亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        基于綜合營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)的百花湖水環(huán)境評(píng)價(jià)

        2019-10-14 00:45:08夢(mèng),焦林,梁虹,曹
        人民長(zhǎng)江 2019年9期
        關(guān)鍵詞:平水豐水期營(yíng)養(yǎng)鹽

        趙 夢(mèng),焦 樹 林,梁 虹,曹 玉 平

        (1.貴州師范大學(xué) 地理與環(huán)境科學(xué)學(xué)院, 貴州 貴陽(yáng) 550001; 2.貴州省山地資源與環(huán)境遙感應(yīng)用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,貴州 貴陽(yáng) 550001)

        1 研究背景

        當(dāng)前,世界河流正在受到人工筑壩攔截的廣泛影響[1-3]。人類在河流上建造大壩的數(shù)量逐年增加,據(jù)統(tǒng)計(jì):全國(guó)已建成大、中、小型水庫(kù)共98 461座[4],在長(zhǎng)江流域,因?yàn)樾藿ㄌ菁?jí)水電站而建筑的水庫(kù)已達(dá)4.8萬(wàn)余座[5]。筑壩后人類可有效調(diào)蓄利用水資源,獲得巨大的利益[6]。但筑壩對(duì)天然河流的原始水動(dòng)力、水文循環(huán)等自然過程產(chǎn)生了顯著影響,例如水體含沙量、水流速度、水深、水體滯留時(shí)間、水體覆蓋面積、水團(tuán)混合方式、水化學(xué)過程、水生生物等均發(fā)生了變化[7]。此外,也導(dǎo)致了整個(gè)流域水文系統(tǒng)生態(tài)環(huán)境的變化,如水庫(kù)對(duì)河源物質(zhì)(營(yíng)養(yǎng)鹽、水量、含沙量)的吸收、轉(zhuǎn)化、滯留會(huì)對(duì)海-陸物質(zhì)輸送產(chǎn)生干擾,即河流原有的動(dòng)態(tài)、開放、連續(xù)的生態(tài)系統(tǒng)發(fā)生了改變,原有物種所適應(yīng)的天然徑流和水文條件的棲息地喪失、河流作為生物和營(yíng)養(yǎng)元素交流廊道的功能不復(fù)存在、沿岸連接高地和水域生態(tài)系統(tǒng)的“過濾”作用降低[8]。由于大壩攔截河流,使得水流速度向靜水狀態(tài)轉(zhuǎn)變,隨著時(shí)間的推移,水庫(kù)自身也會(huì)出現(xiàn)類似天然湖泊的特征。

        貴州高原水庫(kù)大多為河道峽谷型水庫(kù)[9]。貴州省喀斯特地貌面積廣闊,巖溶分布廣泛,碳酸鹽巖石出露面積占了全省總面積的73%[10],地表崎嶇破碎,地下洞隙縱橫交錯(cuò),水文動(dòng)態(tài)變化劇烈,地表水滲漏嚴(yán)重,旱澇交替,土壤貧瘠,植被生長(zhǎng)困難等造成其生態(tài)環(huán)境極為脆弱[11]。隨著社會(huì)進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要、人口增多,人類活動(dòng)不斷加強(qiáng),水體污染問題也日益突出[12],一旦河流水庫(kù)生態(tài)系統(tǒng)遭到破壞,恢復(fù)到自然狀態(tài)的生態(tài)環(huán)境需要的力度會(huì)非常大。目前,關(guān)于貴州烏江流域百花湖富營(yíng)養(yǎng)化研究主要有百花湖富營(yíng)養(yǎng)化特征分析、水庫(kù)湖沼學(xué)變量特征及環(huán)境效應(yīng)等[13-16],而對(duì)該水庫(kù)豐水期、平水期和枯水期的水環(huán)境研究成果較少。本文以百花湖水庫(kù)為例,通過監(jiān)測(cè)水體相關(guān)理化參數(shù),探究喀斯特高原百花湖水質(zhì)狀況,為水庫(kù)水資源管理提供依據(jù)。

        2 材料與方法

        2.1 研究區(qū)概況

        百花湖位于貴陽(yáng)市西北郊,地理坐標(biāo)為106°27′E~106°32′E,26°35′N~26°41′N,夏、秋季水溫可達(dá)26 ℃左右,冬季12月在10 ℃左右[17]。百花湖屬云貴高原烏江支流貓?zhí)恿?jí)開發(fā)中第二級(jí)的大型人工水庫(kù),于1966年建成,1987年被國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)為國(guó)家級(jí)風(fēng)景名勝區(qū)。湖泊長(zhǎng)18 km,平均寬度0.8 km,湖泊流域面積1 895 km2,湖面面積為14.5 km2,湖泊最大水深45 m,平均水深12.55 m,設(shè)計(jì)正常高水位1 195 m,相應(yīng)庫(kù)容18.2億m3,發(fā)電裝機(jī)庫(kù)容2.2萬(wàn)kW,湖泊補(bǔ)給系數(shù)為182.2,湖水滯留時(shí)間為0.102 a[18-20]。該水庫(kù)原始功能為發(fā)電、調(diào)洪、供水、農(nóng)業(yè)灌溉和養(yǎng)殖,兼具旅游和水上運(yùn)動(dòng)等功能,主要為貴陽(yáng)市白云水廠、貴州鋁廠及朱昌鎮(zhèn)供水。根據(jù)《貴陽(yáng)市城市總體規(guī)劃》,2020 年將在百花湖周邊建成百花新城,如果百花湖周邊環(huán)境不加以保護(hù),屆時(shí)百花湖污染將會(huì)更為嚴(yán)重[21]。

        2.2 采樣與分析方法

        根據(jù)百花湖湖泊形狀、湖泊入湖支流分布特點(diǎn)布設(shè)5個(gè)采樣點(diǎn),于2017年1,4,7月(根據(jù)水文年將1月定為枯水期、4月定為平水期、7月定為豐水期),對(duì)百花湖表層水體進(jìn)行采樣,利用LocaSpace Viewer和ArcGIS10.1軟件確定采樣空間軌跡和位置(見圖1)。

        圖1 百花湖采樣點(diǎn)分布Fig.1 Baihua Lake sampling sites distribution

        2.3 富營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)評(píng)價(jià)

        富營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)采用修正的卡爾森指數(shù)方法進(jìn)行計(jì)算。選取TN,TP,SD作為湖泊富營(yíng)養(yǎng)化評(píng)價(jià)因子,營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)(Trophic State Index,TSI)參照李祚泳、張輝軍的方法計(jì)算[23]。評(píng)價(jià)公式如下:

        TSI(Chla) =10×[2.46+1.09×ln(Chla) ]

        (1)

        TSI(SD) =10×[5.52-1.94×ln(SD)]

        (2)

        TSI(TP) =10×[9.40+1.62×ln(TP) ]

        (3)

        TSI(TN) =10×[5.24+1.86×ln(TN)]

        (4)

        (5)

        式中,TSI(Chla)為葉綠素a營(yíng)養(yǎng)指數(shù),TSI(SD)為透明度營(yíng)養(yǎng)指數(shù),TSI(TP)為總磷營(yíng)養(yǎng)指數(shù),TSI(TN)為總氮營(yíng)養(yǎng)指數(shù),TSI(∑)為綜合營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù);Wj代表第j種相關(guān)參數(shù)的營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)的權(quán)重;TSI(j)代表第j種參數(shù)的營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù);m為評(píng)價(jià)參數(shù)的個(gè)數(shù)。評(píng)價(jià)等級(jí)見表1。

        表1 綜合營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)分級(jí)Tab.1 Classification of trophic state index(TSI)

        3 結(jié) 果

        3.1 湖泊理化參數(shù)特征值

        溫度在豐水期、平水期和枯水期各期間變化較平穩(wěn),豐水期、平水期和枯水期均值分別為21.3 ℃、15.5 ℃、11.6 ℃。利用變異系數(shù)Cv值來描述數(shù)據(jù)離散程度,3個(gè)時(shí)期Cv值分別為0.081,0.034,0.018,表明豐水期溫度變幅程度大于平水期和枯水期(如表2所示);豐水期、平水期和枯水期溫度變化整體都較為平穩(wěn),豐水期溫度在4號(hào)采樣點(diǎn),出現(xiàn)下降趨勢(shì),平水期隨走航距離增加整體呈上升趨勢(shì),枯水期整體呈下降態(tài)勢(shì),如圖2(a)所示。

        pH值在豐水期、平水期和枯水期間變化極小,豐水期、平水期和枯水期均值分別為8.0,8.4,7.9,這主要是因?yàn)榇杭舅w升溫較快,浮游植物光合作用能顯著提高水體pH,豐水期雖然浮游植物光合作用也強(qiáng),但水中魚的活動(dòng)、水生生物呼吸與腐敗過程等會(huì)釋放CO2,pH降低[13]。平水期pH值變化范圍小于豐、枯水期;平水期pH值大致在8.35上下波動(dòng),而豐水期和枯水期pH值隨走航距離增加,pH值變化趨勢(shì)整體一致,呈降低-增加-降低的變化趨勢(shì),如圖2(b)所示。

        DO在豐水期、平水期和枯水期均值分別為9.6,11.2,7.2 mg/L,Cv值分別為0.253,0.189,0.102,豐水期DO變幅大于平水期和枯水期(如表2所示),豐水期變化更為強(qiáng)烈;豐水期DO隨走航距增加整體呈下降趨勢(shì),從4號(hào)到5號(hào)采樣點(diǎn)急劇下降,而平水期和枯水期則相反,隨航距增加整體呈上升趨勢(shì),如圖2(c)所示。

        SD在豐水期、平水期和枯水期均值分別為1.5,1.4,1.3 m,Cv值分別為0.141,0.347,0.337,平水期和枯水期SD較豐水期而言,其變化范圍較大(如表2所示),豐水期SD變化更為平穩(wěn);豐水期SD以3號(hào)采樣點(diǎn)為中心,呈“V”形變化趨勢(shì),平水期和枯水期變化趨勢(shì)大致一樣,整體隨走航距離增加呈下降趨勢(shì),如圖2(d)所示。

        豐水期N/P變化較大,呈增加-降低-增加的趨勢(shì),而平水期和枯水期大致以3號(hào)采樣點(diǎn)為中心,先增加(1~3號(hào)采樣點(diǎn))后降低(3~5號(hào)采樣點(diǎn)),如圖2(g)所示;豐水期N/P均值>枯水期N/P均值>平水期N/P均值(如表2所示)。

        3.2 湖泊營(yíng)養(yǎng)鹽時(shí)空變化

        TN值在豐水期、平水期和枯水期均值分別為1.8,2.3,2.1 mg/L,Cv值分別為0.078,0.453,0.471,相比豐水期,平水期和枯水期TN值變化程度更為強(qiáng)烈(如表2所示);豐水期、平水期和枯水期TN值隨走航距離增加都呈上升趨勢(shì),豐水期變化較枯水期和平水期平穩(wěn),如圖2(f)所示。

        TP在豐水期、平水期和枯水期均值分別為0.034,0.100,0.083 mg/L,Cv值分別為0.136,0.916,0.964,豐水期TP值變化明顯小于平水期和枯水期(如表2所示);豐水期TP隨航距增加其值變化平穩(wěn),大致在0.035 mg/L上下波動(dòng),平水期和枯水期TP變化趨勢(shì)大致一樣,從1號(hào)點(diǎn)到3號(hào)點(diǎn)變化平穩(wěn),3號(hào)點(diǎn)之后逐漸增加,如圖2(e)所示。

        3.3 綜合營(yíng)養(yǎng)指數(shù)時(shí)空變化

        豐水期TSI(∑)呈緩慢增加趨勢(shì)(1~4號(hào)采樣點(diǎn)),之后下降, 平水期TSI(∑)變化以二號(hào)采樣點(diǎn)為拐點(diǎn),呈先降后增的趨勢(shì),枯水期TSI(∑)整體呈上升趨勢(shì)(如圖4所示)。平水期TSI(∑)均值>枯水期TSI(∑)均值>豐水期TSI(∑)均值(如表3所示)。從豐水期標(biāo)準(zhǔn)差和Cv可以得出,平水期和枯水期的綜合營(yíng)養(yǎng)指數(shù)變化較豐水期更為明顯(如圖4、表3所示)。平水期和枯水期綜合營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)最大值都出現(xiàn)在5號(hào)采樣點(diǎn),這應(yīng)該是受上游紅楓湖流域帶來大量營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)所致。

        4 討 論

        百花湖表層溫度在11.2 ℃~22.5 ℃之間(表2),溫差變化幅度較小(11.3 ℃),這與該地區(qū)常年氣候溫和,全年氣溫變化小有關(guān)。夏季高溫、冬季寒冷、春季水體升溫較快,因而豐水期溫度>平水期溫度>枯水期溫度。百花湖表層溶解氧具有季節(jié)變化特征,5個(gè)采樣點(diǎn)溶解氧值變化范圍在5.0~14.9 mg/L之間,枯水期均值最小,為7.2 mg/L,這可能與上層和下層水體垂直交換有關(guān),水體混合過程因垂直交換上遷的還原物質(zhì)被氧化,使水體溶解氧降低[18]。又由于受浮游植物光合作用影響,豐水期和平水期溶解氧均值較高,分別為9.6,11.2 mg/L,達(dá)到飽和狀態(tài)。平水期因新生浮游植物光合作用和水庫(kù)經(jīng)常處于交換及不同程度的流動(dòng)狀態(tài),溶解氧高,豐水期雖然浮游植物光合作用也強(qiáng),但水中耗氧因子(如魚的活動(dòng)、水生生物呼吸與腐敗過程等)也多[13],因而溶解氧較低。

        表2 各理化參數(shù)特征值Tab.2 Physical and chemical parameter eigenvalues

        圖2 水體參數(shù)時(shí)空變化Fig.2 Spatio-temporal variation of water parameters

        表3 營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)特征值TSI(∑)Tab.3 Nutritional state Index eigenvalues

        由表2,圖2~3可知,百花湖是一個(gè)高氮、高磷的高原水庫(kù)??偟c總磷空間分布較為明顯,這說明流域徑流帶來的營(yíng)養(yǎng)鹽是二者的主要來源,百花湖以紅楓湖的下泄水為主要補(bǔ)給,兩湖相距10 km,物質(zhì)通過紅楓湖沉積作用之后,再流入百花湖[16],5號(hào)采樣點(diǎn)位于水庫(kù)上游,其氨氮值都達(dá)到最大值,這可能是上游帶來較多營(yíng)養(yǎng)鹽,導(dǎo)致氨氮含量較其余4個(gè)采樣點(diǎn)高。

        圖3 氨氮變化分布Fig.3 Distribution of ammonia nitrogen changes

        百花湖透明度在0.6~1.9 m之間,存在季節(jié)性分布的特點(diǎn)。豐水期透明度均值>平水期透明度均值>枯水期透明度均值,最小值出現(xiàn)在平水期和枯水期,分別為0.6 m和0.8 m,與夏品華等[15]的研究結(jié)論不同,這可能是由于對(duì)湖泊的除藻管理、對(duì)湖泊周圍山體的開墾等原因致使水土流失,影響了湖泊的透明度。

        百花湖全湖豐水期綜合營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)為29.56,屬于貧營(yíng)養(yǎng);平水期和枯水期營(yíng)養(yǎng)指數(shù)分別為35.31,31.56,同屬中營(yíng)養(yǎng)(見表3),因此,可認(rèn)為百花湖的水質(zhì)環(huán)境良好。營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)差距并不大,這可能是水庫(kù)水體中部分含氮物質(zhì)以氣體形式釋放至大氣中,另外上覆水體中的氮通過吸附、絡(luò)合、絮凝、沉降等作用被沉積物接納,使沉積物成為湖泊氮的重要庫(kù)源,加上在物理、化學(xué)和生物等作用下,沉積物中的氮素不斷向上覆水體釋放,成為湖泊水體氮素內(nèi)源[24]。再者,當(dāng)沉積磷的賦存形態(tài)發(fā)生變化時(shí)會(huì)引起沉積磷向上覆水體再釋放,重新參與湖泊生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán),沉積磷在一定條件下可能是湖泊的重要營(yíng)養(yǎng)物來源[25]。根據(jù)歷年該湖泊水質(zhì)研究(2008~2009年,百花湖水庫(kù)為中-富營(yíng)養(yǎng)型水體[15];2011年,百花湖水庫(kù)呈富營(yíng)養(yǎng)型水體[13];2014年,百花湖水庫(kù)為中營(yíng)養(yǎng)型水體[14];2017年,本文研究得出百花湖處于貧-中營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)),可知百花湖水質(zhì)大致呈逐年變好的趨勢(shì)。

        圖4 營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)時(shí)空變化Fig.4 Spatio-temporal variation of nutritional status index

        5 防治措施

        過去百花湖因采礦業(yè)、制造業(yè)不合理運(yùn)營(yíng)所產(chǎn)生的工業(yè)廢水,農(nóng)業(yè)中大量流失的農(nóng)藥、化肥,未經(jīng)處理的城鎮(zhèn)生活污水,水產(chǎn)養(yǎng)殖遺留的剩余餌料等造成了大量營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)輸入湖泊[26],但經(jīng)過多年的整治,百花湖水質(zhì)已趨良好。然而,隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、人類活動(dòng)的加強(qiáng),尤其是百花湖新城的建成,若百花湖周邊環(huán)境不加以保護(hù),勢(shì)必會(huì)污染到百花湖。因此,提出以下防治措施。

        (1) 涉及到排入百花湖區(qū)的污水產(chǎn)業(yè),必須進(jìn)行污水集中凈化后排放。

        (2) 百花湖為高氮、磷控制的水庫(kù),要以生物治理措施為主,合理的選擇、種植人工濕地植物,吸收湖底沉積物釋放的氮磷元素;對(duì)影響湖泊水質(zhì)的濕地植物要定期清除[26]。

        (3) 湖區(qū)的生產(chǎn)生活垃圾要定點(diǎn)放置并統(tǒng)一處理、農(nóng)村廁所生態(tài)化(沼氣池)、進(jìn)行湖泊保護(hù)的宣傳教育、政府要制定相關(guān)的法律法規(guī)。

        (4) 徑流輸入為百花湖營(yíng)養(yǎng)鹽主要來源,要形成健康的水循環(huán)體系,必須保護(hù)好上游地區(qū)的生態(tài)環(huán)境,對(duì)已經(jīng)污染的區(qū)域要及時(shí)治理,河湖同治。治理源頭是全局性整治的關(guān)鍵。

        (5) 百花湖湖區(qū)可植樹造林,杜絕亂伐亂墾所形成的水土流失,保護(hù)好湖區(qū)的生態(tài)環(huán)境。

        (6) 定期檢測(cè)農(nóng)業(yè)施肥區(qū)涉及到流入百花湖的河流,對(duì)河流中營(yíng)養(yǎng)物超標(biāo)現(xiàn)象要及時(shí)處理:如加強(qiáng)土地管理,合理使用土地資源;改良作物方式;改進(jìn)施肥方式、保土耕作、作物輪植等[27]。

        6 結(jié) 論

        百花湖表層水溫在11.2℃~22.5 ℃之間,pH值為7.7~8.4,溶解氧為5.0~14.9 mg/L之間,總氮、總磷和氮磷比分別在1.4~4.1,0.030~0.964 mg/L和14.9~64.3 mg/L之間,為高氮、磷控制的水庫(kù)。透明度和氨氮分別為在0.6~1.9 m和0.01~1.85 mg/L之間。徑流輸入為百花湖營(yíng)養(yǎng)鹽主要來源,百花湖全湖豐水期營(yíng)養(yǎng)指數(shù)為29.56,屬于貧營(yíng)養(yǎng);平、枯水期營(yíng)養(yǎng)指數(shù)分別為35.31,31.56,同屬中營(yíng)養(yǎng),綜上百花湖處于貧-中營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)。從歷年研究結(jié)果可知,百花湖水質(zhì)大致呈逐年變好的趨勢(shì)。

        隨著走航距離增加,特別是接近徑流入湖口,營(yíng)養(yǎng)鹽含量都較高,說明地表徑流的輸入是該水庫(kù)營(yíng)養(yǎng)鹽的主要來源,使得該水庫(kù)營(yíng)養(yǎng)鹽存在明顯的空間分布;由于該地區(qū)常年氣候溫和、氣溫變化較小,百花湖豐水期、平水期和枯水期表層溫差變化幅度較小;受浮游植物光合作用影響,豐水期和平水期溶解氧均值較高;豐水期透明度均值>平水期透明度均值>枯水期透明度均值。

        猜你喜歡
        平水豐水期營(yíng)養(yǎng)鹽
        豐水期巢湖水體與沉積物重金屬污染及分配特征研究
        牛欄江流域浮游動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)特征及驅(qū)動(dòng)因子
        膠東沿海某地區(qū)生活飲用水總α、總β放射性水平調(diào)查分析
        紹興市柯橋區(qū)平水鎮(zhèn)中心幼兒園幼兒作品發(fā)表
        五絕·平水 四支韻游王桃園賞桃花(外一首)
        陶山(2019年2期)2019-12-15 20:52:00
        金代平水縣相關(guān)問題考辨
        涼水河子河營(yíng)養(yǎng)鹽滯留能力評(píng)估
        瓊東海域冬季、夏季營(yíng)養(yǎng)鹽結(jié)構(gòu)特征及其對(duì)浮游植物生長(zhǎng)的影響
        2012年冬季南海西北部營(yíng)養(yǎng)鹽分布及結(jié)構(gòu)特征
        滇池流域入湖河流水文形貌特征對(duì)豐水期大型底棲動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)的影響
        国产成人精品自拍在线观看| 午夜不卡久久精品无码免费| 亚洲日本天堂| 国产精品三级av一区二区 | 精品人妻久久一日二个| 国产精品无码一区二区三区| 成人免费视频在线观看| 亚欧同人精品天堂| 亚洲精品在线一区二区| 在线播放免费人成毛片乱码| 好大好硬好爽免费视频| 国产精品一区二区AV不卡| 青青草好吊色在线观看| 美女网站免费福利视频| 亚洲国际无码中文字幕| 扒开双腿操女人逼的免费视频| 亚洲综合第一页中文字幕| 亚洲日产一线二线三线精华液| 国产欧美精品在线一区二区三区| 精品国产乱码久久免费看| 精品人伦一区二区三区蜜桃91| 精品无码日韩一区二区三区不卡 | 久久精品国产精品青草色艺| 日本精品国产1区2区3区| 国产午夜亚洲精品国产成人av| 亚洲精品一区国产欧美| 国产激情在观看| 亚洲综合国产精品一区二区 | 日本午夜国产精彩| 久久午夜一区二区三区| 国产精品h片在线播放| 八区精品色欲人妻综合网| 91亚洲精品久久久蜜桃| 二区三区三区视频在线观看| 欧洲熟妇色xxxx欧美老妇多毛图片| 成人午夜无人区一区二区| 久久人妻少妇嫩草av蜜桃| 人禽交 欧美 网站| 欧美深夜福利网站在线观看| 中文乱码字幕人妻熟女人妻| 丁香婷婷激情综合俺也去|