Application of Bayesian regularized BP neural network model for analysis of aquatic ecological data-A case study of chlorophyll-a prediction in Nanzui water area of Dongting Lake

Bayesian regularized BP neural network（BRBPNN） technique was applied in the chlorophyll-α prediction of Nanzui water area in Dongting Lake. Through BP network interpolation method, the input and output samples of the network were obtained. After the selection of input variables using stepwise/multiple linear regression method in SPSS i1.0 software, the BRBPNN model was established between chlorophyll-α and environmental parameters, biological parameters. The achieved optimal network structure was 3-11-1 with the correlation coefficients and the mean square errors for the training set and the test set as 0.999 and 0.000？8426, 0.981 and 0.0216 respectively. The sum of square weights between each input neuron and the hidden layer of optimal BRBPNN models of different structures indicated that the effect of individual input parameter on chlorophyll- α declined in the order of alga amount 〉 secchi disc depth（SD） 〉 electrical conductivity （EC）. Additionally, it also demonstrated that the contributions of these three factors were the maximal for the change of chlorophyll-α concentration, total phosphorus（TP） and total nitrogen（TN） were the minimal. All the results showed that BRBPNN model was capable of automated regularization parameter selection and thus it may ensure the excellent generation ability and robustness. Thus, this study laid the foundation for the application of BRBPNN model in the analysis of aquatic ecological data（chlorophyll-α prediction） and the explanation about the effective eutrophication treatment measures for Nanzui water area in Dongting Lake.     

引滦水中不同形态天然有机物的卤代活性

用过滤、ＸＡＤ树脂吸附和阴离子树脂吸附等方法将引滦水中的天然有机物分离为悬浮态、憎水化合物、腐殖酸类化合物、非腐殖酸类阴离子化合物和其它亲水化合物。分别对不同形态有机物进行氯化处理，测定了产物中的挥发性卤代烃。结果表明，引滦水中天然有机物的主要氯化产物是氯仿和一溴二氯甲烷，此外还生成少量二溴一氯甲烷。悬浮态有机物和溶解态腐殖酸是生成氯仿的最重要母体，一溴二氯甲烷和二溴一氯甲烷则大多来源于溶解态腐殖     

细菌群落结构对水体富营养化的响应

于2005年2月在太湖不同营养水平湖区采集水样,寞接提取水样的总DNA,以细菌16SrDNA通用引物进行V3区PCR扩增,产物经DGGE(变性凝胶梯度电泳)分离后,获得水体细菌群落的16SrDNA指纹图谱;并运用FDC(表面荧光直接计数)方法对细菌丰度进行了测定.结果表明,水体中细菌的群落结构随着水体富营养化程度的改变产生明显变化,细菌数量呈现随水体营养水平增加而上升的趋势,营养水平较低的湖心区细菌数量仅为2.87×106 cells·mL-1,超富营养化的五里湖区水体中.细菌数量高达5.92×106cells·mL-1;细菌群落多样性随水体营养水平增加呈现显著的下降趋势,在超富营养化的1#、2#采样位点,细菌DGGE主要条带数量仅为23条,在沉水植物丰富区(贡湖湾)细菌DGGE主要条带数量达33条.PCA(主成分分析)的聚类结果表明,太湖水体中不同营养水平下的细菌群落多样性可大致归为3种类型,超富营养化的五里湖区水体细菌群落结构与梅粱湾及汞湖湾存在明显不同,可以大体归为超富营养类型、藻型湖区及草型湖区类型3种.此结果反映了水体富营养化过程中,由于营养物质的增加,促进了某些类群微生物的大量繁殖,水体中微生物的生物量显著增加;生态环境条件的恶化,造成了微生物多样性的下降,这可能导致原本稳定的水生态系统脆弱化.     

繁茂膜海绵滤食养殖水体中过剩饵料的研究

繁茂膜海绵(Hymeniacidon perleve)可滤食养殖水体中的残饵。对活体饵料新月菱形藻(Natzchia closterum),在无营养盐条件,5 g鲜重海绵处理300 mL,藻数量为1.62×106/mL的藻液240 h后,处理组藻的平均浓度仅为对照组的2.9%,为初始浓度的17.2%;在有营养盐条件,5g鲜重海绵处理300 mL,藻数量为0.87×106mL-1的藻液220 h后,对照组的藻仍处于指数生长期,此时处理组藻的平均浓度仅为对照组的0.05%,为初始浓度的64.4%。对死体海参饵料—藻粉和鱼粉蛋白等,由于海绵的滤食作用,海水中颗粒物的浓度随时间增加而呈指数曲线降低。1.5 g鲜重海绵处理200 mL,含200 mg/L海参饵料的海水,在第4d时,海绵已滤食72.6%的颗粒物,有机颗粒物的最大比截留速率为21.6×10-3/d.L。同时,海绵的生物量明显增加。     

自然水体生物膜及其在水环境中的作用

自然水体生物膜在决定水环境中痕量污染物的迁移、最终归宿、生物地球化学特性、生物可利用性和毒性过程中起着非常重要的作用。本文结合国内、外的研究，简述了自然水体生物膜的定义、组成、吸附特性以及在环境中的作用，分析了该研究领域存在的主要问题，展望了自然水体生物膜的研究前景。     

天然沸石吸附技术防治暴雨径流氮磷污染

文章介绍了滇池流域水污染现状，阐明了污染的主要原因。指出了沸石优良的吸附和离子交换性能及影响因素。并结合在控制暴雨径流氮磷污染的现场实验，指出其广阔的应用前景。     

连江地热水排放对水体、土壤和农作物的影响研究

探讨了连江地热水利用排放对水体、土壤农作物、鱼类的影响，为今后保护环境和合理开发利用地热水提供科学依据。     

水体有机污染物的超声空化降解研究近况

论述了近年来超声空化效降解水体中有机毒性污染物的进展情况，主要涉及如五氯酚盐，苯，氯苯等的超声空化降解规律。     

从水质角度论黄河干流水资源

在分析1997，1998和1999年黄河干流水质监测数据及取水口水质水量资料的基础上，结合水体用途，从水质的角度对黄河干流水资源做出相关评价，并提出了水资源功能容量和水资源功能亏缺的概念，结果表明：黄河干流取水口处水质对取水水体用途的影响显著；1999年黄河干流具备水资源功能的取水量为159．42亿m^3，不具备水资源功能的取水量为80．94亿m^3，与水资源功能容量相比，黄河干流水资源功能亏缺相对较大；且在1997－1998－1999年间，干流水资源功能亏缺存在增加的趋势。     

珠江广州河段水体、沉积物及底栖生物体内多氯联苯有机污染物的初步研究

珠江广州河段多氯联苯有机污染物的初步调查研究结果表明，广州河段7个样点水体中多氯联苯类有机污染物平均含量为2．3ng/L，各点含量无显差异；沉积物中多氯联苯类有机污染物平均含量为31．52μg/kg，各点有显差异，其中以广州河段南航道y03样点最高；底栖生物体内多氯联苯含量平均含量为181．77μg/kg。多氯联苯在水体、沉积物及生物体三之间存在明显的富集和放大作用。