湖泊富营养化状态的地面高光谱遥感评价

分别于2004-06和2004-08在太湖的21个固定监测站点进行原位水质取样分析和波谱实测,进而利用地面实测高光谱数据评价太湖水体富营养化状态.水体富营养化程度的评价指标为营养状态指数(TSI).首先,根据太湖水体固有光学特性,用分析模型的方法建立水体反射率模拟模型,进而用求解优化函数的方法,利用Matlab软件反演叶绿素a浓度;其次,利用反演的叶绿素a浓度,计算采样点位的营养状态指数,并利用ArcView软件进行插值,制作太湖富营养状态评价图.结果表明,2004-06和2004-08太湖富营养化程度差     

被动式采样器与原位鱼体暴露用于监测水体Ah受体效应的比较研究

采用被动式采样器SPMD结合H4ⅡE鼠肝癌细胞离体EROD测试的方法来评价水体中Ah受体效应物质的污染水平.以多环芳烃(PAHs)为目标化合物,在太湖梅梁湾地区选取了5个站点,同时放置SPMD采样器和笼养鲫鱼进行32 d的现场原位暴露实验,然后对SPMD样品提取液进行化学分析和离体EROD测试,对鱼肌肉样进行化学分析和对肝胰脏样进行活体EROD测试.结果表明,随着暴露时间的延长,SPMD样品提取液诱导EROD酶的能力逐渐增强,经过32 d暴露的SPMD样品的提取液其诱导的EROD酶活相当于TCDD的毒性当量值为3.8～6.2 pg/g,而且根据化学分析结果计算的PAHs相当于TCDD的毒性当量值与离体生物测试结果之间相关性很好(R²=0.88),说明PAHs是引起该地区水体EROD效应的一个重要诱导因子;根据化学分析结果而配制的模拟样品的离体EROD测试结果表明,多环芳烃类物质对梅梁湾地区水体Ah受体效应的贡献约为40%～50%.研究还发现,SPMD提取液离体EROD测试结果与同时暴露的鱼体肝胰脏的活体EROD测定结果之间也存在较好的相关性(R²=0.62).因此认为,SPMD结合离体EROD测试的方法能够很好的用于评价水体中Ah受体效应物质的污染水平,并能够用于揭示特定化合物与相应的生物效应之间的定量关系.     

固定化微生物-水生生物强化系统在前置库示范工程中的应用

在前置库中构建固定化微生物-水生生物强化系统处理太湖入湖河道污水,以减少入湖污染负荷.在驯化期加入复合微生物菌剂30 mg/kg,驯化期后每月投加1次(20 mg/kg),强化微生物的活性.监测期间(5-11月)库水进水ρ(TN)为0.54～1.59 mg/L,ρ(TP)为0.079～0.172 mg/L,ρ(COD_Mn)为5.41～13.40mg/L,前置库水力停留时间约为9 d,TN,TP和COD_Mn平均去除率分别为45.0%,42.2%和50.8%.固定化微生物区域微生物数量高于水生植物根际区1～2个数量级,反硝化菌数量达到109,水生植物根区微生物数量也高于示范区自然水体2～3个数量级以上.试验结果表明,固定化微生物-水生生物强化系统具有良好的环境适应能力,治理水体富营养化效果明显,但其在前置库中的长效运行,有待于进一步验证.      

东太湖围网养鱼后生态环境的演变

自1984年以来,东太湖围栏养殖已达到面积633.9ha,年产量2922.9t,年产值2447万元,经济效益和杜会效益十分显著。但其残余饲料和鱼类排泄物造成的年污染量已达氮425t,磷43.2t;累计污染量氮1633.46t,磷165.71t,围栏养殖污染已对水质、表层沉积物和水生植被产生了明显的影响,表层尾沉积物中TN、TP和Toc含量分别增加了83％、8.0％和593％;养殖区内沉积物污染更为严重。全湖湖水中TN、NH⁺₄、TP和COD的平均含量分别增长了55％、180％、43％和91％,东岸养殖区内NH⁺₄、TP分别比养殖区外高55％和46％,西岸养殖区NH⁺₄比养殖区外高52％,引起了严重缺氧和鱼病流行。污染引起沉积物肥力的增高,促进了全湖水生植物的生长。但过渡污染已导致西岸1446ha养殖分布区内水生植被的严重退化,丧失了饲草生产能力。必须对东太湖围栏养殖业进行优化调整,限制高污染的围栏养成鱼,发展特种水产品的养殖,以提高渔业利润和削减污染量和其它环境负效应     

太湖湖西区河网营养盐输移规律研究

为控制湖西区入湖营养盐量,需要对太湖湖西区河网进行N、P营养盐监测与输移路径模拟.结果显示,宜溧地区营养盐输移规律基本表现为径流输移;常州、金坛地区京杭运河以南河网区虽然日输移路径较为复杂,但是洪期、年输移路径却一致;而京杭运河以北河网营养盐输移规律最为复杂,不仅表现为日输移路径的规律性差,而且洪期、年净输移路径相反....     

生物填料-沉水植物联用在河道水强化处理中的应用研究

采用新型亲水性和疏水性材料作为生物填料,研究了生物填料-沉水植物联用技术在静态和原位水体中对武进港红旗河的水强化处理性能。静态实验选用2种生物填料考察其水处理特性,筛选出性能较好的填料进行了原位实验,沉水植物选取原位常见的狐尾藻、金鱼藻和伊乐藻。通过原位实验进一步考察了所选生物填料性能及生物填料-沉水植物联用对河道水的处理效果。结果表明,原位实验处理效果优于静态实验,原位实验中各测定指标的总平均去除率分别为:氨氮69.07%,亚硝氮70.28%,硝态氮47.58%,总氮53.28%,正磷酸盐84.88%,总磷83.50%。填料平均挂膜速率为453.01 nmol/(g.d)。     

不同存放时间太湖蓝藻产沼气潜力

对不同存放时间蓝藻(新鲜蓝藻、存放3个月、6个月和9个月)进行厌氧消化处置,分析反应过程中沼气量、代谢产物和酶活等变化,获得各自的产沼气潜力。研究结果表明,存放6个月蓝藻组的产沼气率最大,为120.5 mL/g TS,是新鲜蓝藻组的1.29倍。Gompertz模型拟合表明,随着存放时间的延长,最大产沼气量(Pmax)先增大后减小,最大比产气率一直增加。存放3个月蓝藻组的VFA在第6天达到最大,为1 575.4 mg/L,而存放9个月蓝藻组的VFA在第2天达到最大,为1 116.5 mg/L。存放3个月蓝藻组的最大中性蛋白酶酶活为1 203.4μg/(g TS.h),比新鲜蓝藻组提高212.8μg/(gTS.h)。脱氢酶酶活随着蓝藻存放时间的增加呈现先增加后减小的趋势。     

城镇化对太湖平原河网的影响——以太湖流域武澄锡虞区为例

为探讨近年来城镇化快速发展等对太湖流域腹部地区平原河网水系的影响,选取城镇化快速发展且城镇化程度很高的武澄锡虞区为例开展了研究。以1960年代、1980年代和2003年水系为基础,依据河道宽度对水系分级,并从河流地貌学角度定量分析了河网密度、水面率、河网复杂度、河网结构稳定度、分维数等结构特征及长时间序列的水位变化。结果表明：研究区水系要素基本上都在减小;不同等级的河流长度和河湖面积除一级河流面积增加外,均呈减少趋势。河网密度、水面率、分维数均变小,河网复杂度、河网结构稳定度下降,河网演化趋于主干化、单一化,河湖连通性下降。城镇化前后变化显著,且1980年代以来变化加快。同时城镇化背景下的水系衰减对河网蓄泄功能也产生了较大影响,使得年平均水位和汛期水位呈现上升趋势,导致洪灾风险增大。故在城镇化过程中应遵循河网演变规律,促进水系的保护     

人工湿地组合工艺对太湖三山岛农村生活污水的脱氮效果

针对太湖三山岛农村生活污水分布面广而分散和水质水量不稳定,以及三级处理费用高等问题,提出了人工湿地组合工艺。以设计规模为1 000 m3/d、处理生活污水的工艺系统为对象,探讨了氮元素在系统中的去除效果、途径及其一级去除速率常数。结果表明,该工艺对NH+4-N去除效果较好,出水NH+4-N平均达到地表水Ⅲ类,TN平均接近地表水Ⅴ类;潜流人工湿地、好氧生态塘C、兼性生态塘A和表流人工湿地D对氮的去除量分别占组合工艺去除总量的52.05%、18.65%、16.65%和12.65%;组合工艺对NH+4-N和TN的平均一级去除速率常数分比别为(14.47±2.01)和(25.91±4.99)m/a。