湖泊富营养化遥感监测研究进展

通过对近年来国内外应用遥感技术对湖泊富营养化监测及评价的研究情况进行了广泛的收集和分析,简述了湖泊富营养化遥感监测的基本原理,总结了湖泊富营养化多光谱遥感与高光谱遥感成果,提出了今后的重点研究方向.     

乌鲁木齐地区主要湖泊富营养化现状

根据“七五”期间全国14个城市湖泊富营养化调查拟定和筛选出的总氮、总磷、生化耗氧量、透明度和叶绿素a的含量五个评价参数,用评分法对我区三个主要湖(库)富营养化现状进行评价.柴窝堡湖和红岩水库已达富营养水平,乌拉泊水库达中营养水平.     

湖泊富营养化控制理论与技术

从外部控制及内部控制二方面综述了湖泊富营养化的控制理论与技术,讨论了各项技术的优缺点及可行性,并提出了相应的发展方向。     

湖泊、水库富营养化的监测

介绍了湖泊、水库的特点及其水体富营养化的主要表现,从湖泊、水库富营养化的生态学意义、发生的机理及产生的危害等方面阐述了富营养化监测的特点及监测过程中应注意的技术问题,并提出了对目前国内湖泊、水库监测技术规范的修改建议。     

湖泊富营养化机理模型研究进展

湖泊富营养化机理模型是模拟和预测水质参数变化趋势和水体富营养化状态的有效工具,可为水环境污染预防和治理提供数据支撑与科学依据。在回顾湖泊富营养化机理模型分类及发展的基础上,重点分析和总结了CAEDYM模型、PCLake模型、AQUATOX模型和WASP模型等生态动力学模型研究热点,探讨了各个模型的适用性与局限性;并进一步从湖泊富营养化影响机制探究和水质水环境管理保护决策服务两方面梳理了富营养化模型的应用现状,指出了富营养化机理模型当前存在的问题与发展方向,旨在为模型研究和应用提供参考。     

湖泊富营养化与底质磷释放

本文从磷作为湖泊富营养化的主要限制因子出发,讨论了底磷释放对湖泊的影响及影响底质磷释放的因素,最后用热力学方法阐明底质磷释放的本质条件.     

湖泊富营养化评价方法及分级标准

由于人类活动的影响 ,湖泊富营养化引起的环境问题日益突出。而目前现有的富营养化评价方法和分级标准混乱 ,因此有必要统一评价方法和分级标准 ,以便加强对湖泊的管理 ,保护湖泊生态环境     

湖泊富营养化遥感评价模型的建立方法

中国处于不同富营养状态的湖泊已达75%,湖泊富营养化监测已成为我国迫切需要解决的技术问题。遥感技术能够低成本地对水体实现大尺度、快速监测,实现传统点状监测到面状监测的延伸。充分考虑我国现有的湖泊富营养化评价方法、参评指标相互关系的同时,通过研究参评指标的光谱特性分析其遥感可行性,提出了从水体的叶绿素a和悬浮物浓度入手,综合评价湖泊富营养化的遥感评价方法。     

湖泊的水质改善——国外湖泊富营养化水质改善工程介绍

湖泊是中国重要的淡水资源之一 ,它与经济可持续发展以及人民生活休戚相关。随着国民经济不断增长 ,工业规模不断扩大 ,城镇人口不断增加 ,工业废水、生活污水的排放量也日益增加 ,大量营养物不断流入湖泊 ,湖泊富营养化、水质咸化、淤积和萎缩、生态破坏以及水质恶化等环境问题不断出现 ,其中湖泊的富营养化已成为中国最重要的水环境问题之一 ,湖泊的水质改善和保护也成为目前的紧急课题。现介绍湖泊富营养化水质改善技术及国外在实施这些技术方面的事例。1　营养盐对策1 1　湖内化学凝聚沉淀向湖中加入铁盐或铝盐 ,将湖水中溶解的无机磷…     

高宝湖区4个湖泊浮游植物和底栖动物群落特征和生物评价

于2018年12月—2019年8月对高宝湖区4个湖泊的浮游植物及大型底栖动物的群落结构和多样性进行了调查。结果表明，各湖泊浮游植物和大型底栖动物的密度、生物量、优势种及多样性存在显著的时空差异（P<0.05），浮游植物和底栖动物的密度和生物量均表现为丰水期最大，2类水生生物的Margalef丰富度指数和Shannon Wiener多样性指数变化趋势一致。浮游植物种群组成上主要以绿藻门为主，丰水期高邮湖和白马湖的藻密度已达到轻度水华的级别，且各湖泊浮游植物优势种主要为蓝藻门易引起水华的藻类，各湖泊浮游植物物种多样性评价等级为“一般”至“较丰富”；底栖动物群落主要由摇蚊科幼虫、双壳类和软甲类动物构成，优势种主要为摇蚊科幼虫和寡毛类动物，物种多样性评价等级为“贫乏”至“一般”。各湖泊浮游植物藻密度增加，底栖动物敏感物种减少。水质的生物评价结果为4个湖泊均受到不同程度的污染，表明湖泊受到的环境压力增大，水生生物群落结构发生变化，多样性降低。     

江苏近岸海域富营养化现状评价与成因分析

应用综合污染指数法和富营养化指数法评价了2010年度江苏近岸海域水质状况。结果表明,50%的海水水质测点已显现出不同程度的富营养化迹象;影响江苏近岸海域的首要污染物为无机氮和活性磷酸盐,二者污染分担率之和近50%;现阶段造成江苏近岸海域水体富营养化的主要因素来源于入海河流和直排海污染源的氮磷输入,与"十五"末相比,全省主要入海河流TN排放量增长约284%,TP排放量增长约451%。     

Eutrophication and Sedimentation Patterns in Complete Exploitation of Water Resources Scenarios: An Example from Northwestern Semi-arid Mexico

Water requirements to supply human needs lead water stakeholders to store more water during surplus periods to fulfil the demand during – not only – scarcity periods. At the reservoirs, mostly those in semi-arid regions, water level then fluctuates extremely between rises and downward during one single year. Besides of water management implications, changes on physical, chemical and biological dynamics of these drawdown and refilling are little known yet. This paper shows the results, throughout a year, on solids, nutrients (N and P), chlorophyll-a, and sedimentation changes on the dynamics, when the former policy was applied in a reservoir from the semi-arid Northwestern Mexico. Water level sinusoidal trend impinged changes on thermal stratification and mixing, modifying nutrient cycling and primary producer responses. According to nitrogen and phosphorus concentration as well as chlorophyll-a, reservoir was mesotrophic, becoming hypertrophic during drawdown. Nutrient concentrations were high (1.22 ± 0.70 and 0.14 ± 0.12 mg P l⁻¹), increasing phosphorus and lowering N:P significantly throughout the study period, although no intensive agricultural, no urban development, neither industrial activities take place in the watershed. This suggests nutrient recycling complex mechanisms, including nutrient release from the sediment–water interface as the main nutrient pathway when shallowness, at the same time as mineralization, increases. Outflows controlled nitrogen and phosphorus availability on the ecosystem while organic matter depended on river inflows. As on other subtropical aquatic ecosystems, nitrogen limited primary productivity (Spearman correlation R = 0.75) but chlorophyll-a seasonal pattern showed an irregular trend, prompting other no-nutrient related limitants. Shallowness induced a homogeneous temporal pattern on water quality. This observed temporal variability was mainly explained statistically by changes on solids (mineral and organic), chlorophyll-a and flows (62.3%). Annual sedimentation rates of total solids ranged from 11.73 to 16.29 kg m⁻² year⁻¹ with organic matter comprising around 30%. N:P ratio on sedimentation rates were as high as could be expected in a resuspension dominated ecosystem, and spatially inverse related with N:P ratio on bottom sediments. Distance from river inlet into the reservoir reveals a marked spatial heterogeneity on solid and nitrogen sedimentation, showing the system dependence on river inflows and supporting resuspension as the main phosphorus pathway. Accretion rates (2.19 ± 0.40 cm year⁻¹) were not related to hydrological variability but decreased with the distance to the river input. Total sediment accumulation (9,895 tons km⁻² year⁻¹) denotes siltation as other serious environmental problem in reservoirs but possibly not related with operational procedures.     

红枫湖富营养化模糊评价

以红枫湖为例,论述水体富营养化模糊综合评价过程。结果表明,红枫湖属于中营养化,富营养化趋势得到遏制;证明模糊评价法应用于水体富营养化评价是可行的;揭示湖泊富营养化评价应结合多种方法进行研究,使评价结果更趋于合理。     

安徽淮北矿区地表水氮的富营养化特征及来源解析

为探索淮北临涣矿区地表水体中氮的分布和来源,采集研究区河流和沉陷积水区样品,测试分析其水化学指标和氮、氧同位素特征值,并采用IsoSource模型计算不同端源氮的污染贡献率。结果表明:研究区地表水处于中度富营养化状态,矿区地表水中氮的输入源受含氮肥料、土壤有机氮和粪肥污水共同影响,所发生的硝化及反硝化作用微弱;矿区河水中氮的主要输入源为粪肥污水,贡献率达66.6%,沉陷积水区氮主要受含氮肥料输入的影响,贡献率达52.0%。     

升钟湖水体叶绿素a动态特征及其影响因子分析

2011—2015年每月监测升钟湖湖区的4个代表性断面的水质指标,分析水体中叶绿素a时空分布特征、变化规律及影响水体水质状况的其他要素。结果表明:升钟湖的叶绿素a具有显著性的年际差异,表现为夏季高、冬季低且呈现逐年下降的变化趋势,总磷、总氮、氨氮、溶解氧、透明度监测指标同样表现为夏季高、冬季低的变化趋势,除溶解氧和透明度的监测指标逐年上升外,其他监测指标均逐年下降。构建了叶绿素a与总氮、总磷的多元回归方程模型,该模型可根据水体营养盐状态准确预测升钟湖叶绿素a的变化趋势。     

基于指标规范值的富营养化评价的TOPSIS模型

当指标较多时,传统的TOPSIS模型构造标准化决策矩阵的工作量大,且正、负理想点的确定未规范化,主观性较强。提出在适当设定富营养化指标"参照值"及指标值的"规范变换式"基础上,将同级标准的规范值相近的指标归为一类,因而同属一类的指标可设计为相同的标准化决策矩阵,大大减少工作量。将指标规范值的TOPSIS模型用于洋河水库的富营养化评价,结果与实况相符合。基于指标规范值的TOPSIS模型不仅简单、实用,而且使正、负理想点确定能规范化。     

浙江省水体富营养化特征及防治对策

为研究浙江省水体富营养化特征,对全省历年省控断面地表水水质、污染源和重点藻华高发河流营养盐通量等数据进行了统计分析。结果表明:全省水体营养盐水平总体仍处于高位,重点流域富营养化问题突出,省控断面富营养、重富营养占比分别为78.7%和43.0%,营养盐已持续成为地表水首要污染超标因子。通过近年来的集中整治,浙江省水体营养盐浓度下降明显。但治理过程中也出现了总氮减排滞后,部分水域总磷浓度反弹等不利现象。特别是相应的藻类生长势能尚未进入下降敏感区间,对藻华防控贡献有限。同时,全省入河营养盐城镇生活源和农业面源占比突出,总氮合计占89.27%,总磷占95.45%。重点流域地表径流对营养盐入河通量贡献明显,汛期其对河流总磷浓度的贡献明显高于固定源排放。建议在营养盐总量控制、跨部门协调机制、水资源配置、农业面源管理、城镇雨污管网建设、雨污处理以及河流生态修复等方面加强应对。     

古运河营养元素分布特征及富营养化趋势分析

根据2005～2009年各季度对镇江古运河水体多项指标的监测资料,分析了古运河水体中N、P营养元素的时空分布特征,选用营养状态质量指数法对水体营养状态进行了评价,并预测了古运河水体的富营养化趋势。结果表明,古运河水体中营养元素随年度呈先增后减的特征,而年内季度分布不明显,空间分布基本呈从上游向下游递增的规律;2005～2009年,古运河水体连年处于富营养水平,2007年最为严重,但自2007年以来,水体营养水平逐年下降,水体富营养化趋势有所减缓。     

江苏省水环境质量监测现状与对策分析

简述了近40年来江苏省水环境质量监测工作正朝着监测对象不断完善、监测频次渐趋合理、监测指标全面覆盖的方向发展。指出,监测能力建设滞后于管理需求、重复监测影响管理决策、冗余监测增加工作负荷、监测点位设置缺乏针对性是当前江苏省水环境质量监测存在的主要问题。提出,加强监测系统能力建设、建立水质监测权威性、提高水质监测效能、提升数据研判能力的水环境质量监测建议,为环境管理、污染防治提供科学决策支撑。