基于灰色聚类方法的湖泊营养状态综合评价

将湖泊水体的营养状态看作一个灰色系统，建立用于识别湖泊营养状态属性的灰色聚类综合评价模型，将水质级别作为一个灰类，水质状态作为灰色变量，根据灰色白化权函数聚类方法来确定水体营养状况归类。以太湖为例，基于分布全湖的20个监测点数据，运用灰色聚类法对其进行富营养状态综合评价，结果表明，监测时段太湖大部分水体基本处于中营养水平，局部湖面达到中度富营养状态，客观地反映了太湖湖区水体营养状况。     

综合遥感与地面观测的巢湖水体富营养化评价

提出一种将地面观测数据空间插值与遥感反演结合的湖泊富营养化评价方法与业务化运行模式。对叶绿素a等可反演参数利用遥感影像反演,并利用实测值校正获得高精度反演结果;对总磷等不易反演参数采用空间插值获取全湖区数据,采用综合营养指数法对巢湖富营养化状态进行反演,获得2015年5月12日巢湖富营养化状态空间分布情况。结果表明,巢湖全湖为轻度和中度富营养化状态,呈现出西半湖高于东半湖的总体空间分布趋势。结合相关数据对巢湖富营养化成因进行推断,认为南淝河等上游河流各类营养物质输入量较大是造成西半湖北部富营养化严重的主要成因;西南部杭埠河等河流氮磷输入量较大,但其他营养物质输入较少,使得该区域总体呈现出富营养化程度偏低的现象。     

湖泊富营养化评价的Euclid贴近度评价法

针对湖泊富营养状态贴近度评价模型存在的“阈值漂移”问题，重新构造了评价参数隶属函数，提出了一种湖泊营养状态Ｅｕｃｌｉｄ贴近度评价模型，经过对全国２３个湖泊富营养状态的实例分析，证明这种评价模型结构合理，评价过程简单，模型通用性好。     

湖泊富营养化评价的Euclid贴近度评价法──兼与《湖泊营养状态的Hamming贴近度评价法》作者商榷

针对湖泊富营养状态Ｈａｍｍｉｎｇ贴近度评价模型存在的“阈值漂移”问题,重新构造了评价参数隶属函数,提出了一种湖泊营养状态Ｅｕｃｌｉｄ贴近度评价模型,经过对全国２３个湖泊富营养状态的实例分析,证明这种评价模型结构合理,评价过程简单,模型通用性好。     

太湖饮用水源地金墅港、渔洋山水质综合评价

采用BP神经网络、内梅罗指数和综合营养状态指数评价了太湖金墅港、渔洋山饮用水源地水质及综合营养状态。结果表明,2012年金墅港和渔洋山的水质基本达到国家Ⅱ类水要求,其水质均处于中营养状态(31.43~47.66),不同水期对水源地营养状态影响较大,丰水期水质综合营养状态指数最低,且变化较小。渔洋山的年均富营养化状况(42.08)比金墅港(40.62)略重。     

基于多级灰关联法的博斯腾湖水生态健康评价

采用生态系统健康结构和功能指标建立了由物理化学指标体系、生态指标体系2个二级指标体系组成的生态系统健康评价指标体系。将多级灰关联理论引入系统综合评价之中,采用多级灰关联评价方法和综合营养状态指数评价方法相结合,对博斯腾湖自2001年以来水生态健康变化情况进行了综合评价与分析。评价结果显示,自2001年以来博斯腾湖的生态系统健康状态总体情况为中等,自2007年以来生态系统健康综合指数呈一定的下降趋势,并找出了导致水环境恶化的主要原因。     

抚仙湖、星云湖与杞麓湖营养状态演变及突变分析

为科学评价抚仙湖、星云湖和杞麓湖(简称三湖)营养状态及其变化趋势,基于三湖1991—2015年水质数据,采用综合营养状态指数法评价其富营养化水平,通过Mann-Kendall(Sneyers)方法判识三湖富营养化趋势及突变时间。结果表明:三湖都存在水质恶化现象,其综合营养状态指数及各分项指数均呈变差趋势,表征其营养物质在增加。三湖的营养化水平和演变时间存在显著差异,抚仙湖处于贫营养,星云湖由中营养转变为富营养,杞麓湖表现为中度-重度富营养化;抚仙湖和杞麓湖分别在2004、2011年出现突变点,星云湖自2000年后综合营养状态指数显著增加。基于三湖营养状态演变及趋势,结合变化特征及相关情况的讨论,提出对抚仙湖的管理应减少农业化肥和农药排放,对星云湖和杞麓湖的管理应削减高污染工矿企业排放等。     

钦州湾春季水质营养状况分析与评价

根据2010年4月对钦州湾海域调查结果,分析并评价了该海域春季的营养状况。结果表明,表层海水中DIN和SiO₃-Si都为茅尾海钦江入海口含量较高,PO₄-P为茅尾海西南部沿岸增养殖区含量较高,DIN、PO₄-P和SiO₃-Si水平分布上均表现为湾内含量高于湾外。从营养结构看,与Justic等提出的营养盐化学计量限制标准比较,符合P限制条件,PO₄-P可能成为浮游植物生长的潜在限制因子。根据营养状态指数评价模式和有机污染评价指数计算结果显示,2010年春季钦州湾海域营养水平属于中营养水平,有机污染程度属4级,表明钦州湾表层海水水质已达到中度污染。     

巢湖流域水质状况与环境目标可达性分析

对巢湖湖区、巢湖环湖河流水质现状及变化趋势进行了调查。结果表明。“九五”以来，巢湖湖区水体以劣Ⅴ类为主；2000年以来，巢湖主要环湖河流中，南淝河、十五里河、派河和双桥河入湖常年水质为劣Ⅴ类，其主要污染物为氨氮。巢湖流域水体污染特征为：城市河段污染较重。点源污染较为集中；面源和生活污染贡献较大；从1998年以来，TP与TN质量浓度值一直处于较高水平。巢湖流域水质环境目标可达性分析表明，巢湖湖区整体上尚不能达到规划的目标。到2005年东半湖能稳定达标。南淝河能否实现达标排放。取决于合肥市的污水处理率及处理效果。十五里河、派河、双桥河水质受点源控制，只要加强管理，可达规划的目标。     

四川省水体富营养状况时空分布调查

采用综合营养指数法对四川省主要河流营养状况进行调查评价,分析其时空分布规律。结果表明,2009年四川省水体综合营养状态整体处于中营养水平。从空间分布情况看,水体营养状态从优到劣依次为金沙江、长江干流、岷江、嘉陵江、沱江,其中沱江处于轻度富营养状态。从时间分布情况看,除沱江流域月度间变化较小外,其他调查河流水体营养状态月度间变化呈双峰型"M"状,营养指数主峰发生在8月;长江干流、岷江和嘉陵江次峰发生在4—5月,金沙江次峰发生在10月。     

A 100-year sedimentary record of natural and anthropogenic impacts on a shallow eutrophic lake, Lake Chaohu, China

In this study, the sediment profiles of total organic carbon, total nitrogen, C/N ratios, total phosphorus, N/P ratios, C/P ratios, particle sizes, and stable carbon and nitrogen isotopes (δ(13)C and δ(15)N) were used to investigate natural and anthropogenic impacts on Lake Chaohu over the past 100 years. Before 1960, Lake Chaohu experienced low productivity and a relatively steady and low nutrient input. The increasing concentration and fluxes of total organic carbon, total nitrogen, total phosphorus, together with changes in the δ(13)C and δ(15)N of organic material in the sediment cores, suggested that the anthropogenic effects on trophic status first started because of an increase in nutrient input caused by a population increase in the drainage area. With the construction of the Chaohu Dam, an increase in the utilization of fertilizer and the population growth which occurred since 1960, stable depositional conditions and increasing nutrient input resulted in a dominantly algae-derived organic matter source and high productivity. Nutrient input increased most significantly around 1980 following the rapidly growing population, with concomitant urbanization, industrial and agricultural development. This study also revealed that the concentration and distribution of nutrients varied between different areas of sediment within Lake Chaohu because of the influence of different drainage basins and pollution sources.     

联合多源光学和雷达遥感的巢湖水华长时序时空变化分析

以巢湖水华爆发现象为研究对象,利用多源光学遥感和全极化SAR遥感作为数据源,对研究区域2008—2017年的水华进行识别提取,定量和定性分析水华面积及区域位置的时空变化。结果表明:在时间上,每年二、三季度巢湖水华面积普遍高于一、四季度,总体上呈现年平均水华面积逐渐减小趋势,前五年的水华面积比后五年高。在空间上,巢湖西北部水华发生频率最高,西部水华比东部水华发生频率高,沿岸比湖中心发生频率高。巢湖水华整体呈现改善趋势。     

环境一号卫星多光谱数据在巢湖蓝藻动态监测中的应用

采用环境一号卫星(HJ1A/1B)的多光谱(CCD)数据,通过影像预处理提取巢湖湖域蓝藻的归一化植被指数(NDVI),对巢湖湖域的蓝藻进行动态遥感监测,在GIS平台上计算蓝藻在研究时段内的平均空间分布、模拟其变化趋势及平均改善速度,结果表明,HJ1A/1B-CCD影像数据具有较高时空分辨率,对巢湖湖域蓝藻的识别能力强;巢湖湖域生态环境总体较好,蓝藻只是在局部湖域暴发,其中蓝藻极高密度区、高密度区呈团状、片状,主要集中分布在巢湖西湖区北部沿岸,并且为楔形向中心延伸;巢湖蓝藻暴发的湖域总体呈现改善趋势,但各区改善的程度、速度差异较大,原因复杂,尤其是西湖区北部沿岸不仅改善速度缓、改善程度不佳,甚至出现退化;巢湖西区应以治理为主、监测为重,东区则以着重监测。     

典型湖泊水华特征及相关影响因素分析

通过2011-2015年对太湖、巢湖和滇池水华高发季节的连续监测，以藻类密度和水华面积为判据评价了3个湖体的水华情况及变化趋势，探讨了水华发生的主要影响因素。结果表明：太湖水华程度以"轻度水华"为主，巢湖水华程度以"轻微水华"为主，滇池水华程度以"中度水华"为主；太湖、巢湖和滇池水华规模均以"零星性水华"为主；太湖和巢湖藻类密度与水温、pH、溶解氧、总氮、总磷和高锰酸盐指数均呈显著正相关，与透明度呈显著负相关，与氨氮无显著相关性；滇池藻类密度与水温、总磷和高锰酸盐指数均呈显著正相关，与透明度和氨氮呈显著负相关，与pH、溶解氧和总氮无显著相关性。     

Spatial and Temporal Variations of Eutrophication in Western Chaohu Lake, China

Chaohu Lake is one of the five largest fresh lakes in China. Now it is one of the three most eutrophic lakes of China attracting more and more attention in the world-wide-concern. From Zhongmiao Temple to Qitouzui Cape, the lake is divided into two parts. The eutrophication state of the lake western part is more serious than that of the eastern part, mainly because the former is the final place of industrial and municipal wastewater from Hefei City, the capital of Anhui Province. Through six routine national sampling sites of the Western Chaohu Lake, we analyzed the yearly variation of eutrophication from 1984 to 2004, the monthly variation from 2001 to 2004 and the spatial distribution and variation of the six sampling sites in the year 1992, 1996, 2000 and 2004 with Trophic State Index (TSI). The main reasons for Chaohu Lake eutrophication and the spatial and temporal variations of eutrophication in Western Chaohu Lake were discussed.     

太湖湖西区河网营养盐输移规律研究

为控制湖西区入湖营养盐量,需要对太湖湖西区河网进行N、P营养盐监测与输移路径模拟.结果显示,宜溧地区营养盐输移规律基本表现为径流输移;常州、金坛地区京杭运河以南河网区虽然日输移路径较为复杂,但是洪期、年输移路径却一致;而京杭运河以北河网营养盐输移规律最为复杂,不仅表现为日输移路径的规律性差,而且洪期、年净输移路径相反....     

基于环境一号卫星CCD数据的巢湖叶绿素a的动态监测

环境一号卫星CCD数据具有获取周期短、空间分辨率高等特点,能够及时准确地监测叶绿素a的浓度变化和分布,其在内陆湖泊水质遥感监测方面具有良好的应用前景。文章通过星地同步地面实验,建立起巢湖水体的叶绿素a浓度遥感反演模型,利用2009年4月至2010年3月的环境一号卫星CCD数据,分季节对巢湖叶绿素a行动态监测和分析。结果表明,巢湖叶绿素a具有明显的时空分布特征,夏季叶绿素a浓度最高,冬季最低,秋季高于春季;西半湖湖区叶绿素a浓度一般高于东半湖湖区,西北部和中部湖区空间变化比较大,东部湖区变化较小。     

巢湖蓝藻水华遥感监测初探

以巢湖为研究区,从2008年4月到11月,对巢湖水体的24个点位进行了连续的水体光谱测量,通过对蓝藻水华爆发程度与其光谱反射率之间关系的研究,确定遥感识别水华爆发级别的阈值,对四类不同爆发程度蓝藻水华光谱特征进行遥感识别,绘制巢湖蓝藻水华特征等级图。     

升钟湖水体叶绿素a动态特征及其影响因子分析

2011—2015年每月监测升钟湖湖区的4个代表性断面的水质指标,分析水体中叶绿素a时空分布特征、变化规律及影响水体水质状况的其他要素。结果表明:升钟湖的叶绿素a具有显著性的年际差异,表现为夏季高、冬季低且呈现逐年下降的变化趋势,总磷、总氮、氨氮、溶解氧、透明度监测指标同样表现为夏季高、冬季低的变化趋势,除溶解氧和透明度的监测指标逐年上升外,其他监测指标均逐年下降。构建了叶绿素a与总氮、总磷的多元回归方程模型,该模型可根据水体营养盐状态准确预测升钟湖叶绿素a的变化趋势。