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京蒙沙源区水库大气氮沉降变化特征及源解析 被引量：18
1
作者 卢俊平 张晓晶 +2 位作者 刘廷玺 张文瑞 刘禹 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期1034-1044,共11页
以京蒙沙源区大河口水库为研究对象,于2017年1月~12月对水库周围布设的12个大气沉降监测站点收集样品144个,测定大气干、湿沉降物中TN浓度,计算大气总氮干、湿沉降通量,分析大气TN干、湿沉降污染特征及季节性变化特征.另选取水库周边不... 以京蒙沙源区大河口水库为研究对象,于2017年1月~12月对水库周围布设的12个大气沉降监测站点收集样品144个,测定大气干、湿沉降物中TN浓度,计算大气总氮干、湿沉降通量,分析大气TN干、湿沉降污染特征及季节性变化特征.另选取水库周边不同典型地块,布设14个采样点采集样品76个,测定土壤δ^(15)N-TN含量水平,解析水库大气氮沉降主要来源,并借助HYSPLIT4气团后向轨迹模型分析各季节不同类型气团输移营养盐对大河口水库的影响.结果表明:水库全年大气TN干沉降通量变化范围为122.44~425.64kg/(km^(2)·month),平均值为200.83kg/(km^(2)·month);湿沉降通量变化范围1.23~188.89kg/(km^(2)·month),平均值为66.33kg/(km^(2)·month).大气总氮年沉降通量为3205.9kg/(km^(2)·a),约为全国氮沉降平均水平(790kg/(km^(2)·a))的4.06倍.从沉降类型上来看,大气沉降主要以干沉降为主,占沉降总量的75.17%,湿沉降占总沉降通量的24.83%.大气氮干沉降通量表现为春、秋季节明显高于夏、冬季节,湿沉降通量春、夏季明显高于秋、冬季节的季节性变化规律.通过对典型地块δ^(15)N-TN同位素数据分析,表明夏季有71.4%的大气沉降样品来源于不可分辨的混合源输入,春、秋、冬季大河口水库超过45%的样品来源于沙地,另一大污染源为研究区周围的耕地.运用HYSPLIT4后向轨迹模型证明,从蒙古国入境的气团对研究区污染物大气输移影响较大,冬季采暖期间的大气污染和春季频繁发生的沙尘暴是造成北方沙区水体春季水环境变差的因素之一. 展开更多
关键词 大河口水库 沙源区 沉降通量 源解析 氮
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大气氮磷湿沉降特征及对沙源区水库水环境的影响 被引量：12
2
作者 张晓晶 卢俊平 +2 位作者 马太玲 贾永芹 张昊 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2017年第12期2093-2101,共9页
研究典型沙源区水库大气氮、磷湿沉降时空分布特征及水环境污染效应对水生态环境的治理与修复具有重要意义。以往的研究多集中在沿海地区、长江流域及南方地区,而对于干旱少雨、多大风天气、蒸发量远远大于降水量的沙源区水库则鲜有报... 研究典型沙源区水库大气氮、磷湿沉降时空分布特征及水环境污染效应对水生态环境的治理与修复具有重要意义。以往的研究多集中在沿海地区、长江流域及南方地区,而对于干旱少雨、多大风天气、蒸发量远远大于降水量的沙源区水库则鲜有报道。以京蒙沙源区大河口水库为研究对象,于2014年3月—2016年2月在水库周围5个不同区域湿沉降采样点收集样品80个,测定TN、各形态氮和TP浓度,分析湿沉降中N、P营养盐的沉降特征,估算大气氮、磷湿沉降率及湿沉降对水库富营养化的贡献,探讨氮、磷湿沉降对水库水环境所产生的影响。结果表明,大河口水库湿沉降中N沉降所占比例最大,总氮质量浓度年均值为0.50 mg?L^(-1),其中NH_4^+-N高于NO_3^--N,两者共占约70%;P沉降较少,总磷质量浓度年均值为0.08 mg?L^(-1)。湿沉降中氮、磷营养盐主要来源于畜禽养殖,农业化肥施用及秸秆和牛粪焚烧等。大气氮、磷湿沉降率呈明显的季节性变化特征,表现为夏季最大,夏、秋两季TN、TP的湿沉降率分别占全年的75%和80%。水库周围各区域湿沉降呈现西北库区各季节沉降率较东南库区高的特征。通过大气湿沉降进入大河口水库的TN年负荷量为1.89 t?a^(-1),TP年负荷量为0.10 t?a^(-1),分别为同期河流入库负荷的5.27%和7.14%,这主要与北方沙源区多风少雨的典型气候特征和当地环境条件有关。尽管大河口水库大气氮、磷沉降仍以干沉降为主,但湿沉降对地处生态环境极其脆弱的沙源区水库水环境的影响及可能带来的水生态环境问题不容小视。 展开更多
关键词 沙源区 大河口水库 湿沉降 沉降通量 氮 磷
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典型沙源区水库大气氮干、湿沉降污染特征研究 被引量：12
3
作者 卢俊平 马太玲 +2 位作者 张晓晶 刘廷玺 于淑玉 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第12期2357-2363,共7页
为研究典型沙源区水库大气氮干、湿沉降污染特征及其对水域氮素污染的贡献,以京蒙沙源区大河口水库库区为研究区,于2014年沿水库岸边布设12个大气氮沉降监测站点,采集干、湿沉降样本,测定干、湿沉降TN质量浓度,计算全年各月大气TN干、... 为研究典型沙源区水库大气氮干、湿沉降污染特征及其对水域氮素污染的贡献,以京蒙沙源区大河口水库库区为研究区,于2014年沿水库岸边布设12个大气氮沉降监测站点,采集干、湿沉降样本,测定干、湿沉降TN质量浓度,计算全年各月大气TN干、湿沉降通量和年入库TN污染负荷量。结果表明,研究区大气干、湿沉降季节差异显著(P<0.05):全年各月TN干沉降通量变化范围为116.31~382.02 kg·km^(-2),主要集中在春季4月和秋季10月,最大TN干沉降通量出现在春季风沙最为严重的4月,其值为382.02 kg·km^(-2);湿沉降通量变化范围为0.73~195.53 kg·km^(-2),主要集中在夏季(6—8月),最大TN湿沉降通量出现在降水量最大的8月,其值为195.53 kg·km^(-2)。大气氮沉降以干沉降为主,全年月平均TN干沉降通量是湿沉降通量的2.9倍,且TN湿沉降通量与降水量变化呈显著正相关(R^2=0.961 3)。同入库河流径流TN污染负荷对比,2014年大气TN沉降入库污染负荷量为7.15 t,占同年滦河和吐力根河两条河流入库TN污染负荷的19.91%。 展开更多
关键词 沙源区 大河口水库 总氮 干沉降 湿沉降
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内蒙古大河口水库水体重金属污染程度及健康风险评价 被引量：11
4
作者 卢俊平 崔志谋 +1 位作者 刘廷玺 张晓晶 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期858-866,共9页
为查明滦河上游大河口水库水体重金属的污染程度及潜在的致癌与非致癌风险水平,分别于2017年1月、7月、10月对库区内15个监测点共采集135个水样,对Cr、Pb、As、Fe、Ni、Cu、Al共7种重金属元素分析检测,并采用美国EPA推荐使用的健康风险... 为查明滦河上游大河口水库水体重金属的污染程度及潜在的致癌与非致癌风险水平,分别于2017年1月、7月、10月对库区内15个监测点共采集135个水样,对Cr、Pb、As、Fe、Ni、Cu、Al共7种重金属元素分析检测,并采用美国EPA推荐使用的健康风险评价模型对水库不同蓄水期水质展开健康风险评价。结果表明:不同蓄水期水库水体7种重金属的平均检测质量浓度范围为0.005~0.129 mg/L,除重金属Ni含量超标外,其余重金属元素的含量均未超出我国《地表水环境质量标准》中Ⅲ类水体标准限值。库区水体成人年均致癌健康风险值在10-7~10-5。儿童年均致癌风险是成人的2.7倍,儿童年均非致癌风险是成人的2.5倍。水库的非致癌重金属Ni、Fe、Cu、Al的年均健康风险值介于10-12~10-9,小于总体健康风险值的1%。健康风险主要来自于重金属致癌风险,主要风险物为As,其次为Cr,平均值分别为4.85×10-6a-1和3.93×10-6a-1,均接近国际辐射防护委员会(ICRP)所推荐的最大可接受风险水平,应优先列为大河口水库水环境重金属污染风险的管控目标。 展开更多
关键词 环境学 重金属 大河口水库 污染水平 风险评价
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沙源区水库氮磷营养盐时空分布与相关性分析 被引量：9
5
作者 卢俊平 刘廷玺 +2 位作者 马太玲 张晓晶 杜慧慧 《人民黄河》 CAS 北大核心 2015年第4期81-84,共4页
为揭示典型沙源区水库水体氮磷等营养盐时空分布特征和相关性,以大河口水库为研究区,布置5个监测断面,对水库水质进行采样分析,结果表明:受风沙降尘、上游河流水质和库区底泥影响,在时间分布上,4月水体解冻至6月,各检测断面TN、TP等营... 为揭示典型沙源区水库水体氮磷等营养盐时空分布特征和相关性,以大河口水库为研究区,布置5个监测断面,对水库水质进行采样分析,结果表明:受风沙降尘、上游河流水质和库区底泥影响,在时间分布上,4月水体解冻至6月,各检测断面TN、TP等营养盐浓度总体呈明显持续升高趋势;在空间分布上,从入库口A-A断面和B-B断面至出库EE断面TN、TP浓度逐渐降低;在垂向分布上,水库表层水体和底层水体氮磷浓度高于中层水体;TN、TP在水库中的变化规律一致,呈一定比例存在于水库中;温度是影响TN、TP浓度变化的重要因子;藻类的生长对TN和TP起抑制作用;水库中TN、TP的变化与DO含量基本无关。 展开更多
关键词 氮 磷 CODMN 大河口水库
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基于可变模糊数学模型的大河口水库富营养化评价 被引量：8
6
作者 卢俊平 张晓晶 +2 位作者 马太玲 刘廷玺 于淑玉 《环境工程》 CAS CSCD 北大核心 2016年第11期136-140,共5页
为科学客观准确地评价大河口水库水体富营养化程度,于2014年1月至2015年11月对大河口水库布设的18个水质监测点位进行了23个月的水质分析检测工作,并选取COD、Chl-a、TP、TN共4项水质指标,运用模糊可变集理论和方法,构建了用于水体富营... 为科学客观准确地评价大河口水库水体富营养化程度,于2014年1月至2015年11月对大河口水库布设的18个水质监测点位进行了23个月的水质分析检测工作,并选取COD、Chl-a、TP、TN共4项水质指标,运用模糊可变集理论和方法,构建了用于水体富营养化评价的模糊可变模型,结合等权法、熵值法和单纯阈值法3种主客观赋权法,对大河口水库进行富营养化评价。结果表明:可变模糊数学评价模型应用于水库水体富营养化评价具有合理性和客观性,3种权重下取得评价结果一致,大河口水库各监测点水质呈现富营养化状态,B_1、B_2和L监测点水质属于重富营养化状态。 展开更多
关键词 大河口水库 可变模糊数学评价模型 水体富营养化
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京蒙沙源区水库大气磷干、湿沉降污染特征 被引量：7
7
作者 卢俊平 马太玲 +2 位作者 刘廷玺 张晓晶 于淑玉 《湖泊科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期127-134,共8页
为阐明典型沙源区水库大气磷干、湿沉降的污染特征及其对水域磷素污染的贡献,为水库富营养化治理提供科学依据,以京蒙沙源区大河口水库库区为研究区,于2014年沿水库岸边布设12个大气沉降监测站点,采集干、湿沉降样品,测定干、湿沉降中总... 为阐明典型沙源区水库大气磷干、湿沉降的污染特征及其对水域磷素污染的贡献,为水库富营养化治理提供科学依据,以京蒙沙源区大河口水库库区为研究区,于2014年沿水库岸边布设12个大气沉降监测站点,采集干、湿沉降样品,测定干、湿沉降中总磷(TP)浓度,计算全年各月大气TP干、湿沉降通量和年入库TP污染负荷量.结果表明:研究区大气干、湿沉降季节差异显著,全年各月TP干沉降通量变化范围为4.89~35.76 kg/(km^2·月),主要集中在春季4月和秋季10月.最大TP干沉降通量出现在春季风沙最为严重的4月;湿沉降主要集中在夏季(6—8月),最大TP湿沉降通量出现在降雨量最大的8月,为28.88 kg/(km^2·月),且TP湿沉降通量与降雨量呈显著正相关.2014年大气TP沉降入库污染负荷量为0.719 t,占同期滦河和吐力根河两条河流入库TP污染负荷比率为51.17%,成为影响和限制大河口水库磷营养盐水平的重要源项之一. 展开更多
关键词 京蒙沙源区 大河口水库 总磷 干沉降 湿沉降
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大河口水库表层沉积物有机质特征及来源解析 被引量：4
8
作者 张晓晶 卢俊平 +2 位作者 张圣微 马太玲 张自豪 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第12期2835-2843,共9页
为深入分析水库生态系统的污染来源和水环境的营养状况,本文对大河口水库表层沉积物中总有机碳(TOC)、总氮(TN)含量的分布特征,碳同位素(δ13C)、氮同位素(δ15N)和C/N值的组成进行分析,探讨了沉积物中有机质的来源。结果表明:大河口水... 为深入分析水库生态系统的污染来源和水环境的营养状况,本文对大河口水库表层沉积物中总有机碳(TOC)、总氮(TN)含量的分布特征,碳同位素(δ13C)、氮同位素(δ15N)和C/N值的组成进行分析,探讨了沉积物中有机质的来源。结果表明:大河口水库表层沉积物以远源搬运的风成沉积物为主,TOC含量在1.38%~3.52%,平均值为2.34%;TN分布范围在0.06%~0.21%,平均值为0.11%;δ13C分布范围在-2.69%^-2.41%,平均值为-2.54%,δ15N范围在0.19%~0.54%,平均值为0.39%。通过端元混合模型对沉积物有机质来源进行定性和半定量分析表明,陆生C3植物、土壤有机质和淡水水生植物是大河口水库沉积物有机质的3种主要来源,其中陆生C3植物贡献最大,其次是土壤有机质,个别断面有淡水水生植物来源。研究表明,大河口水库整体的初级生产力不高,有机质来源组成差异较小,有机质来源大都为外源。 展开更多
关键词 大河口水库 有机质 碳同位素(δ13C) 氮同位素(δ15N) 来源
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北方寒区水库氮、磷营养盐的时空变异特征 被引量：3
9
作者 卢俊平 张晓晶 +2 位作者 马太玲 刘廷玺 张岩 《环境工程》 CAS CSCD 北大核心 2017年第11期143-148,181,共7页
为揭示北方寒区水库氮、磷营养盐浓度时空分布特征和变化规律,有代表性地选择了锡林郭勒盟多伦县大河口水库18个水质监测点进行采样检测,并以2014年5,7,10,12月水库各采样点水质参数指标为基础,应用ArcGIS9.2统计模块分析不同期水库氮... 为揭示北方寒区水库氮、磷营养盐浓度时空分布特征和变化规律,有代表性地选择了锡林郭勒盟多伦县大河口水库18个水质监测点进行采样检测,并以2014年5,7,10,12月水库各采样点水质参数指标为基础,应用ArcGIS9.2统计模块分析不同期水库氮、磷营养盐浓度的时空变异性。结果表明:大河口水库NH_4^+-N、NO_3^--N、TN和TP等主要营养盐因子既有明显的季节变化特征,也存在显著的空间分布差异。水库TN、TP浓度由高到低呈现出秋、夏、春、冬季节性变异特征,且冬季与春、夏、秋3季差异显著;秋、冬季NH_4^+-N浓度明显高于春、夏季;夏季NO_3^--N浓度明显高于其他季节。在空间分布上,水库NH_4^+-N、NO_3^-N、TN、TP浓度分布呈现春季由库中心水域向周边逐渐降低,其他季节由滦河、吐力根河入库水域向出口处逐渐降低的显著空间变异特征。大河口水库氮、磷营养盐浓度时空变异特征受季节、水动力学特征、冰封和冻融等自然因素和人类生产、生活排污的人为影响均较为显著。 展开更多
关键词 北方寒区 大河口水库 营养盐 时空变异
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