我国湖泊富营养化程度评价方法的探讨

本文通过对我国14个代表性湖泊富营养化调查资料的分析,就我国湖泊富营养化程度的评价参数、标准和模式进行了有益的探讨。所提出的评价方法较好地反映了我国湖泊的实际情况。     

基于MODIS数据遥感反演呼伦湖水体总磷浓度及富营养化状态评价

水体中总磷的浓度是衡量水环境的重要指标之一,对于水质和富营养化评价的研究具有重要意义。利用遥感卫星反演TP浓度并进行湖泊富营养化评价可以对湖泊TP浓度分布及富营养化程度进行全面整体监测,对水体水质实时动态监测和富营养化、洪灾等应急处理有较大的实用价值。以呼伦湖为研究区域,分别用2012年8月5日和2013年7月2日13个取样点的实测TP浓度值并结合同一天MODIS影像,进行TP浓度的特征波段选择,建立了基于MODIS遥感影像的半经验回归模型并进行验证,然后,应用模型反演呼伦湖2013年5—10月水体TP浓度值并结合舒金华修正营养状态指数模型进行富营养化评价。结果表明,在呼伦湖流域应用MODIS数据500 m分辨率中的第6、7波段可以较好地模拟水体中的TP浓度,呼伦湖2013年5—10月TP浓度分布较均匀,水体呈富营养化水平,与日常观测和其他学者得到的结果一致。研究表明,模型具有一定的预测能力,利用MODIS影像可以较好地对湖泊水体TP浓度进行反演并评价富营养化水平。     

湖泊富营养化模型的研究进展

湖泊的富营养化是全球普遍关注的环境问题之一.湖泊的富营养化模型是防治、修复和治理湖泊富营养化的重要决策工具.按研究的侧重点不同,将湖泊富营养化模型分为简单回归模型、水质模型、生态模型和生态-水动力水质模型,并分别回顾了四类模型的研究进展.最后指出湖泊富营养化模型的发展趋势,强调不确定理论、3S技术、耦合模型是今后湖泊富营养化模型研究的重点,应在此基础上建立通用的模拟、预测、评价和优化模型,为湖泊富营养化管理提供科学依据.     

湖泊富营养化模型的研究进展

湖泊的富营养化是全球普遍关注的环境问题之一.湖泊的富营养化模型是防治、修复和治理湖泊富营养化的重要决策工具.按研究的侧重点不同,将湖泊富营养化模型分为简单回归模型、水质模型、生态模型和生态-水动力水质模型,并分别回顾了四类模型的研究进展.最后指出湖泊富营养化模型的发展趋势,强调不确定理论、3S技术、耦合模型是今后湖泊富营养化模型研究的重点,应在此基础上建立通用的模拟、预测、评价和优化模型,为湖泊富营养化管理提供科学依据.     

基于Vague集的集对分析在湖泊富营养化评价中的应用

针对湖泊富营养化评价的不确定型多属性决策问题,提出了Vague集的集对分析模型,详细介绍了集对分析和Vague集的基本理论、Vague集的表示方法和Vague集相似度的同异反状态关系.建立了湖泊富营养化评价指标体系,引入了超标权重确定各湖泊指标权重,再依据待评湖泊关于等级i特征的Vague集和理想Vague集的相似度构成特征值法确定评价等级,并应用该模型对我国9个湖泊的富营养化程度进行了评价,该方法的评价结果与实际情况基本相符,为湖泊的治理和保护提供了科学依据.     

湖水源热泵系统尾水排放对湖泊富营养化进程的影响研究

以重庆市开县人民医院湖水源热泵工程为例,通过对该工程运行期间尾水受纳湖泊水域水温、氮、磷和浮游植物的长期监测,研究了湖水源热泵系统尾水对湖泊富营养化进程的影响。结果表明,夏季系统的长期运行导致了排放口附近水域水温的升高;当系统温排水水温在30℃以下时,温排水造成的温升使得排放口附近氮、磷含量升高,蓝、绿藻数量大幅增加,加速了湖泊的富营养化进程;当温排水水温达到33℃以上时,过高的温度会抑制藻类的生长。冷排水使湖泊排放口近水域浮游植物总量降低,且硅藻占总藻的比例增大,冷排水同时抑制了蓝藻和其他一些藻类的生长,对湖泊富营养化有一定缓解作用。但另一方面,由于温差较小,且冷排水的扰动作用加速了湖泊沉积物中营养盐的释放,因而冷排水对湖泊富营养化进程又有一定促进作用。     

底泥营养盐的释磷对富营养化湖泊的影响

富营养化是中国湖泊的重大环境问题。当湖泊的污染外源受到控制以后，由于沉积物（底泥）中营养盐内负荷的存在和释放，湖泊仍然可以发生富营养化。底泥营养盐就成为湖泊富营养化的主导因子，特别是溶解态的磷会逐步释放，成为水体富营养化的主导因子。沉积物中磷的循环在一定程度上决定着富营养化的进程，对水体磷含量有深刻的影响。结合国内外研究动态，对底泥磷形态、磷释放与水体水质的关系作了概述，并对底泥磷释放的研究方向以及控制湖泊富营养化发表了一些见解。     

改进的TLI指数法及其在巢湖营养状态评价中的应用

对巢湖2000—2008年的监测数据运用SPSS做统计分析,得出叶绿素a与总氮、总磷和透明度的相关系数。通过得出的权重结果,分析出与26个湖泊的差异性,构建了改进的综合营养状态指数(TLI)评价方法,并提出评价的4个步骤。以巢湖为例,运用该方法对湖泊的营养状态进行评价,且对巢湖的富营养化程度做了年际和年内变化的综合评价,评价结果显示各营养物指标的相关关系在近30年有了较大变化,巢湖的富营养化现象已日益严重,已从轻度富营养化状态转变为中度富营养化状态。     

底泥磷形态及分布特征对水体富营养化的影响

富营养化是当今中国浅水湖泊面临的重大污染问题。结合国内外的报道,通过大量湖泊水库的实地调查,对各种磷形态的性质和分布特征及转移规律作了深入研究,介绍了水体底泥中磷的物理化学性质、磷的存在形式与转化、磷的分布特征、磷在不同粒径底泥下的含量及转移趋势,为探明水体富营养化提供科学而有力的依据。最后指出了其对湖泊富营养化的影响,并对控制湖泊富营养化提出了见解。     

第一次全国湖泊环境保护学术讨论会在杭州举行

“第一次湖泊环境保护学术讨论会”于1982年10月15日至20日在杭州举行.这次会议是受中国科学环境委员会的委托,由中国科学院南京地理所和杭州市环境科学研究所筹备召开的.从事湖泊环境监测、教学、科研单位、及湖泊环境主管部门的代表82人参加了会议.会议共收到论文和报告55篇,内容涉及湖泊环境监测和评价方法、湖泊水质富营养化、农药和重金属污染、湖泊生态系统、水利工程对湖泊环境影     

热力学理论在湖泊富营养化研究中的应用

本文在分析了生态系统进化的热力学理论（最大能量、最大功率、最大优势原理）的基础上，综述了能量、功率和优势值在国内外湖泊富营养化研究中的应用，说明生态系统进化的热力学理论为认识和研究复杂的湖泊生态系统提供了整体性的途径，并指出为把热力学理论有效地用于湖泊富营养化的研究而应加强的科研工作。     

第一届湖泊环境科学学术讨论会在杭州召开

第一届湖泊环境科学学术讨论会于1982年10月15日至20日在杭州举行。会议受中科院环委会委托,由中科院南京地理所和杭州市环科所筹备召开。我国从事湖泊环境监测、教学、科研单位的代表82人参加了会议。收到的论文和报告内容较为广泛,有湖泊环境监测及其评价、水质富营养化、农药和重金属污染及湖泊生态系统、水利工程对湖泊环境的影响、还有水质标准和规划与湖     

杭州西湖引水扩散过程研究

为评价钱塘江水引入西湖后的替换效果,本研究通过典型水质参数跟踪测量,检出钱塘江水的扩散锋面,进而用数学方法计算各子湖区的江水替换率。本研究在评价富营养化湖泊引水替换效果方面具有高的精度。     

再生水补水人工湖水域聚类划分及水质指标时空分布特征

以天津临港生态湿地公园人工湖水质和水文的调查数据为依据,运用相关性分析和聚类分析将研究水体划分为3类水域。研究了不同聚类水域水温、DO、p H、氮磷营养元素以及Chla的时空分布特征。结果显示,DO、硝态氮、TN、TP与流速呈显著正相关,水温、SS与流速呈显著负相关。Chla与水深呈显著正相关,TN、硝态氮与水深呈显著负相关。断面宽度与所有理化指标均没有显著相关性。3种水域在监测期间N/P比(TN/TP)显示湖泊正在从氮营养元素限制型(N/P7)向适宜藻类生长的营养类型过渡。富营养化评价显示,再生水为补水的临港人工湖在监测期间水质已处于中度富营养,主要贡献因子为COD和TP。     

湖泊水生植物管理方案探讨

根据湖泊水生植物的分布面积及生物量差异,大致可以将湖泊分为水生植物过量生长、水生植物适度生长以及水生植物高度退化、消亡三大类型.对这3种湖泊进行了分析研究,分别拟订了具有针对性的湖泊水生植物管理方案,并提出了湖泊水生植物管理方案实施的前提条件和有效保障措施,对目前中国富营养化湖泊的治理,特别是水生植物恢复工程实施后的后续管理具有一定的借鉴意义.     

骆马湖富营养化和生态状况调查与评价

为了了解骆马湖水质状况，在2005年对骆马湖富营养化状态和生态特性进行了调查，并结合“十五”期间的监测资料进行了分析。2005年骆马湖水体中总氮和总磷的平均值超《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）中Ⅲ类，超标情况分别为0．78倍和0．54倍，达到湖库特定项目Ⅳ类水标准，骆马湖处于轻度富营养化状态。对骆马湖生态特征分析表明，由于该湖泊的形态以及“藻型浊水状态”和“泥沙型浊水状态”交替出现，遏制了湖水从高营养盐含量向全面富营养化状态演变，保障了底栖动物的良好生长环境，从而形成了骆马湖独特的环境生态平衡。     

中国主要湖泊营养氮沉降临界负荷的研究

水体营养氮沉降临界负荷是不致使水体产生富营养化的最高氮沉降量。文中探讨了一种依据湖泊氮质量平衡原理计算营养氮沉降临界负荷的方法。用该方法计算表明 ,我国主要湖泊的营养氮沉降临界负荷比较低 ,大部分小于 1keq· hm- 1 · a- 1 ,部分已为目前的氮沉降量或者两者相当接近 ,意味着只接受氮沉降也能导致这些湖泊产生富营养化。但实际统计结果表明 ,氮沉降在导致受工农业生产和生活影响很大的城市和郊区湖泊的水质富营养化的所有氮污染源中所占比例较低 ,而其它来源的氮输入如河道入湖、工业生活废水和农田径流等才是导致富营养化的最主要因素 ,它们的量已远远超过了这些水体可随最高允许氮负荷。因此 ,对控制这些湖泊的水质富营养化而言 ,控制氮沉降并不是目前最紧迫的任务 ,而其它人为污染源的控制才是最急需的。但氮沉降临界负荷在湖泊富营养化的中长远控制中仍具有十分重要的意义。     

富营养化水体清淤后的微生物脱氮技术应用

景观水体清淤带来的主要负面影响是水体富营养化。为了探索清淤及微生物修复的组合应用,通过在实验室建立模型,分别研究了清淤、微生物修复及二者结合处理对富营养化水体水质的影响。结果表明,清淤能降低氨氮的释放。底泥微生物的活动会促进氨氮的释放,增加水体的富营养化风险。单纯清淤会使底泥的硝化作用增强,但同时使反硝化作用减弱,降低水体总氮的去除能力。因此,通过投加氮循环微生物可促进清淤后的反硝化作用,消减湖泊底泥及上覆水中的氮素含量,达到修复富营养化湖泊的目的。研究结果表明,清淤和微生物修复技术结合使用,可减少水体氮素积累,避免蓝藻爆发,是富营养化水体清淤防控的一种有效措施。     

基于压力响应关系法的湖泊营养物基准制定

湖泊富营养化与氮、磷及有机物含量过高密切相关,建立数字型营养物基准能够防止富营养化对水体指定用途造成影响.太湖流域是我国华东地区经济腹地,近年来流域内湖泊水质每况愈下,对其基准研究可为湖泊治理提供依据.详细介绍了压力响应关系法制定湖泊营养物基准的步骤,并将此方法运用到太湖流域营养物基准制定研究中.为满足大多数水体指定用途,研究中将该流域湖泊基本功能确定为娱乐、永生生物栖息地及饮用水,以此构建流域概念模型.选择压力变量为总氮(TN)、总磷(TP)和有机物,响应变量为叶绿素a(chl-a).用非参数分析法和线性回归法分别建立压力-响应模型,通过2种方法相互验证得到TN、TP和CODMn基准分别为0.593、0.067和4.092 mg/L.     

絮凝沉淀磁吸附工艺在富营养化水体治理中的应用

为从根本上解决富营养化湖泊水内源污染问题,从实验室和工程实验2个方面考证了絮凝沉淀磁吸附工艺应用于治理富营养化水内源污染的可行性,从絮凝和化学沉淀角度分析了该工艺的原理.研究结果表明,该工艺能快速、便捷、高效治理湖泊蓝藻水华,且投入的絮凝剂绿色环保、无二次污染,具有广泛的应用前景.