中国环境科学

作者：黎睿, 汤显强, 胡艳平, 王丹阳, 郭栋帆, 翟文亮, 杨勇

单位：1. 长江科学院流域水环境研究所, 湖北 武汉 430010;2. 长江科学院流域水资源与生态环境科学湖北省重点实验室, 湖北 武汉 430010;3. 湖北省荆州市四湖工程管理局排灌试验站, 湖北 荆州 434013

关键词：溶解氧,缺氧,平原水网区,随机森林,四湖总干渠

基金：国家重点研发专项(2022YFC3201902);中央级公益性科研院所基本科研业务费专项(CKSF2024327/SH)

平原水网地区水体溶解氧(DO)偏低已成为一个普遍的现象.为揭示平原水网地区溶解氧异常成因,以全国最重要的淡水养殖区汉江流域四湖总干渠为例,分析了2010~2023年四湖总干渠水质时空变化规律,调查监测了四湖总干渠DO、水体和沉积物中营养盐空间分布特征,采用随机森林模型等方法分析了水温、氨氮及流量等参数对水体溶解氧的影响.结果表明:四湖总干渠水体溶解氧(DO)存在明显的季节性波动,年内呈“V”型分布,汛期DO浓度相对较低,非汛期基本满足地表水Ⅲ类水要求.2021年四湖总干渠水体缺氧(DO<2mg/L)状况突出,运粮湖、新河村和新滩断面年缺氧天数分别为79,116和96d.汛期四湖总干渠在中上游河段存在明显的低氧区,DO浓度仅为2.61~3.22mg/L.自2010年以来四湖总干渠水质长期处于Ⅳ~劣Ⅴ类,主要超标因子为DO、高锰酸盐指数、氨氮、总磷.四湖总干渠沉积物总氮含量为857.70~2846.87mg/kg,TP含量为545.99~2475.59mg/kg,沉积物处于轻-中度污染状态,支渠污染重于干渠.随机森林模型能够较好的预测水体DO,拟合系数R2达0.995,均方根误差RMSE仅为0.2085.随机森林模型分析表明水温对DO影响相对重要性均超过35%,其他影响因素依次为pH值、氨氮、电导率、浊度、流量等.为改善四湖总干渠DO汛期异常状况,需加强流域系统治理,改善虾稻和水产养殖排水水质,优化泵站调度运行方式.

来源：2025年第5期

《中国环境科学》期刊编辑部

查看中国环境科学杂志2025年第5期