湖泊营养物控制的国家战略

太湖蓝藻的暴发将我国水污染治理的焦点聚集于湖泊富营养化治理上。我国湖泊富营养化的加剧，已经成为制约我国社会和国民经济持续发展的重大环境问题，制定湖泊营养物控制的国家战略，在这个国家战略下确立生态分区的湖泊营养物基准和标准，采用TMDLs总量控制方法和营养物削减集成技术，依靠国家的强力行动和全民的积极参与，改善湖泊水质状况，恢复湖泊生态环境是我们亟待解决的问题。[编者按]     

云贵高原湖区湖泊营养物生态分区技术方法研究

提出一种基于主成分分析、聚类分析、判别分析和空间自相关的分区模型,用于对云贵高原湖区湖泊营养物生态分区的研究.首先运用主成分分析方法对众多指标进行了降维综合处理,产生彼此互补相关又能综合反映湖区情况的4个新指标,累计贡献率达到93.69%,具有充分的代表性,构建了云贵高原湖区湖泊营养物生态分区指标体系.在此基础上,根据各区域新指标值,结合聚类模型初步将湖泊流域分为5类,再利用判别分析完成非湖泊流域的类别判别,最后运用空间自相关分析方法,按聚类结果进行全局自相关分析,Moran’sI为0.320,且检验值Z值为68.2,远大于临界值(显著水平1%所对应的临界值2.58),表明聚类结果与空间位置具有显著相关性,之后运用局部自相关对区域各因素的主成分综合得分的空间分布格局进行了量化分析,揭示了零散分类区块在空间地域分布上的关联和差异,根据关联结果完成最终的分区.结果表明,利用此分区模型可以尽量避免人为因素,得到更为客观的分区结果,具有良好的适应性和可行性,可为探索适合我国湖泊营养物生态分区的指标体系和分区技术方法,完成全国湖泊营养物生态分区和科学地制定我国湖泊营养物基准和富营养化控制标准提供技术支持.     

湖泊营养物生态分区：中国东北的分区试验

湖泊营养物生态分区是实现湖泊富营养化分区控制的基础。论文以东北区为研究区域,从自然地理要素、生态系统和人类活动三方面建立指标体系,利用粗糙集方法确定各指标的权重,并据此计算栅格尺度湖泊营养物生态分区评价分值,并将其投影到小流域尺度上。在小流域尺度采用双约束空间聚类算法开展湖泊营养物生态分区。结果表明：①采用粗糙集方法,运用属性重要度确定各属性的客观权重,适合用于测算湖泊营养物生态分区指标体系中各指标的权重;②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;③可以将东北区分为大兴安岭北部山地区、小兴安岭山地-三江平原区、长白山山地区、松嫩平原区和辽东、辽西丘陵-辽河平原区。     

制定湖泊营养物基准的技术方法研究进展

湖泊营养物基准是指用可信的科学数据表示水中营养物的允许浓度和生态指标的阈值,是制定富营养化标准、评价湖泊状态依据。文章分析了国外制定湖泊营养物基准的方法:参照状态法、输入-响应模型法和机理推断法,并概述了目前湖泊富营养化预测模型。通过分析对比,提出了适合我国湖泊营养物基准制定的技术方法及思路。     

中国营养物质排放控制标准特点分析及发展

水体的富营养化及由此引起的水污染治理是一个世界性难题。污染物排放控制标准对控制污染与保护环境具有重要贡献。氮磷是富营养化的重要指标。随着水体富营养化程度的加重,中国氮磷排放控制标准愈趋严格和完善。为有效改善水体环境和水质,进一步完善营养物质控制标准,有必要制定纳管企业氮磷预处理环保标准,并深入研究以确定基于生态分区的营养物基准,研究制定科学、合理的富营养化评价方法及分级标准等。     

大型植物过量生长型的富营养化湖泊--乌梁素海

由于营养物的增加和积累 ,水体的主要生物相应为浮游植物和大型水生植物 ,表现为浮游植物疯长(藻型 )和大型水生植物的过量生长 (草型 )。草藻混合型应视为过渡型。草型富营养化湖泊多发生在浅水湖泊 (水深 <4m ) ,我国大部分湖泊水域均处在浅水区域 ,且湖泊水体营养物含量多数已大大超过富营养化控制警戒线。因此 ,在研究和控制湖泊富营养化问题时 ,更应高度重视草型富营养化湖泊。本文将以内蒙古乌梁素海为例 ,说明草型富营养化湖泊发展的危害和治理控制的重要性和必要性     

应高度重视大型植物过量生长型的湖泊富营养化问题

由于营养物的增加和积累,水体的主要生物相应为浮游植物和大型水生植物,表现为浮游植物疯长(藻型)和大型水生植物的过量生长(草型)。草藻混合型应视为过渡型。草型富营养化湖泊多发生在浅水湖泊(水深<4m),我国大部分湖泊水域均处在浅水区域,且湖泊水体营养物含量多数已大大超过富营养化控制警戒线。因此,在研究和控制湖泊富营养化问题时,更应高度重视草型富营养化湖泊。本文将以内蒙古乌梁素海为例,说明草型富营养化湖泊发展的危害和治理控制的重要性和必要性。     

富营养化控制标准经济分析方法研究

中国湖泊富营养化控制标准制定过程中,经济分析应该被考虑其中。该文对湖泊富营养化执行过程中的经济影响因素进行了分析。具体采用系统动力学对富营养化控制标准经济因素进行分析,以洱海流域水环境和社会经济状况的基本数据为基础,结合流域经济发展、污染物负荷情况、治理难度与投入的综合比较,推荐适宜当地的经济发展模式。把洱海Ⅱ类水质计算水环境容量输入系统动力学模型,按照推荐经济发展模式进行模拟,估算营养物削减量,并对营养物削减工程投资做出预算。通过系统动力学模型模拟出控制标准经济评估指标体系的变化趋势,得出控制标准实施对经济的影响是否重大。为不同规划期污染物削减方案及富营养化控制标准的科学合理执行提供依据。     

基于生态分区的我国湖泊营养盐控制目标研究

为更好地控制我国湖泊的富营养化水平,在五大湖泊生态分区的基础上,对不同生态分区的100个湖泊总氮(TN)、总磷(TP)、TN/TP与叶绿素a(Chl-a)的关系进行了分析,进而提出了不同生态分区的湖泊营养盐控制目标.结果表明,五大湖泊生态分区中,东北湖区富营养化水平最低,华北湖区富营养化水平最高,近几年五大湖区湖泊富营养水平呈上升趋势.从TN、TP对五大生态分区湖泊Chl-a浓度的影响看,TP是东北和华北湖区湖泊藻类生长的限制性营养盐,而TN和TP同时是中东部、云贵和蒙新湖区湖泊藻类生长的限制性营养盐.从TN/TP判断,在TN/TP<10的湖泊中,除华北湖区外的其他4个湖区湖泊Chl-a均受TN显著影响;TP仅对东北、蒙新湖区湖泊的Chl-a有显著影响.在TN/TP>17的湖泊中,除蒙新湖区外的其他4个湖区湖泊Chl-a均受TP显著影响,而在中东部、云贵和蒙新湖区,TN对Chl-a也有显著影响.在10相似文献   

湖泊富营养化防治对策研究

据统计,目前全国有90％以上的湖泊处于富营养化状态.日趋严重的湖泊富营养化问题亟待解决.分析了湖泊富营养化的现状、成因与危害,从控制水体中的营养物质、除藻、生态修复等三个方面提出了湖泊富营养化的防治对策.生态修复是最根本有效的防治方法,符合可持续发展的要求.政府相关部门应加大监管和宣传力度,培养公民环境保护意识,严格控制外源污染排入湖泊水体.     

湖北省湖泊营养物生态分区技术方法研究

提出一种基于主成分分析、聚类分析、判别分析和空间自相关的分区模型,用于对湖北省湖泊营养物生态分区的尝试. 运用主成分分析法对众多指标进行降维处理,产生彼此互补又能综合反映湖区情况的新指标,构建了湖北省湖泊营养物生态分区指标体系. 在此基础上,根据各区域新指标值结合聚类模型进行湖泊流域的初步分类,利用判别分析完成非湖泊流域的类别归属判别,运用空间自相关分析方法对区域各因素的空间分布格局进行量化分析,以揭示零散分类区块在空间地域分布上的关联和差异,最后根据关联结果确定边界完成分区并进行特征描述. 结果表明,利用该分区技术方法体系可以尽量避免人为因素干扰,得到更为客观的分区结果,具有良好的适应性和可行性.      

我国湖泊富营养化发展趋势探讨

本文根据“七五"国家科技攻关课题“全国主要湖泊水库富营养化调查研究"的调查资料,在对全国24个湖泊水库的调查数据进行分析处理,并在主成份分析法评价的基础上,对本世纪末的营养物入湖量、营养物及叶绿素a浓度做了宏观预测,预测结果表明:24个湖泊可分为三种类型,代表了湖泊演化过程中的三个不同阶段:大部分城市湖泊达到了重富营养化,有些正在由响应型湖泊向非响应型过渡;湖泊的功能将消失,逐渐到达消亡阶段,应引起注视。 湖泊富营养化的控制对策,应按照我国国情而倾向于经济实用、因地制宜。具体技术方法中的前置库生化削减法和水生生物法值得推广应用。      

南湖富营养化主要控制因子分析

全面分析了南湖湖泊系统中营养物之间、营养物与藻类生长之间的相互关系,探讨了各种环境因子对南湖富营养化的影响,结合藻类增长潜力试验结果确定南湖富营养化的主要控制因子。结果表明,光、温度、碳、氮不能成为南湖富营养化的主要控制因子,控制南湖富营养化的关键在于控制磷。      

湖库富营养化敏感分级概念及指标体系研究

依据水体富营养化的危害程度与地理位置、流动条件等因素有关的概念,在一个较小的尺度上提出了水体富营养化敏感分级的概念,将富营养化的控制级别从河流-湖泊2级扩展到多级,并提出了分级采用的指标体系的一般概念.同时与美国环境保护局的大尺度分区(分级)方法进行了比较分析,发现美国14个生态分区河流与湖库的富营养化基准存在不协调之处,认为以该统计方法分别进行河流与湖库富营养化基准制定,可能产生河流基准的控制指标严于湖泊基准的不合理情况.      

瑞典湖泊富营养化控制措施响应建模

在富营养化湖泊开展了生物化学湖泊模型(BIOLA)对不同富营养化管理行动的响应研究.此项研究中的管理行动包括减少营养物质载荷量、沉积物控制、生物控制,以及使用除草剂等.该模型用于模拟上世纪90年代湖泊中营养物和生物量浓度.另外,对同一时期的管理情景也进行了模拟.通过对几个生态参数校准,来更好地模拟所选定湖泊的行为,但对磷酸盐的模拟仍存在一些问题.这表明需要对模型做进一步的开发.在营养物质载荷量减少和通过降低食草鱼类的数量进行生物控制情景下,该湖泊出现了良好的发展态势.同时减少氮和磷的载荷量比仅仅减少其中一种成分的载荷量对湖泊水质有更大的影响.     

基于地理分区及神经网络的湖泊水库富营养化研究

构建了一个基于地理分区及神经网络的湖泊水库富营养化综合评价体系.以美国环境保护署Nutrient Criteria Database数据库为参照对象,有针对性地研究我国湖泊水库的情况,首次提出了基于地理分区的简易评价标准,对不同地理特征的水体富营养化临界值进行了定量研究.同时本研究还建立了基于神经网络的富营养化评价模型...     

基于系统动力学的湖泊营养物基准参照状态研究

湖泊营养物基准参照状态的科学合理确定是营养物基准制订的重要技术基础之一,以巢湖为例,基于系统动力学仿真模型,耦合了多种数学模型对湖泊营养物的产生、分布及输移进行系统仿真,并结合系统反演方法获得湖泊过去近50年不同水文条件下的各营养物浓度演化过程及湖泊富营养化水平.结果表明:经过试验校准的系统仿真模型能够较真实地反映湖泊...     

区域性湖泊营养盐基准的适用性研究

营养盐基准是湖泊富营养化控制与管理的基础,目前多采用以生态分区为基础的基准确定方法.由于同一生态分区内湖泊间的差异性,对区域性湖泊营养盐基准的适用性需要做进一步的探究.本研究提出了基于响应关系的聚类方法(RCA),包括:(1)基于线性混合效应模型和平均绝对百分误差的层次聚类过程;(2)基于赤池信息准则(AIC)的模型选择过程.基于长时间数据的可得性,选择我国云贵湖区和东部湖区作为对象,采用RCA对叶绿素a与营养盐(总氮和总磷)之间的响应关系进行分析.结果发现,区域性响应关系对应的AIC值均为最高,模型权重均小于0.001,且可能导致生态谬误;表明区域性湖泊营养盐基准不能完全适用于生态分区内全部湖泊.该研究可为我国湖泊营养盐基准的空间尺度确定和浓度限值识别提供参考.     

我国若干湖泊磷转化率的区域差异性研究

湖泊生态分区有利于其富营养化控制,湖泊营养盐流动特征是湖泊生态分区的重要指标之一,通过线性回归和模型分析相结合的方法,对表征我国湖泊营养盐流动特征的磷最大转化率指标开展了研究.结果表明,我国湖泊总磷(TP)向叶绿素a(Chl-a)转化的最大转化率(Rmax)模型为Rmax= k0/(1-η)(k0和η分别代表TP与Chl-a现存量线性回归方程的斜率和生态系统中磷传递效率),不同湖泊磷最大转化率与所在地多年平均积温显著相关,显著影响磷转化率的积温阈值范围为3400~4730oC·d,该积温阈值可判定我国不同区域湖泊生态系统中磷流动速率的快慢,表征我国湖泊磷的流动速率区域差异性.     

浅水湖泊水生植物适宜生物量评估方法的探讨

总结了水生植物对湖泊生态系统的影响、水生植物生物量控制与收割管理的研究,分析了目前浅水富营养化湖泊恢复过程中水生植物生物量确定方法的不足;立足于水生植物生长特点,提出了基于湖泊生态模型的浅水湖泊大型水生植物在生长期和衰亡期的适宜生物量评估方法的研究框架,本文可为指导湖泊生态修复工程及其后续维护,为完善健康湖泊的综合评价标准和湖泊生态修复理论提供科学支撑.