内蒙古查干淖尔湖东湖水体富营养化特征及其影响因素

为了探究内蒙古查干淖尔湖东湖水体富营养化特征及影响因素,于2011年至2021年每年的2月10日、5月10日、8月10日和10月5日,对查干淖尔湖东湖水体水质指标进行监测,采用综合营养状态指数法,对查干淖尔湖东湖水体富营养化程度进行评价,采用冗余分析法,确定影响查干淖尔湖东湖水体富营养化的主要因素。研究结果表明,2011年至2021年查干淖尔湖东湖水体整体属于中度富营养化,水体中总氮质量浓度为0.14～5.81 mg/L,总磷质量浓度为0.15～0.80 mg/L,高锰酸盐指数为6.56～39.52 mg/L,叶绿素a质量浓度为0.63～7.66 mg/L;水体富营养化程度随季节变化明显,冬季查干淖尔湖东湖水体为重度富营养,夏季和秋季水体为中度富营养,春季水体为轻度富营养;气温和湖泊水量是影响查干淖尔湖东湖水体富营养化的主要因素。     

松嫩平原湖泊水质演化研究

以松嫩平原湖泊为研究对象,2008年6～8月对27个湖泊水体总氮、总磷、高锰酸盐指数等指标进行了测试和分析。结果显示,松嫩平原湖泊水体高锰酸盐指数、总磷含量和总氮含量普遍较高。湖泊营养状态综合评价结果表明,27个湖泊中只有牛心套宝泡水体处于中营养状态,其营养状态指数为53.69,目前其他湖泊营养状态指数均高于54,都已呈富营养化状态。不同时期月亮泡、查干湖水质指标的对比显示,这两个湖泊水体的总磷含量和总氮含量都有所上升,富营养化程度加剧。     

汉石桥湿地南部核心区富营养化成因及防治对策

为查明汉石桥湿地南部核心区的富营养化现状和成因,于2019年3—9月对该区域水体的温度、pH值、溶解氧、透明度、光照强度、化学需氧量、高锰酸盐指数、总氮、总磷、叶绿素a等指标进行定期检测分析。采用综合营养状态指数法评价南部核心区富营养化程度,采用Pearson相关性分析叶绿素a与各项水质指标之间的关系,采用主成分分析法研究水体富营养化的驱动因子。结果表明:南部核心区处于轻度-中度富营养状态;叶绿素a与透明度、pH值、溶解氧呈显著负相关,与光照强度、水温、化学需氧量、总氮等呈显著正相关,总氮是藻类生长的限制因子;水体富营养化的主要驱动因子为光照强度、水温、叶绿素a,其次为总氮与总磷。提出再生水利用、水动力条件改善、水生生物调控等防治对策,为汉石桥湿地的水生态保护和修复工作提供科学依据。     

天津地区团泊洼水库和七里海沼泽水质研究

基于主成分分析法,对天津地区团泊洼水库和七里海沼泽水质进行分析与评价。结果表明,两块湿地水质都为Ⅳ类,营养水平较高,水质较差。运用硅藻指标组合变化对水体营养状态的指示作用,分析团泊洼水库水体的富营养状态,结果显示,团泊洼水库水体中的硅藻主要是Cyclotella distinguenda(占39.51%)和Synedra nana(占30.07%);其中,Cyclotella distinguenda适宜生存在盐离子浓度较高的环境中,Synedra nana数量较多说明团泊洼水体的透明度较好;指示富营养化的两个物种Cyclotella atomus和Cyclotella meneghiniana,在团泊洼水库水体中的硅藻分布中共占10.31%,这两个物种的出现说明团泊洼水库的水体开始向富营养化状态转变。     

铁岭莲花湖水体富营养化评价

应用模糊综合评价法,对2012年铁岭莲花湖中人工复合型湿地区以及湖泊和水库区水体的富营养化程度进行综合评价,同时用该方法的评价结果与综合营养状态指数法的评价结果进行比较。结果表明,两种评价方法得到的结果完全一致;模糊综合评价法的评价结果为莲花湖人工复合型湿地区水体为中度富营养,最大隶属度为0.566;湖泊和水库区水体为重度富营养,最大隶属度为0.568。评价结果与水体污染的实际状况比较吻合,客观地反应了莲花湖水体富营养化的情况。模糊综合评价法可以较好地体现水体富营养化程度的模糊性和连续性,通过隶属函数计算各个评价指标的权重,采用最大隶属度原则综合确定水体富营养化等级。     

查干湖湿地水环境演变特征分析

查干湖湿地是吉林西部重要的生态屏障,分析其水环境演变特征,可为保障其水环境安全提供科学依据。利用1982~2011年的水位资料和1985~2011年的水质资料分析其水环境演变特征,采用卡尔森指数法和模糊综合评价法对查干湖湿地进行综合营养状态和水质状况评价。结果显示引松工程通水后湿地水位得以恢复并稳定在129.8~130.3 m;20世纪80年代末湿地水环境大幅改善,水体盐碱化、富营养化、有机污染得以缓解,但2006年以来水质碱化和有机污染加剧,水质由Ⅲ类演变为IV类。现阶段农田退水缓解了主湖区的碱化且暂未加剧其水体富营养化。查干湖水受流域陆源排放、湖泊内源释放及水文情势等多重因素的交互作用,呈以磷素为限制的中营养状态,应控制区域生活污水和畜禽粪便的污染以保护其水环境健康。     

南京城市湖泊湿地的水质动态及其评价

选取南京市玄武湖、莫愁湖、内秦淮河湿地为对象,通过定点、定时采样和水质分析等方法,对城市湖泊湿地水质的季节动态、水质影响因素及其富营养化评价等进行了研究。结果表明,TN、TP、BOD和COD是反映城市湖泊水体污染度的重要指标,TP含量过高是造成城市河湖湿地水体富营养化的主要原因。水体污染程度随季节动态表现为:夏季>春季>秋季>冬季。相对封闭的莫愁湖湿地水质的季节变化较小,但水质较差,各个季节均表现出重富营养化—严重富营养化状态;受工业或生活污水影响较大的内秦淮河湿地,水体受污染严重,全年均属严重富营养—异常富营养化;玄武湖湿地的水体,在春季和秋季均已达到富营养化水平,夏季相对较好,TN、TP为富营养化水平,其余指标为中—富营养水平。     

扎龙湿地克钦湖富营养化状态的高光谱遥感评价

通过分析扎龙湿地克钦湖水体高光谱反射率与水质参数的相关关系,采用单波段、波段比值等算法分别选取特征波长建立水质参数的高光谱定量模型,并且结合修正营养状态指数(TSIM)和综合营养状态指数法,对水体的富营养化程度进行了监测和评价。结果表明,单波段归一化反射率对叶绿素a估测模型效果较为理想;利用高光谱一阶微分反射率,诊断各水质参数的敏感波段,建立线性模型,确定了TN、TP、SD、CODMn的敏感波段分别为733 nm、765 nm、782 nm、680 nm。单因素水质参数评价水体富营养化水平具有一定的局限性。综合考虑多个水质指标,对水质的富营养化程度进行了评价,结果显示,克钦湖水体呈现出中营养化状态,需要采取一定的措施,防范于未然。     

白洋淀台田结构与水体富营养化程度变化的关系研究

白洋淀是华北平原最大的淡水内陆湖泊,其水体富营养化问题近年来日益突出.为了提出一种通过优化白洋淀台田区中台田及其相间水道的结构治理白洋淀水体富营养化的方法,利用白洋淀实测水体数据,计算了白洋淀台田水道不同取样位置的综合营养状态指数(TLI指数),结合台田区结构指标——台田坡度、水道长度、水道宽度等,分析了台田区结构与白洋淀水体富营养化程度变化的关系.研究结果表明,白洋淀水体富营养化程度改善幅度西高东低,差异显著.水道水体的TLI指数减小的关键阶段是水道水体与外界水体交换频繁的0～30 m;台田区的结构指标中,水道长度对台田降低水体富营养化程度影响最大;0m处的TLI指数值影响该台田TLI指数的减小幅度.从白洋淀水体富营养化治理角度出发,建议改建台田结构为水道长度为175～209m或293～340m、台田坡度小于23°或33.5°～45.7°和水道宽度为5～7.7m的贯通水道.     

小兴凯湖浮游动物丰度和水质评价

2013年,在小兴凯湖设置了12个采样点,对小兴凯湖浮游动物丰度和水环境因子进行了监测;采用水质理化因子和营养状态指数法,评价小兴凯湖水质状况。结果表明,5月10日的浮游动物丰度最高,其次为7月10日和9月10日的,11月10日的浮游动物丰度最低,其值差异较为明显;11月10日小兴凯湖水体的营养状态指数最高,其次为7月10日和9月10日的,5月10日的营养状态指数最低,营养状态指数平均值为63.25;在12个采样点中,营养状态指数最高的是6号采样点,最低的是12号采样点,各采样点营养状态指数平均值为66。水质指标和营养状态指数评价结果都表明小兴凯湖水体处于富营养化水平。     

基于滇池水生态系统演替的富营养化控制策略

自20世纪80年代以来,滇池开始爆发大规模蓝藻水华。滇池治理一直以提高水质为主要目标,以污染控制为主要手段。近10年来,滇池水质虽呈现明显好转趋势,但长期实施的污染控制工程并未有效抑制蓝藻水华爆发。通过浅析滇池富营养化特征,分析当前治理思路和方法中存在的不足,并结合生态系统稳态转换理论和一些国内外富营养湖泊治理经验,认为滇池具备在较高营养盐浓度(V类水质)下恢复清水草型生态系统的可能性,提出滇池治理可以适当降低对水质的要求,在污染物控制的基础上辅以生态修复措施的治理思路,最终实现滇池生态系统由浊水-藻型向清水-草型演替。     

基于遥感反演参数与双约束空间聚类算法的湖泊营养物生态分区

中国湖泊营养物水平和富营养化效应存在显著区域分异特征,开展湖泊营养物生态分区研究,是实现湖泊分区控制的前提和基础。本文以云贵高原亚热带湿润区为案例区,通过遥感反演得到研究区域湖泊水体的叶绿素a(Chl-a)、总氮(TP)和总磷(TN)含量,从自然地理要素、生态系统和人类活动3 方面建立指标体系;根据研究区域 DEM数据划分小流域,将各指标因子投影到小流域;在小流域尺度上,采用数理统计方法定量分析各指标分别对 Chl-a/P 与Chl-a/N 的作用,计算两种湖泊营养物生态分区评价分值;采用双约束空间聚类算法对小流域尺度上两种湖泊营养物生态分区评价分值共同进行聚类,形成湖泊营养物生态分区结果。研究发现：①通过遥感反演模型可以将少数呈点状分布的监测数据推演到面上,这在一定程度上弥补了有限的野外监测数据量难以支撑湖泊营养物生态分区的不足;②通过构建各指标因子分别与湖泊水体中Chl-a/P、Chl-a/N 的定量关系,实现了湖泊营养物生态分区中湖泊水体微观指标与湖泊流域宏观指标的有机结合;③采用双约束空间聚类进行湖泊营养物生态分区,保证了分区结果在空间上的连续性和评价分值上的接近性;④根据自然地理条件、土地利用和人类活动强度的不同,将云贵高原亚热带湿润区分为4 个区：北云南高原湖区、滇南河谷山原湖区、桂西-滇东-黔南岩溶湖区、贵州高原东北部湖区。本文提出的基于双约束空间聚类的湖泊营养物生态分区方法也可以作为其它地区乃至国家尺度湖泊营养物生态分区的借鉴。     

应用人工神经网络模型研究福建省山仔水库叶绿素a动态

本文应用山仔水库2003-2006年叶绿素a浓度、总磷浓度、总氮浓度、水温、溶解氧浓度、高锰酸盐指数、pH值7个参数监测数据对人工神经网络模型进行训练,在此基础上应用1997-2002年除叶绿素a浓度外其他6个参数监测数据,推算出1997-2002年间缺失的叶绿素a浓度,并对1997-2006年春末夏初的叶绿素a浓度动态进行分析,结果表明:山仔水库1997年建库初期,叶绿素a浓度处于较高水平,2000年以后叶绿素a浓度开始降低,近几年基本保持稳定.2003-2006年叶绿素a浓度呈季节周期性变化,春末经夏季到初秋,叶绿素a浓度持续升高,冬季下降明显,春季又开始回升;说明近几年山仔水库水体春末夏季秋初处于富营养化水平,秋末冬季处于中营养水平.本研究结果将为山仔水库的富营养化防治提供科学依据.     

两个相连湖泊的微生态系统——云南高原湖泊中浅水的星云湖和深水的抚仙湖研究

抚仙湖是中国云南省的一个深水湖，连接着富营养化的浅水湖－－星云湖，星云湖排放含绿藻的水进入抚仙湖。两湖位于省会昆明附近，由于地方文化、集约化农业、以及旅游业的发展，两湖已经富营养化。因为湖泊体积容量的级别差异，深水湖的富营养化几乎没被注意，抚仙湖秋季下层滞水带缺氧已经关注了20年，似乎下层滞水带是深水湖富营养化的指标或趋势。抚仙湖看起来目前情况尚好，可以说寡营养，然而，外界负荷是潜在的，且是以稳定的加速度进行的。在此对浅水湖富营养化的原因进行了讨论，包括在其它云南湖泊观察到富营养化的过程，再者，对两个连相湖的藻和蓝藻碎片的大小构成进行比照。为了与深水的抚仙湖状况进行比较，简略介绍了一个日本的深湖及其径流系统。其中，涡流和它的微生态系统，在两者中相关性很好。对于以涡流生态系统的见解判断微生态系统的深水湖富营养化问题将给予概括。     

Porewater geochemistry and solute flux from bottom sediments,Devils Lake,North Dakota

Sediment cores were collected for pore-water analysis from the eastern end of Devils Lake, located in northeastern North Dakota, to determine diagenetic reactions occurring in surficial bottom sediments and to evaluate the impact of these reactions on chemical concentrations in the overlying lake water. Sediment pore waters are enriched in major ions and nutrients relative to lake water. The principal sources of major ions to pore water are saline sediments located in the upper 1 m of bottom sediment. The principal source of titration alkalinity and nutrients to pore water is microbial decomposition of sedimentary organic matter by sulfate reduction. Sediment pore waters in the eastern part of Devils Lake have higher major-ion concentrations and solute-flux rates than the sediment pore waters in the central part of the lake. In contrast, sediment pore waters in the central part of Devils Lake have significantly higher nutrient concentrations and solute-flux rates. Major-ion concentrations and solute-flux rates in sediment pore water increase from west to east. These trends indicate that bottom-sediment diagenetic processes are, in part, responsible for the observed concentration gradient in the lake. The higher nutrient concentrations and the higher nutrient diffusional-flux rates in Main Bay are the result of more labile sedimentary organic matter and the occurrence of sulfate reduction. Environmentally-reactive trace-metal concentrations (Cu, Pb, Zn, and Fe) in bottom sediments decrease from west to east with distance from the surface-water sources and with increasing surface-water salinity.     

抚仙湖有机碳的分布状况与动态变化

通过对位于中国西部的运动嵩原上的抚仙湖、星云湖及其上游的有机碳的分布状况和动态变化的调查，评估出这些湖泊的有机物对水质的影响。上游漂移来的有机碳对湖泊有机物动态变化的贡献比本湖泊生成的有机物的贡献小得多。抚仙湖主要有机物的增长是由于过去的20年间湖水水质退化、富营养化造成的。     

冗余分析 (RDA)在简化湖泊沉积指标体系中的应用——以太白湖为例

根据太白湖沉积柱中硅藻、孢粉、粒度、磁化率、元素含量等指标记录,冗余分析结果表明松孢粉的百分含量、沉积物磷浓度、频率磁化率及有机碳含量是能显著解释水环境变化的最小变量组合,解释的硅藻变率百分比达51.5％,仅比所有沉积指标共同解释的信息量少6.4%。主要根据该4指标的古环境意义,对该湖近200年来的营养演化驱动机制进行了探讨。太白湖近代富营养化过程表明:在温暖湿润的气候背景下,较高营养背景的湖泊极易在人类活动的驱动下发生富营养化,因此对湖泊资源必须进行合理的人为开发与利用。     

Response of the cladoceran community to trophic state change in Lake Apopka, Florida

A paleolimnological evaluation of cladoceran microfossils was initiated to study limnological changes in Lake Apopka, a large (125 km²), shallow (mean depth = 1.6 m), warm, polymictic lake in central Florida. The lake switched from macrophyte to algal dominance in the late 1940s, creating a Sediment Discontinuity Layer (SDL) that can be visually used to separate sediments derived from macrophytes and phytoplankton. Cladoceran microfossils were enumerated as a means of corroborating extant eutrophication data from the sediment record. Inferences about the timing and trajectory of eutrophication were made using the cladoceran-based paleo-reconstruction. The cladoceran community of Lake Apopka began to change abruptly in both total abundance and relative percent abundance just before the lake shifted from macrophyte to algal dominance. Alona affinis, a mud-vegetation associated cladoceran, disappeared before the SDL was formed. Planktonic and benthic species also began to increase below the SDL, indicating an increase in production of both planktonic and benthic species. Chydorus cf. sphaericus, an indicator of nutrient loading, increased relative to all other cladocerans beginning in the layer below the SDL and continuing upcore. Changes in the transitional sediment layer formed before the lake switched to phytoplankton dominance, including an increase in total phosphorus concentration, suggest a more gradual eutrophication process than previously reported. Data from this study supported conclusions from other paleolimnological studies that suggested anthropogenic phosphorus loading was the key factor in the hypereutrophication of Lake Apopka.     

应用人工神经网络评价长春南湖水的营养状态

根据水质分析资料,以化学需氧量,总氮和总磷作为评价参数,经过反复的尝试,构建了具有４层结构用于评价湖泊的营养状态的误差逆传播网络,其输入层有３个神经元,２个隐含层各有４个神经元,输出层有１个神经元,将湖泊营养状态评价标准作为样本模式提供给网络,按照误差逆传播网络的学习规则对网络进行训练,经过３９９２５次学习后网络达到预先给定的收敛标准,应用该网络对长春南湖水的营养状态进行了评价,操作过程简便易行,     

阳宗海硅藻群落对水体污染和水文调控的长期响应模式

在人类活动持续干扰的背景下,云南部分湖泊面临着污染物输入增加的环境压力,特别是营养盐富集和重金属污染。以云南地区遭受过严重工业污染的阳宗海为研究对象,通过沉积物硅藻群落、砷浓度、营养元素与稳定同位素、粒度等多指标分析,结合文献记录和湖泊调查结果,揭示了阳宗海硅藻群落对湖泊富营养化和砷污染的长期响应特征,并识别了不同时期的主要环境压力与其驱动强度。结果表明：长期的营养盐累积使得浮游硅藻逐渐占据优势地位,且耐污染的底栖硅藻种的快速增加与砷污染出现的时段一致。在阳宗海长期富营养化的背景下,当水体砷污染物浓度达到一定阈值水平后,硅藻群落结构的改变和多样性的降低都指示了湖泊生态系统发生了灾难性的转变。同时1965年开始的湖泊引水工程导致了贫营养种的突然增加。因此,水体富营养化、重金属污染与湖泊水文调控是导致阳宗海硅藻群落长期变化的主控因子,对阳宗海的生态修复与综合治理需要综合考虑不同胁迫因子的长期影响与驱动作用。