内蒙古乌梁素海水质时空分布特征
《2024年乌梁素海水体和沉积物中有机碳同位素特征及来源研究》范文
《乌梁素海水体和沉积物中有机碳同位素特征及来源研究》篇一一、引言乌梁素海作为重要的湖泊生态系统，其水体和沉积物中的有机碳同位素特征及来源研究具有重要意义。
该研究不仅能够揭示湖区有机质的累积过程及其来源，还可为理解全球碳循环及其气候变迁提供科学依据。
本文通过对乌梁素海水体和沉积物中有机碳同位素的研究，分析其特征及来源，以期为湖泊生态保护和资源管理提供科学支撑。
二、研究区域与方法乌梁素海位于我国北方某省，具有丰富的水生生物资源和独特的生态环境。
本研究采用现场采样与实验室分析相结合的方法，对乌梁素海水体和沉积物中的有机碳同位素进行系统研究。
（一）采样方法在乌梁素海的不同区域设置采样点，采集水样和沉积物样品。
水样包括表层水和深层水，沉积物样品包括表层沉积物和不同深度的沉积物。
（二）实验方法采用稳定同位素质谱仪对水样和沉积物样品中的有机碳同位素进行分析。
同时，结合其他地球化学指标，如总有机碳（TOC）、总氮（TN）等，综合分析有机碳的来源和迁移转化过程。
三、水体中有机碳同位素特征及来源（一）水体中有机碳同位素特征通过实验分析，乌梁素海水体中有机碳同位素值呈现一定的空间分布特征。
表层水中有机碳同位素值相对较低，而深层水中同位素值较高。
这表明水体中有机碳的来源和迁移转化过程受到多种因素的影响。
（二）水体中有机碳来源结合地球化学指标和同位素分析结果，乌梁素海水体中有机碳主要来源于湖泊自身生产力、河流输入以及地下水输入等。
其中，湖泊自身生产力是水体中有机碳的主要来源，而河流输入和地下水输入则对水体中有机碳的含量和同位素特征产生一定影响。
四、沉积物中有机碳同位素特征及来源（一）沉积物中有机碳同位素特征乌梁素海沉积物中有机碳同位素值呈现明显的垂直分布特征。
表层沉积物中有机碳同位素值较高，随着深度的增加，同位素值逐渐降低。
这表明沉积物中有机碳的来源和累积过程受到多种因素的影响。
（二）沉积物中有机碳来源通过同位素分析和地球化学指标的综合分析，乌梁素海沉积物中有机碳主要来源于湖泊生产力、河流输入以及风尘输入等。
《2024年乌梁素海流域水文地球化学成因及水盐运移》范文
《乌梁素海流域水文地球化学成因及水盐运移》篇一一、引言乌梁素海流域位于我国北方，其独特的地质背景和气候条件使得该流域的水文地球化学特征及水盐运移过程具有显著的科研价值。
本文旨在通过对乌梁素海流域的水文地球化学成因及水盐运移过程进行深入研究，为该流域的水资源管理和环境保护提供科学依据。
二、乌梁素海流域概况乌梁素海流域地处内陆，气候干旱，地势北高南低，主要地貌类型为河流、湖泊及周边冲积平原。
流域内地质构造复杂，地下水和地表水均具有一定的储量和运动规律。
流域内土壤盐渍化问题突出，加之工业和农业活动的影响，水资源质量逐渐恶化。
三、水文地球化学成因（一）地下水化学成分分析乌梁素海流域地下水主要来源于大气降水、地表径流和周围岩土层的补给。
通过采集和分析地下水样品的化学成分，发现该地区地下水中含盐量较高，主要为硫酸盐和氯化物等。
这主要是由于该地区干旱的气候条件导致蒸发作用强烈，地下水中溶解的盐分难以排出，逐渐积累。
（二）地表水化学成分分析乌梁素海流域的地表水主要来自河流和湖泊。
通过对地表水样品的化学成分进行分析，发现其化学成分与地下水相似，但受季节性降雨和人为活动的影响较大。
在雨季，地表水中盐分含量相对较低；而在旱季，由于蒸发作用加剧，地表水中的盐分含量显著增加。
四、水盐运移过程（一）地下水中的水盐运移乌梁素海流域地下水的运动主要受地形、地质构造和岩土层孔隙度等因素的影响。
由于蒸发作用和地形地势差异，地下水中盐分逐渐从南向北运移。
同时，地下水的水平流动也促进了盐分的运移。
（二）地表水中的水盐运移地表水中的水盐运移受气候、地形和人为活动等多重因素影响。
在雨季，降雨和地表径流将盐分带入河流和湖泊中；而在旱季，由于蒸发作用加剧，盐分逐渐在地表积聚。
此外，人类活动如农业灌溉、工业排放等也会改变地表水中的盐分含量和分布。
五、结论与建议通过对乌梁素海流域水文地球化学成因及水盐运移的研究，发现该地区水文地球化学特征显著且水盐运移过程复杂。
内蒙古乌梁素海氮、磷营养元素分布特征及地球化学环境分析
内蒙古乌梁素海氮、磷营养元素分布特征及地球化学环境分析李卫平;李畅游;史小红;崔冰
【期刊名称】《资源调查与环境》
【年(卷),期】2008(029)002
【摘要】本文通过对乌梁素海氮磷营养元素的时空分布特征及其在不同的pH值、温度、pe值下的地球化学环境分析,尝试用地球化学研究湖泊水体中富营养元素-氮、磷的存在形态.
【总页数】8页(P131-138)
【作者】李卫平;李畅游;史小红;崔冰
【作者单位】内蒙古科技大学能源与环境学院,内蒙古包头,014010;内蒙古农业大
学水利与土木建筑工程学院,内蒙古呼和浩特,010018;内蒙古科技大学能源与环境
学院,内蒙古包头,014010;内蒙古科技大学能源与环境学院,内蒙古包头,014010;山
西省长治钢铁公司设计规划院,山西长治,046031
【正文语种】中文
【中图分类】P59
【相关文献】
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5.内蒙古乌梁素海湖泊沉积物元素地球化学特征及其影响因素 [J], 马龙;吴敬禄因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
《2024年乌梁素海流域水文地球化学成因及水盐运移》范文
《乌梁素海流域水文地球化学成因及水盐运移》篇一一、引言乌梁素海流域，作为中国西北重要的内陆流域之一，其水文地球化学特性与水盐运移机制研究对于理解区域水循环、水资源管理和环境保护具有重要意义。
本文旨在探讨乌梁素海流域水文地球化学成因及水盐运移的规律，为该流域的可持续发展提供科学依据。
二、乌梁素海流域概况乌梁素海流域位于中国西北地区，地势复杂，地貌类型多样。
流域内以河流、湖泊为主，同时伴有农田、草甸等多种生态环境。
受气候、地形等多种因素影响，该流域水文地球化学特性表现出独特性。
三、水文地球化学成因1. 水文地球化学基本原理水文地球化学是研究地下水在运动过程中与岩石、土壤、大气等相互作用的化学过程。
其过程涉及溶解、沉淀、离子交换等作用，对地下水的化学成分产生影响。
2. 乌梁素海流域水文地球化学特征乌梁素海流域的水文地球化学特征主要表现在离子成分、硬度、矿化度等方面。
受气候、岩石类型、人类活动等多种因素影响，该流域地下水中的离子成分具有独特性。
例如，某些地区地下水中的钠离子含量较高，呈现出较高的矿化度。
四、水盐运移机制1. 水盐运移基本原理水盐运移是指在自然条件下或人为作用下，地下水中盐分在重力、毛细管力等作用下发生的迁移过程。
该过程受多种因素影响，包括地质构造、气候条件、人类活动等。
2. 乌梁素海流域水盐运移特点乌梁素海流域的水盐运移特点主要表现为：受气候条件影响显著，冬季寒冷干燥，地下水中的盐分易向地表运移；地形地貌影响水盐运移方向和速度；人类活动如农业灌溉、工业排放等也会对水盐运移产生影响。
五、影响因素及调控措施1. 影响因素分析影响乌梁素海流域水文地球化学特征及水盐运移的因素包括气候条件、岩石类型、地形地貌、人类活动等。
这些因素相互作用，共同影响着地下水的化学成分和盐分运移。
2. 调控措施建议针对乌梁素海流域的水文地球化学特征及水盐运移问题，提出以下调控措施建议：加强水资源管理，合理分配水资源；实施水土保持工程，减少水土流失；加强工业废水和生活污水的处理与排放管理；推广节水农业，减少农业灌溉对地下水的污染；加强监测与预警体系建设，及时发现并处理水盐运移问题。
乌梁素海湿地类型信息提取及其时空演化研究
遥感手段获取湿地类型的时空信 息 ， 探索湿地类 型的时空演化
规律 。
采用 １９ ９７年 ７月 ２ ２日、９９年 ８月 ２ １９ ９日、０ ５年 ７月 ｌ ２０ ２ 日的三景 Ｔ Ｍ数据 ，０ ０年 ７月 ２ ２０ ２日、０２年 ８月 ２ ２０ ９日的两
景 ＥＭ Ｔ 数 据 ，０ ３年 ９月 １ 日和 ２ ０ ２０ ４ ０４年 ７月 ３ 日的 两 景 ０
地消失明显 的重 要 结论 。在数 据 融合 信 息提 取 方面 ，ｅｓ ａ Ｊｓ ｋ ｉ 等 用 Ｓ Ｒ、Ｍ 和 Ｓ Ｏ Ａ Ｔ Ｐ Ｔ影像 融合 生成加拿 大艾 伯塔东 北部 湿地 １９ －２ ０ ９ ９ ０ ０年 ６个时间序列洪水分 布图 ； ｕｕｔｊ Ａ ｇｓｉ ｅ ｎ等 基于 Ａ Ｉ ｓ多光谱数据和 ＡＲ Ａ Ｔ． Ａ ＩＳ Ｒ影像 ， 森林 湿地进行 了分 对 类提取 ， 发现使用 融合 后 的数 据进行 分类 ， 比单独 使用任 何一 种数据 的精度都有显著 提高 ； ｗｖｄ 等 将 Ｅ Ｓ一１Ｓ Ｒ数 Ｄｉ ｉ ｅ Ｒ Ａ 据和 Ｉ Ｓ一１ Ｒ Ｂ数据进行融合处理用于海岸湿地 动态监测 ， 解决 了海岸湿地无云光学遥 感数据不 易获取 的问题 。在湿地信 息 类型 的提取方法上 ， ｉ ｓｈｒ Ｋｎ ｃｅ 等 利用 Ｉ ＳＩＬＳ Ｉ ｄ Ｒ ＩＳ—Ｉ影像的 Ｂ
３ 多元遥感数据湿地类型信息提取
根据水体特性将乌梁素海湿地划分为 明水 区（ 稀疏水草 含
区） 密集水草区 、 、 浅水 沼泽 区、 芦苇 区四种类 型。为 了反 映大
型挺水植物的生长状态 ， 通过非监督 自动光谱聚类可 以将 芦苇
乌梁素海表层沉积物营养元素及重金属空间分布特征
(a+b) 2 =a 2+2ab+b2
(a- b)2 =a 2-2ab+b 2
＋ b) ＋ 2ab+b =a － － 完全平方公式: 两数和（或差）的平方，等于这两数的平方和， 加上（或减去）这两数积的2倍。
(a
2
2
2
首平方，尾平方，2倍首尾在中央。
设计 意图
培养学生善于观察，勤于归纳 和概括的能力及语言表达能力
两数和的平方公式 (a+b)2=a2+2ab+b2
b
a a b
=
+
+
(a+b)2
=
a2
+
2ab
+ b2
“证”公式，以形推数 2 合作交流，探求新知 2 2 2 公式 (a-b) =a -2ab+b 证明方法:
法1 利用多项式乘法 (a-b)2 =(a-b)(a-b)
法2
利用化归思想 (a-b) =[a+(-b)]
2
2
法3
利用数形结合
2
“证”公式，以形推数 2 合作交流，探求新知
法3
利用数形结合
b
a
b
a
a
b
b 引导学生自己建构 图形，用不同方法求阴 a-b a-b 影部分的面积。
a-b
b
a-b
b
3
“说”公式，提炼提升
一 二 三 四
教材与目标
学情分析与教法学法 教学过程设计
教学评价与反思
三
教学过程设计
1 2 “引”公式，激情引趣 “证”公式，以形推数
3
4 5
2005-2014年乌梁素海湖泊水质变化特征
/. L d e(湖泊科学），2016, 28(6):1226-1234DOI 10. 18307/2016. 0608©2016by Jo u rn al o f Lake Sciences20052014年乌梁素海湖泊水质变化特征*田伟东\贾克力^，史小红\赵胜男\吴用1，宋爽1，马军2(1:内蒙古农业大学水利与土木建筑工程学院，呼和浩特010018)(2:河套灌区排水事业管理局总排干沟红圪卜排水站，巴彦淖尔014400)摘要：为了确定乌梁素海湖泊水质变化特征,选取乌梁素海2005 2014年6 9月长序列的水质实测数据，分析溶解氧、化学需氧量、总氮、总磷及氟化物的年际变化特征.采用灰色模式识别模型对乌梁素海2005 2014年的水质进行评价,并结合乌梁素海的实际状况，从外源污染、入湖污染物负荷量及入湖水量3个方面对其水质变化的影响因素进行分析.结果表明:2005 2014年间，水质状况转好;除总磷外，各污染指标浓度均有不同程度的下降;灰色综合指数表明乌梁素海水质正向良性方向发展;总磷治理应成为乌梁素海污染治理的主要方面;外源污染的削减、入湖污染物负荷量的降低及入湖水量的增加是乌梁素海水质转好的主要影响因素.关键词：乌梁素海;水质变化;灰色模式识别模型;影响因素Water quality variation in Lake Wuliangsuhai, 2005 2014T IA N W eidong' , JIA K e li'", SH I X iao h o n g' , ZH A O Shengnan' , W U Y o n g' , SO N G Shuang' &M A Ju n2 (1 ：Water Conservancy and Civil Engineering College, Inner Mongolia Agricultural University, Huhhot010018, P.R.China) (2：Honggebo Drainage Station o f Helao Irrigation District Management Bureau o f Inner Mongolia, Bayannur014400, P.R.China)Abstract ：To identify the water quality variation in the Lake Wulansuhai, the obseiTation data on the water quality during June and September from 2005 to 2014, is analyzed using a Grey Model, based on factors including dissolved oxygen, chemical oxygen demand, total nitrogen, total phosphorus, and fluoride. The driving force analysis on the water quality variation is carried out in terms of exogenous pollution, pollutant loading and the quantity of water input to the lake. The results show that during the period of 2005 to 2014, the water quality of the Lake Wuliangsuhai was getting better. The concentration of each pollution index, except total phosphorus, was decreased with different degrees. The grey comprehensive index shows that the water quality of the Lake Wuliang- suhai was improved and the governance of total phosphorus should be the main manner of pollution controls. The key driving factors of the water quality of the Lake Wuliangsuhai getting better are due to the increasing the quantity of water input to the lake and the reduction quantity of input pollutant quantity as well as the reduction of exogenous pollution.Keyw ords: Lake W’uliangsuhai;water quality variation;Grey Model;influence factor湖泊是重要的淡水资源，具有调蓄洪水、供给水源、水产养殖、航运旅游及调节局部气候等多种生态功能，对人类社会的健康可持续发展具有至关重要的作用:':.然而随着自然环境的变化以及人类活动干扰的不断加强，湖泊水质环境受到严重威胁，以水体富营养化:2-4、有机污染:5-6、沼泽化^等为代表的问题严重制约着湖泊生态系统的健康发展.乌梁素海位于内蒙古河套灌区灌排系统的末端，是灌区生活污水、农田灌溉排水、退水及工业废水的承泄场所，亦是污染物质的储存地，属于典型的寒旱区人工控制型湖泊，对于缓解黄河下游污染、水土保持、流*国家自然科学基金项目（51339002,51269017,51269016)、自治区级创新团队项目和内蒙古乌梁素海湿地生态站项目联合资助.2015 09 30收稿;2016 02 06收修改稿.田伟东（1990〜），男，硕士研究生;E-mail:tianweidong1122 @ .* * 通信作者;E-mail:kelijia58@ .田伟东等:2005 2014年乌梁素海湖泊水质变化特征1227域环境改善都有极其重要的作用.目前众多学者对乌梁素海水环境「10-121、沉积物「13—151、冰环境「16—171和大气沉降「1S1等方面的研究已取得很大进展，但都是基于短时间序列上的现状评价研究.近年来，位于乌梁素海流域的河套灌区的种植结构已发生改变，各排干排水量也有较大变化.因此，有必要进行乌梁素海长序列的水质变化研究，从而揭示其在长时间尺度上的水质变化规律，对乌梁素海环境污染控制与治理具有重要意义.利用乌梁素海2005 2014年实际观测的水质数据，本文分析溶解氧、化学需氧量、总氮、总磷及氟化物的年际变化特征，采用灰色模式识别模型对乌梁素海2005 2014年的水质状况进行评价，并结合乌梁素海的实际状况，分析乌梁素海水质变化的影响因素，以期更全面的了解乌梁素海水质变化规律及现状，为乌梁素海水污染治理及环境管理提供科学依据.1研究区概况乌梁素海（40°36'~41°03'N，108°43'~108°57'E)位于内蒙古自治区巴彦淖尔市乌拉特前旗境内（图1)，是全球同纬度最大的湖泊，中国八大淡水湖之一，2002年被国际湿地公约组织列为国际重要湿地.乌梁素海所在地区属中温带大陆性季风气候，日照充足，雨水集中，流域多年平均气温5.2丈，历年平均日照时数3202 h，流域多年平均降雨量在200~250m m之间，69月为丰水期，降雨占全年降雨量的80%左右.根据2010年遥感卫片解译，乌梁素海南北长约35~40k m，东西宽约5~10 k m，湖泊面积为366.08km2,其中仅177 km2为开阔水域，剩余为天然及人工芦苇区;根据研究团队2014年实测数据分析，水深为1.1~2.77m，平均水深1.78 m.大约每年11月开始结冰，冰封期为5个月.图1乌梁素海地理位置及采样点分布Fig.1 Geographical location and the distribution ol sam pling sites in Lake W uliangsuhai2材料与方法2.1数据来源水质监测及分析数据来源于乌梁素海2005 2014年常规水质指标的实测数据.乌梁素海全湖共布设采样点26个，其中湖区采样点21个，周边排干采样点5个.研究团队非冰封期取样时间为每年的69月，乌梁素海作为典型的寒区湖泊，有着不同于南方湖泊明显的季节变化特征，69月恰为乌梁素海的非冰封期，也是湖泊污染物治理的关键时期.因此，本文选取乌梁素海湖区21个采样点（图1)20052014年691228/.Lde(湖泊科学），2016,28(6)月的水质监测数据进行分析.水质指标选取溶解氧（DO)、化学需氧量（a)D(>)、总氮（TN)、总磷（TP)及氟 化物（F-).乌梁素海流量数据来源于内蒙古河套灌区排水事业管理局红圪卜排水站.2.2水质分析方法CODa使用密封催化消解法（HZ-HJ-SZ-0108)测定，T N浓度使用碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法 (GB 11894 1989)测定，T P浓度使用钼酸铵分光光度法（GB 11893 1989)测定，D O浓度使用美国赛默飞世尔科技公司生产的便携式多参数测量仪（型号为:520M-01A)现场测定，F-使用美国赛默飞世尔科技公司 生产的离子色谱仪（型号为:ICS-1100)测定.2.3水质评价灰色模式识别模型1)设有待分级评价的水质监测样本/个，每个样本有〖项污染指标监测值C(mg/L),根据水环境质量相 关标准规定的；项指标评价等级数&和水质标准浓度值乂得到水质监测浓度矩阵（公式（1))和水质标准浓 度矩阵（公式（2)):C ixj = (cm J ixj(m = 1,2,..，i;n= ^2,..,’)(1)Sixt = (、）ix “卜1,2,…，々）（2)式中，Cmn为水质监测浓度矩阵中的某一元素；^为水质标准浓度矩阵中的某一元素.2)对数据做归一化处理.由于在实际问题中，各个水质指标的量纲可能不完全相同，因此，不能直接用 原始数据进行计算，有必要对水质监测浓度矩阵和水质标准浓度矩阵进行无量纲化处理，使它们归一化为 灰色模糊矩阵，使矩阵的每个元素取值在[0，1]区间内，因此规定，I类水水质标准浓度在模糊矩阵中对应 的元素为1,t类水（最高类）水质标准浓度在模糊矩阵中对应的元素为0.具体方法：对于COD c^T N浓度越大，污染程度越严重的指标，可采用公式（3)和公式（4)来进行归一化：=(u-■O A u-匕）（3)1Cm n“m lCCm n= 1( 5m t _C m n ) /( 5m t _5ml) Sm1< Cm n< Sm k(4)0^5对于像D O—样浓度越大，污染程度越轻的指标，可采用公式（5)和公式（6)来进行归一化:55m;二(5m; _ 5m t)/(5m1_ 5m t)1C m n ^ 5m1(C m n —^)/(、1—5mt)5m1< C m n< 5m t0 C m n ^5m t (5)(6)式中，55^为归一化水质标准浓度矩阵；CC m n为归一化水质监测浓度矩阵.3)计算关联度及关联离散度.对于第n个水体监测样本以向量cc u，cc2n，…，c q n(n= 1,2,…，/)作为参 考序列（母序列），以t级水质分级标准向量55U，552;，…，55i;(t= 1,2,…，t)组成被比较序列（子序列）进行计算.记K m) = CC mn-55w，则CC mn和55时第m个指标的关联系数匕;（m)计算公式为：min minAn；( m) + p m ax maxAnj( m)t m t mn A nl(m) + p m ax m axA n t( m)t m式中，p为分辨系数，0<p<1，通常取p=0.5”9:.将关联系数用公式（8)加权集中得到关联度:(7)Q二文I •乙(m) (8)m=1式中，^表示水体样本n与第t级水质标准之间的相似程度；Am表示第m个评价指标的权重，在实际处理 过程中，通常认为各评价指标具有相同的权重.用关联度确定水质类别存在评价值趋于均化，分辨率低等不足之处，为此引人关联离散度的概念，使序 列间的差异更为突出:2H:.r，n t= (1 - rn t)2 (9)4)隶属度计算.隶属度是样本从属于某一分类的度量，从模糊集的角度出发可定为权重:21:.水体样本n田伟东等:2005 2014年乌梁素海湖泊水质变化特征1229与水质标准《之间的差异程度可以用隶属度为权重的加权关联离散度来表示.本文参考陈守煜推导的最优 分类隶属度矩阵:21:，即最优~ :~= 1八•免〇(10)t=15)水质灰色识别模式综合指数.为了更精确地评价水体水质状况，引人水质评价灰色识别模式综合指 数（GC)，即将其所属水质类别t与其相应的隶属度&加权平均，计算公式为：kG C(n)= •u n t(11)t=i式中，t为水质标准级别，t = 1，2,…，k.3结果与分析3.1水质指标的年际变化3.1.1 D O浓度的年际变化DO是衡量湖泊水体环境质量的重要指标之一，是水体自净能力的重要标志，对于维持水生生态系统的健康具有重要意义.2005 2014年间，乌梁素海DO平均浓度变化范围为4.15~8.30 mg/L，平均值为5.72 mg/L，最小值出现在2007年，最大值出现在2014年（图2a).乌梁素海D O平均浓度在 2005 2014年间呈现显著增加的趋势.2005 2008年间，D O浓度变化相对稳定在一个较低的水平，2009年以后，D O浓度逐渐上升.近十年来，乌梁素海的D O平均浓度由2005年的汉类标准上升到2014年的I类标 准，平均值达到I类标准（GB 3828 2002)，水质状况明显好转.3.1.2 COD(>*度的年际变化COD(>&度的大小常被用来表征地表水所受到的有机污染的程度.COD(>浓度过高，会导致水体中DO浓度大幅下降，对水生动植物的生长产生不利影响夂.乌梁素海的COD f>主要来自 于工厂废水的排放:23:. 2005 2014年间CODC t平均浓度变化范围为23.88~ 104.93 mg/L，平均值为67.14 mg/L，低于地表水环境质量标准中V类标准的限值，为劣V类.2005 2014年乌梁素海COD(>平均浓度由2005年的90.74 mg/L下降到2014年的23.88 mg/L，十年间COD(>浓度下降了 70%以上（图2b)，降幅非常 明显，已达到国家规定水质标准的汉类水标准.3.1.3 T N浓度的年际变化T N是衡量水体富营养化的重要指标之一.作为河套灌区生活污水的承泄地，乌梁素海每年接纳的大量生活污水是其T N的主要来源:23:.2005 2014年间，乌梁素海T N平均浓度变化范围 为1.62~5.27 mg/L，平均值为3.27 mg/L，最大值出现在2005年，最小值出现在2014年（图2c).近十年间，乌梁素海T N平均浓度整体呈现下降的趋势.水质由十年前的劣V类标准，上升到2014年接近汉类水标准，转好趋势明显.3.1.4 T P浓度的年际变化T P是造成水体富营养化的另一个重要指标，同时也是导致乌梁素海富营养化污染的限制性元素:24:.城镇生活污水及农田残留的大量磷及其化合物通过排干进人湖泊，是乌梁素海磷元素 的主要来源.其中，城镇生活污水的贡献率为25.6%，农田排水的贡献率为23.2%，两者的贡献率接近 50%:23:. 2005 2014年间，乌梁素海T P平均浓度变化范围为0.09~0.23 mg/L，最大值出现在2007年，最小值出现在2010年（图2(1).乌梁素海T P浓度呈波动性变化，近十年来没有显著下降，平均值为0.15 mg/L，处 于地表水环境质量标准的汉类水标准.3.1.5 F-浓度的年际变化F-在天然水体中广泛存在，绿色植物吸收F-后，会使植物的光合作用受到抑制，引起植物缺绿.乌梁素海2005 2014年F—平均浓度变化范围为0.61~2.25 mg/L(图2e)，2005 2011年间并没有显著变化，2012年后，F—浓度急剧下降，2013年及2014年达到地表水环境质量标准的I类水标准. 近十年间，乌梁素海F-浓度由劣V类水质标准上升到I类水质标准，变化十分明显.3.2水质综合分析与评价根据乌梁素海2005 2014年6、7、8、9月DO、CODf>、TN、T P及F—水质监测数据，利用灰色模式识别模型对乌梁素海2005 2014年的水质进行综合分析与评价.1)首先构建水质监测浓度矩阵和水质标准浓度矩阵并做归一化处理：1230/. Lde (湖泊科学），2016,28(6)年典物鱗%S 終%、、年輿物鱗夺鱗%、、图2 2005 2014年乌梁素海各水质指标的年际变化F ig.2 W ater quality index interannual variation of Lake W uliangsuhai from 2005 to 201400000000.03920.00040.20440.0526000.105300.157900.4737000000000000.48000.12730.11090.24730.28180.73450.86360.76360.69270.86000.85640000000011C C 511 0.800 0.400 010.921 0.789 0.526 0S S 5 x 5 = 1 0.8330.556 0.278 0I 0.7270.545 0.182 0I I 1 0 0 _2)计算关联度及关联离散度.利用公式（7)算得关联系数，采用公式（8)将关联系数加权得到关联度，最后计算得到乌梁素海2005 2014年水质对各级标准的关联离散度（表1).表1乌梁素海20052014年水质对各级标准的关联离散度T a b.i Standards at all levels correlation dispersion of water quality in Lake W uliangsuhai from 2005 to 2014年份1类n 类m 类汉类V 类20050.4330.3940.3270.0770.00420060.4370.3990.3330.0830.00120070.4270.3830.3120.0790.00420080.4180.3720.2980.0810.01120090.3630.2750.2910.1310.01420100.3230.3080.3040.1300.03120110.3570.2860.2970.1370.01520120.3330.2470.2330.0760.05220130.1970.1850.1830.2610.06820140.1620.1420.1120.2160.1733)计算隶属度及水质灰色识别模式综合指数.利用最优分类矩阵（公式（10))计算得到隶属度矩阵，将田伟东等:2005 2014年乌梁素海湖泊水质变化特征12312-2005 2006 2007 2008 2009 2010 20112012 2013 2014 年图 3 2005 2014年乌梁素海水质变化状况F ig.3 The water quality variation situation ofLake W uliangsuhai from 2005 to 2014隶属度矩阵中的元素与对应的水质类别加权平均得到乌梁素海2005 2014年水质灰色识别模式综合指数.采用综合指数对水质状况进行评价时，GC最大值为5,最小值为1.当各指标均达到I 类水要求时，G C =1;当所有指标都超过或等于V 类水要求时，GC = 5.2005 2011年乌梁素海水质并没有明显变化(图3)，水质灰色识别模式综合指数分别为4.997、4.999、4.995、4.972、4.970、4.870、4.969,水质类别处于较高水平，水体受污染程度严重;2012 2014年，水体水质类别逐年下降，灰色识别模式综合指数分别为4.496、4.166和 2.832,水体中污染物质浓度降低，水质状况明显改善，水体环境向良性方向发展.4讨论根据乌梁素海2005 2014年各水质指标及水质变化综合分析结果可知，除T P 外，各水质指标状况均有不同程度的改善，乌梁素海的水质类别由2005年 的接近V 类水上升到2014年的I 类水以上，水质状况明显好转，结合乌梁素海的实际状况分析，引起水质 状况改善的影响因素主要有以下几个方面：1) 外源污染的削减.在工业点源污染方面，针对乌梁素海不断加剧的生态问题，2006年以来，当地政府 全力推进污水处理厂建设，在4个工业园区和7个旗县区配套建设污水处理厂，在所有73家重点排水企业 配套建设污水处理措施，关停流域内排污严重的造纸厂、调味厂等，通过这些综合治理项目的实施，使工厂 污水及城镇生活废水中COD 。
乌梁素海
当地特产
当地特产
乌梁素海乌梁素海附近盛产甘草、枸杞、贺兰石、滩羊皮等；乌梁素海是后套地区排泄农田退水和山洪水的 唯一容泄区，也是巴彦淖尔市鱼、苇生产的重要基地，而且是黄河流域最大的淡水湖，地球同一纬度（北纬41°） 最大的湿地，并被列为自治区湿地自然水禽保护区。湖区苇蒲茂密，鱼类丰富，盛产鲤、草、鲫、鲢、乌鳢等20 多个鱼种，尤以黄河鲤鱼最为有名。年产芦苇12万吨；年产鱼1500多吨，最高年产4000吨，被誉为“塞外明珠”。 春、夏、秋三季这里有140多种水禽在栖息、繁衍，其中黑鹳、玉带海雕、疣鼻天鹅、斑嘴鹈鹕为国家重点保护 鸟类。
但目前的乌梁素海大量黄苔滋生，大量垃圾飘浮水面，多处可见死鱼。
地理位置
地理位置
乌梁素海现状：黄苔滋生严重污染（2012）乌梁素海地处后套平原东端，明安川和阿拉奔草原西缘，北靠狼 山山前洪积扇，南邻乌拉山山后洪积阶地；北纬41°，东经108°54′，距乌拉山镇22千米。此外，乌梁素海距 西王公路4公里，距哈磴高速公路乌拉山出口15公里。
由于遭到严重污染，导致湖区面积急剧减少，生态功能严重退化，湖泊水体富营养化严重，沼泽化进程加快。 专家预测，再不进行抢救性的保护或者治理，乌梁素海10到20年内可能就将消失。
乌梁素海“营养过剩”
200多年前因黄河改道而形成的乌梁素海，处于我国三大特大型灌区之一的河套灌区。而河套灌区90%以上 的农田排水都进入到乌梁素海，这给这个地处干旱地区的湖泊补水的同时也过度补充了氮、磷等“营养”元素。
乌梁素海水质参数空间变异性分析
乌梁素海水质参数空间变异性分析
张春媛;贾克力;李畅游;朝伦巴根;童伟;李兴
【期刊名称】《节水灌溉》
【年(卷),期】2009()12
【摘要】乌梁素海地处我国北方半干旱地区,属于典型的草型浅水湖泊且富营养化程度非常严重。
由于受特殊的水文气象条件与河套灌区的影响,乌梁素海水环境污染问题必定有其特殊性,于是将地质统计学的理论与方法应用到乌梁素海水质参数空间数据分析中,尝试研究乌梁素海水质参数空间分布特性。
结果显示:乌梁素海水质参数的空间结构变异性是客观存在的,各水质参数都具有块金效应,对乌梁素海水质参数进行克立格插值,并进行水体富营养化评价,乌梁素海从总排干以下至湖区中下部区域为重度富营养化;其余部分为中度富营养化,能够提供更为直观的水环境信息。
研究结果对乌梁素海的水环境管理有一定的参考价值。
【总页数】4页(P18-21)
【关键词】乌梁素海;水质参数;空间变异性;富营养化
【作者】张春媛;贾克力;李畅游;朝伦巴根;童伟;李兴
【作者单位】内蒙古农业大学水利与土木建筑工程学院;冀东水泥厂
【正文语种】中文
【中图分类】X524
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1.乌梁素海退水对黄河水质影响分析 [J], 李玉洪;穆伊舟;王万战
2.内蒙古乌梁素海水循环工程对乌梁素海水质改善的效果分析 [J], 郭彦芬;辛显华;贾宏伟;丁涛;;;;;
3.内蒙古乌梁素海入湖水质超标风险率分析 [J], 李兴;勾芒芒;王勇
4.2013-2019年乌梁素海排干入湖污染负荷与湖区水质的响应关系 [J], 杨文焕;尹强;钟清涛;王志超;李卫平
5.乌梁素海浮游植物污染指示种及水质评价 [J], 陈晓江;李兴;李佳佳
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乌梁素海水生生物多样性调查及分析
乌梁素海水生生物多样性调查及分析邓晓红张巧丽刘文强靳燕龙倪俊艳王磊苗凤英内蒙古巴彦淖尔市林业和草原局乌梁素海位于内蒙古自治区西部巴彦淖尔市境内，水域面积293平方公里，是全球荒漠半荒漠地区极为罕见的大型草原湖泊，对维护中国西北地区的生态平衡、保护重点流域水生生物多样性起着举足轻重的作用。
一、乌梁素海水生生物调查与分析1.浮游植物调查内容及方法（1）样品采集方法针对湖泊水深状况，设置不同的采样方法。
水深小于3米时，在中层采样，混合均匀水体，可以只釆表层（离水面0.5米）水样；水深3~4米时，在表层、底层采样，根据《湖泊生态调查观测与分析》以及乌梁素海实际水深情况，只取表层以下0.5米处浮游植物样品。
对于水深超过2米的区域，根据实际情况，每隔0.5~1米分层取样。
采用玻璃制采水器，各取样点水样1升，现场加入10〜15毫升鲁格试剂固定，放入1升的棕色瓶中，带回实验室静置48小时，用虹吸管将上清液去除，保留浓缩样品50毫升左右，用于浮游植物定量计数。
浮游植物定性样品用2号浮游生物网在水面下0〜0.5米处划“8”形捞取，采集到的样品加入1%福尔马林溶液放置于100毫升容量瓶中保存，用于种类鉴定和分析。
（2）样品处理及数据分析方法浮游植物种属的鉴定和数量的测定均在光学显微镜下进行，将经过固定浓缩的样品充分混合摇匀，用0.1毫升移液管随机抽取0.1毫升浓缩样品置于0.1毫升浮游藻类计数框内，在光学显微镜（OLYMPUS《内蒙古林业》2020年第10期|37科技园地NNEK I'OKESTHYBX41；400X)下进行镜检计数，每个样本重复计数2次，每次观测100个视野，采用写“正”字的方法记录浮游植物数量。
取平均值作统计结果，当2次计数结果相差±15%以外，则进行第3次计数，取数量相近2次的平均值作为统计结果。
2.乌梁素海浮游植物生物多样性分析(1)浮游植物数量乌梁素海湿地浮游植物共有8门97属222种，其中，绿藻门42属96种、硅藻门24属49种、蓝藻门15属40种，此三门占浮游植物总种数的83%。
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生态环境学报 2011, 20(8-9): 1301-1306 http://www.jeesci.com Ecology and Environmental Sciences E-mail: editor@jeesci.com
基金项目：国家自然科学基金项目(51069009)；教育部科学技术研究重点项目(210044)；内蒙古师范大学高层次人才科研启动经费资助项目（GCRC09014） 作者简介：李兴(1981年生)，男，内蒙古兴安盟人，博士，讲师，主要从事水污染控制与资源化研究。E-mail: lixingmm@yahoo.com.cn 收稿日期：2011-06-06
内蒙古乌梁素海水质时空分布特征 李兴1，杨乔媚2，勾芒芒3 1. 内蒙古师范大学内蒙古节水农业工程研究中心，内蒙古 呼和浩特 010022； 2. 内蒙古金华源环境资源工程咨询有限责任公司，内蒙古 呼和浩特 010020；3. 内蒙古自治区水利科学研究院，内蒙古 呼和浩特 010020
摘要：将地质统计学理论与地理信息系统相结合对乌梁素海富营养化指标、有机污染指标和盐化污染指标进行了kriging空间插值，结果表明：从时间角度分析，冬季总氮浓度、总磷浓度、化学需氧量质量浓度明显高于其他季节；叶绿素a质量浓度浓度冬季最低；时空电导率平均值在4.0 ms·cm-1左右波动。从空间角度分析，总氮浓度、总磷浓度、叶绿素a质量浓度呈现出由北向南递减的趋势；夏秋季化学需氧量空间分布与春冬季节相反；冬季电导率空间分布与其他季节明显不同。从浓度大小分析，乌梁素海复合污染已十分严重。 关键词：乌梁素海；水质；时空分布 中图分类号：X524 文献标志码：A 文章编号：1674-5906（2011）08-09-1301-06
内蒙古乌梁素海不仅是全球范围内干旱草原及荒漠地区罕见的多功能湖泊，也是黄河中上游重要的蓄水、保水和调水场地。近年来由于农田排水、生活污水和工业废水的不断排入已使污染不断加剧，导致全湖水质达到劣Ⅴ类。湖泊水质直接影响着区域水环境质量及生态系统服务功能，而水质时空分布特征已成为湖水水质监测和管理的手段，研究湖泊水质参数的时空变化特征是获取水环境信息、评价水环境质量、查明污染来源、修复和治理湖泊污染的基础。国内外学者[1-5]对湖泊、海洋、河流和水库等水域的水质时空分布特征进行了一定的研究。本文在此基础上，为进一步监测、管理乌梁素海水质，基于水质观测和空间差值手段对乌梁素海水质季节分布规律和污染物在空间上的分布特征进行了分析。 1 材料和方法 地质统计学是研究既有随机性又有结构性的自然现象的良好方法，但对于实测值中存在异常值的情况，会影响变差函数的计算结果，特别是在变程范围内的影响更为显著，因此，本研究采用影响系数法对实测样本中的特异值进行了剔除，结果仅有极少数极大异常值被取代，然后使用地学统计软件得出最优半变异函数拟合参数作为空间克里格插值的前处理参数，以地理信息系统为工具对乌梁素海不同水质参数进行了kriging空间插值[6]。 本研究采用正方形网格的交点做为空间监测点，水质监测点的布设情况如图1所示。分别于2006年5月、7月、10月和2007年1月进行取样，水质参数为总氮、总磷、叶绿素a、化学需氧量和电导率5项，其中总氮、总磷、化学需氧量3项指标使用不同化学药品和德国WTW公司生产的PhotoLab S12光电比色计联合测定；叶绿素使用日立公司生产的U-2001紫外线分光光度计测定；电导率使用WTW系列Multi 340i/SET型号便携式手提多参数计测定。 2 结果与讨论 内蒙古乌梁素海地处北方干旱区，四季更替明显，春季多风多沙，气温回升，是水生动植物的萌
发期。夏季炎热干燥，是水生动植物的生长活跃期。秋季气温降低，进入动植物的枯萎衰亡阶段。冬季水体处于冰冻阶段。因此，本研究以乌梁素海2006年5月、7月、10月和2007年1月实测湖内各水质参数为基础，绘制了不同时段内不同水质参数的空间分布图。 2.1 总氮、总磷时空变化特征 氮、磷等营养物质的输入和富集是水体发生富营养化的最主要原因。由图2和图3可以看出乌梁素海总氮和总磷在时空分布上都具有十分相似的分布规律，空间上，各月氮磷分布均出现由北至南逐渐降低的趋势，高浓度区集中在乌梁素海入湖口附近，该区是芦苇水草生长密集区，由于有孔介质的阻碍作用使得水体移动缓慢，加之入流水体的氮磷浓度很高是造成该区氮磷浓度富集的主要原因。时间上，2006年5月、7月、10月和2007年1月总氮各监测点平均质量浓度分别为9.5、4.3、3.9和9.2 mg·L-1，总磷各监测点平均质量浓度分别为1302 生态环境学报 第20卷第8-9期（2011年9月） 0.17、0.12、0.11和0.20 mg·L-1，参照地表水环境质
量标准（GB3838—2002），总氮平均质量浓度已达到Ⅴ类标准值的2~5倍，总磷平均质量浓度已接近Ⅴ类标准值。从各月平均质量浓度来看，氮磷质量浓度具有十分相似的分布特征，在水生植物营养生
长时期(5月)）氮磷质量浓度很高，主要是因为该时期水生植物对氮磷的吸收利用处于缓慢阶段，加之该时期温度回升，风速加大，使得水体上下交换频繁，水体驱动力加强，造成底质释放氮磷速度大于沉积速度。水生植物在生殖生长时期(7月份）对氮磷等营养元素的需求利用量加大，造成该时期氮磷质量浓度均有不同程度的下降，但此时期氮磷质量浓度相比地表水环境质量Ⅳ、Ⅴ类标准仍然很大，可见芦苇、水草等水生植物净化水体的能力是有限的，同时表明排入乌梁素海上游水体氮磷质量浓度很高，因此，控制排入水体污染物质浓度是治理乌梁素海污染现状的主要措施之一。进入植物衰亡期(10月份），植物吸收利用氮磷等营养物质强度降低，该时期河套灌区进行大面积秋浇控盐，排水量加大，湖泊水位明显升高，因此，对水中污染物质浓度起到一定的稀释作用，使得该时期总氮质量浓度下降。进入冰冻期(1月份)后，氮磷质量浓度明显增加，分析其原因主要为冬季入湖水流不存在农田排水的补给，入湖水量明显减少，主要补给水量为地下水，其次为工业废水和生活污水，且入湖流量很少，使得总氮平均质量浓度明显增加，对于高浓度区集中在入湖口附近的现象，主要为冰层下水体压力的阻碍作用，导致水动力条件变化，使得入流水体主要集中在乌梁素海中西部，且水体移动十分 缓慢。
图1 乌梁素海水质监测点布设 Fig.1 Map showing distributing of examination sites
图2 乌梁素海总氮时空分布结果 Fig.2 Temporal and Spatial distribution of total nitrogen in Wuliangsu Lake
2006年5月2006年7月 2006年10月2007年1月 李兴等：内蒙古乌梁素海水质时空分布特征 1303 2.2 叶绿素时空变化特征 叶绿素a质量浓度可以表明水体中藻类现存数量的多少。从图4可以看出，叶绿素季节性空间分布并不明显，但各个季节叶绿素a分布均出现
图3 乌梁素海总磷时空分布结果 Fig.3 Temporal and Spatial distribution of total phosphorus in Wuliangsu Lake
图4 乌梁素海叶绿素时空分布结果 Fig.4 Temporal and Spatial distribution of chlorophyll-a in Wuliangsu Lake
2006年5月2006年7月 2006年10月2007年1月
2006年5月2006年7月 2006年10月2007年1月 1304 生态环境学报 第20卷第8-9期（2011年9月） 由北向南逐渐降低的趋势，这与总氮总磷的空间分布趋势十分相似，表明藻类生物量与氮磷等营养盐的浓度密切相关。从时间分布上看，2006年5月、7月、10月和2007年1月份各测点叶绿素a平均质量浓度分别为53.3、66.1、37.6、28.6 mg·m-3，5月份阳光充足，温度回升，水生植物处于营养生长阶段，不断从水中汲取养分，使得叶绿素质量浓度不断增加，7月份是水生植物生殖生长期，水体中藻类数量达到顶峰，参照相关研究[7]，按叶绿素质量浓度评价水体富营养化标准，表明乌梁素海已达到富营养化水平。随着秋季的来临，温度降低，水生植物处于衰老死亡期，叶绿素a质量浓度不断降低，在冬季达到最低水平。 2.3 化学需氧量时空变化特征 化学需氧量(COD)是在酸性条件下强氧化剂将水中有机物氧化为无机物所消耗的氧量。由图5可以看出COD在不同时期空间分布具有明显的变异特征，2006年7月和10月COD分布出现南部高，北部低的现象，与2006年5月和2007年1月北部高，南部低的现象正好相反，主要是因为乌梁素海水生植物分布特点是南部稀疏，北部密集，7月和10月由于芦苇等水生植物的光合作用使得水生植物密集的北部水体溶解氧质量浓度升高，水中还原性物质降低，最终使得COD质量浓度下降。5月份水生植物处于营养生长时期，光合作用微弱，产氧量低，加之含有大量有机物质的水体排入乌梁素海，水草密集阻碍水流等作用，导致还原性物质富集在排污口附近。非冰冻期各测点COD质量浓度在90 mg·L-1左右，而冰冻期各测点COD平均
质量浓度已超过100 mg·L-1，均超过地表水环境质量Ⅴ类标准2倍。 2.4 电导率时空变化特征 电导率反映了水中离子含量的多少，它与水体所含有的无机酸、碱、盐等物质的量或离子的总量和种类密切相关，而矿化度是水中所含无机矿物成分的总量，因此可用电导率间接反映矿化度的大小（图6）。由图6可以看出，电导率在不同时期各监测点平均值在4.0 ms·cm-1左右，但空间分布存在显著
的差异，2006年5月、7月、10月电导率空间分布具有相似的特征，呈现出南高北低的趋势，沿着水体流动方向电导率不断增加，最高值出现在乌梁素海的出口处，主要是因为乌梁素海水量损失以蒸发为主，出湖口几乎不排水，在出湖口处壅高水位，盐分不断富集，造成出口处电导率较高。但冬季电导率的空间分布与上述3个月明显不同，最高值分别出现在出口处和入口处，分析其原因为冬季水体表层结冰，底层水体流动非常缓慢，排入乌梁素海的水流集中在入口附近，使得乌梁素海入口处电导率
图5 乌梁素海COD时空分布结果 Fig.5 Temporal and Spatial distribution of COD in Wuliangsu Lake
2006年5月2006年7月 2006年10月2007年1月