重金属在水体中的迁移转化及其对生态系统的影响,为制定相应的环境保护政策提供了科学依据。
其次,海洋微塑料也是近年来受到广泛关注的新型污染物之一。
微塑料是指直径小于5毫米的塑料颗粒,它们来源于废弃物排放、塑料制品生产和使用过程中的碎片,也可能通过大气和水路传播进入海洋。
长江口及近海水环境中的微塑料主要包括聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等塑料材料。
研究人员通过采集海水和沉积物样品,运用显微镜、光谱分析等方法,对微塑料的分布、浓度、来源等进行了系统研究,并探讨了微塑料对水生生物的影响。
这些研究结果有助于提醒公众关注塑料污染的危害,并推动相关政策的制定与实施。
此外,新型有机污染物也是长江口及近海水环境中的重要问题之一。
随着化工行业的迅速发展,大量的有机物质进入水体,造成有机污染的加重。
研究人员通过对采样水体的分析,发现长江口及近海水环境中存在着许多有机污染物,如多环芳烃、有机氯农药等。
这些有机污染物具有较强的毒性和生物蓄积性,对水生生物和人类健康产生潜在威胁。
因此,研究人员提出了采用生物降解、光降解等技术来减少有机污染物的方法,并对新型污染物的检测方法进行了不断优化与完善。
持久性有机污染物在中国湖库水体中的污染现状及分布特征
持久性有机污染物在中国湖库水体中的污染现状及分布特征一、本文概述本文旨在探讨持久性有机污染物(Persistent Organic Pollutants,POPs)在中国湖库水体中的污染现状及分布特征。
持久性有机污染物是一类具有环境持久性、生物累积性、长距离迁移性和高毒性的有机化合物,对生态环境和人类健康构成严重威胁。
近年来,随着中国经济的快速发展和工业化、城市化进程的加速,大量持久性有机污染物通过各种途径进入水环境,严重污染了湖泊和水库等水资源,威胁着人们的生产和生活。
本文首先对中国湖库水体中持久性有机污染物的污染现状进行了全面分析,包括污染物的种类、浓度水平、空间分布等方面。
本文深入探讨了持久性有机污染物在水体中的分布特征,包括不同区域、不同季节、不同水体类型之间的差异。
本文还分析了持久性有机污染物的来源、迁移转化规律及其对水环境的影响机制。
通过本文的研究,旨在为中国湖库水体的环境保护和污染治理提供科学依据,为制定合理的水环境保护政策和措施提供参考。
本文也希望引起社会各界对持久性有机污染问题的关注,共同推动中国水环境的持续改善和可持续发展。
二、中国湖库水体环境概述中国,作为世界上人口最多、地域广阔、地理和气候条件多样的国家,其湖库水体环境呈现出丰富多样的特征。
湖库水体在中国分布广泛,从东北的寒温带湖泊,到华北的温带湖泊,再到华南的热带湖泊,类型多样,大小不一,功能各异。
这些湖库水体在维持生态平衡、提供水资源、调节气候等方面发挥着重要作用。
然而,近年来,随着中国经济的快速发展和城市化进程的加快,湖库水体面临着严重的污染压力。
工业废水、农业面源污染、城市生活污水的大量排放,以及不合理的资源开发活动,都导致了湖库水体的污染问题日益突出。
持久性有机污染物(POPs)作为一类具有长期残留性、生物累积性、远距离迁移性和高毒性的污染物,在中国湖库水体中的污染现状及分布特征更是引起了广泛关注。
中国湖库水体的污染现状呈现出区域性和季节性差异。
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关 键 词 有 机 污 染 物 长 江 口 区域
饮用水源水
水 文 期
St d n he o g ni lu a si d i ng u y o t r a cpol t nt n rnki watr s r e of Ya t e e t a y a e CH EN i , U ia e ou c ng z s u r r a M n A l n.( an o N t ng
En io me t lM o io i g Ce tr, no gJin s 2 0 6 v r n na ntrn n e Na tn a g u 2 6 0 )
Absr c I de O i o he p lu i n c r c e itc g is om p t a t: n or r t fnd utt o l to ha a t rs is ofor an c c oun n rnk n wa e o c ds i d i i g t r s ur e of
Ya g z s u r r a, 3 k n s o o a i r a i c mp u d n t e e t a y a e 5 i d f v l t e o g n c o o n s( l VOCs , 4 k n s o e i o a i r a i o o n s ) 6 i d f s m — l t e o g n c c mp u d v l S VOCs 3 i d fp sii e a d 2 i d f o y h o i a e i h n l P , 3 k n so e tcd n 0 k n so l c l rn t d b p e y s( CBs n 3 d i k n o r ewa e r e e — p )i r ig s u c t rwe ed t c n
污 染 物 的 有 8种 , 出污 染 物 的 含 量 均 达 到 标 准 限 值 ;3 长 江 V区域 饮用 水 源水 中有 机 物 的空 间 分 布 特 征 表 明 , 通 地 区水 源水 主 检 () I 南
要 受 到 沿 江排 污 口排 放 的城 市 工 业 废 水 和 生 活 污 水 的 污 染 , 现 为 水 体 中 S Cs 出 种类 相 对 较 多 , 表 性 污染 物 为 取 代 苯 类 、 表 VO 检 代 酯
类 和 多 环 芳烃 类 ; 4 丰水 期 、 水 期 、 水 期 3个 水 期 S OCs 监 测 结果 表 明 , 期 S () 平 枯 V 的 枯 VOC 浓 度 最 高 , 水 期 其 次 , 水期 最 低 。 s 平 丰
长江口区域饮用水源均有 VOC 、VOC sS s污染物被检 出, 必须进一步加强对长江饮用水水源 的保护 。
陈 敏 等 长 江 口 区域 饮 用 水 源 地 有 机 污 染 特 性 研 究
长 江 口区 域 饮 用 水 源 地 有 机 污 染 特 性 研 究 *
陈 敏 徐 爱 兰
南通 260) 2 0 6 ( 通 市环 境 监 测 中 心 站 , 苏 南 江
摘 要 以 南 通 市 为 例 , 长 江 口区 域 饮用 水 源地 5 对 3种 挥 发 性 有 机 物 ( VOC ) 6 s 、 4种 半 挥 发 性 有 机 物 (VOC ) 3种 农 药 、 0 S s 、3 2
种 多 氯 联 苯 等 有 机 污染 物进 行 定 性 、 量 检 测 , 取 汇 龙 镇 水 厂 、 皋 水 厂 、 门 长 江 水 厂 3个 水 厂 水 源 地 进 行 了枯 水 期 、 水 期 、 定 选 如 海 平 丰
水 期 3 水期 的监 测 。结 果 表 明 : 1 VOC 个 () s中 仅 在 枯 水 期 有 四 氯 化 碳 检 出 , 3种 农 药 、 0种 多 氯 联 苯 均 无 检 出 ; 2 共 检 出 1 3 2 () 7种 S VOC , 要 包 括 多 环芳 烃 类 、 酸 酯 类 、 s主 酞 取代 苯类 、 酚类 , 中属 于 美 国环 境 保 护 署 优 先 控 制 污 染 物 的 有 1 其 3种 , 于 中 国优 先 控 制 属