蠡湖综合整治十年来水环境变化的研究

对蠡湖2002-2012年湖体水质、富营养化状况和浮游植物种群进行了研究.结果表明,经过十年蠡湖综合整治工程,蠡湖水环境有了显著改善.TN、TP、NH3-N、CODMn和Chl-a浓度分别下降85.2％、70.4％、96.2％、55.3％和81.6％;TLI由70.9降至52.0,水体由中度富营养好转为轻度富营养;浮游植物种群结构有所演变,近二年种群结构呈现明显季节性差异,夏季蓝藻中的微囊藻成优势种,约占整个水体藻类密度的90％以上.蠡湖水质显著改善的同时,藻类水华情况未得到本质好转,在适宜的水文气象条件下易发生藻类水华.建议提高水体透明度,增加水体流动性,为进一步改善蠡湖水环境,乃至改善湖河小流域水环境起积极作用.     

太湖富营养化指标BP人工神经网络预测模型的建立

富营养化是太湖面临的一个重大环境问题。富营养化预测是湖泊水质变化的有效预警手段。本文选择TN、TP和叶绿素a(Chl-a)三个富营养化重要评价指标,基于Minitab软件的相关性分析,利用MatlabR2010b软件建立了太湖TN、TP和Chl-a变化的BP人工神经网络预测模型。结果表明,在对TN、TP、Chl-a的预测中,训练的均方差在0.02以下,相关系数在0.88以上,测试的均方差在0.17以下,相关系数在0.70以上,具有较强的相关性;Chl-a、TN的模型预测的结果最为理想,TP的预测结果次之,总体结果较好。因此,建立的BP神经网络能较好地预测太湖富营养化指标的变化情况,可作为太湖富营养化管理的一个有效工具。     

高宝湖区4个湖泊浮游植物和底栖动物群落特征和生物评价

于2018年12月—2019年8月对高宝湖区4个湖泊的浮游植物及大型底栖动物的群落结构和多样性进行了调查。结果表明，各湖泊浮游植物和大型底栖动物的密度、生物量、优势种及多样性存在显著的时空差异（P<0.05），浮游植物和底栖动物的密度和生物量均表现为丰水期最大，2类水生生物的Margalef丰富度指数和Shannon Wiener多样性指数变化趋势一致。浮游植物种群组成上主要以绿藻门为主，丰水期高邮湖和白马湖的藻密度已达到轻度水华的级别，且各湖泊浮游植物优势种主要为蓝藻门易引起水华的藻类，各湖泊浮游植物物种多样性评价等级为“一般”至“较丰富”；底栖动物群落主要由摇蚊科幼虫、双壳类和软甲类动物构成，优势种主要为摇蚊科幼虫和寡毛类动物，物种多样性评价等级为“贫乏”至“一般”。各湖泊浮游植物藻密度增加，底栖动物敏感物种减少。水质的生物评价结果为4个湖泊均受到不同程度的污染，表明湖泊受到的环境压力增大，水生生物群落结构发生变化，多样性降低。     

洪泽湖水体富营养化时空分布特征与影响因素分析

通过2014年—2017年对洪泽湖12个水质断面定期调查,采用营养状态指数(TLI)综合评价其水体富营养状态,同时应用主成分分析方法(PCA)分析其富营养化状态的时空变化特征。结果表明,洪泽湖70%以上的调查断面水质全年处于轻度富营养化状态,夏季是其富营养化最严重的季节;洪泽湖年内水体水质差异较大,而其水华特征并未呈现明显差异;洪泽湖富营养化很大程度上受制于营养盐的积累程度,并与湖泊透明度呈现极显著的负相关关系(p0.001),与湖水pH值呈现极显著的正相关关系。     

基于湖北省12个中小型湖泊的水环境遥感监测应用示范

以《湖北省水环境遥感监测示范系统》为数据处理平台,对2012—2014年湖北省大东湖水网、梁子湖水系和汤逊湖水系共计12个湖泊的水质类别以及营养状态级别进行遥感监测,并对比实测数据进行精度评价。结果表明:遥感监测的梁子湖、豹澥湖和严西湖水质相对较好,杨春湖、北湖和南湖水质相对较差且富营养化状况较为严重。该系统能很好地实现对水质优良达标湖泊以及富营养化湖泊的识别。对示范区域各湖泊水质类别和营养状态级别的遥感监测,基本上能满足业务化运行的需求。个别湖泊遥感监测精度较低,主要表现为遥感监测的湖泊水质类别和营养状态级别均要优于实测的结果。系统对于面积相对较大的湖泊遥感监测精度更高。     

云龙湖水质调查与评价

对云龙湖水质进行了调查与评价.在云龙湖东湖、西湖区各设置3个采样点,监测水体中TN、TP、Imn、NH3-N、DO和SD指标;分别使用模糊识别法和湖泊综合营养指数对水体进行水质评价与富营养化评价,结果表明,云龙湖水质级别为III类,其中TN、TP超标明显,水体呈现中度富营养化;不同功能区水质差异明显,东湖区水质优于西湖...     

宁波市主要湖库浮游藻类调查及营养状态研究

对宁波市11个湖库水质进行了调研,包括浮游藻类和理化指标。从浮游藻类的生物量、优势种以及藻类群落组成等指标评价了水质;还用修正的营养状态指数法评价了水质。结果表明,部分湖库已经出现富营养化。用浮游藻类评价与修正的营养状态指数法评价这些湖库,结果不完全一致,对此做了原因分析。同时提出防止湖库受污染的几点建议。     

柴窝堡湖营养状态和限制因子分析及富营养化防治对策

应用柴窝堡湖2005—2009年的监测数据,对其水质进行评价,并用综合营养状态指数法分析了湖库总体富营养化水平,利用水质N／P比值和叶绿素a的相关分析,探讨了湖库富营养化的限制因子,并对改善水质提出了几点建议。     

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。     

中国北方山区水库与引黄水库富营养化特征

于2012年10月—2013年8月对中国北方地区2种典型水库:山区水库(卧虎山、锦绣川)和引黄水库(鹊山、玉清)进行了采样调查,对其水质特征和富营养化现状进行分析研究。结果表明:2类水库水质的最大差异在于山区水库的氮含量显著高于引黄水库,这主要与水源、氮素来源和水库的进水方式有关。山区水库中SD与藻类生物量、TP关系密切;而引黄水库中,影响SD的环境因素较复杂,除藻类生物量和氮、磷外,碱度和水温也与SD密切相关。全年水平上,卧虎山水库营养状态指数显著高于其他水库,属中-富营养水体,锦绣川水库、鹊山水库和玉清水库均属中营养水平。时间上,同类型水库的营养状态指数季节变化基本一致。参与营养状态计算的4个因子中,Chla和TN对营养状态指数的贡献最大,表明这两者是引起2类水库营养状态加重的重要原因。典型的水源及进水方式、流域人类活动类型和强度是影响山区水库和引黄水库营养状态的主要外部因素。     

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。     

生态工程治理玄武湖水污染效果的监测与评价

选取总磷、总氮、叶绿素a、浮游生物、浮游植物等多项环境监测指标，对利用生态工程治疗玄武湖水环境污染的效果进行了环境监测与评价。指出生态工程治理玄武湖水环境污染效果显著，经过治理使湖水中生物多样性大大增加，浮游植物大幅减少，湖水透明度增加，总磷、总氮等主要指标大幅下降，生态工程区中的水环境已从高度富营养化降到中度富营养化。     

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。     

Eutrophication Prediction Using a Markov Chain Model: Application to Lakes in the Yangtze River Basin,China

Lake eutrophication is harmful and difficult to predict due to its complex evolution. As an alternative to existing mechanistic models, a Markov chain model was developed to predict the development of lake eutrophication based on an 11-year dataset in 41 lakes of the Yangtze River Basin. This model was validated using a real-time update strategy and was demonstrated to be reliable. Based on the dataset, the lake eutrophication dynamics from 2000 to 2010 were analyzed. Lakes with different trophic states from 2011 to 2050 and their responses to different water management practices were simulated based on the developed model. The simulation results show that lake eutrophication would worsen from 2011 to 2040; however, eutrophication could be significantly alleviated by changing 100 km² of hypereutrophic lakes into eutrophic lakes per year from 2010 to 2020. The nutrient conditions in most of the lakes in the Yangtze River Basin show that phosphorus control would be more efficient than nitrogen control in eutrophication management practices. This case study demonstrates the utility of Markov chain models in using prior information to predict the long-term evolution of lake eutrophication at large spatial scales. The Markov chain technique can be easily adapted to predict evolutionary processes in other disciplines.     

基于MODIS的西藏典型湖泊叶绿素a浓度反演

叶绿素a浓度是反映湖泊富营养化状态的一个重要参数。以MODIS L1B数据为基础，结合叶绿素a浓度实测数据，基于经验分析法实现了西藏典型湖泊叶绿素a浓度反演研究，并探索了西藏典型湖泊2019年春、夏、秋季叶绿素a浓度的时空变化特征。首先，利用叶绿素a浓度实测数据和MODIS L1B影像不同波段的反射率值进行组合试验，选择最佳波段组合建立模型；其次，分别选用2015年、2017年叶绿素a浓度实测值和反演值对模型进行对比验证；最后，利用叶绿素a浓度反演模型对西藏典型湖泊2019年春、夏、秋季叶绿素a浓度的时空变化特征进行分析。结果表明：在空间尺度上，西藏典型湖泊叶绿素a浓度整体上呈现出周围高、中部低的分布特征，且湖岸水体叶绿素a浓度变化较大；在季节尺度上，不同湖泊叶绿素a浓度的季节变化存在较大差异，格仁错和色林错的季节变化幅度较大，纳木错、塔若错和羊卓雍错的季节变化幅度较小。     

贵州高原“两湖一库”富营养化防治途径探讨

通过分析目前贵州高原红枫湖、百花湖和阿哈水库(简称“两湖一库”)水环境状况及污染特征,探讨了湖泊环境保护模式和途径.结果表明,“两湖一库”的水质、生物、底质在同期内表现出截然不同的污染状态,水质的污染滞后于生物和底质;外源输入N和P的营养负荷高,底质营养盐累积量大;湖泊环境保护是一个系统工程,需要体制、机制创新,治理、...     

Multivariate Analysis of Interactions Between Phytoplankton Biomass and Environmental Variables in Taihu Lake, China

Phytoplankton variation in large shallow eutrophic lakes is characterized by high spatial and temporal heterogenity. Understanding the pattern of phytoplankton variation and the relationships between it and environmental variables can contribute to eutrophic lakes management. In this study Taihu Lake, one of the largest eutrophic fresh water lake in China, was taken as study area. The water body of Taihu Lake was divided into five regions viz. Wuli bay (WB), Meilian Bay (MB), West Taihu Lake (WTL), Main Body of Taihu Lake (MBTL) and East Taihu Lake (ETL). Concentrations of chlorophyll-a and the related environmental variables were determined in each region in the period 2000–2003. Factor analysis and multivariate analysis were applied to evaluate the interactions between phytoplankton variation and environmental variables. Results showed that the highest average concentrations of TN, TP and Chl-a were observed in WB, followed in a descending order by MB and WTL, and the lowest concentrations of TN, TP and Chl-a were observed in MBTL and ETL. Chl-a and TP concentrations in most regions (except ETL) declined during the study period. It suggested that to some extent the lake was recovering from eutrophication. However, persistent ascending of TN and NH₄–N in all five regions indicated the deteriorating of water quality in the study period. Results of multivariate showed that the relationships between phytoplankton biomass and environmental variables varied among regions. TP illustrated itself a controlling role on phytoplankton in WB, MB, WTL and MBTL according to the significant positive relations to phytoplankton biomass in these regions. Nitrogen could be identified as a limiting factor to phytoplankton biomass in ETL in view of the positive correlations between TN and phytoplankton and between NH₄–N and phytoplankton. Spatial variation of interactions between phytoplankton and environmental parameters suggested proper eutrophication control measures were needed to restore ecological system in each region of Taihu Lake.     

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.