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鹅卵石滤料厂家2004—2016年长江干流氮、磷浓度变更趋势

起源:巩义市仁源水处理材料厂 作者:Admin 日期:19-04-22 浏览:

  鹅卵石滤料厂家2004—2016年长江干流氮、磷浓度变更趋势

  鹅卵石滤料剩生产厂家2004—2016年长江干流氮、磷浓度变更趋势。基于长江干流宜宾、宜昌、汉口、大通和上海(石洞口) 5个断面2004—2016年NH3-N和TP浓度监测数据,采用spearman 秩相干系数法探究长江干流氮、磷浓度的年际变更趋势和年内变更规律。成果表明: 研究期间长江干流上游的NH3-N浓度低于中下游,可达到GB 3838—2003《地面水环境质量标准》Ⅰ类水质标准,TP浓度在全河段浓度均较高,达到Ⅲ类水质标准; NH3-N浓度在此期间具有明显降落趋势,而TP浓度呈明显上升趋势; 上游NH3-N浓度并不随流量变更,TP浓度与流量的年内散布呈正相干,中下游的NH3-N和TP浓度与流量的年内散布均呈负相干。

  0 引 言

  近年来,水体的富营养化趋势已经危及国内所有的江河湖库,水体富营养化成为掩护我国水体环境急切需要解决的问题。国内外相干研究表明:氮、磷营养元素正是诱发水体富营养化的重要因素[1-2],氮、磷营养物质在湖泊、水库、河流和海湾等缓流水体中富集,最终导致水体富营养化[3]。

  长江是世界第三、我国第一大河流,散布着全国1/3的人口、GDP、粮食产量、水资源和40%的水能资源。长江流域横贯中国大陆中部,跨越东中西三大经济地带,连接南北,在国民经济的发展中具有重要的战略地位[4]。伴随着近些年来经济的迅速发展,全部流域内的大批氮、磷最终都汇聚入长江水体中,给长江的水体环境安全造成了宏大的安全隐患。因此,本文通过火析长江干流NH3-N和TP浓度的年际变更趋势和年内变更规律,探究长江干流水体目前的氮、磷负荷状态,为长江流域氮、磷把持等水质管理供给基础数据,为预防和治理水华供给参考。

  1 数据起源与方法

  1。1 数据起源

  本文采用2004—2016年长江干流上宜宾、宜昌、汉口、大通和上海(石洞口)5个断面NH3-N和TP的监测数据,监测断面地位如图1所示。其中,宜宾位于长江上游,反响长江上游水体的氮、磷特点;宜昌位于长江上游和中游的联合处,完整把持长江上游100。6万km2的宽大地区,反响上游水体进入中游时的最终状态;汉口则是长江中游的重要把持断面,把持流域面积为148。8万km2,水质体现长江中游的水体特点;大通地处长江下游,是长江干流的总把持断面,把持流域面积为170。5万km2[5];上海(石洞口)邻近河口,反响入海前水体中的氮、磷浓度。因此,这5个重要断面的NH3-N和TP变更基础体现出长江干流水体氮、磷的变更趋势。

鹅卵石滤料厂家2004—2016年长江干流氮、磷浓度变更趋势

  图1 监测断面地位

  1.2 研究方法

  目前国内外研究水质变更趋势的常用方法有时间序列分析法、滑动平均法、spearman秩相干系数法和季节性肯达尔检验法等,这些方法的分析着重点各不雷同,各有优劣。其中,spearman秩相干系数法没有需要长序列数据的限制,实用于监测数据较少且影响因素单一的相干检验[6]。根据长江干流的实测数据情况,本文选用spearman秩相干系数法研究NH3-N和TP浓度的变更趋势。

  秩相干系数法又称等级相干系数法,是衡量时间序列变更趋势在统计上有无明显性的常用方法,在污染物浓度变更趋势研究中得到大批利用[7-10]。用于检验水质指标数据序列与其响应时间序列间的相干性,从而断定水质序列在时间序列上是否存在趋势变更,盘算公式如下:

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  (1)

  di=Xi-Yi

  (2)

  式中:di为变量Xi和Yi的差值;Xi为周期i到周期N按浓度值从小到大排列的序号;Yi为按时间排列的序号;N为年份。

  将秩相干系数rs的绝对值同spearman秩相干系数统计表中的临界值Wp进行比较,如果|rs|>Wp,则表明变更趋势有明显意义;如果rs为正值,则表明数据序列具有上升趋势;如果rs为负值,则表明数据序列具有降落趋势。

  2 分析成果

  2。1 长江干流氮、磷浓度总体程度

  成果分析重要从长江干流N、P浓度的整体程度、年际及年内变更3个方面展开[11-19]。2004—2016年,长江干流5个重要断面NH3-N和TP浓度的平均值和变更幅度,如图2和图3所示。可知:NH3-N浓度大通断面和上海断面的年均值和年际变幅均大于宜宾、宜昌和汉口断面,达到GB 3838—2003《地面水环境质量标准》Ⅱ类水质标准。其中,ρ(NH3-N)大通断面平均值最高,达到0.416 mg/L,分辨是汉口断面和宜昌断面的4.5,4.0倍;年际变幅大通断面也较高,达到0.341 mg/L,分辨是汉口断面和宜昌断面的4.5,9.7倍。TP浓度从上游到下游监测断面年均值整体属正态散布,汉口断面浓度最高,达到0.132 mg/L,宜昌断面浓度最低,为0.102 mg/L,其他监测断面TP浓度相差不大,但均超出Ⅱ类水质标准,达到Ⅲ类水质标准。年际变幅方面,宜宾断面变幅最大,达到0.157 mg/L,分辨是上海断面和汉口断面的5.2,3.9倍。

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  鹅卵石滤料厂家2004—2016年长江干流氮、磷浓度变更趋势平均值;         鹅卵石滤料厂家2004—2016年长江干流氮、磷浓度变更趋势变更幅度。

  图2 各断面NH3-N浓度的年均值和年际变幅

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  鹅卵石滤料厂家2004—2016年长江干流氮、磷浓度变更趋势平均值;       鹅卵石滤料厂家2004—2016年长江干流氮、磷浓度变更趋势变更幅度。

  图3 各断面TP浓度的年均值和年际变幅

  总体来看,长江干流水体的NH3-N浓度空间差别明显,上、中游的NH3-N浓度远低于下游,为Ⅰ类水质标准,但下游的NH3-N浓度不稳固,平均浓度和年际变幅均较大;TP平均浓度在长江干流上游、中游和下游都较高,为Ⅲ类水质的标准,年际变幅上游高于下游,其原因可能是下游TP浓度相对较高比较稳固,变更幅度不大,上游水质较好,受到外界干扰变更较为明显。

  2.2 长江干流氮、磷浓度年际变更

  2004—2016年,宜宾、宜昌、汉口、大通和上海(石洞口)5个断面的NH3-N和TP浓度年际变更如图4和图5所示。采用spearman秩相干系数法对上述5个断面年际变更趋势明显性进行检验,检验成果如表1所示。

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 鹅卵石滤料厂家2004—2016年长江干流氮、磷浓度变更趋势—宜宾;      鹅卵石滤料厂家2004—2016年长江干流氮、磷浓度变更趋势 —宜昌;      鹅卵石滤料厂家2004—2016年长江干流氮、磷浓度变更趋势—汉口;     鹅卵石滤料厂家2004—2016年长江干流氮、磷浓度变更趋势 —大通;   鹅卵石滤料厂家2004—2016年长江干流氮、磷浓度变更趋势 —上海。

  图4 各断面NH3-N浓度年际变更曲线

  NH3-N浓度宜宾断面在2004年以后明显降低,一直保持低浓度程度,近年来有波动上升趋势,但检验成果不明显;宜昌和汉口断面2004—2016年13年均保持在0.1 mg/L左右,无明显波动,但明显性检验成果显示在α=0.05和0.01时,两断面具有明显意义,且呈降落趋势;大通断面波动起伏较大,涌现4个波峰,最大波峰涌现在2013年,高达0.619 mg/L,整体呈上升趋势,但检验成果显示无明显意义;上海(石洞口)断面也有4个波峰,最高的波峰涌现在2005年,达到0.548 mg/L,检验成果显示浓度波动整体呈降落趋势,具有明显意义(α=0.01)。TP浓度宜宾断面呈先上升后降落的起伏状态,在2012年达到最大值,为0.219 mg/L,明显性检验成果呈降落趋势,且具有明显意义(α=0.01);宜昌、汉口和大通断面浓度均呈波动上升趋势,其中,大通断面起伏最大,明显性检验成果在α=0.05和0.01时均无明显意义,宜昌和汉口明显性检验成果均有明显意义;上海(石洞口)断面浓度较为平缓,明显性检验成果呈降落趋势,但无明显意义。总体来看,长江干流的NH3-N浓度整体呈明显降落趋势,而TP浓度整体呈上升趋势。

鹅卵石滤料厂家2004—2016年长江干流氮、磷浓度变更趋势

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  图5 各断面TP浓度年际变更曲线

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  表1 各断面NH3-N和TP浓度年际变更趋势明显性检验

  2.3 长江干流氮、磷浓度年内变更

  宜宾、宜昌、汉口、大通和上海(石洞口)5个断面NH3-N和TP浓度和径流量的年内变更如图6和图7所示。NH3-N浓度在宜宾和宜昌断面年内变更很小,基础在0.1 mg/L附近波动;汉口、大通和上海(石洞口)断面浓度呈凹状起伏波动趋势,年内变幅分辨为0.166,0.356,0.39 mg/L,三断面在5—11月浓度相对较低,最低浓度通常涌现在6月,12—3月浓度相对较高,最高浓度通常涌现在3月。TP浓度在宜宾和宜昌断面表现出起伏较大的凸状波动,5—8月浓度相对较高,10—2月浓度相对较低,两断面最大值分辨涌现在7月和8月,其中,宜宾断面7月浓度远超长江干流其他断面各月浓度,高达0.192 mg/L;汉口、大通和上海(石洞口)断面浓度年内浮现起伏凹状波动状态,年内变幅分辨为0.027,0.045,0.03 mg/L,两断面最小值分辨涌现在6和7月,5—8月浓度相对较低,1—4月浓度相对较高。联合长江干流径流量年内散布,长江干流的上游NH3-N浓度与径流量相干性较低;TP浓度与径流量呈正相干关系,浓度随径流量增大而升高,反之亦然。中下游的NH3-N和TP浓度与径流量呈负相干趋势,在夏季丰水期,浓度较低,在冬季枯水期,浓度相对较高。

鹅卵石滤料厂家2004—2016年长江干流氮、磷浓度变更趋势

  鹅卵石滤料厂家2004—2016年长江干流氮、磷浓度变更趋势流量;

           鹅卵石滤料厂家2004—2016年长江干流氮、磷浓度变更趋势—宜宾;鹅卵石滤料厂家2004—2016年长江干流氮、磷浓度变更趋势—宜昌;鹅卵石滤料厂家2004—2016年长江干流氮、磷浓度变更趋势—汉口;鹅卵石滤料厂家2004—2016年长江干流氮、磷浓度变更趋势—大通;鹅卵石滤料厂家2004—2016年长江干流氮、磷浓度变更趋势—上海。

  图6 各监测断面NH3-N浓度年内变更曲线

 

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  鹅卵石滤料厂家2004—2016年长江干流氮、磷浓度变更趋势流量;

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  图7 各监测断面TP浓度年内变更曲线图

  3 结 论

  利用2004—2016年长江干流上宜宾、宜昌、汉口、大通和上海(石洞口)5个断面NH3-N和TP水质监测数据,采用spearman秩相干系数法对长江干流氮、磷浓度的年际和年内空间变更进行了初步研究,研究成果显示:

  1)研究期间,长江干流NH3-N浓度空间差别明显,上游和中游NH3-N浓度远低于下游,为GB 3838—2003 Ⅰ类水质标准,下游NH3-N浓度不稳固,且年际变幅较大;长江干流TP浓度都较高,为Ⅲ类水质的标准,TP浓度上游年际变幅高于下游。

  2)长江干流宜昌、大通和上海(石洞口)断面NH3-N浓度呈降落趋势,且具有明显意义;TP浓度宜宾断面呈降落趋势,宜昌和汉口断面呈上升趋势,且都具有明显意义。因此,长江干流的NH3-N浓度呈降落趋势,TP浓度呈上升趋势。

  3)长江干流上游NH3-N浓度与径流量年内分配相干性不明显,TP浓度与径流量的年内散布呈正相干关系,径流量越大浓度越高,径流量越小浓度越低。中游和下游NH3-N和TP浓度与径流量的年内散布呈负相干关系,在丰水期,浓度较低;在枯水期,浓度相对较高。

  一、文章亮点

  分析长江干流NH3-N和TP浓度的年际变更趋势和年内变更规律,探究长江干流水体目前的氮、磷负荷状态,为长江流域氮、磷把持等水质管理供给基础数据,为预防和治理水华供给参考。

  二、文章简介

  本文采用2004—2016年长江干流上宜宾、宜昌、汉口、大通和上海(石洞口) 5个断面NH3-N和TP的监测数据,监测断面地位如图1所示。

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  采用spearman秩相干系数法对上述5 个断面年际变更趋势明显性进行检验,检验成果如表1所示。

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  总体来看,长江干流的NH3-N浓度整体呈明显降落趋势,而TP浓度整体呈上升趋势。

  联合长江干流径流量年内散布,长江干流的上游NH3-N浓度与径流量相干性较低; TP浓度与径流量呈正相干关系,浓度随径流量增大而升高,反之亦然。中下游的NH3-N和TP浓度与径流量呈负相干趋势,在夏季丰水期,浓度较低,在冬季枯水期,浓度相对较高。

  三、重要结论

  研究期间,长江干流NH3-N浓度空间差别明显,上游和中游NH3- N浓度远低于下游,为GB 3838—2003 Ⅰ类水质标准,下游NH3-N浓度不稳固,且年际变幅较大; 长江干流TP浓度都较高,为Ⅲ类水质的标准,TP浓度上游年际变幅高于下游。

  长江干流宜昌、大通和上海(石洞口) 断面NH3-N浓度呈降落趋势,且具有明显意义; TP浓度宜宾断面呈降落趋势,宜昌和汉口断面呈上升趋势,且都具有明显意义。因此,长江干流的NH3-N浓度呈降落趋势,TP浓度呈上升趋势。

  长江干流上游NH3-N浓度与径流量年内分配相干性不明显,TP浓度与径流量的年内散布呈正相干关系,径流量越大浓度越高,径流量越小浓度越低。中游和下游NH3-N和TP浓度与径流量的年内散布呈负相干关系,在丰水期,浓度较低; 在枯水期,浓度相对较高。

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