芦苇和藨草对不同程度富营养化水体的净化效果研究

通过设置3种浓度梯度的富营养化水体净化实验,研究了芦苇和藨草的生长状况及其对富营养化水体中N、P的去除效果。结果表明:芦苇和藨草在3种梯度的富营养化水体中均能正常生长,并对水中N、P有明显的去除效果。藨草在处理轻度和中度富营养化水体时要比芦苇占优势,在重度富营养化水体中,芦苇对N、P的去除能力要高于藨草,且二者对水中TP的净化效果要好于TN。通过对受试水样的TN、TP浓度随时间变化的动态曲线拟合得出,水体中TN、TP的浓度随时间变化呈负指数衰减,芦苇和藨草对富营养化水体的净化率随其在水体中停留时间的延长而递增。实验结果为利用挺水植物修复富营养化水体的模式和机理的深入研究提供了科学依据。     

乌梁素海Chl-a时空分布及相关水质因子研究

根据2010年1月-2015年11月乌梁素海水质因子监测数据,分析其Chl-a的时空分布及其与主要水质因子的相互关系.结果表明:河套灌区农田退水对乌梁素海Chl-a浓度变化产生较大影响,入口区高于湖心区与出口区.从空间分布上来看,Chl-a浓度分布呈现出入口区>湖心区>出口区的趋势;从时间分布上来看,呈现5月份>7月份>3月份>11月份>9月份>1月份,枯水期>丰水期>平水期.在采样时间段内,Chl-a与NO3-N与NO3-含量比成正比.     

基于MODIS的乌梁素海“黄苔”监测预警系统

乌梁素海暴发的"黄苔"对其周边地区的生态、经济造成了严重的破坏,对"黄苔"进行监测预警对于改善湖区及周边地区的生态环境以及经济的可持续发展具有重要意义。以物联网的4层设计内涵思想为指导,构建了基于MODIS数据的乌梁素海"黄苔"监测预警系统,实现了"黄苔"监测预警平台的信息化与系统化。经验证,该模型的计算结果合理、可靠,基本达到了业务需要的精度。     

普通克里格法在乌梁素海水体富营养化研究中的应用

以位于我国北方半干旱地区的河套灌区中草型浅水湖泊乌梁素海为研究对象,将实测数据与空间数据应用普通克里格法的理论与方法,尝试研究乌梁素海水质参数空间分布特性。结果显示,乌梁素海水质参数的空间结构变异性是客观存在的,各水质参数都具有块金效应;并对乌梁素海水质参数进行克立格插值,为进行水体富营养化评价可以提供更为直观的水环境信息。研究表明乌梁素海水体富营养化程度十分严重,属于中、重度富营养化,研究结果对乌梁素海的湖泊水环境管理具有一定的参考价值。     

乌梁素海冰盖中微塑料的分布特征及其与盐度、叶绿素a的响应关系

目前关于淡水湖泊冰盖中微塑料的分布特征研究还鲜见报道.为阐明乌梁素海冰盖中微塑料的赋存特征以及其与冰盖盐度、叶绿素a浓度之间的响应关系,通过野外采样、显微镜观察、傅里叶红外光谱测定和相关性分析等方法,对冰封期乌梁素海冰盖中微塑料的丰度、颜色、形状和种类进行鉴定,通过相关性分析探求微塑料在冰盖中的分布特征及其与盐度、叶绿素a之间的响应关系.结果表明,乌梁素海冰盖中微塑料平均丰度为56.75~141 n·L^-1,约为乌梁素海表层水体中微塑料丰度的10~100倍;纤维状为最常见的微塑料类型,其次是碎片状.乌梁素海冰盖中微塑料的丰度在水平方向上呈现出从上游到下游逐渐递减的趋势,在垂直方向上则与盐度呈显著正相关,表层冰和底层冰丰度大于中层冰和近底层冰;微塑料丰度与叶绿素a浓度则未发现相关性.此外,受冰盖对水体中微塑料颗粒捕获效应的影响,微塑料在冬季被临时储存于冰盖中,直到春季又被重新释放进入水体.本研究可为乌梁素海微塑料的污染治理提供参考和借鉴.     

基于TM影像的乌梁素海叶绿素a浓度反演

首先选取预处理后乌梁素海TM影像的单波段及波段组合与实测叶绿素a浓度进行分析,发现相关性很低。然后,结合乌梁素海的水利条件和自身特点,把湖区分为两个区,发现波段组合(TM1+TM2+TM4)/TM3和TM4/TM3与叶绿素a浓度有较高的相关性。最后,选取误差较低的波段组合(TM1+TM2+TM4)/TM3建立线性模型,实时、快速地反演乌梁素海湖区叶绿素a浓度,与实地情况吻合,为乌梁素海"黄苔"预警提供理论依据。     

乌梁素海浮游动物与底栖动物调查及水质评价

于2004年4,8和10月及2005年1月分别对乌梁素海浮游动物进行了监测,共检出浮游动物34属62种. 其中,原生动物11属16种;轮虫17属33种;枝角类4属4种;桡足类5属9种. 大型浮游动物的年均丰度为687 L-1,年均生物量为3.498 5 mg/L;原生动物年均丰度为2.508×104 L-1,年均生物量为0.125 4 mg/L. 于2004年8和10月进行了2次调查,共获底栖动物4科11种,底栖动物平均丰度为3 031.4 m-2,平均生物量为71.672 g/m2. 调查结果显示,随着季节的变化,浮游动物的丰度及生物量变化幅度很大,夏季最高,春季次之,秋、冬两季极低. 利用浮游动物和底栖动物的生物量作为水体状况评价指标,对乌梁素海营养状况进行的初步评价表明,乌梁素海水体处于富营养化状态.      

基于GIS的乌梁素海水体富营养化状况的模糊模式识别

利用基于MATLAB 7.0实现的模糊模式识别交叉迭代模型对2006年5—10月分布于乌梁素海各水体功能区的21个水质监测点的富营养化等级进行了模糊模式识别,并在GIS技术支持下,用Arcview的空间分析功能绘制富营养化等级识别结果、对富营养化状态影响权重最大的评价指标总氮(TN)含量和富营养化状态控制元素总磷(TP)含量对应的富营养化等级水体和地表水质等级水体的空间分布月变化Grid专题图.将富营养化状态变化及其分布区域与乌梁素海同期水质监测指标浓度变化及其分布区域进行对比分析及验证.结果表明,富营养化等级识别结果的时空分布与实际情况相符,能够比较准确地反映富营养化等级定量的时空变化趋势.      

草型湖泊（乌梁素海）氮循环转化规律的研究

本文针对乌梁素海的生态现状，建立了氮循环转化概念图，分析了有机碎屑氮、氨态氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮间的转化关系，描述了芦苇、水草、浮游植物、浮游动物、鱼、底栖动物组成的食物链中氮的循环规律。     

乌梁素海污染现状及驱动因子分析

乌梁素海湖泊位于我国北方半干旱地区的河套灌区内,属于典型的草型浅水湖泊。由于所处地区的特殊水文气象条件与灌区的影响,乌梁素海的水环境污染问题必定有其特殊性,文章将实测的湖泊水质监测数据与空间数据结合,采用基于因子分析的主成分方法将乌梁素海的水质参数概括为5个主成分,即:污染特征指标、湖泊形态特征指标、植物生长环境指标、水体酸碱指标、水体藻类生物量指标。进一步分析讨论各主成分的意义以及结合地区特征指出湖泊污染的驱动因子,为湖泊水体的合理利用与污染的治理提供科学依据。