2013–2018年鄱陽湖水環境監測數據集

2013–2018年鄱陽湖水環境監測數據集
作者：劉賀　徐力剛　張奇　胡耀輝　牛媛媛
2019年12月9日

本作品收錄於《中國科學數據》

劉賀, 徐力剛, 張奇, 等. 2013–2018年鄱陽湖水環境監測數據集[J/OL]. 中國科學數據, 2019. (2019-12-02). DOI: 10.11922/csdata.2019.0062.zh.

摘要&關鍵詞

摘要：2013–2018年水環境監測數據集是中國科學院鄱陽湖湖泊濕地綜合研究站每年1月、4月、7月和10月四個月進行全湖調查的成果。通過常規監測點的長期監測，反映出鄱陽湖近年來水質年內季節性和年際的變化特徵。本數據集可為科學研究、項目申報和湖泊水環境保護決策建議等提供支撐。本數據集包括物理指標和水化學指標兩大類：物理指標通過便攜式水質分析儀現場進行測定；水化學指標總氮、總磷、氨態氮等使用島津UV-2450紫外分光光度計進行測定，CODMn採用酸式滴定管滴定。

關鍵詞：鄱陽湖；水環境；數據集；物理指標；化學指標

Abstract & Keywords

Abstract: Water quality is regularly observed in the Poyang Lake Wetland Observation and Research Station of the Chinese Academy of Sciences. The dataset reported in this paper was sampled in January, April, July and October from 2013–2018. We described the procedure and methods of water sampling, laboratory tests and data quality control. This dataset reflects the seasonal and interannual changes of water quality in Poyang Lake in recent years, and may be valuable for scientific research, and decision-making support for lake water environmental management. The dataset includes physical and chemical parameters. Physical parameters are measured on the spot by portable water quality analyzer. Chemical parameters of total nitrogen, total phosphorus, ammonia nitrogen, etc. are measured by Shimadzu UV-2450 UV spectrophotometer, and CODMn by acid burette titration.

Keywords: Poyang Lake; water environment; datasets; physical and chemical parameter

數據庫（集）基本信息簡介

數據庫（集）名稱	2013–2018年鄱陽湖水環境監測數據集
數據作者	劉賀、徐力剛、張奇、牛媛媛
數據通信作者	張奇（qzhang@niglas.ac.cn）
數據時間範圍	2013–2018年
地理區域	鄱陽湖
數據量	2.33 MB
數據格式	Excel
數據服務系統網址	http://www.sciencedb.cn/dataSet/handle/876
數據庫（集）組成	本數據集包括水溫、電導率、溶解氧、氧化還原電位、鹼度、硬度、水色、總氮、總磷、氨態氮、硝態氮、亞硝態氮、磷酸鹽等指標。

Dataset Profile

Title	A dataset of water environment monitoring in Poyang Lake from 2013 to 2018
Data corresponding author	Zhang Qi (qzhang@niglas.ac.cn)
Data authors	Liu He, Xu Ligang, Zhang Qi, Niu Yuanyuan
Time range	2013–2018
Geographical scope	Poyang Lake
Data volume	2.33 MB
Data format	Excel
Data service system	<http://www.sciencedb.cn/dataSet/handle/876 >
Dataset composition	This dataset includes water temperature, conductivity, dissolved oxygen, redox potential, alkalinity, hardness, water color, total nitrogen, total phosphorus, ammonia nitrogen, nitrate nitrogen, nitrite nitrogen, phosphate, etc.

引 言

鄱陽湖位於江西省北部，是我國最大的淡水湖。主湖體地理坐標為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給^[1]，流域總面積達16.2×104 km2，是省內諸河、湖水入長江的總通道，是長江水量的重要調節器^[2]。

2000年以來，人類活動一定程度上改變了長江與鄱陽湖之間的水文情勢關係，鄱陽湖水量、水質正發生顯著的變化。胡振鵬和傅靜^[3]等研究表明，長江對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走低，極端枯水位屢次出現，枯水期提前且時間有所延長。周雲凱等^[4]發現鄱陽湖年際水位波動較為頻繁，且總體趨勢明顯下降，洪水威脅相對減小，枯水威脅相對加重。枯水期水量的減少，導致污染物沉積，水質惡化，由上世紀的Ⅰ-Ⅲ類下降為現在的Ⅲ-Ⅳ類，甚至V類。較低的水位影響船隻航行，阻礙漁業發展，增加漁民負擔^[5]。張奇等^[6]認為，三峽大壩的建成對長江上下游生態系統造成一定的影響，加劇了鄱陽湖極端乾旱水文事件，對鄱陽湖濕地生態與環境產生不利影響。李冰等^[7]通過水動力和水質耦合模型發現，豐水期水質較好，枯水期水質相對較差。總體而言，近20年來，鄱陽湖水文情勢和水體質量呈下降趨勢,部分湖區呈富營養化狀況^[8]。

基於目前鄱陽湖水環境的急劇變化，中國科學院鄱陽湖湖泊濕地綜合研究站（簡稱鄱陽湖站）對鄱陽湖進行了長期的定位觀測。觀測數據表明，2013年以來，葉綠素a全湖平均濃度總體呈上升趨勢，年內波動幅度較大，7月濃度最高；全湖總氮、總磷平均濃度波動上升。本文主要介紹鄱陽湖站已有的水質數據集及常規監測方法和數據管理，為相關科學研究和管理決策提供數據基礎。

1 數據採集和處理方法

鄱陽湖水位年內變幅大，湖泊水面面積年內差異可達3000 km2。為了使全年都能進行水體採樣，常規採樣點的設置都位於湖泊的主湖區，即常年有水區，也稱為湖泊的永久水域。如圖1所示，本數據集包括6個常規湖面點，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）。採集指標包括物理指標和水化學指標。物理指標使用已校準便攜式多參數水質分析儀現場測定水溫、電導率、溶解氧、礦化度、pH、氧化還原電位、鹽度，用賽氏盤測定透明度，用便攜式探深儀測定水深；水化學指標總氮、總磷、氨態氮、硝態氮、亞硝態氮、磷酸鹽使用紫外分光光度計測定，用滴定法測定化學需氧量、鹼度、硬度；用離子色譜等測定鉀、鈣、鈉、鎂。部分指標方法詳見表1和表2。

圖片

圖1 鄱陽湖站常規觀測樣點分布示意圖

表1 鄱陽湖站物理指標檢測方法

分析項目	分析方法	檢出限（下限–上限）	規範性引用文件
水溫	多參數水質分析儀/溫度計	0.2℃	GB/T 131951991
透明度	黑白板法		SL87-1994
pH 值	多參數水質分析儀/玻璃電極法	0.02 pH值單位	GB/T 69201986
溶解氧	多參數水質分析儀/電化學探頭法		HJ506-2009
電導率	多參數水質分析儀/電導率儀法	(0–105） µS/cm	SL78-1994
水色	鉑鈷比色法、稀釋倍數法	(0–70） 度	GB11903-1989
礦化度	多參數水質分析儀/重量法	10 mg/L	SL79-1994
濁度	多參數水質分析儀/分光光度法		GB13200-91
鹽度	YSI多參數水質分析儀

表2 鄱陽湖站部分水化學檢測方法

分析項目	分析方法	檢出限（下限–上限）	規範性引用文件
溶解性磷酸鹽	連續流動–鉬酸銨分光光度法	（0–0.3） mg/L	HJ670-2013
總氮	過硫酸鉀紫外分光光度法/連續流動–鹽酸萘乙二胺分光光度法	（0.05–4） mg/L	GB/T 118941989 HJ667-2013
氨氮	電極法	0.03 mg/L
	水楊酸分光光度法/連續流動–水楊酸分光光度法	（0.01−1） mg/L	GB7481-1987 HJ665-2013
亞硝酸鹽氮	分光光度法	0.003 mg/L	GB/T7493-1987
	離子色譜法	0.03 mg/L （亞硝酸鹽）	HJ/T84-2001
硝酸鹽氮	紫外分光光度法	（0.32–4） mg/L	HJ/T 346-2007
	離子色譜法	0.08 mg/L （硝酸鹽）	HJ/T84-2001
'高錳酸鹽指數 COD'Mn	酸性法	（0.5–4.5） mg/L	GB11892-1989

2 數據樣本描述

本數據集採用中國生態系統研究網絡所提供的數據格式進行數據存儲，共有6個EXCEL表格，全部命名為「xx年水體分中心鄱陽湖站數據」；鹼度、硬度、水色、八大離子，由於監測方案發生變化，由選測變為必測，故從2017年7月開始檢測。指標體系舉例2017年7月20日常規採樣點PYH6各項指標展示詳見表3。

表3 2017年7月20日PYH6各項指標

生態站代碼	調查年份	調查月份	調查日期	調查時間	觀測站代碼		觀測站編號	站經度	站緯度
PYL	2017	10	20	13:08	PYL06		PYH06	116.422E	28.940N
採樣層次	溶解氧	PH	鹼度	硅酸鹽	磷酸鹽		亞硝酸鹽氮	硝酸鹽氮	氨態氮
		mg/L	mg/L	mg/L	mg/L		mg/L	mg/L	mg/L
水面下0.5 m	3.15	7.74	37.54		0.009		0.044	1.445	0.183
硫酸鹽	溶解性總碳	化學需氧量	生化需氧量	總磷	總氮		鉀離子	鈉離子	鈣離子
mg/L	mg/L	mg/L	mg/L	mg/L	mg/L		mg/L	mg/L	mg/L
11.67	8.7294	2.81	0.6	0.075	1.987		3.18553	9.259	12.32109
鎂離子	氯化物	總硬度	水溫	水色	電導率		水下輻射	總有機碳	總無機碳
mg/L	mg/L	mg/L	℃	度	us/cm		W·m'2'/nm	mg/L	mg/L
2.51372	10.55	26.82412	29.39	10	62.9			3.518	4.762
懸浮質	溶解性總氮	溶解性總磷	備註
6.33	1.486	0.066

3 數據質量控制和評估

3.1 現場採集

樣品採集從現場添加固定劑等措施儘量減少運輸過程帶來的誤差，所有採樣設備均保持良好的工作狀態，專業實驗員按操作規範採集樣品。

3.2 實驗室分析

分析方法參照國家或行業標準分析方法《水質分析方法》（SL78-94-1994）^[9]、《水和廢水監測分析方法（第四版）》^[10]和《陸地生態系統水環境觀測規範》^[11]等制定水樣各理化指標分析標準和方法，保證所獲分析結果的精密度、靈敏度和準確度。各監測項目的分析應在其規定保存時間內完成。全部水樣的分析一般應在水樣採集後10日內完成。測試過程中通過添加平行樣和測試標準物來驗證數據的可靠性以及穩定性，如遇異常值重新測定，以確保消除試管清洗不淨等因素造成的數據誤差。

3.3 數據缺失說明

2017年7月至2019年由於監測方案發生變化，新增TOC、BOD5、鉀、鈣、鈉、鎂等指標，2017年7月之前監測方案這價格指標沒有納入檢測範圍。

4 數據使用方法和建議

用戶可登錄Science Data Bank（http://www.sciencedb.cn/dataSet/handle/876）下载数据。或者登录鄱阳湖站官网http://poyang.niglas.cas.cn/，点击运行管理——下载中心，下载数据使用申请表，将表格发至pylstation@niglas.ac.cn，或联系本文作者。

致 謝

感謝中國生態系統研究網絡對鄱陽湖站工作的支持！

參考文獻

1. 陳格君. 鄱陽湖濕地土壤碳、氮分布特徵及其來源分析[D]. 南昌: 東華理工大學, 2013.
2. 陳宜瑜, 呂憲國. 濕地功能與濕地科學的研究方向[J]. 濕地科學, 2003, 1(1): 7-11.
3. 胡振鵬,傅靜.長江與鄱陽湖水文關係及其演變的定量分析[J]. 水利學報, 2018, 49(05): 570-579.
4. 周雲凱, 白秀玲, 寧立新. 1970–2015年鄱陽湖水位變化特徵及其突變分析[J]. 河南大學學報(自然科學版), 2018, 48(02): 151-159.
5. 胡莎莉. 水利工程建設對鄱陽湖區生態環境的影響分析[D]. 南昌: 南昌大學, 2017.
6. ZHANG Q, LI L, WANG Y, et al. Has the three-gorges dam made the Poyang Lake wetlands wetter and drier?[J]. Geophysical Research Letters, 2012, 39(20). DOI: 10.1029/2012GL053431.
7. LI B , YANG G , WAN R, et al. Hydrodynamic and water quality modeling of a large floodplain lake (Poyang Lake) in China[J]. Environmental Science and Pollution Research, 2018, 25(35): 35084-35098.
8. 劉戀, 王國英. 鄱陽湖水環境質量及主要污染物變化趨勢分析[J]. 水文, 2016, 36(03): 61-64, 96.
9. 中華人民共和國水利部. SL78-94-1994水質分析方法[S]. 北京: 中國標準出版社, 1995.
10. 中國生態系統研究網絡科學委員. 陸地生態系統水環境觀測規範[M]. 北京: 中國環境科學出版社, 2007.
11. 國家環境保護總局《水和廢水監測分析方法》編委會. 水和廢水監測分析方法（第4版）[M]. 北京: 中國環境科學出版社, 2002.

數據引用格式

劉賀, 徐力剛, 張奇, 等. 2013–2018年鄱陽湖水環境監測數據集[DB/OL]. Science Data Bank, 2019. (2019-08-31). DOI: 10.11922/sciencedb.876.