水动力条件对湖泊水体磷素质量浓度的影响

以环形水槽为研究手段，利用其可控的流速及可模拟的无限长，解决了前人未解决的湖泊水体水动力难以真实模拟的难题，模拟研究了不同流速对湖泊(太湖)水体中磷素质量浓度的影响。研究表明，随着水体流速的变化，湖泊水体中TP质量浓度的变化呈现3个阶段，即下降期、上升期和突增期。从物理化学和泥沙起动理论两方面，结合水流对悬浮物和沉积物的作用，分析了各阶段产生的原因。文章认为下降期的产生是因为在低流速下，一部分磷被悬浮物的絮凝沉淀带走所引起；上升期的产生则是因为流速上升扰动沉积物，使其达到少量动状态所引起；突增期的产生则是因为流速导致了沉积物普遍动而产生的。在研究范围内，溶解性磷质量浓度与水体流速有着明显的正相关关系；而在低流速下，溶解性磷是TP的主要组成成分，其质量浓度的相对比例可高达87％。结合太湖的有关研究，文章认为这是水华现象产生的关键原因。     

湖泊围栏养殖容量估算

随着中国水产养殖业的快速发展,水产养殖业对水环境的污染日益引起关注.确定合理的水产养殖容量是协调经济效益和环境保护的基础.分析、比较了目前关于养殖容量的主要观点,阐述了生态容纳量、环境容纳量和养殖容量等概念及其相互关系.从规划环境影响评价的角度,确定水产养殖容量的定义为:在自然条件、水环境及社会、经济和现有生产技术等因素的约束下,水产养殖活动所能获得的最大养殖产量.它由自然容纳量(Enp)、需求容量(Dp)和基于水环境容量的养殖容量(Ewp)3部分组成.据此,建立了养殖容量计算模型,并核算出东太湖围网养殖的最佳养殖模式为轮牧式养蟹600 kg/hm2,养殖容量为年河蟹养殖量1 685.0 t,年配套草食性鱼类5 015.6 t(散养,不围网),养殖面积为3 056.20 hm2(不使用外源性饲料).     

太湖大气氮、磷干湿沉降特征

于2018年1—12月,采集太湖湖滨及湖面共计9个点位600多个干湿沉降样品,估算了N、P干、湿沉降率以及全太湖2018年N、P干、湿沉降通量。结果表明,2018年太湖TN和TP月湿沉降率均值分别为161. 2和7. 1 kg/(km~2·月),TN和TP月干沉降率均值分别为103. 6和4. 5 kg/(km~2·月)。TN和TP年干沉降率空间分布规律为:湖面之上开阔水域处的TN和TP年干沉降率大于其他湖滨点位,TN和TP总沉降通量为7 702和333 t/a。2018年相比于2002—2003年,TN和TP总沉降通量分别降低了22. 6%和53. 8%。     

太湖主要入湖河流排污控制量研究

利用2006—2008年的监测数据对太湖主要入湖河流的水环境状况进行了分析,通过对研究区工业污染源、农业污染源和城镇生活污水排污的分布以及入河情况的调查,对各种污染源的入河量进行了计算,根据确定的水质目标,分别计算出主要入湖河流以及区域水系的水环境容量和排污控制量。结果表明:15条主要入湖河流超标现象显著,近3a来污染程度有所波动,N、P污染最为严重。研究区内污染物入河量较大,未接管的生活源污染物入河量所占比重最大,各类污染物均在50%～60%之间;张家港市的污染物入河量最大,各类污染物所占比重达总入河量的18%～20%。研究区内河网密布,水环境容量分布不均匀,望虞河、直湖港、武进港等7条河流水环境容量较大,张家港市区域水环境容量较大。为保证水质达标,研究区内近期共须削减CODCr66554.38t/a、NH4-N8105.71t/a、TP1324.42t/a;远期共须削减CODCr96719.08t/a、NH4-N11541.45t/a、TP1788.71t/a。     

太湖草藻型湖区磷赋存特征及其环境意义

研究草藻型湖区上覆水和沉积物磷赋存特征及环境意义有助于明晰磷在沉积物-水界面的迁移转化过程,对于深入理解不同类型湖区的富营养化过程及富营养化湖泊的治理具有重要现实意义.在太湖典型草藻型湖区进行四季多点采样,分析草藻型湖区水体及沉积物中不同磷形态的时空差异,并揭示其环境意义.结果表明:①藻型湖区上覆水中总磷(TP)、溶解性总磷(DTP)、溶解性无机磷(DIP)和颗粒态磷(PP)显著高于草型湖区,时间分布上大都表现出夏秋高于冬春的特点,PP是TP的主要组成部分,占比71. 8%～89. 6%.叶绿素(Chl-a)浓度与上覆水中磷赋存形态呈相似的时空分布特征.②藻型湖区表层沉积物TP含量为372. 38～529. 64 mg·kg~(-1),草型湖区为304. 29～454. 27 mg·kg~(-1),藻型湖区表层沉积物TP含量明显高于草型湖区,冬季沉积物TP含量最高,夏季最低,这与外源污染的输入以及不同环境条件下内源磷在沉积物和上覆水间的迁移转化有关.③沉积物中不同磷赋存形态数量分布由小到大依次均为:NH_4Cl-P、Fe-P、Org-P、Res-P、Al-P和Ca-P.表层沉积物Mobile-P(NH_4Cl-P+Fe-P+Org-P)在TP中的占比藻型湖区为9. 10%～16. 93%,略高于草型湖区8. 11%～13. 50%,Res-P在TP中占比藻型湖区为10. 06%～14. 97%,草型湖区为11. 02%～20. 28%.藻型湖区内源磷释放风险大,不利于磷的固定与埋藏.不同类型的湖区富营养化程度明显不同,在磷的释放与埋藏中也表现出不同变化特点.藻型湖区因其较高的内源磷负荷和释放潜力,值得特别关注.     

陇东黄土高原地区石油污泥原位修复过程中土壤主要肥力指标动态变化分析

为了分析陇东黄土高原地区石油污泥在原位修复过程中土壤主要肥力指标的变化情况,对长庆油田第二采油厂的石油污泥进行为期105 d的原位修复,采用常规方法测定了土壤有机质、pH、总石油烃含量(TPHs)、含盐率、碱解氮、速效磷、速效钾、土壤脲酶、脱氢酶、多酚氧化酶、过氧化氢酶等土壤肥力指标;通过PCR-DGGE技术分析了土壤微生物群落的功能多样性,并采用主成分分析法对供试石油污泥的土壤肥力进行评价.结果显示:随着原位修复的时间的延长,土壤碱解氮、速效磷含量呈显著增加趋势;有机质、pH、含盐率、TPHs含量显著降低,而速效钾含量呈逐步增加趋势.土壤脲酶及脱氢酶活性增加,多酚氧化酶及过氧化氢酶活性降低.土壤微生物群落遗传多样性结果显示,ShannonWiener多样性指数、Patrick丰富度指数及Pielou均匀度指数均呈增加的趋势.经过105 d的原位修复土壤肥力显著提升,各阶段土壤肥力得分为105 d80 d60 d45 d25 d.上述实验结果有助于掌握石油污泥原位修复中土壤肥力动态变化趋势,并为土壤石油烃污染的综合治理提供基础依据和数据参考.     

基于水面反射率光谱分类的太湖藻蓝蛋白浓度反演

藻蓝蛋白是蓝藻的标志性色素,利用遥感反演藻蓝蛋白浓度的时空分布对于蓝藻水华监测和预警具有重要意义.太湖水体光学特性时空差异较大,传统的藻蓝蛋白遥感反演方法在太湖各湖区各季节的适用性有限.因此,本文采用先分类再反演的策略,基于水面反射率光谱分类进行太湖藻蓝蛋白浓度反演建模.首先采用逐步迭代的K均值聚类方法实现光谱分类;然后分别利用每一类的训练样本光谱数据建立最适用于该类的藻蓝蛋白反演模型;最后利用每一类的检验样本光谱数据进行反演模型精度评价.为了对比,同时采用不分类的传统方法进行反演建模和精度评价.检验结果表明:基于不分类的传统建模方法得到的均方根误差RMSE=14.14μg·L-1,平均相对误差σ=59.1%,反演结果和实测数据可决系数为0.46;基于光谱分类的建模方法得到RMSE=8.47μg·L-1,σ=31.3%,反演结果和实测数据可决系数为0.87.因此,基于光谱分类的藻类蛋白反演方法有效地提高了反演精度,可以为其它水体的藻蓝蛋白浓度反演提供借鉴.     

碳源对太湖沉积物中聚磷菌的影响

本文采用4种碳源(乙酸钠、丙酸、葡萄糖、纤维素)在间歇式(SBR)小型反应装置中对采自太湖沉积物中的微生物进行培养富集试验,研究碳源对太湖沉积物中聚磷菌的影响以及聚磷菌在太湖沉积物磷循环中的作用,结果表明:当SBR反应装置的进水COD/P为20、进水采用人工配水、运行周期(包括进水、厌氧阶段、好氧阶段、沉降静置和出水)...     

太湖湖内综合治理技术探讨

简要介绍和探讨了在太湖已有一定研究基础并可供开展的局部重污染湖区底泥疏浚、湖区北部藻类收集、生态渔业建设、取水口水源净化保护工程和水生植被保护和重建等5种湖内综合治理技术、比较了它们的适用范围和预期效果。     

太湖富营养化现状,趋势及其综合整治对策

在１９９４￣１９９５年太湖９次富营养化现状调查基础上，评价了太湖各期营养程度，并分析了３５年来主要营养物含量发展趋势。结果表明，太湖营养水平处于中富向富营养过渡状态，中富面积约占全湖面积的７０％以上，夏季富营养及重富营养水域出现在北部湖区的梅梁湖、五里湖和西部沿岸带，约占全湖面积的１０％，３０多年来湖体中形态营养元素含量有较大增长，尤其是磷增长最快，使氮磷比下降。太湖水源地梅梁湖营养程度由１９８１