2013–2018年鄱阳湖水环境监测数据集

中国生态系统研究网络（CERN）专题 II 区论文（已发表） • 版本 ZH3 Vol 5 (2) 2020

A dataset of water environment survey in the Poyang Lake from 2013 to 2018

刘贺，张奇，牛媛媛，徐力刚，胡耀辉

Liu He , Zhang Qi, Niu Yuanyuan , Xu Ligang, Hu Yaohui

DOI: 10.11922/csdata.2019.0062.zh
PID: 21.86101.1/csdata.2019.0062.zh
: 10.11922/sciencedb.876

： 2019 - 08 - 31

： 2020 - 03 - 17

： 2019 - 12 - 09

： 2020 - 06 - 28

2183 64 0

摘要&关键词

摘要：2013–2018年水环境监测数据集是中国科学院鄱阳湖湖泊湿地综合研究站每年1月、4月、7月和10月四个月进行全湖调查的成果。通过常规监测点的长期监测，反映出鄱阳湖近年来水质年内季节性和年际的变化特征。本数据集可为科学研究、项目申报和湖泊水环境保护决策建议等提供支撑。本数据集包括物理指标和水化学指标两大类：物理指标通过便携式水质分析仪现场进行测定；水化学指标总氮、总磷、氨态氮等使用岛津UV-2450紫外分光光度计进行测定，COD_Mn采用酸式滴定管滴定。

关键词：鄱阳湖；水环境；数据集；物理指标；化学指标

Abstract & Keywords

Abstract: The dataset in this paper was sampled from the quality results of the surveys on the water of the Poyang Lake conducted by the Poyang Lake Wetland Observation and Research Station of the Chinese Academy of Sciences in January, April, July and October from 2013 to 2018. We described the procedure and methods of water sampling, laboratory tests and data quality control. It reflects the seasonal and interannual changes of water quality in Poyang Lake in recent years, and contributes to scientific research, project application and decision-making efforts for lake water environmental protection. The dataset consists of physical and water chemical parameters. We measured the physical parameters on the spot by portable water quality analyzer. Water chemical parameters, such as total nitrogen, total phosphorus and ammonia nitrogen, were measured by Shimadzu UV-2450 UV spectrophotometer, and COD_Mn was measured by means of acid burette titration.

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

数据库（集）基本信息简介

数据库（集）名称	2013–2018年鄱阳湖水环境监测数据集
数据作者	刘贺、张奇、牛媛媛、徐力刚
数据通信作者	张奇（qzhang@niglas.ac.cn）
数据时间范围	2013–2018年
地理区域	鄱阳湖
数据量	2.33 MB
数据格式	*.xls
数据服务系统网址	http://www.sciencedb.cn/dataSet/handle/876
基金项目	美丽中国生态文明建设科技工程专项资助（XDA23040202）
数据库（集）组成	本数据集包括水温、电导率、溶解氧、氧化还原电位、碱度、硬度、水色、总氮、总磷、氨态氮、硝态氮、亚硝态氮、磷酸盐等指标。

Dataset Profile

Title	A dataset of water environment survey in the Poyang Lake from 2013 to 2018
Data corresponding author	Zhang Qi (qzhang@niglas.ac.cn)
Data authors	Liu He, Zhang Qi, Niu Yuanyuan, Xu Ligang
Time range	2013–2018
Geographical scope	Poyang Lake
Data volume	2.33 MB
Data format	*.xls
Data service system	<http://www.sciencedb.cn/dataSet/handle/876>
Source of funding	The Strategic Priority Research Program of the Chinese Academy of Sciences (XDA23040202).
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

鄱阳湖位于江西省北部，是我国最大的淡水湖。主湖体地理坐标为115°47′–116°45′E，28°22′–29°45′N，湖泊接纳赣江、抚河、信江、饶河和修水五大子流域来水补给^[1] ，流域总面积达16.2×10⁴ km²，是省内诸河、湖水入长江的总通道，是长江水量的重要调节器^[2]。

2000年以来，人类活动一定程度上改变了长江与鄱阳湖之间的水文情势关系，鄱阳湖水量、水质正发生了显著的变化。胡振鹏和傅静^[3]等研究表明，长江对鄱阳湖出流的顶托影响弱化，出湖水量增加，使得鄱阳湖水位持续走低，极端枯水位屡次出现，枯水期提前且时间有所延长。周云凯等^[4]发现鄱阳湖年际水位波动较为频繁，且总体趋势明显下降，洪水威胁相对减小，枯水威胁相对加重。枯水期水量的减少，导致污染物沉积，水质恶化，由上世纪的Ⅰ-Ⅲ类下降为现在的Ⅲ-Ⅳ类，甚至V类。较低的水位影响船只航行，阻碍渔业发展，增加渔民负担^[5]。张奇等^[6]认为，三峡大坝的建成对长江上下游生态系统造成一定的影响，加剧了鄱阳湖极端干旱水文事件，对鄱阳湖湿地生态与环境产生了不利影响。李冰等^[7]通过水动力和水质耦合模型发现，丰水期水质较好，枯水期水质相对较差。总体而言，近20年来，鄱阳湖水文情势和水体质量呈下降趋势，部分湖区呈富营养化状况^[8]。

基于目前鄱阳湖水环境的急剧变化，中国科学院鄱阳湖湖泊湿地综合研究站（简称鄱阳湖站）对鄱阳湖进行了长期的定位观测。观测数据表明，2013年以来，叶绿素a全湖平均浓度总体呈上升趋势，年内波动幅度较大，7月浓度最高；全湖总氮、总磷平均浓度波动上升。本文主要介绍鄱阳湖站已有的水质数据集及常规监测方法和数据管理，为相关科学研究和管理决策提供数据基础。

1 数据采集和处理方法

鄱阳湖水位年内变幅大，湖泊水面面积年内差异可达3000 km²。为了使全年都能进行水体采样，常规采样点的设置都位于湖泊的主湖区，即常年有水区，也称为湖泊的永久水域。如图1所示，本数据集包括6个常规湖面点，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）。采集指标包括物理指标和水化学指标。物理指标使用已校准便携式多参数水质分析仪现场测定水温、电导率、溶解氧、矿化度、pH、氧化还原电位、盐度，用赛氏盘测定透明度，用便携式探深仪测定水深。水化学指标总氮、总磷、氨态氮、硝态氮、亚硝态氮、磷酸盐使用紫外分光光度计测定，用滴定法测定化学需氧量、碱度、硬度；用离子色谱等测定钾、钙、钠、镁。部分指标方法详见表1和表2。

图1 鄱阳湖站常规观测样点分布示意图

表1 鄱阳湖站物理指标检测方法

分析项目	分析方法	检出限（下限–上限）	规范性引用文件
水温	多参数水质分析仪/温度计	−5～70℃	GB/T 131951991
透明度	塞氏盘法	无	SL87-1994
pH 值	多参数水质分析仪/玻璃电极法	0–14	GB/T 69201986
溶解氧	多参数水质分析仪/电化学探头法	0–50 mg/L	HJ506-2009
电导率	多参数水质分析仪/电导率仪法	0–105 µS/cm	SL78-1994
水色	铂钴比色法、稀释倍数法	0–70 度	GB11903-1989
矿化度	多参数水质分析仪/重量法	≥10 mg/L	SL79-1994
盐度	YSI多参数水质分析仪	0–70 ppt	GB/T12457-2008

表2 鄱阳湖站部分水化学检测方法

分析项目	分析方法	检出限（下限–上限）	规范性引用文件
溶解性磷酸盐	连续流动–钼酸铵分光光度法	0–0.3 mg/L	HJ670-2013
总氮	过硫酸钾紫外分光光度法/连续流动–盐酸萘乙二胺分光光度法	0.05–4 mg/L	GB/T 118941989 HJ667-2013
氨氮	水杨酸分光光度法/连续流动–水杨酸分光光度法	0.01−1 mg/L	GB7481-1987 HJ665-2013
亚硝酸盐氮	分光光度法	≥0.003 mg/L	GB/T7493-1987
硝酸盐氮	紫外分光光度法	0.32–4 mg/L	HJ/T 346-2007
高锰酸盐指数COD_Mn	酸性法	0.5–4.5 mg/L	GB11892-1989

2 数据样本描述

本数据集采用中国生态系统研究网络所提供的数据格式进行数据存储，共有6个EXCEL表格，按年份命名为“xx年水体分中心鄱阳湖站数据”；由于监测方案发生变化，碱度、硬度、水色、八大离子由选测变为必测，故从2017年7月开始检测。指标体系举例2017年7月20日常规采样点PYH6各项指标展示详见表3。

表3 2017年7月20日PYH6各项指标

生态站代码	调查年份	调查月份	调查日期	调查时间	观测站代码	观测站编号	站经度	站纬度
PYL	2017	10	20	13:08	PYL06	PYH06	116.422E	28.940N
采样层次	溶解氧	PH	碱度	硅酸盐	磷酸盐	亚硝酸盐氮	硝酸盐氮	氨态氮
m	mg/L	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	未检测	0.009	0.044	1.445	0.183
硫酸盐	溶解性总碳	化学需氧量	生化需氧量	总磷	总氮	钾离子	钠离子	钙离子
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
镁离子	氯化物	总硬度	水温	水色	电导率	水下辐射	总有机碳	总无机碳
mg/L	mg/L	mg/L	℃	度	us/cm	W∙m²/nm	mg/L	mg/L
2.51372	10.55	26.82412	29.39	10	62.9	未检测	3.518	4.762
悬浮质	溶解性总氮	溶解性总磷
6.33	1.486	0.066

3 数据质量控制和评估

3.1 现场采集

样品采集从现场添加固定剂等措施尽量减少运输过程带来的误差，所有采样设备均保持良好的工作状态，专业实验员按操作规范采集样品。

3.2 实验室分析

分析方法参照国家或行业标准分析方法《水质分析方法》（SL78-94-1994）^[9]、《水和废水监测分析方法（第四版）》^[10]和《陆地生态系统水环境观测规范》^[11]等制定水样各理化指标分析标准和方法，保证所获分析结果的精密度、灵敏度和准确度。各监测项目的分析应在其规定保存时间内完成。全部水样的分析一般应在水样采集后10日内完成。测试过程中通过添加平行样和测试标准物来验证数据的可靠性以及稳定性，如遇异常值重新测定，以确保消除试管清洗不净等因素造成的数据误差。

3.3 数据缺失说明

2017年7月至2019年由于监测方案发生变化，新增碱度、硬度、水色、八大离子、TOC、BOD5等指标，2017年7月之前监测方案这价格指标没有纳入检测范围。

4 数据使用方法和建议

用户可登录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。

致谢

感谢鄱阳湖站科研人员的贡献，感谢中国生态系统研究网络（CERN）对鄱阳湖站工作的支持！

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数据引用格式

刘贺, 张奇, 牛媛媛, 等. 2013–2018年鄱阳湖水环境监测数据集[DB/OL]. Science Data Bank, 2019. (2020-01-11). DOI: 10.11922/sciencedb.876.

稿件与作者信息

论文引用格式

刘贺, 张奇, 牛媛媛, 等. 2013–2018年鄱阳湖水环境监测数据集[J/OL]. 中国科学数据, 2020, 5(2). (2020-06-16). DOI: 10.11922/csdata.2019.0062.zh.

刘贺

Liu He

主要承担工作：现场采样、实验室化学测试。

（1991—），男，江苏徐州人，大专，助理工程师，主要研究方向为水质水环境。

张奇

Zhang Qi

主要承担工作：数据终审、汇交。

qzhang@niglas.ac.cn

（1966—），男，江苏苏州人，博士，研究员，主要研究方向为流域水文。

牛媛媛

Niu Yuanyuan

主要承担工作：实验室水质分析、数据管理。

（1996—），女，江苏徐州人，本科，实验员，主要研究方向为水质水环境。

徐力刚

Xu Ligang

主要承担工作：数据校核、质量控制。

（1977—），男，四川仁寿人，博士，研究员，主要研究方向为流域生态学。

胡耀辉

Hu Yaohui

主要承担工作：数据校核、质量控制。

（1962—）男，江西吉安人，硕士，副研究员，主要研究方向为湖泊生态修复。

出版历史

I区发布时间：2019年12月9日（版本ZH2）

II区出版时间：2020年6月28日（版本ZH3）