汉江富营养化动态模型研究

针对汉江富营养化问题，建立水体富营养化动态模型，其特点是不仅能够较好地模拟浮游植物的变化过程，而且能够提供发生水华的原因和生态机理的解释。最后汉江武汉段1998年发生的水华事件为实例进行模拟，结果表明模型合理可信。     

太湖富营养化控制机理模拟

建立了一个将三维风生湖流模型,水质模型和富营养化模型耦合的数学模型,该模型不仅可以对太湖的风生湖流,总磷、总氮、COD等水质要素进行模拟,还可以模拟藻类在太湖中的生长和消亡情况以及其随风生湖流迁移的规律;在模型中,还考虑了水温、总氮、总磷和太阳辐射等环境生态因子对藻类生长率的影响,并且将模拟结果与1998年太湖的实测资料进行了对比,结果表明:该模型对风生湖流、总磷、总氮的模拟都是切合实际的,以叶绿素a浓度描述的藻类浓度的模拟值也能较好的拟合实测值。     

淀山湖富营养化控制的模型研究

针对淀山湖富营养化严重的问题,应用USEPA的AQUATOX模型对淀山湖水体中营养盐时间变化规律和藻类生长演替进行了研究。在对模型率定、验证的基础上．对水力条件、污染源等富营养控制方案的效果进行模拟。模拟结果显示：该生态模型较好地模拟了常规水质和藻类的动态变化;改善淀山湖的水力条件,能有效控制蓝藻水华的暴发;淀山湖污染负荷主要来自于上游负荷;在控磷和控氮的对比上．蓝藻对于控制磷比较敏感。对于淀山湖富营养化的治理应采取控源与生态修复并举的方式,这样有利于有效稳定水质改善的效果。     

生态模型在水体富营养化研究领域的应用进展

生态模型在水体富营养化研究领域的应用拥有巨大潜力,为帮助初学者尽快掌握近年来生态模型在水体富营养化领域的研究成果,运用CiteSpace梳理了2008-2018年生态模型在水体富营养化领域的应用进展,以期为生态模型在水环境领域的广泛应用提供参考.以WoS（Web of Science）核心库收录1 523篇文献和CNKI（中国知网）数据库收录的3 779篇文献为样本数据源,通过可视化分析软件CiteSpace进行相应的数据挖掘和计量分析,提炼出生态模型在水体富营养化领域应用进展、前沿热点、演化路径和未来趋势.采用文献调研、分类梳理的方法,系统地分析和总结了EFDC系列模型、CE-QUAL-W2模型、DYRESM-CAEDYM模型、AQUATOX模型、Vollenweider（VOL）模型、PCLake模型、MIKE系列模型、WASP模型在水体富营养化领域应用现状、局限性、不确定性来源及注意事项.结果表明:2008-2018年国外研究应用热点主要涉及富营养化、营养盐循环对水生态系统的影响、气候变化及富营养化水体的管理等领域;国内热点研究则主要集中在水体富营养化问题相关领域应用.研究显示,新型试验数据的采集与获取（遥感数据、高频传感器）、大数据、数据-模型耦合及数据同化、生态建模之间耦合等应用是未来发展趋势.      

富营养化生态模型研究探讨

文章探讨了生态模型的概念、富营养化生态模型的研究状况,并介绍了富营养化湖泊典型生态模型,包括磷与湖泊富营养化相关模型以及生态动力学模型,简要介绍了我国已的湖库生态动力学模型的应用,最后分析了富营养化生态模型的问题和展望.     

五里湖湖滨带富营养化评价

通过对五里湖湖滨带水质的监测,Chla值范围为19.96～33.77 mg/m3;TN范围为3.51～7.15mg/L;TP范围为0.119～0.249mg/L;高锰酸盐指数范围为8.381～10.16mg/L;SD范围为0.35～0.58m。利用灰色聚类法对五里湖湖滨带进行富营养化评价,结果表明:该地区处于富营养状态。Chla与TP、高锰酸盐指数间呈显著的正相关关系,TN、SD与Chla间的相关性较差。磷是五里湖湖滨带富营养化的限制性因子。     

渔网围栏介质对太湖梅梁湾富营养化水体的改善

在太湖梅梁湾强化净化示范区内布设了渔网围栏工程,研究了围栏介质对水体的净化效果.研究结果表明,围栏介质能显著提高水体透明度,在1月份的试验中水体透明度提高了20cm,在6月份的试验中水体透明度提高了30cm;2次试验中的水体叶绿素a、总磷(TP)和总氮(TN)的削减率分别为62.5%、22.5%、37.8%和43.8%、30.9%、60.5%;据此估算,示范工程区的渔网围栏每年大约能去除TP和TN的量分别为40.5,963.6kg.     

利用沉水植物治理水体富营养化

文章论述了沉水植物的生态功能，着重介绍了富营养化水体沉水植被恢复的基础理论、限制因子、先锋物种选择研究的进展。指出针对华南地区水体富营养化生境和沉水植物特点进行相关理论和技术研究的必要性。     

滇池富营养化生态动力学模型及其应用

在研究滇池碳、氮,磷时空分布、藻类动力学,浮游动物动力学以及沉积与营养源释放的基础上,建立了生态动力学模型,并与箱模型耦合,建立了生态动力学箱模型。模拟了浮游植物,计算了TP,TN和COD的水环境容量和削减量。所得结果较好地与实际符合,为滇池的水污染控制打下了基础。      

太原市迎泽湖富营养化控制的模型研究

针对湖泊富营养化问题,对太原市迎泽湖进行资料收集和长期水体监测,综合水动力模型、水质模型,融合参与湖泊富营养化的各种生命活动过程,建立湖泊富营养化耦合模型,用实测水质数据进行参数率定与验证,选取总氮、总磷、叶绿素a及透明度4项因子进行模拟,得出迎泽湖营养物质输移扩散及时空分布规律.结合迎泽湖实际情况,从补水方式、补水频率以及改变湖泊柔性结构三方面,提出改变水动力条件的方案并进行数值模拟,研究了各方案水动力、物质输移扩散的改进效果,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,其浓度变化范围在0.035~0.105mg/L之间;藻类等浮游植物迅速增殖导致水质恶化水华暴发,而采取加大湖水水力循环和改善入口水质的控制方案,可有效改善湖水水质.     

Three-dimensional eutrophication model and application to Taihu Lake, China

Taihu Lake, the largest freshwater shallow lake in eastern China, has suffered from severe eutrophication over the past two decades. This research developed a three-dimensional eutrophication model to investigate the eutrophication dynamics. The model fully coupled the biological processes and hydrodynamics, and also took into account the effects of sediment release and the external loads from the tributaries. After sensitivity analyses, the key parameters were defined and then calibrated by the field observation data. The calibrated model was applied to study the seasonal primary productions and its regional differences. The comparisons between model results and field data in year 2000 indicated that the model is able to simulate the eutrophication dynamics in Taihu Lake with a reasonable accuracy. From the simulation experiments, it was found that the meteorological forcing have significant influences on the temporal variations of the eutrophication dynamics. The wind-induced circulation and sediment distribution play an important role in the spatial distribution of the algae blooms.     

湖泊富营养化研究中的主要科学问题——代“湖泊富营养化研究”专栏序言

湖泊富营养化是我国湖泊当前面临的最为突出的环境问题之一,入湖生源要素循环失衡,蓝藻水华暴发与成灾机理,湖泊水生态系统退化与修复机制,以及湖泊管理科学基础等均是我国湖泊富营养化防治研究中急待解决的科学问题与理论基础.     

Cyanobacteria-/cyanotoxin-contaminations and eutrophication status before Wuxi Drinking Water Crisis in Lake Taihu, China

After the appalling “Wuxi DrinkingWater Crisis”, increasing investigations concerning the contaminations of cyanobacterial blooms and their toxins in Lake Taihu have been performed and reported in the last two years. However, information regarding these issues before the crisis in 2007 remained insu cient. To provide some background data for further comparisons, the present study reported our investigations conducted in 2004, associated with the cyanotoxin contaminations as well as the eutrophication status in Lake Taihu. Results from the one-year-study near a drinking water resource for Wuxi City indicated that, unlike the status in recent two years, cyanobacteria and chlorophyta are the co-dominance species throughout the year. The highest toxin concentration (34.2 ng/mL) in water columns occurred in August. In bloom biomass, the peak value of intracellular toxin (0.59 g/mg DW) was determined in October, which was lag behind that in water column. In addition, MC-RR was the major toxin variant throughout the year. During the study period, nutrients levels of total nitrogen and phosphorus were also recorded monthly. Results from the present study will lead to a better understanding of the eutrophication status and the potential risks before “Wuxi Drinking Water Crisis”.     

太湖底泥疏浚的水环境质量风险性分析

采用基于因子分析的主成分分析法将五里湖的16个水质参数概括为5个主成分,研究了各主成分以及其综合主成分在疏浚前后的变化,并以此为依据就底泥疏浚对水环境质量的影响进行了评价.结果表明,疏浚过程中,五里湖疏浚区的综合主成分得分最高,为1.15,水质综合排名在最后,水体色度和污染指数(F1)也达到最高值5.0;同时对照区综合主成分得分以及水体污染和色度指数(F1,F2)也相应升高,水质质量明显下降;这说明疏浚运作具有促进表层沉积物发生再悬浮和扩散作用,以及沉积物中内源性营养盐和重金属离子的释放作用.采用Monte Carlo随机采样法,利用平衡分配模型模拟和预测了疏浚过程中悬浮沉积物中重金属离子释放的阈值,结果表明疏浚过程中大部分重金属离子由悬浮沉积物向水体中释放的风险性较高,可信度达到90%以上,尤其是重金属离子Ni²⁺以及非金属污染物As释放的风险性较大,其可能的释放量分别分布在各自地表水环境质量标准EQS的28.6%～+∞之间和34%～+∞之间,说明底泥疏浚具有导致五里湖水体环境质量短期恶化的风险.此外,Monte Carlo随机采样分析方法应用也许可为湖泊底泥疏浚生态风险评价提供一条新的途径.     

景观水体富营养化模拟过程中藻类演替及多样性指数研究

采用微宇宙培养法,模拟微污染景观水体富营养化过程,研究其浮游藻类演替状况及生物多样性指数结果表明,最终优势藻种为黄藻门.通过计算9种生物多样性指数(Margalef's、PIE(种间相遇几率)、Menhinick's、Shannon-wiener、Simpson's、McNaughton's dominance index、Species、OD(多样性测度指数)、Monk)对景观水体富营养化过程中浮游植物演替趋势进行评价,发现其中仅2种多样性指数适于静态景观水体富营养化研究,分别为Monk多样性指数及Menhinick's多样性指数,而其它指数都不够准确.     

应用浮游植物群落结构指数评价海域富营养化

探讨了浮游植物对海水富营养化程度的指示作用,并用浮游植物群落结构指数对天津近岸海域的富营养化水平进行了现状评价,结果表明,天津近岸海域水质基本属中营养水平,但某些站位在有些季节呈严重的富营养水平,并呈现枯水期和丰水期高,平水期低的特征,与化学指标的评价结果相比,结果基本一致,说明该方法是可行的,特别是当浮游植物大量繁殖,消耗了大量的营养盐,生物学指标更能正确合理地进行水质评价     

Study on pollution and eutrophication in the Chaohu Lake

Effect of the pollution on the Chaohu Lake ecosystem has been described based on the results obtained by analysis of water samples and field survey. The environmental behavior of pollutants and their toxicity is discussed in relation to biological effects. Most of the chemicals identified by GC/MS are biodegradable in the water environment except for some organochlorinated hydrocarbons and PAHs. The pollution of the water body particularly cutrophication has led not only to disruption of natural scenic beauty, but also to changes of biotic communities and extinction of certain species. Deterioration of water quality, eutrophication in particular have certainly had an impact on aquatic organisms and on the human health in this region.     

基于云模型的水体富营养化程度评价方法

水体富营养化程度评价对生态环境保护具有重要意义.针对水体富营养化程度评价不可避免的模糊性和随机性的特点,本文引入云模型的方法,对我国14个代表性湖库的富营养化程度进行评价.根据确定的评价标准,生成各评价因子隶属于各级别的综合云模型,并针对湖库实测资料,得到各评价物的确定度,由最大确定度决定湖库营养化级别.将该法所得结果与湖库实际水质状况、国内外应用较为广泛且简便的营养状态指数、评分公式法及模糊综合评价法所得结果进行对比,发现评价结果真实可靠,计算过程简洁明了,验证了该方法的可行性和有效性.