湖泊蓝藻水华预警监测技术的应用研究

湖泊蓝藻水华已经成为社会公众和政府共同关注的重要环境问题之一。为确保湖泊生态安全以及其周边地区饮用水安全，提高政府应对蓝藻水华的能力，对湖泊蓝藻进行预警监测是判断蓝藻水华发展趋势以及制定相应对策的重要手段。文中从简单的人工观测到实验室分析技术，发展到综合运用多种现代科学技术进行卫星遥感、视频监控、在线监测和水质垂直剖面自动监测系统（无线浮标监测系统）等，全面阐述了蓝藻水华监测技术中的宏观观测和微观分析技术，初步研究了目前湖泊蓝藻预警监测技术的应用。     

城市景观河流夏季污染状况及营养水平动态分析--以天津市津河为例

以CODMn、氨氮、总氮、总磷和叶绿素a等为主要指标。对天津市一条典型的景观河流——津河进行了调查分析。结果表明，津河水质介于地表水环境标准(GB3838—2002)的Ⅳ和Ⅴ类之间，营养状态为重富营养。且在多个采样点出现蓝藻水华。水体中的各项指标的变化趋势为，CODMn与叶绿素a都是在7月达到最高，随后逐渐降低。总溶解性氮夏季变化曲线呈倒“S’形。7月最低。8月最高。河道上游总溶解性磷一直比较稳定，而下游在8月上旬急剧升高。藻类演替过程大致为粉末微囊藻-皮状席藻-多种蓝藻。与改造之初相比。水质状况有所改善。     

沉水植被构建对上海辰山植物园景观湖水质的影响

以辰山植物园景观湖为研究对象,研究了景观湖建成初期沉水植物群落构建对水体水质因子的影响;并应用相关性分析(correlation analysis)和主成分分析(principal components analysis)对各水质和生态因子之间的相互关系进行了研究。结果表明,景观湖沉水植被建成1年后,水体水质处于Ⅲ类,其中叶绿素a含量5.48±1.930μg/L、总氮1.40±0.136mg/L、总磷0.080±0.015 mg/L、透明度108±20 cm、高锰酸盐指数5.50±1.26 mg/L;除高锰酸盐指数(CODMn)外,其他水质指标均较构建前有显著改善;并且景观湖水质显著优于外河道补充水源水质。相关性分析表明,景观湖水体叶绿素a含量与N、P营养盐呈显著正相关,但却与水温呈极显著负相关,这显示了草型景观湖水质的显著特征;主成分分析显示,第一主成分包含硝态氮、亚硝态氮、总磷、活性磷、叶绿素、水温、透明度和pH等变量,第二主成分包括高锰酸盐指数和氨氮等变量;第一主成分中的水质参数可作为辰山植物园景观湖后续水生态管理中的主要监测对象;此外,主成分分析还显示TP对水体叶绿素的增加具有很高正权重。     

利用有效微生物菌群控制蓝藻水华研究

蓝藻水华污染在我国和世界都呈现迅猛的发展趋势,如何治理是环境科学研究领域的热点。2008年7～8月在北京市延庆县妫水湖的现场围隔水体中,通过投加筛选和培养土著有效微生物菌群(EM菌),对控制蓝藻水华污染形成的效果进行研究。结果表明,与对照相比,投加EM菌不仅可以控制蓝藻水华的暴发,使蓝藻生物量降低70%以上,而且可以快速降低水体中的氮和磷浓度,因此,明显控制了蓝藻水华的形成,在治理湖泊蓝藻水华污染方面具有重要的应用前景。     

扬水曝气技术对周村水库藻类的控制

扬水曝气作为湖泊、水库水体修复技术之一,在国内多个水源水库水质改善工程中得到应用。为进一步研究扬水曝气技术对湖库藻类的控制效果及其机理,在对北方温带季节性分层水库-周村水库垂向水体的理化指标及藻类参数进行常年监测的基础上,于2015年8月—9月扬水曝气运行前后对垂向水体理化指标及浮游植物生物量、群落结构及丰度进行了连续监测和对比分析。结果表明,扬水曝气破坏了水体分层,藻类生物量锐减,多样性水平提高,藻类密度垂向差异消失,优势种群由威胁性较大的蓝藻、绿藻变为威胁性较小的硅藻,水体生态状况良好。扬水曝气系统对氮营养盐含量、热分层结构和光照条件的影响是促进了藻类群落结构改变的主要原因。     

主成分分析法在水节霉生长水体水质评价中的应用

基于SPSS主成分分析法对海浪河流域水节霉生长水体水质进行评价.在12月份,对海浪河流域10个断面的水质指标进行评价,结果表明,英雄桥和斗银河口断面污染较严重,主要污染物为氮和有机物,其余断面水质较好,基本满足功能需求;同时对水节霉惟一生长地河夹村大坝连续进行6个月的水质监测,结果表明,在冰封期的1～2月份,该断面污染...     

补水景观湖水生态系统构建对水质的影响及因子分析

以广州市最大补水人工景观湖白云湖水生态系统构建示范区为对象,利用综合污染指数评价了以沉水植被构建为主的修复措施对示范区水体水质改善的影响,并应用因子分析法对各水质指标和生态因子之间的相互关系进行了研究。综合污染分析结果表明,恢复沉水植物后,示范区水体各项污染物浓度大幅降低,水质从V-劣V类提高到III-IV类,水体综合污染状态由严重污染改善为轻污染。因子分析显示,10项水质指标可划分为四类主因子来反映水质状况,其中,第一主因子主要反映水体营养盐指数,第二主因子反映水体有机污染指数,第三主因子反映温度变化对水质的影响,第四主因子反映水体的酸碱度;综合评分结果说明了生态系统构建后水质综合评分可大幅降低,且月评分结果呈现温度越高、水质越优的特点,水体特征呈现向草型水体发展的趋势。上述结果表明,水生态系统构建可有效改善示范区水质,是保障城市河道补水水源安全的有效方法。     

小型景观湖水质模拟及应用研究

由于小型景观水体的体量和再生水补水措施的施行，其水质随环境和入水水质的变化和富营养化过程较大型水体快。由EFDC模型和WASP模型耦合建立小型浅水景观湖生态动力学模型，用实测水质数据进行参数率定与验证，可实现小型景观水体水质变化趋势的模拟，为水质管理提供决策支持。在此基础上，对民主湖在几种水质保障方案下1年的水质变化进行了模拟预测和对比，结果表明，作为富营养化程度表征的叶绿素a在空间和时间分布上均存在一定的规律性，夏季由于温度升高，叶绿素a浓度较高，说明藻类等浮游植物迅速增殖，是水质恶化水华暴发的高发期，而采取加大湖水水力循环和改善入口水质的控制方案，可使水质得到良好保障。     

疏浚对巢湖双桥河水环境容量的影响

双桥河是巢湖受污染较为严重的入湖河流之一,其入湖口距巢湖市自来水厂取水口仅500 m,同时也是巢湖市的主要行洪河道,为了改善水质状况并提高河道行洪能力,于2010年3—5月对双桥河进行了疏浚。本文作者于2009年12月—2010年10月对双桥河监测断面及排污口进行了监测,在分析双桥河水质及现有污染源的基础上,选择CODMn、TP、NH3-N和TN作为水质敏感参数,对疏浚前后双桥河的不同河段污染物质的水环境容量进行了模拟计算,并调查了水生植被覆盖度及沉积物氮磷含量的变化。结果表明,疏浚后整个河道水生植被的覆盖度由40%降低到5%左右,各污染物的降解系数都有较大程度的降低,同时疏浚后短期内CODMn和TP的环境容量均有一定程度的降低,而NH3-N和TN的环境容量变化较小。分析认为,这一方面是由于疏浚后河道内水生植物覆盖度的降低导致水体的自净能力降低,另一方面是由于疏浚过程中的扰动引起大量沉积物的再悬浮及污染物的释放。所以在减少外来污染的前提下,对重富营养化水体底泥进行疏浚并开展水生植被恢复工程应是控制富营养化的有效途径。     

最大光能转化效率F_V/F_M用于城市人工水体藻华的监控预警

结合2012年5—10月对上海市区2个典型城市人工水体藻华过程叶绿素、最大光能转化效率FV/FM变化,及其与水质指标的关系,研究FV/FM用作城市人工水体藻华监控预警指标的可行性。结果表明,曲阳公园、黄兴公园的FV/FM分别在0.57~0.71和0.58~0.63之间;人工模拟昼夜日照和温度变化培养曲阳公园藻华的水藻得到,藻类生长适应期FV/FM<0.60,对数期FV/FM>0.60,FV/FM与藻类生物量无显著相关性,仅反映藻类所处生长阶段。分析FV/FM和叶绿素a与浊度、COD、TN、TP的相关性得到,FV/FM能兼顾藻类在富营养化水体中的生理环境和生长特性,综合反映了藻华在城市人工水体形成相关的物理、化学、生长特性等因素,对研究水体FV/FM=0.63可作为预警水体藻华发生的阈值。研究成果为城市人工水体藻华暴发的监控、预警提供新的途径和方法。