【摘 要】
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随着“碳达峰、碳中和”目标的提出,电力行业的低碳发展面临严峻挑战,构建一个以清洁能源为主体的新型电力系统是实现“双碳”目标的重要措施。水面光伏作为清洁能源,近年来被广泛应用到采煤沉陷塘水面。然而,目前光伏电站对采煤沉陷塘水环境生态的影响尚不清楚,光伏电站项目对采煤沉陷塘水环境因子及浮游植物造成的影响研究较少。由此,本研究于2021年3～12月,分春、夏、秋、冬四季对光伏沉陷塘（立柱型、漂浮型）和非
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随着“碳达峰、碳中和”目标的提出,电力行业的低碳发展面临严峻挑战,构建一个以清洁能源为主体的新型电力系统是实现“双碳”目标的重要措施。水面光伏作为清洁能源,近年来被广泛应用到采煤沉陷塘水面。然而,目前光伏电站对采煤沉陷塘水环境生态的影响尚不清楚,光伏电站项目对采煤沉陷塘水环境因子及浮游植物造成的影响研究较少。由此,本研究于2021年3～12月,分春、夏、秋、冬四季对光伏沉陷塘（立柱型、漂浮型）和非光伏沉陷塘的水质指标和浮游植物群落结构进行了监测研究,并分析浮游植物与水环境因子相互关系,同时,应用USEPA推荐模型对沉陷塘水体进行了健康风险评价。探索了水面光伏对采煤沉陷塘水环境质量和浮游植物群落结构影响,主要结果如下:（1）不同水面光伏电站对采煤沉陷塘水环境质量的影响变化特征为:光伏电站可以增加采煤沉陷塘水体的DO和p H,降低采煤沉陷塘水体的光照强度、WT、COD、EC、TDS、TN和叶绿素a,对SD、TP和NH3-N的影响不明显。其中,不同采煤沉陷塘水体DO和p H整体的变化顺序为立柱光伏沉陷塘＞漂浮光伏沉陷塘＞非光伏沉陷塘;不同采煤沉陷塘光照强度、WT、COD和叶绿素a整体变化趋势为非光伏沉陷塘＞立柱光伏沉陷塘＞漂浮光伏沉陷塘;EC、TDS和TN整体变化顺序为非光伏沉陷塘＞漂浮光伏沉陷塘＞立柱光伏沉陷塘;SD整体变化趋势为漂浮光伏沉陷塘＞非光伏沉陷塘＞立柱光伏沉陷塘;TP和NH3-N整体变化顺序为立柱光伏沉陷塘＞非光伏沉陷塘＞漂浮光伏沉陷塘。此外,光伏电站一定程度上降低了采煤沉陷塘重金属含量。（2）不同水面光伏电站对采煤沉陷塘浮游植物群落结构影响的变化特征为:光伏电站可以降低采煤沉陷塘浮游植物群落组成的种类和数量,但不影响浮游植物群落结构的主要组成。整体上看,同一季节不同采煤沉陷塘浮游植物优势种数量变化为非光伏沉陷塘＞漂浮光伏沉陷塘＞立柱光伏沉陷塘;同一季节不同采煤沉陷塘浮游植物密度和生物量变化顺序为非光伏沉陷塘＞立柱光伏沉陷塘＞漂浮光伏沉陷塘;不同采煤沉陷塘浮游植物Shannon-Wiener多样性指数和Pielou均匀性指数的变化为漂浮光伏沉陷塘＞立柱光伏沉陷塘＞非光伏沉陷塘。（3）不同采煤沉陷塘中光照强度与水环境因子相关性分析表明,立柱光伏采煤沉陷塘中光照强度与电导率显著负相关;漂浮光伏采煤沉陷塘中光照强度与电导率显著正相关;非光伏沉陷塘中光照强度与水温显著正相关。不同采煤沉陷塘中浮游植物群落结构指数与水环境因子相关性分析显示,溶解氧与不同采煤沉陷塘的浮游植物群落密度显著正相关。此外,浮游植物群落结构优势种与水环境因子RDA分析表明,立柱光伏沉陷塘浮游植物优势种的主要环境影响因子是COD和SD;漂浮光伏沉陷塘浮游植物优势种的主要环境影响因子是p H;非光伏沉陷塘浮游植物优势种的主要环境因子为WT和p H。（4）不同水面光伏电站对采煤沉陷塘水环境健康风险的影响不显著。整体上看,不同采煤沉陷塘水体中6种重金属Mn、Ni、Cr、Pb、Cu和As对成人和儿童的非致癌风险指数和致癌风险健康值变化顺序一致为非光伏沉陷塘＞立柱光伏沉陷塘＞漂浮光伏沉陷塘。同时,不同采煤沉陷塘水体中重金属元素的非致癌风险指数和致癌风险值对成人和儿童的变化趋势相同为成人＞儿童。此外,不同采煤沉陷塘和非光伏采煤沉陷塘水体重金属Mn、Ni、Cr、Pb、Cu和As的非致癌健康风险指数均小于1,处于可接受水平;不同采煤沉陷塘致癌重金属Ni、Cr和As的致癌健康风险值均低于USEPA建议最大限值1×10-4/a。图[23]表[14]参[166]
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