劉賀,張奇*,牛媛媛,徐力剛,胡耀輝
1. 中國科學(xué)院南京地理與湖泊研究所鄱陽湖湖泊濕地綜合研究站,江西廬山 332800
2. 中國科學(xué)院南京地理與湖泊研究所,南京 210008
數(shù)據(jù)庫(集)基本信息簡介
數(shù)據(jù)庫(集)名稱 2013–2018 年鄱陽湖水環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)集 數(shù)據(jù)作者 劉賀、張奇、牛媛媛、徐力剛 數(shù)據(jù)通信作者 張奇(qzhang@niglas.ac.cn) 數(shù)據(jù)時(shí)間范圍 2013–2018年 地理區(qū)域 鄱陽湖 數(shù)據(jù)量 2.33 MB 數(shù)據(jù)格式 *.xls 數(shù)據(jù)服務(wù)系統(tǒng)網(wǎng)址 http://www.sciencedb.cn/dataSet/handle/876 基金項(xiàng)目 美麗中國生態(tài)文明建設(shè)科技工程專項(xiàng)資助(XDA23040202) 數(shù)據(jù)庫(集)組成 本數(shù)據(jù)集包括水溫、電導(dǎo)率、溶解氧、氧化還原電位、堿度、硬度、水色、總氮、總磷、氨態(tài)氮、硝態(tài)氮、亞硝態(tài)氮、磷酸鹽等指標(biāo)。
鄱陽湖位于江西省北部,是我國最大的淡水湖。主湖體地理坐標(biāo)為115°47′–116°45′E,28°22′–29°45′N,湖泊接納贛江、撫河、信江、饒河和修水五大子流域來水補(bǔ)給[1],流域總面積達(dá)16.2×104km2,是省內(nèi)諸河、湖水入長江的總通道,是長江水量的重要調(diào)節(jié)器[2]。
2000 年以來,人類活動(dòng)一定程度上改變了長江與鄱陽湖之間的水文情勢(shì)關(guān)系,鄱陽湖水量、水質(zhì)正發(fā)生了顯著的變化。胡振鵬和傅靜[3]等研究表明,長江對(duì)鄱陽湖出流的頂托影響弱化,出湖水量增加,使得鄱陽湖水位持續(xù)走低,極端枯水位屢次出現(xiàn),枯水期提前且時(shí)間有所延長。周云凱等[4]發(fā)現(xiàn)鄱陽湖年際水位波動(dòng)較為頻繁,且總體趨勢(shì)明顯下降,洪水威脅相對(duì)減小,枯水威脅相對(duì)加重??菟谒康臏p少,導(dǎo)致污染物沉積,水質(zhì)惡化,由上世紀(jì)的Ⅰ-Ⅲ類下降為現(xiàn)在的Ⅲ-Ⅳ類,甚至V 類。較低的水位影響船只航行,阻礙漁業(yè)發(fā)展,增加漁民負(fù)擔(dān)[5]。張奇等[6]認(rèn)為,三峽大壩的建成對(duì)長江上下游生態(tài)系統(tǒng)造成一定的影響,加劇了鄱陽湖極端干旱水文事件,對(duì)鄱陽湖濕地生態(tài)與環(huán)境產(chǎn)生了不利影響。李冰等[7]通過水動(dòng)力和水質(zhì)耦合模型發(fā)現(xiàn),豐水期水質(zhì)較好,枯水期水質(zhì)相對(duì)較差。總體而言,近20 年來,鄱陽湖水文情勢(shì)和水體質(zhì)量呈下降趨勢(shì),部分湖區(qū)呈富營養(yǎng)化狀況[8]。
基于目前鄱陽湖水環(huán)境的急劇變化,中國科學(xué)院鄱陽湖湖泊濕地綜合研究站(簡稱鄱陽湖站)對(duì)鄱陽湖進(jìn)行了長期的定位觀測(cè)。觀測(cè)數(shù)據(jù)表明,2013 年以來,葉綠素a 全湖平均濃度總體呈上升趨勢(shì),年內(nèi)波動(dòng)幅度較大,7 月濃度最高;全湖總氮、總磷平均濃度波動(dòng)上升。本文主要介紹鄱陽湖站已有的水質(zhì)數(shù)據(jù)集及常規(guī)監(jiān)測(cè)方法和數(shù)據(jù)管理,為相關(guān)科學(xué)研究和管理決策提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
鄱陽湖水位年內(nèi)變幅大,湖泊水面面積年內(nèi)差異可達(dá)3000 km2。為了使全年都能進(jìn)行水體采樣,常規(guī)采樣點(diǎn)的設(shè)置都位于湖泊的主湖區(qū),即常年有水區(qū),也稱為湖泊的永久水域。如圖1 所示,本數(shù)據(jù)集包括6 個(gè)常規(guī)湖面點(diǎn),即PYH1(116.21288E、29.74754N)、PYH2(116.05437E、29.44136N)、PYH3(116.049E、29.3098N)、PYH4(116.185E、29.2472N)、PYH5(116.37165E、29.07796N)、PYH6(116.422E、28.940N)。采集指標(biāo)包括物理指標(biāo)和水化學(xué)指標(biāo)。物理指標(biāo)使用已校準(zhǔn)便攜式多參數(shù)水質(zhì)分析儀現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定水溫、電導(dǎo)率、溶解氧、礦化度、pH、氧化還原電位、鹽度,用賽氏盤測(cè)定透明度,用便攜式探深儀測(cè)定水深。水化學(xué)指標(biāo)總氮、總磷、氨態(tài)氮、硝態(tài)氮、亞硝態(tài)氮、磷酸鹽使用紫外分光光度計(jì)測(cè)定,用滴定法測(cè)定化學(xué)需氧量、堿度、硬度;用離子色譜等測(cè)定鉀、鈣、鈉、鎂。部分指標(biāo)方法詳見表1 和表2。
表1 鄱陽湖站物理指標(biāo)檢測(cè)方法
圖1 鄱陽湖站常規(guī)觀測(cè)樣點(diǎn)分布示意圖
表2 鄱陽湖站部分水化學(xué)檢測(cè)方法
本數(shù)據(jù)集采用中國生態(tài)系統(tǒng)研究網(wǎng)絡(luò)所提供的數(shù)據(jù)格式進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ),共有6 個(gè)EXCEL 表格,按年份命名為“xx 年水體分中心鄱陽湖站數(shù)據(jù)”;由于監(jiān)測(cè)方案發(fā)生變化,堿度、硬度、水色、八大離子由選測(cè)變?yōu)楸販y(cè),故從2017 年7 月開始檢測(cè)。指標(biāo)體系舉例2017 年7 月20 日常規(guī)采樣點(diǎn)PYH6 各項(xiàng)指標(biāo)展示詳見表3。
表3 2017 年7 月20 日PYH6 各項(xiàng)指標(biāo)
樣品采集從現(xiàn)場(chǎng)添加固定劑等措施盡量減少運(yùn)輸過程帶來的誤差,所有采樣設(shè)備均保持良好的工作狀態(tài),專業(yè)實(shí)驗(yàn)員按操作規(guī)范采集樣品。
分析方法參照國家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)分析方法《水質(zhì)分析方法》(SL78-94-1994)[9]、《水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法(第四版)》[10]和《陸地生態(tài)系統(tǒng)水環(huán)境觀測(cè)規(guī)范》[11]等制定水樣各理化指標(biāo)分析標(biāo)準(zhǔn)和方法,保證所獲分析結(jié)果的精密度、靈敏度和準(zhǔn)確度。各監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的分析應(yīng)在其規(guī)定保存時(shí)間內(nèi)完成。全部水樣的分析一般應(yīng)在水樣采集后10 日內(nèi)完成。測(cè)試過程中通過添加平行樣和測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)物來驗(yàn)證數(shù)據(jù)的可靠性以及穩(wěn)定性,如遇異常值重新測(cè)定,以確保消除試管清洗不凈等因素造成的數(shù)據(jù)誤差。
2017 年7 月至2019 年由于監(jiān)測(cè)方案發(fā)生變化,新增堿度、硬度、水色、八大離子、TOC、BOD5等指標(biāo),2017 年7 月之前監(jiān)測(cè)方案這價(jià)格指標(biāo)沒有納入檢測(cè)范圍。
用戶可登錄Science Data Bank(http://www.sciencedb.cn/dataSet/handle/876)下載數(shù)據(jù)。或者登錄鄱陽湖站官網(wǎng)http://poyang.niglas.cas.cn/,點(diǎn)擊運(yùn)行管理——下載中心,下載數(shù)據(jù)使用申請(qǐng)表,將表格發(fā)至pylstation@niglas.ac.cn,或聯(lián)系本文作者。
數(shù)據(jù)作者分工職責(zé)
劉賀(1991—),男,江蘇徐州人,大專,助理工程師,主要研究方向?yàn)樗|(zhì)水環(huán)境。主要承擔(dān)工作:現(xiàn)場(chǎng)采樣、實(shí)驗(yàn)室化學(xué)測(cè)試。
張奇(1966—),男,江蘇蘇州人,博士,研究員,主要研究方向?yàn)榱饔蛩?。主要承?dān)工作:數(shù)據(jù)終審、匯交。
牛媛媛(1996—),女,江蘇徐州人,本科,實(shí)驗(yàn)員,主要研究方向?yàn)樗|(zhì)水環(huán)境。主要承擔(dān)工作:實(shí)驗(yàn)室水質(zhì)分析、數(shù)據(jù)管理。
徐力剛(1977—),男,四川仁壽人,博士,研究員,主要研究方向?yàn)榱饔蛏鷳B(tài)學(xué)。主要承擔(dān)工作:數(shù)據(jù)校核、質(zhì)量控制。
胡耀輝(1962—)男,江西吉安人,碩士,副研究員,主要研究方向?yàn)楹瓷鷳B(tài)修復(fù)。主要承擔(dān)工作:數(shù)據(jù)校核、質(zhì)量控制。
致 謝
感謝鄱陽湖站科研人員的貢獻(xiàn),感謝中國生態(tài)系統(tǒng)研究網(wǎng)絡(luò)(CERN)對(duì)鄱陽湖站工作的支持!
中國科學(xué)數(shù)據(jù)(中英文網(wǎng)絡(luò)版)2020年2期