富营养化湖库天空地一体化监控平台系统设计与实践

湖泊和水库是我国的主要饮用水源地,但大都处于富营养化状态,蓝藻水华频发,已成为影响社会稳定、制约区域社会经济可持续发展的重大问题.蓝藻水华的整体应对策略,已经从被动应急转变为主动防御;但要做到主动防御,必须有现代化全方位的蓝藻灾害监测监控手段和体系,及时掌握蓝藻水华及其衍生灾害现状和动向,在未发生或者刚发生时及时觉察.本文针对富营养化湖库富营养化引起的蓝藻水华应急监控问题,按照"整个湖体、重点区域、关键位置"3个监测层次,利用中高分辨率卫星、无人机、岸基/平台视频、自动浮标、人工巡测等技术或手段,围绕"现状掌握、异常报警、原因追溯"的建设目标,提出了天-空-地一体化监控系统建设框架,明确了不同手段的协同方式和业务流程,并正在巢湖进行应用实践.相信本文提出的系统架构不仅在巢湖,在更多的富营养化湖库都具有重要的应用和推广价值.     

淮南采煤沉陷区内小型塌陷湖泊轮虫群落结构特征

在淮南潘谢矿区内设置3个水文生态环境条件差异较大的小型煤矿塌陷湖泊研究站点,分别为潘谢潘集站(PXPJ)、潘谢顾桥站(PXGQ)和潘谢谢桥站(PXXQ),于2013 2014年4个季度分别对这3个湖泊的轮虫群落结构组成特征及水生态环境因子影响因素进行分析.共观察到轮虫15属32种,其中PXPJ站点13属25种,PXGQ站点13属24种,PXXQ站点11属20种.3个塌陷湖泊轮虫群落结构具有较大的时空分布差异,主要优势种为曲腿龟甲轮虫、罗氏异尾轮虫、前节晶囊轮虫、卜氏晶囊轮虫和针簇多肢轮虫.PXPJ、PXGQ、PXXQ站点轮虫丰度范围分别为500~2800、950~3350、400~3900 ind./L,3个站点Shannon-Wiener多样性性指数的平均值分别为2.71、2.68和2.54,体现了塌陷湖泊β中污染型水质环境的特点.轮虫群落结构与环境因子的冗余分析结果表明:水温、电导率和营养盐等环境因子对淮南采煤塌陷湖泊的轮虫群落结构影响较大.     

兴凯湖水环境状况及其保护对策

兴凯湖是中、俄界湖.监测统计数据显示,1994-1998年,大兴凯湖CODMn为5.42mg/L,BOD5为1.59-2.91mg/L,TP为0.35mg/L,已达中一富营养水平;2009年监测报告显示,大兴凯湖CODMn平均为4.09mg/L,氨氮平均值为0.466mg/L,水质由Ⅱ类标准下降到Ⅲ类,有进一步退化趋势...     

中国蒙新高原湖区水环境主要问题及控制对策

实施“西部大开发”战略的重大决策,对于平衡中国各区域间的发展位差以及提高整个国家的经济实力具有重要的战略意义.而西部脆弱的生态环境决定了西部大开发中要以生态保护优先的环境保护政策为切入点和立足点,坚持经济大开发与可持续发展有机结合.本文系统地阐述了中国蒙新湖区在气候变化和人类活动的影响下水环境的主要问题及控制对策,并以...     

论有机氮磷在湖泊水环境中的作用和重要性

长期以来,国内外学者对湖泊中氮磷等营养物质及其循环开展了大量研究,在其污染过程、控制和管理等方面取得了许多重要进展。然而,现有研究主要集中在总氮、总磷和无机氮磷等方面,对有机氮磷的来源、循环及生物和生态学效应的研究相对缺乏。近期研究显示:有机氮磷是湖泊水体和沉积物中的重要组分,可以通过酶解和微生物活动转化成生物可利用性营养盐,在湖泊生态系统中起着十分重要的作用。本文简要分析了有机氮磷已有的研究进展,论述了有机氮磷在湖泊水环境研究中的重要性、研究难点、主要技术突破及存在的科学问题,指出有机氮磷研究将有助于加深目前对水生态系统和富营养化机理的认识,并对水质标准制定、环境质量评价、污染控制和生态修复具有十分重要的价值。研究表明:在各种无机氮磷研究的基础上,开展各种有机氮磷等营养组分的时空分布特征、在主要界面的迁移转化及其生物有效性研究,揭示有机氮磷与湖泊生命过程的耦合关系,完善氮磷循环理论,将是未来该领域的主要研究方向。     

气候变化对湖库水环境的潜在影响研究进展

本文着重归纳气候变化对湖库热力特性、冰期、溶解氧、营养盐、浮游植物和水生植物等方面的影响规律,探讨气候变化对湖库水环境潜在影响的区域差异,讨论现有研究方法的优缺点和发展前景.研究表明,气候变暖对湖库物理过程的影响最为显著;热带草原气候和温带海洋性气候对于气候变暖和降雨变化的响应较其他气候类型突出;气候变化对湖库水环境的影响效果具有两面性.通过分析各气候类型中气候变暖对磷水平的潜在影响差异表明,亚热带季风气候的湖库更可能受气候变暖的影响趋于富营养状态.在今后研究中,建议深入开展各气候类型中区域性气候变化对湖库水环境影响的实例研究.     

烈度计台站远程监控系统

烈度计台站在地震预警中具有重要作用,对烈度计台站的远程监控是保证观测数据稳定可靠的前提。针对现有监控系统无法对台站供电、网络、设备状态等信息进行智能监控的问题,设计烈度计台站远程监控系统,实现对台站供电、网络、I/O开关量、烈度计状态等信息的采集及远程控制等功能,并在天津烈度计台网进行部署,提高了故障排查及维护效率,保证了烈度计台站数据的连续率。     

中国湖泊现状及面临的重大问题与保护策略

我国湖泊数量多、类型全、分布广,湖泊的形成演化不仅受流域自然环境因素及变化的影响,而且还深受人类活动的干扰,呈现出不同的区域演变特征和生态环境问题.近几十年来,我国湖泊数量、面积和分布都发生了较为显著的变化,并面临着湖泊萎缩与调蓄能力减少、水质下降与富营养化加重、生物多样性减少与生态退化、河湖水力和生态联系阻隔以及湖岸线和环湖地带过度开发等问题,引发一系列生态与环境后果,严重影响流域居民日常生活和经济的可持续发展.本文通过大量湖泊野外考察和调查,查清了我国面积大于1km2湖泊的数量、面积和分布状况,结合历史湖泊调查和相关研究资料,系统分析了近几十年我国湖泊面临的重大生态环境问题及区域特征,提出了我国湖泊保护的策略.     

长江中下游湖泊群不同生活型水生植物分布的时空变化(1986—2020年)

不同生活型水生植物对水环境的影响和碳固持能力不同,开展大尺度范围内不同生活型水生植物的时空分布和动态变化研究,是全面掌握湖泊水生态环境变化趋势、准确核算水生生态系统碳源/碳汇的前提。以长江中下游10 km²以上(共131个)的湖泊为研究对象,基于野外调查和先验知识,通过光谱分析,研发了不同生活型水生植物遥感高精度机器学习识别算法,解析了长江中下游湖泊群不同生活型水生植物的时空变化规律。研究表明,长江中下游湖泊群不同生活型水生植物遥感监测精度为0.81,Kappa系数为0.74;1986—2020年长江中下游湖泊群水生植物面积为2541.58~4571.42 km²,占湖泊总面积的15.99%~28.77%,沉水植物是优势类型(Max_1995年=2649.21 km²,Min_2005年=921.38 km²),其次是挺水植物(Max_2005年=1779.44 km²,Min_2020年=569.05 km²)和浮叶植物(Max_2015年=685.68 km²,Min_2000年=293.04 km²);水生植物主要分布在长江干流流域湖泊群,其次是鄱阳湖流域、洞庭湖流域、太湖流域和汉江流域;变化趋势上,1986—2020年长江中下游湖泊群水生植物面积呈现先增长(1986—1995年)、后下降(1995—2010年)、再增加(2010年后)的趋势。本研究可为长江中下游湖泊群生态环境调查及水环境管理提供重要参考。     

湖泊生态系统的水鸟监测意义

水鸟的多样性及其变化趋势是保护水鸟必需的信息,也是其柄息湿地环境质量的指示因子之一.本文综述了水鸟与湖泊生态系统关系的研究成果,认为水鸟的物种多样性与丰富度可以快速反映湖泊的水生植物、鱼类的生物量和湖泊水位、营养状况的变化,集群繁殖的食鱼水鸟可用于湖泊生态系统中持久性有毒化学污染物的生态监测;同时阐述了水鸟通过取食水生...     

WATER POLLUTION IN THE RIVER MOUTHS AROUND BOHAI BAY

Twelve water samples were collected and analyzed. The samples were taken from the river mouths around Bohai Bay including the Jiyun. New Yongding, Haihe, Dagu, Duliujian, Qingjinghuang, Qikou, Dakou, and Yellow Rivers, and tested for concentrations of heavy metals, arsenic, total nitrogen (TN) and total phosphorus (TP). The results show that the river mouths are polluted and the water quality exceeds Class V of the Environmental Quality Standard for Surface Water (EQSSW). The main pollutants are Hg, nitrogen (N) and phosphorus (P). The concentrations of the other pollutants are within Class II of the Standard. The Hg content in the Haihe River mouth is now 10 times higher than it was 20 years ago, indicating that the accelerating water pollution has reached an alarming level. The high concentrations of N and P cause eutrophication of the waters. Analysis indicates that the terrestrial pollutants and nutrients are the main cause of frequently occurring red tides in the Bohai Sea.     

大连地磁台环境保护与迁台选址

阐述了大连地磁台环境保护历程、台站搬迁的意义、补偿征地过程及经验,同时介绍了大连地磁台新台址的堪选过程。     

昌黎井水氡、水位、降雨之间的相关分析

对1982年至1997年昌黎井的水氡、水位月均值和昌黎气象站的降雨资料,以不同的时间尺度进行了相关计算。结果表明, 水氡与水位资料的趋势变化具有很好的相关性(R=0.833, n=168)和同步性。较小时间尺度的相关计算结果显示,水位、水氡与降雨不仅具有相关性、同步性,而且也具有差异性,这种差异性特征可作为地震前兆异常,并与唐山地区的地震对应较好,据此可作为短期地震预报指标。     

淀山湖水环境质量评价及污染防治研究

从淀山湖环境研究入手。全面考察湖区点源和非点源污染物的分布及其对湖泊的输入,分析湖内污染物的动态变化,采用模糊矩阵复合运算方法对水质进行综合评价,并建立水质污染预测模型,进行水质污染趋势分析。最后,提出了淀山湖水污染防治的对策和措施。     

FINE SEDIMENT OF THE UPPER MISSISSIPPI AND ILLINOIS RIVERS AND THE DISASTROUS CONSEQUENCES

IINTRODUCTIONLanddevelopmentandlandusepatternsinthewatershedcaninduceincreasedsedimentloadsinriversandstreams.AGREATIllstudy(1982)illustratedthatsedimentyieldsfromagriculturallandcouldbeseveralfoldsmorethanothertypeoflandusesanderosionsources.ThesamestudyalsodemonstratedthatfinesedimentsweretheheaviestportionoftotalsoillossesfromeachtypeoflandusesinthetwelvehydrologicareasitinvestigatedintheUMRS.Thesamecouldbetrueforotheruplandareasalso.Howeverfinesediments,formthewashloadofthestream…     

地下水位的混沌和多重分形特征演化及其中短期预报意义

采用苏20井记录到的1995年7月1日至1997年6月30日地下水位观测数据作为研究的原始资料,计算并研究了1996年11月9日南黄海 M_S 6.1地震前后地下水位系统混沌吸引子的关联维数D₂、二阶熵K₂和最大Lyapunov指数λ₁,并用推广GP法研究了地震前后系统多重分形的广义维数谱D_q。研究结果表明:地下水位系统为混沌系统,系统的自由度在3~16之间;地震过程中系统有降维减熵现象,震前广义维数谱D_q左半边曲线变陡,因而可被看作为强震前的前兆信息。此结果对今后在预报工作中认识地震前兆观测的非线性动力学特征和利用这些特征进行地震预报具有重要的实用意义。     

EVOLUTION EQUATIONS FOR NONLINEAR WAVES IN TWO-LAYER FLUID SYSTEM OF WATER AND SOFT MUD

LINTRODUCTIONSoftmudhaVebeenfoundinmanycoasts,rivers,andeStheriesallovertheworld.ThemutUaleffectSofpropagatingwavesandsoftmudseedbedshavebeendiscussedbymostinveshgatorsbasedonlinearwavetheory.Buttheinteractionbetweenwaterwaveandsoftmudisnonlinear.OneaPProachisthePe~ationmethod,usedbyPeregrine(1967).AlternativeformofBoussunesqeqUationsisderiVedbyusingthevelocityatanarbitrarydistancefromthestillwaterlevelasthevelocityvariableinsteadofthecommonlyuseddepth-averagedvelocitybyNWogU(1993).…     

水污染的导电性和激电性与污染浓度变化关系的几个实验结果

为了解用电阻率法、电磁法和激发极化法监测地下水污染的可能性,给出了在水样和含水砂样中,加入了不同浓度的无机污染物和有机污染物时,样品电阻率、极化率、半衰时和偏离度等导电性和激电性参数与浓度变化关系的几个实验观测结果．水样中的观测结果表明,除个别有机污染样品的电阻率随浓度增加有所增大外,其余所有无机污染和有机污染样品的电阻率均随浓度的增加而减小．含水砂样中的观测结果表明,不同污染成分样品的电阻率和极化率,均随孔隙液浓度的增加而减小,但对反应样品激电时间特性的参数而言,则有半衰时随浓度增加而减小,偏离度随浓度增加而增大的规律．同时指出,用电阻率法、电磁法和激发激化法监测地下水污染是十分困难的．     

小口子泉水氡映震范围及能级研究

介绍了银川基准台小口子泉的概况以及水氡观测情况。研究了自1990以来银川台小口子泉周边地区300 km范围内ML4.0以上地震与银川台水氡资料的映震情况。通过对典型震例深入研究,总结了小口子泉水氡与周边地区地震活动的对应关系,探讨了小口子泉水氡对周边地区地震的对应范围和对应的震级范围。小口子泉水氡异常对该泉点西北方向的地震反映灵敏,且都是低值异常。     

柴达木盆地水资源开发与生态环境保护浅析

根据柴达木盆地水资源的形成与分布,结合盆地水资源时空分布不均匀性,分析了盆地水资源开发利用现状,探讨了地表水、地下水开发利用模式,对盆地的生态环境现状和人类对水资源的开发利用不当而引起的一系列环境问题,提出了进一步加强对水资源的保护,调整农业种植结构,提高人们节约用水意识,加强对现有荒漠沙生植被的保护,科学合理利用有限的水资源,使人与自然和谐发展,促进盆地经济建设和生态环境可持续发展。