聚类-因子分析在太湖水质参数评价中的应用

为明确太湖水质恶化的主要影响因子,利用2005年太湖常规监测数据,通过聚类-因子分析法对太湖水质参数进行了分析.结果表明,聚类分析将太湖按其污染程度分为4个湖区,这4个湖区在污染状况上的空间分布与太湖富营养化分布趋势基本一致.通过对4个湖区因子分析发现,湖区Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的第一主成分都含有营养盐,表明营养盐与水质关系密切,是控制这3个湖区水质的主导因素.由于各湖区所处的地理位置以及人为因素所产生的影响不同,主导因素营养盐的种类也不同.湖区Ⅰ主要受磷营养盐控制;湖区Ⅱ主要受氮营养盐控制;湖区Ⅲ主要受氮、磷营养盐的共同控制,属于全湖营养盐富集区,富营养化水平较高;湖区Ⅳ主要受叶绿素、温度和砷的控制.由此判断,先对太湖进行聚类分析,然后对分类湖区进行因子分析的方法具有较高的可行性;太湖水质恶化一方面受营养盐与叶绿素的决定性影响,另一方面砷化合物的影响也很大,由于砷具有一定的毒性,其对太湖水质的影响不容忽视.     

太湖多环芳烃的历史沉积记录

通过分析测定太湖上、下2个典型湖湾(梅梁湾和东山胥口湾)沉积钻孔中多环芳烃的垂直分布和含量特征,结合210Pb定年,重建了该地区多环芳烃的历史沉积记录.研究发现,梅梁湾沉积物PAHs污染年代早并重于胥口湾,但两地PAHs污染类型基本相似.在剖面深度0～28cm范围内,梅梁湾和胥口湾多环芳烃的沉积通量范围分别为40～320ng·cm-2·a-1和13～150 ng·cm-2 a-1.自上世纪40年代起,梅梁湾沉积物中的PAHs通量呈不断上升之势,近25年来增加更为迅速,可能源于太湖北部湖区乡镇工业的快速发展;而胥口湾的PAHs污染只在1990年之后才开始加重,并呈急剧增加之势态.太湖沉积物中的多环芳烃主要为热(燃烧)成因来源,沉积物中高环PAHs的比例呈递增趋势,流域内能源消耗和机动车尾气排放的增加是其主导因素.多环芳烃的沉积记录很好的反映了周边地区社会经济的发展变化,反映了人类活动与水环境污染状况之间的关系,提示经济发展过程中环境保护的相对滞后.     

太湖水-气界面CO2交换通量观测研究

基于2003-01～2005-06利用静态箱法对太湖水-气界面CO2交换通量的观测,对太湖水-气界面交换通量的变化特征进行了分析研究.结果表明:太湖水-气界面CO2交换通量存在明显的日变化,春、夏、秋、冬4季日平均通量分别为-0.79 mg/(m2·h)、-4.89 mg/(m2·h)、-4.06 mg/(m2·h)和-2.56 mg/(m2·h),太湖均是CO2的汇.一般污染越重的区域,CO2通量值越大.藻型湖区水-气界面CO2交换通量季节变化不明显,草型湖区水-气界面CO2交换通量季节变化很明显,夏秋季高,冬春季低.CO2通量变化的可能相关因子还有天气情况、太阳辐射、风速及水温、pH、TA、Chla、TC、TN和TP等.     

洮滆水系湖库富营养化生态风险的特点与比较

茅东水库、长荡湖、涌湖、太湖竺山湾是洮滆水系从上游到下游排列的4大典型湖库,2008年的监测分析表明,氮、磷是该水系湖库富营养化的主要污染因子,并沿流域呈加剧趋势,上下游TP质量浓度为0.081～0.296 mg/L,差异小,而TN质量浓度为0.314～5.67 mg/L,差异大,长荡湖到涌湖是洮滆水系首要污染物TN快...     

太湖生态修复治理工程

太湖是我国第三大淡水湖泊,也是流域的重要水体。近年来,随着人口的增长,经济高速发展,人为社会经济活动影响,水资源系统受到很大冲击,水质变劣,湖体富营养过程加剧,生态环境受到明显损害,制约了流域社会经济的可持续发展。要实现流域水资源的可持续利用,必须加快水污染综合治理。除陆域实施严格的达标治理、河网水质调控、农业面源及生活污水治理外,太湖湖体生态修复和富营养化治理已为当务之急。目前应尽早实施：①太湖重污染区底泥的生态疏浚,减少底泥释放二次污染。②利用浮床陆生植物治理太湖典型富营养化水域,利用生物吸收、降解,继而富集营养盐,净化水质。③建立环湖湿地保护带。④恢复和重建湖滨带水生植被,实现长效生态管理和调控。⑤生态渔业工程,有效控制过度养殖,恢复湖泊生态良性循环。⑥藻类采集和资源化再利用。⑦强化流域管理。     

稻季施用不同尿素品种的氮素径流和淋溶损失

在太湖地区乌栅土上,利用大型原状土柱研究不同尿素品种、施肥量处理在稻季氮素径流和淋溶损失.结果表明,包膜尿素在基施情况下,田面水总氮浓度始终接近对照水平,通过径流损失的可能性很小.尿素处理施肥后2d内田面水氮浓度达最高值,随后急剧下降,施肥与径流产生时间的间隔是决定径流氮排放大小的关键因素,施肥5d后的降雨不易造成大的径流排放,氮径流损失与尿素施用量呈显著正相关.各处理间的氮素淋溶排放无显著差异,在2.66～3.25kgN/hm²之间;淋溶液中NO₃^--N浓度最高为0.83mgN/L,在正常施肥情况下,此类土壤氮的淋溶不会造成地下水NO₃--N的严重污染.     

太湖浮游植物生物量的周期性变化

于2002年定点观测了太湖梅梁湾水体5个层位上的悬浮质和叶绿素含量,同时比较了太湖近6年的叶绿素和悬浮质检测结果.将叶绿素及其与悬浮质的比值的平均数作为对生物量的衡量指标.结果表明,浮游植物生物量呈现相同的多峰型变化,2个峰之间平均间隔约为50d.在太湖水华优势种微囊藻(Microcystis spp.)室内分解试验的基础上,检测到的生物量波动周期与微囊藻细胞分解和生长过程所需的时间之和(43～50d)是一致的.讨论了生物量波动周期与多种环境因子的相关性.     

大型浅水湖泊内源营养盐释放的概念性模式探讨

通过在太湖开展的风浪与底泥悬浮的野外观测,结合分层采取水样并分析水体中溶解性营养盐的浓度随深度的变化结果,发现在水土界面的上覆水中营养盐浓度有突然增加的现象,指示着沉积物对上覆水营养盐浓度有影响.对沉积物中孔隙水营养盐浓度随深度的变化分析,表明了沉积物孔隙水中营养盐浓度变化与氧化还原环境的关系.结合水动力作用,提出了大型浅水湖泊水动力作用导致底泥悬浮,从而使得底泥中的可溶性营养物质释放这一内源释放的概念性模式.     

太湖入湖河流流量简易测量法--中泓一点法

通过利用经典测试法与多普勒测流仪对太湖入湖河流流量进行的比对分析,找出了太湖入湖河流流量的简易测试方法——中泓一点法。在河流中泓0．6倍水深处测流．可得到入湖河流流量70％的精度;若要保证得到入湖河流流量为80％精度,则需在中泓0．8倍水深处施测。     

冬季净化湖水的效果与机理

为了做到全年改善饮用水水质,需要研究在冬季怎样有效净化水质的问题为此,在太湖重富营养化水域进行了人工生态系统工程改进试验．结果表明,采用若干措施后,能大大地改善水质;滞留时间<2d时,工程内净化效果不明显;滞留时间延至7d左右时,水质指标能改善50％－80％;工程内水质净化的机理为高等水生植物及其共生细菌的共同作用,使人工生态系统工程成为抵抗环境变化的稳定生态系统,使水质变化处于良性循环;而滞留时间<2d或在人工生态系统工程外,水质变化处于恶性循环