低通时序滤波轨线法在太湖营养过程识别中的应用

环境背景条件变化会导致湖泊ρ（Chla）与环境因子响应关系发生变化.采用低通时序滤波轨线方法可以方便地识别ρ（Chla）与环境因子响应关系的时间转折点,将长时间序列数据进行分段,从而建立分段回归函数,为研究环境因子与湖泊ρ（Chla）的因果关系提供了一种新的思路.以太湖为研究对象,采用低通时序滤波轨线方法,评估了2001—2018年太湖的ρ（Chla）与营养盐〔ρ（TN）、ρ（TP）〕以及氮磷比〔ρ（TN）/ρ（TP）〕的变化过程,研究了年均气温、滞留时间对产藻效率〔ρ（Chla）/ρ（TP）〕的影响过程.结果表明:①2006年、2011年为太湖营养过程轨线的两个时间转折点,将太湖的营养过程轨线分为3段.第1段为污染阶段（2001—2006年）,太湖的ρ（TN）、ρ（TP）、ρ（Chla）同步升高,于2006年达到第一个峰值;第2段为修复阶段（2006—2011年）,太湖的ρ（TN）、ρ（TP）、ρ（Chla）同步降低,于2011年达到谷值;第3段为富营养化加剧阶段（2011—2018年）,太湖的ρ（TN）呈下降趋势,ρ（TP）与ρ（Chla）同步升高,至今未出现转折点.②太湖藻类生长的限值因子为ρ（TP）,2011年之后氮磷比进入浮游藻类适宜生长区,为蓝藻暴发提供了条件.③2011—2018年产藻效率增长了51%,且目前仍在升高未出现转折点,气温升高可能是主要原因.④依据2011—2018年的滤波值建立ρ（Chla）-ρ（TP）的函数预测,为控制蓝藻暴发〔ρ（Chla） < 10 mg/m3〕,太湖的ρ（TP）需要控制在52 μg/L以下.⑤2006年后,太湖的滞留时间呈现缩短趋势,对藻类的繁殖形成抑制,但滞留时间不是影响产藻效率的关键因子.研究显示:自2006年太湖流域实施一系列生态修复工程后,湖泊氮浓度明显降低,但由于流域氮磷排放量较大而且湖体沉积物中累积磷含量较高,致使水体营养盐水平仍未降到能显著抑制蓝藻生长的水平;目前气温升高趋势仍在持续,太湖的控藻形势严峻,为摆脱气候变暖对蓝藻水华趋势的决定作用,应当在控氮基础上加大控磷的力度,同时更多考虑水文调节、生物修复、加强打捞等措施.      

丰水期东洞庭湖超微型浮游藻类时空分布特征及其影响因子

超微型浮游藻类(3μm)主要包括超微蓝藻(PCY)和超微真核藻(PPEs),是浮游生态系统的重要组成部分,在水体物质循环和能量流动中起着重要作用.为了解通江湖泊中超微藻动态变化特征及其关键影响因子,于2019年洞庭湖丰水期(5～8月)每月对东洞庭湖进行采样调查,研究了丰水期间东洞庭湖超微藻生物量和丰度的时空演变规律及其与环境因子的关系.结果表明,东洞庭湖丰水期超微藻生物量和丰度均表现出显著的时空演变规律(P0.05).整个丰水期间,超微藻Chla平均浓度为8.52μg·L~(-1),其对总浮游藻类Chla的贡献率平均为41.6%;从5～8月,随着水温的增加,超微藻Chla浓度不断增加,尤其是东洞庭湖北部湖区和南部湖区;东部行洪道超微藻Chla浓度全湖最低.PCY是东洞庭湖超微藻的主要优势藻,其丰度平均是PPEs的3.4倍.PCY和PPEs丰度表现出相似的时空分布规律:时间上,从5～8月均呈现先增加后降低的趋势;空间上,随着丰水期的推移,超微藻丰度峰值由北部湖区向南部湖区迁移,到8月丰水期末期超微藻丰度逐渐降低,北部湖区超微藻丰度最高.分析结果表明,丰水期超微藻表现出了显著的时空分布规律,水位和N∶P比是影响东洞庭湖PCY和PPEs丰度组成比例变化最重要的因子.     

城市景观水体中浮萍对水华的影响分析

为探究城市景观水体中浮萍对水华暴发的影响,于2015年3—9月在4处典型的景观河道进行采样点布设和检测分析。现场观测从2015年4月2日开始,各采样点陆续出现浮萍,且随着时间的延长,发现浮萍和水华是可以同时存在的;再将检测数据与2014年未出现浮萍生长覆盖的数据进行对比分析可知:浮萍对藻类的生长产生了竞争抑制,推迟了水华的暴发时间,减小了水华的暴发次数;对造成该结果的原因进行显著性分析可得:浮萍对藻类的抑制作用不主要表现在光照的遮挡,而主要是对营养盐的竞争,在有大量的浮萍生长覆盖时,TP成为了限制藻类生长的因素,而TN并不是藻类生长的限制性因素。     

和谐太湖,从“我”做起

<正>我的家乡坐落在美丽的太湖之滨新安。它位于无锡南门外,是一个风光秀丽、人水和谐的地方。说到无锡就会想到太湖,说到太湖我就会想到前两年的蓝藻大爆发事件,那时太湖的空气确实不好闻。在那以后,政府在治理太湖上投入了很大精力和财力,关闭了大批重污染的企业,治水取得了很大成效,水质得到了明显的改善。慢慢地,太湖又恢复了粼粼碧波、点点白帆、丛丛芦苇的景象。经     

Biogenic C-doped titania templated by cyanobacteria for visible-light photocatalytic degradation of Rhodamine B

Cyanobacteria, which occurred in eutrophic water harvest solar light to carry out photosynthesis with high efficiency. In this work, cyanobacteria （Microcystis sp.） were used as biotemplate to synthesize titania structure. The synthesized titania sample had similar morphology to that of the original template in spite of the fragile unicellular structures and extremely high water content of cyanobacterial cells. Incorporation of biogenic C, as well as the morphology inherited from biotemplate improved visible- light absorbance of the titania structure. The sample exhibited higher visible-light photocatalytic activity than commercial titania photocatalyst Degussa P25 for Rhodamine B （RhB） degradation. Compared with those C-doped titania photocatalysts prepared by other methods, cyanobacteria templated titania photocatalyst offer some potential for competitive advantages. The reported strategy opened up a new use for the cyanobacteria. It could also be used for titania in applications such as treatment of polluted water, dye-sensitized solar cells, or other regions.     

千岛湖蓝藻密度制约因素分析

本文运用相关性分析和多元逐步回归统计方法，对蓝藻密度与环境理化指标的关系进行研究分析，分析结果表明，水温、水深和总磷为蓝藻密度的显著相关因子。其中，适宜的高水温是蓝藻生长旺盛的外界诱导因子，高水位运行不利于千岛湖水质保护，而磷元素的限制蓝藻生长规模的最主要营养物质。     

富营养化湖泊蓝藻打捞减污降碳效果模拟研究

环境污染物与温室气体排放具有高度同根同源特征,在环境治理过程中减污和降碳方面具有协同推进的潜力。针对富营养化湖泊藻源性生物质分解带来的氮磷二次释放和温室气体排放问题,利用水-沉积物柱实验体系,通过人为移除藻源性生物质的方式模拟了不同蓝藻打捞强度,分析了不同藻源性生物质移除强度对水体氮磷水平与温室气体(CO₂、CH₄和N₂O)排放通量的影响,评估了蓝藻打捞削减污染水平和控制碳排放效果。结果表明,当藻源性生物质移除33%(低强度)、66%(中强度)、99%(高强度)时,总氮分别下降26.1%、35.4%、53.8%,总磷分别下降50.9%、72.9%、78.2%,CO₂释放通量分别下降26.7%、39.4%、54.5%。CH₄释放通量分别下降58.1%、89.0%、91.5%,N₂O释放通量分别下降71.3%、90.4%、87.5%。此外,藻源性生物质的移除避免了水体溶解氧耗竭,改变了氧化还原条件,调控了碳氮分解过程,降低了高CO₂当量(...     

蓝藻的治理方法及其应用

蓝藻水华是水体污染的一种表现,它会破坏水生态,危害人类健康。我国有很多大湖泊,但淡水资源不足。近年来,湖泊蓝藻水华频发,影响了可持续发展。预防和治理蓝藻水华是一个紧迫的问题,传统的物理方法有很多缺点和局限性,新兴的生物技术,如利用微生物、植物、酶等来降解或抑制蓝藻具有很多优势。21世纪是生物的时代,生物治理技术依托于高速发展的时代背景和前沿科技,正在成为解决蓝藻污染的主力军和风向标。本文分析蓝藻水华产生的原因和危害,介绍现有的治理方法及其优缺点,展望未来的发展趋势和挑战。希望本文提供的治理思路可以为广大的蓝藻研究者贡献微薄之力。     

蓝藻越冬期湖湾沉积物磷吸附特征和释放风险

越冬过程是蓝藻暴发的前置阶段,该时期沉积物内源磷是蓝藻水华发生的主要磷源之一.在调查藻型湖湾蓝藻越冬两个时期(休眠期和复苏期)水质和沉积物污染物指标的基础上,进一步分析了水平和垂直方向上沉积物磷吸附特征,阐明沉积物磷释放风险及微生物群落结构变化.结果表明,研究区域两个时期湖湾基本为中度富营养水平,并且水质和沉积物氮磷污...