太湖水质的时空分异特征及其与水华的关系

在大量调查数据的基础上,分析了太湖水质的时空分异特征,探讨了太湖不同湖区、不同季节水质差异的原因。研究结果显示：北部的入湖河口区、几个湖湾、湖心区、西南湖区、东部湖区水体的透明度、高锰酸盐指数、氮、磷、叶绿素等富营养化指标差异显著。入湖河口区的高锰酸盐指数和营养盐含量高于南部湖区数倍,也明显高于北部湖湾区,这反映出太湖西北部入湖河道污染对太湖影响显著。不同季节太湖水质指标也差异显著,冬春期(12～次年5月份)水体的氮含量高于夏秋季(6～11月份)近1倍。水质季节性的显著差异进一步说明了外源输入对太湖水质的影响。研究表明太湖水质的时空异质性既受太湖湖泊形态特征本身的影响,也更多受到外源污染的影响,解决太湖的蓝藻水华问题,首先要在太湖的外源污染控制方面取得突破.     

应用MODIS监测太湖蓝藻水华时空分布特征

利用波段比值算法对经几何校正和大气矫正后的MODIS/Terra L 1B数据进行处理,获取了2004～2010年天气晴好条件下太湖及各分湖区蓝藻水华的面积与时空分布,并在此基础上对太湖蓝藻水华的时空变化特征进行了分析。结果表明：2004～2010年太湖地区共暴发蓝藻水华539次;2004～2007年太湖蓝藻水华首次暴发时间逐年提前,暴发频次逐年增加,2007～2010年太湖蓝藻水华首次暴发时间逐年推迟,暴发频次逐年减少;2004～2010年3～8月份蓝藻水华暴发次数有增加的趋势,8～12月份蓝藻水华暴发次数有减小的趋势;2004～2010年太湖蓝藻水华主要发生在北部和西部湖区,东部和南部湖区发生次数较少,各分湖区蓝藻水华暴发概率大小的顺序为：西部沿岸>大太湖>梅梁湾>南部沿岸>竺山湖>贡湖     

太湖蓝藻水华分级及其时空变化

根据MODIS影像和实地监测叶绿素a浓度数据,采用太湖蓝藻水华分级评估方法,对2004~2008年太湖不同类型蓝藻水华类型进行评估并统计分析,探求太湖蓝藻水华特征及其时空变化规律,以期为太湖蓝藻水华预防和预警提供支持。结果表明：（1）2004~2008年,全湖共发生蓝藻水华414次,以小型蓝藻水华为主,发生333次,占总次数的80.43%;随着蓝藻水华级别的增加,发生次数逐渐减少;（2）空间上,蓝藻水华主要发生在太湖的北部和西部区域,并且蓝藻水华发生级别由高到低基本上沿西北-东南方向分布;（3）年际变化上,蓝藻水华发生次数呈逐渐增加趋势,蓝藻水华级别较高、次数较多的年份主要集中于2006年和2007年;（4）年内变化上,4~8月份,蓝藻水华发生次数呈增加趋势,8~11月,蓝藻水华发生次数逐渐减少。并且,蓝藻水华主要集中于5月和7~10月份,尤其是8~10月。     

农业非点源污染对太湖水质的影响:发展态势与研究重点

太湖水污染的主要症结是水体中氮、磷不断富集导致的富营养化，而随着区内化肥用量的不断增加和集约化畜禽殖业的发展，流域内农业非点源营养物质的排放将保持持续上升的势头。要实现使太湖水变清的目的，必须把农业非点源营养物的排放控制在最低的水平，为了达到这一目标，今后应加强：（1）农业养分流失的定量化研究；（2）非点源污染物的转移转化特征研究；（3）农业非点源污染高风险区的识别；（4）农业非点源污染的控制与管理对策研究。     

太湖水质参数中小尺度空间结构特征

经济的发展和人们生活水平的提高，造成了太湖的富营养化和生态环境的严重破坏。太湖的水质污染目前已严重影响了整个流域的可持续发展，并对人们的身体健康造成潜在的危害。治理太湖、保护太湖已成为人们刻不容缓的任务。了解湖泊水质参数空间结构特征是进行太湖环境评价的重要前提，也是合理治理太湖的重要基础。地统计学的出现为精确描述湖泊水质参数空间结构提供了有效的工具。应用地统计学技术对太湖3种水质参数进行了空间结构分析，结果显示，污染物集中在湖岸线附近不易向湖中央扩散，各水质参数空间分布差异性较大，且空间结构特征极为相似，不同尺度之间有差异性。同时，由于采样密度和范围的限制，更细微和更大尺度的空间结构特征尚不能得以表述。最后，还讨论了太湖水质参数的空间结构变异性。     

太湖和滇池表层水体水质与水华蓝藻生物质生化性状的关系

根据2010年5～8月对滇池海埂和太湖竺山湖监测点的逐月监测结果,对同时期不同地域湖泊水体的污染状况进行比较研究,并评估了表层水体水质与水华蓝藻生化性状指标之间的相关性。结果表明：滇池水体的富营养化程度较太湖高,从取样月份之间差异来看,滇池表层水体水质指标均呈现先升高后降低再升高趋势,以6月份为最高,而太湖则呈逐月升高趋势。滇池蓝藻生物质中凯式氮、全磷和总养分（N+P2O5+K2O）含量均与太湖相当,但是滇池蓝藻C/N较太湖高,且除As、Cd元素超标外,各样品中其余重金属元素的含量均低于有机肥料行业标准（NY525 2011）。通过进一步的相关性分析表明,无论滇池还是太湖水域,其水华蓝藻中的Pb和Cr之间表现出明显的同源性;此外,表层水体NH+4 N水平可以作为水体富营养化程度的快速指示指标     

太湖聚藻区水华易发季节沉积物磷的分布特征

为了探讨太湖聚藻区月亮湾在水华易发季节及前后沉积物磷的赋存及迁移特征,采用欧洲标准测试委员会框架下发展的SMT磷形态分级方法对月亮湾由冬季至夏季（1～7月）表层沉积物（5 cm）分层的磷形态分析发现,总磷和无机磷呈现逐渐下降的趋势,平均含量分别为53553和42590 mg/kg。但有机磷则在冬季至夏初降低,随后从夏初开始上升并于7月达最大值,平均含量为8772 mg/kg,是冬季的14～18倍,表明藻类聚集和沉降对表层沉积物有机磷含量产生显著影响。在监测的这几个月中,无机形态磷均于春季4月达到最大值,而且与1、6和7月表现出显著的差异性（P <005）。铁磷为无机磷主要形态,平均含量达到18686 mg/kg,占无机形态磷质量分数的4443%,且4月、5月和6月沉积物铁磷含量表现出显著的差异性（P <005）。其次是铝磷和钙磷,平均含量分别达到12949和9748 mg/kg,为无机形态磷质量分数的3118%和2318%,各月份沉积物铝磷含量表现出显著的差异性（P<005）,而钙磷却无显著性差异。沉积物中可交换态磷的含量虽然较少（平均444 mg/kg）,但其冬季至春季逐渐升高、春季至夏季逐渐降低的现象,表明在生长季节可交换态磷从沉积物向上覆水柱释放,为藻类复苏和生长提供物资基础。分析还发现,铁磷、铝磷和有机磷均与可交换态磷存在较好相关性,无机磷与总磷的相关性最为显著,表明研究区沉积物中总磷的含量与分布主要受控于无机磷     

太湖梅梁湾微囊藻毒素归宿研究取得新进展

淡水水体蓝藻水华及其毒素持续、大范围的发生严重干扰了水生态系统功能,对人类健康造成直接和间接的危害。我国经济建设的快速发展加剧了水体富营养化进程,致使许多饮用水源水体中发生大规模的蓝藻水华,成为水质量安全的重大隐患之一。近期太湖蓝藻水华爆发导致无锡市公共饮用水危机就是一个例证。有毒蓝藻水华毒素的环境归宿过程及其在水体中的主要自然消亡途径是近年来国际研究的热点之一。只有认识蓝藻毒素的环境归宿过程才能更好地评价其造成的环境风险,进而制定相应的消除或减低风险的规避策略。近年来,中国科学院水生生物研究所宋立…     

浮桥河水库的营养状况与水质调控措施

浮桥河水库总磷含量、浮游植物的初级生产力和浮游动物的生物量有逐渐增加的趋势 .上、中、下游水体的总磷含量分别为0.072 mg/L、0.066 mg/L 和0.044 mg/L;浮游植物的生物量分别为9.28 mg/L、6.51 mg/L和3.37 mg/L.夏季和秋季上游部分区域伴有大面积的“水华”,优势种类主要为微囊藻.浮游植物水柱日生产量分别为2.80 g O\-2/m\+2.d、 2. 78 g O\-2/m\+2.d 和2.36 g O\-2/m\+2.d;浮游动物的生物量分别为2.52 mg/L、1.25 mg/ L和1 .22 mg /L.浮桥河水库有富营养化的趋势且上游已经富营养化.导致富营养化的原因主要是外源营养物输入量的增加、大库鲢鳙放养比例失调、上游滤食性网箱放养结构的不合理和食鱼性鱼类的过度捕捞.建议在保持现有鳙放养量的前提下增大大库鲢的放养量和网箱内鲢鱼种的放养量、减少食鱼性鱼类的捕捞量、减少外源营养物的输入以控制水库的富营养化.     

公众太湖蓝藻水华生态风险感知特征研究——以无锡市区为例

蓝藻水华暴发已成为全球性生态环境问题。太湖作为流域重要的水源地,2007年蓝藻水华事件的暴发引起公众的高度关注。运用问卷调查法,研究无锡市区489名公众的太湖蓝藻水华生态风险感知特征及其主要影响因素。研究结果表明：蓝藻水华生态风险被公众知觉为总体风险是陌生和完全可控的;蓝藻水华暴发原因是陌生和不可控的,这是引起公众风险意识的主要因素。影响公众蓝藻水华生态风险感知水平的主要因素有媒体、信息和个体因素。报纸广播电视是主要的媒体因素。信息因素有灾害信息、灾害治理信息、政府防范措施信息。灾害治理信息的影响作用最大,其次是灾害信息和政府防范措施信息。不同性别、年龄段、教育程度、收入水平及职业的人群,对不同类别的风险信息关注程度不同,影响到个体风险偏好的不同。研究结果有助于决策者更全面地理解蓝藻水华风险的本质,开展风险沟通,针对不同特征的人群选择有效的风险管理方案。〖     

太湖水环境演变与流域经济发展关系及趋势

运用多元线性回归分析,定量研究了1990~2000年太湖水环境演变与流域内社会经济发展之间的关系,并根据此相关关系对未来30年太湖水质的污染状况进行了预测。根据研究成果推断：太湖地区的污染物来源在未来30年内可能将发生较大变化,农业及生活污水所占的比重可能会持续增加,并成为主要的污染来源。因此,建议在开展针对工业点源污染而采取的达标排放的同时,还必须加强农业面源污染的治理力度,“点源与面源相结合”,以利于太湖水环境的有效改善。     

太湖最高水位及其与气候变化、人类活动的关系

采用累积距平及非参数检验的方法,重点分析1954~1999年太湖最高水位的变化,及其与相关气候因子的关系。1954年以来,太湖最高水位变化大致以20世纪80年代初为界,此前下降,此后则上升。梅雨和热带气旋影响次数直接影响太湖最高水位的变化;Wilcoxon检验表明最高水位变化与西北太平洋夏季风指数之间联系密切,而最低水位与其关系则不明显。Kendall协和系数检验验证了太湖最高水位与各气候因子变化之间的一致性。80、90年代太湖最高水位不断上升且常常居高不下,人类活动起着重要的作用;从河网水系变化、湖泊围垦和土地利用变化等方面分析了人类活动对太湖水位变化的影响。结论认为,太湖最高水位上升仍然受控于气候变化因子;而人类活动则加剧了水位上升的情势,并在其中所起作用日益重要。     

引水调控改善太湖湖湾水环境及其效果预测

在总结太湖水污染问题的基础上,分析得出水流缓慢、动力掺混能力弱、水流交换不畅、水体自净能力差、纳污能力小、入湖污染负荷量大且远超过湖湾的纳污能力是梅梁湖湾水污染严重的主要原因,提出区域水污染综合治理、入湖污染物总量控制、引水调控等水污染防治策略及其关键控制技术,利用数值模拟技术给出了太湖梅梁湖湾入湖污染物排放总量控制定额,并结合引江济太调水试验,采用平面二维水流水质数学模型模拟预测引水调控对梅梁湖湾的水环境改善效果及大流量集中调水和小流量维持性调水的水环境     

太湖流域农田生态系统管理与非点源污染控制

太湖是我国的五大淡水湖之一,正面临着严重的水体富营养化问题。随着点源污染得到逐步治理,农田非点源污染已成为太湖水体富营养化的主要污染源。概述了太湖流域农田生态系统管理与非点源污染控制,指出随着流域内化肥用量以及农田氮磷盈余量的不断增加,流域内农田非点源污染负荷将进一步加大。农田中的氮磷通常通过农田排水和地表径流等途径进入地表水体。为有效控制农田非点源污染,应实施科学合理的农田生态系统管理：避免氮磷肥的过量使用,适当增施有机肥和钾肥,推广应用测土配方施肥,加强微生物肥和控效肥等新型肥料的研制和推广,实行保护性耕作,合理安排农事活动时间,以此减少非点源污染物形成;调整土地利用方式,优化土地资源配置,对潜在的非点源污染物进行有效的截留。     

太湖流域土地利用变化特征与机制分析

太湖流域土地总面积36 895 km²,包括了上海、江苏、浙江两省一市的部分区域,其中,江苏占53%,浙江占33%,上海占14%。太湖流域土地利用按下垫面可以分为耕地、建设用地、水域和其他用地4种类型。采用2005年土地详查数据与上次防洪规划数据进行比较。研究发现：耕地是太湖流域最重要的下垫面,占土地总面积的36.6%,建设用地占土地占面积的23%,与耕地的矛盾十分尖锐,水域面积较大,占土地总面积的14.5%。1996~2005年,土地利用变化的总体趋势是,耕地面积减少,减少幅度最大的地区在太湖流域江苏部分,两省一市建设用地均有30%左右的增长幅度,土地围垦得到有效控制,水域面积略有下降。人口增长和城市化快速发展、经济发展、效益驱动与土地管制差异是造成土地利用变化的主要原因     

太湖蠡湖浮游植物群落特征及其对水质的评价

2007年冬季（1月30日）和春季（3月27日）对太湖蠡湖进行两次全面调查。采用种类相似性指数、优势指数、多样性指数和污水生物系统等多项生物学指标分析浮游植物群落特征;并结合理化指标评价蠡湖水质营养状况。结果表明：蠡湖共检出浮游植物8门,88种;其中以绿藻门种类最多,共48种,占总种数的5455%;硅藻门次之,共15种,占总种数的1705%。两次调查中各个站位的优势种均为绿藻门种类,其中冬季的优势种为小球衣藻〖WTBX〗（Chlamydomonas microsphaera）〖WTBZ〗,优势指数变化在7143%~9628%,春季优势种为小形平藻〖WTBX〗（Pedinomonas minor）和小球藻（Chlorella vulgaris）〖WTBZ〗,优势指数变化在6702%~8259%,优势种非常明显。浮游植物相似性指数测算结果显示,冬季和春季的浮游植物种类组成差异很大,相似性指数仅为030。同时,生物学评价显示,蠡湖冬季水质劣于春季,与化学评价结果相一致;但从评定级别看,生物评价认为,2007年冬、春季节蠡湖水质分别处于重污染和中度污染状态,较化学评价的污染程度重,显示出两种方法的差异性。