上海城市水体富营养化关键参量的遥感反演与时序分析

河口城市受到流域、海洋和局地人类活动的强烈影响,其水体面临污染和富营养化问题,对城市生态、生产、生活等造成极大压力.本项研究针对上海这一特大河口城市的不同水体类型,利用Sentinel-2遥感影像及水体实测光谱数据,构建了叶绿素a浓度和浊度两个富营养化的关键水质参量遥感快速反演模型,并分析了这两个关键参量的时序变化.结果表明:基于遥感的叶绿素a浓度、浊度,反演模型精度良好,相关系数（R²）分别为0.87、0.95,均方根误差（RMSE）分别为4.33μg/L、8.93 NTU. 2019年时序分析表明,上海城市水体叶绿素a浓度和浊度均为夏季最高,冬季最低.从水体类型上看,叶绿素a浓度从高到低为:养殖场/种植塘、永久性淡水湖、库塘、永久性河流、运河/输水河水体,浊度从高到低为:养殖场/种植塘、永久性河流、运河/输水河、永久性淡水湖、库塘.对2019年叶绿素a浓度和浊度的时序变化分析发现,在人类活动干扰较小的水体中,叶绿素a浓度和浊度的相关性较强;而人类活动影响较大的水体中,两者的相关性较弱.研究表明,利用Sentinel-2卫星影像可有效反演城市水体叶绿素a浓度和浊...     

鲢对富营养化水体的消减作用研究

以鲢为对象,通过设计室内试验,控制水体总磷(TP)和叶绿素a(Chl a)的初始浓度(0.355mg/L,57μg/L),改变总氮(TN)浓度(2.892mg/L和3.714mg/L浓度梯度),研究了鲢对设定富营养化水体的消减作用.结果表明,向100L实验水体中投入(10±1)g鲢(1尾)后,两种处理组水体中TP、TN和Chl a均降低,但初始TN浓度为3.714mg/L时鲢对富营养化水体的作用效果比TN浓度为2.892mg/L显著,表明鲢对富营养化水体的治理与TN浓度相关.     

城市湖泊水体修复过程的富营养化评价——以武汉南湖为例

人类活动对城市湖泊生态系统影响强烈，从2020年4月至11月对武汉南湖开展了水质监测，通过数据比较，阐述了南湖生态修复期间水质的时空变化与发展趋势，并对南湖富营养化水平进行了综合评价.结果表明，南湖富营养化状况总体呈好转趋势，湖区水体恢复了一定的自净能力，部分水质指标得到改善，但总氮(TN)和总磷(TP)质量浓度超标严重，最大值分别为9.85 mg/L和1.49 mg/L,叶绿素a(Chl.a)质量浓度居高不下，平均质量浓度为51.85μg/L,蓝藻水华状况仍然十分严重.在时间尺度上，南湖水体的综合营养状态指数(TLI)虽然呈下降趋势，但总体仍为中度富营养化状态；在空间尺度上，南湖各湖湾表现出明显的区域异质性，具体水质状况为大南湖优于华农湾，小南湖最差.小南湖外源污染比较严重，是南湖今后治理的重点，应加强对污染排口的处理，拓展水生植物种植区域，开展蓝藻水华应急处置.     

筼筜湖藻类与氮磷营养盐相关性研究

2009年1月至2011年11月逢单月采集样品,对筼筜湖水体浮游藻类叶绿素a和总磷、总氮项目进行监测分析,根椐实测数据,探讨叶绿素a与总磷、总氮各营养盐要素含量之间的相关性,为筼筜湖的水质保护,水体富营养化的预测及研究富营养化的发生机制提供依据.     

南通市区河流水体和沉积物中叶绿素a含量及与环境因子关系研究

通过对2011年4—5月南通市城区主要河流水体叶绿素a含量及其影响因子的监测和对12月濠河沉积物叶绿素a含量及其相关环境因子的实验分析,探讨了水体、沉积物中叶绿素a含量与环境因子的关系.结果表明:水体叶绿素a含量变动于6.4～293.9μg/L之间,主要与水体pH值有关,而与总磷、总氮等营养盐含量及溶解氧、电导率和温度的相关性不明显或不相关;沉积物中的叶绿素a含量波动于5.8～69.0μg/g,主要与含水率有关,这表明沉积物中叶绿素a含量主要受上覆水体叶绿素a转移、渗入的控制;此外,沉积物颗粒粒径大小、烧失量等对沉积物中叶绿素a的含量也有一定的影响.     

丽娃河受损退化生态系统的近自然恢复工程及效果分析

以丽娃河为例,针对其富营养化现状及河道特征,在传统环境工程治理基础上,构建立体植物群落和动物群落,实施近自然恢复工程,通过比较丽娃河在工程前后的水质和动植物群落的变化来验证近自然恢复工程的效果.研究表明,近自然恢复工程实施一年后,总氮和总磷分别降至0.41mg/L和0.03mg/L;叶绿素a降至7.86μg/L,水质从原来的Ⅴ类降至Ⅱ类标准(GB3838-2002),水质在很大程度上得以改善.除此之外,近自然恢复工程通过直接引入滤食藻类的底栖动物和鲢鱼鳙鱼,在调控藻类生物量的同时也在一定程度上增加了动物群落的生物多样性.实践证明,近自然恢复工程在丽娃河案例中是行之有效的,且耗资少,可以在城市生态系统近自然恢复实践中推广.     

水绵处理富营养化景观水体的试验研究

提出了以水绵（spirogyra）处理富营养化景观水体,强化去除水中氮、磷等污染物的方法,以实际富营养化景观水体为对象,分析了水绵的除污染性能,在自然条件下,当水绵剂量（干重）为80mg/L时,经过20天处理,水的pH值上升至9.4,TP质量浓度降至0.48mg/L,去除效率达77.1%以上,TN质量浓度降至4.64mg/L,去除效率达85.4%,处理效率随水绵剂量的提高而增加。在利用水绵处理富营养水体的过程中,选择适当的水绵用量和处理时间,处理后的水体氮、磷含量可达到湖泊类景观环境用水的水质标准,同时降低了水体浊度,使水体中浮游藻类总生物量处于较低水平,改善了富营养化水体水质,有效减轻了水体富营养化的危害,可为处理富营养水体提供新的技术途径。     

菏泽市赵王河公园景观水域浮游植物调查及水质评价

对赵王河公园景观水体进行了调查，分析了浮游植物的种类、组成和多样性指数，并对水体的理化性质进行了检测．结果表明，赵王河公园景观水体中浮游植物有8个门，38个科，79个属，153个种，其中绿藻门种类最多．浮游植物的平均细胞密度为7．441×10^6L^-1，多样性指数d值在3—4之间，H值在1—2之间，e值在0．3～0．5之间，反映出水体污染程度为中污染．水体的pH值呈弱碱性，总氮的均值为3．41mg／L，总磷的均值为0．22mg／L，叶绿素a含量的均值为12．81μg／L，表明水体富营养化．     

沸石载高锰酸钾控藻效果及对湖水水质影响

研究了不同投量下,沸石载高锰酸钾药剂对湖水中藻类及藻毒素的控制效果以及对水质的影响.试验结果表明,ZCM药剂对湖水中藻类生物量和藻毒素均有明显的去除效果,在投量0.17 g/L的情况下,叶绿素的去除率最高,5 d后为89%,藻毒素去除率为42%.投加沸石载高锰酸钾药剂的湖水pH值略高于未投加药剂的空白对照,变化范围在7.3~8之间;投量0.17 g/L的水样浊度去除率为95%;总磷被药剂中的沸石吸附,成为藻类二次生长的限制因素.沸石载高锰酸钾除藻剂具有良好的应用前景.     

镜湖富营养化污染及其治理的初步研究Ⅱ--镜湖水体污染现状评述

对镜湖水质富营养化的研究结果表明,镜湖水体溶氧丰富,五日生化需氧量(BOD5) 、化学需氧量(COD)、总磷(TP)、总氮(TN)、叶绿素a(Chla)严重超标.对单项污染指数(Ii)、卡尔森富营养化指标(TSI)的测算和评价也表明镜湖水体处于富营养化状态 .本文并提出了治理的初步措施.     

晋阳湖水混凝除藻研究

为控制晋阳湖富营养化,对湖水进行了采样、分析;并采用聚合氯化铝(PACl)对晋阳湖水中藻类的混凝去除进行了研究.结果表明:晋阳湖的主要污染物为COD(Chemical OxygenDemand)、总磷(Total Phosphorus)、总氮(Total Nitrate);COD含量均值为81.5 mg/L,总氮含量在2~4 mg/L之间变化.晋阳湖水质处于中度富营养化状态,在一定条件下极有可能发生藻华.混凝对该水体中藻类有一定的去除效果.不同碱化度的混凝剂除藻效果不同,碱化度为1.5的PACl混凝除藻效果最好,当混凝剂投量为15 mg/L时,藻类去除率达93.75%.混凝处理控制富营养化时,混凝剂种类和投量不能以浊度去除率为唯一标准,而应参考除藻率等要求,使用适当的混凝剂和较大的投量.     

高锰酸钾复合三氯化铁对藻类的去除效果研究

地表水体富营养化问题日益引起广泛重视,研究其水华治理技术具有重要的环境和生态意义。该文以高锰酸钾和三氯化铁为基础药剂,研究其复合除藻剂对藻类的去除效果。以蛋白小球藻为实验藻种,以叶绿素浓度为考察指标,进行了两种药剂的复配,确定了用于藻类去除的最佳复配比。以厦门某农村富营养化水体为基础,考察了复合药剂对藻类长时间去除效果,以及残余重金属离子的影响。结果表明,当高锰酸钾、三氯化铁复合浓度比为0.8∶50时,蛋白核小球藻96 h内叶绿素去除率高达90%,去除效果明显。复合药剂对地表水体藻类接触反应6 h后,叶绿素a浓度降至3.08μg·L-1,叶绿素a去除率为96.4%。复合药剂投加96h后,水中残余的Fe3+、Mn2+浓度趋于稳定,水中残留铁含量约为0.13~0.19 mg·L-1,水中锰的残留量约为0.13~0.25 mg·L-1。     

高等水生植物的分布对富营养化水体的影响

选取4个不同样地,研究了水生植物的分布与富营养化水体中总氮（TN）、总磷（TP）、叶绿素a（Chla）及几种重金属含量的关系.结果表明,水体中总氮含量、总磷含量、叶绿素a含量、重金属总含量大小顺序依次为：高等水生植物生物量大的样地〈高等水生植物生物量小的样地〈没有高等水生植物的样地,说明高等水生植物可显著提高水体透明度,净化富营养化水体.     

石莼修复富营养化海水的实验研究

富营养化可引发赤潮和养殖动物病害,给养殖业带来巨大损失,中国的多数海水养殖区富营养化相当严重。研究了石莼对富营养化海水中营养盐的吸收去除效果。结果表明:总氮、氨氮和总磷初始浓度分别为14、3.8、1.9μmol/L,石莼种植藻体密度2.5 g/L,吸收时间10 d,总氮、氨氮和总磷去除率分别达80%、81.6%和79%。因此,利用石莼处理养殖废水具有时间短、效率高的特点,可用于富营养化水体或养殖废水的处理。     

基于粗糙集模型的芜湖市镜湖水体驱动因子分析及其富营养化评价

通过实地监测,系统分析了一年的镜湖水质状况,并采用粗糙集模型分析了造成富营养化的驱动因子,在此基础上,用综合营养状态指数法对镜湖富营养化进行分析与评价.结果表明,总磷因子对镜湖水体富营养化的贡献率最大为35.12%,表明总磷是镜湖水体富营养化限制性元素;其次为总氮、叶绿素a,透明度的贡献率依次递减,而溶解氧几乎没有.TLI(∑)数值除6月份49.79以外,其余均在50以上,最高达到10月份的63.83,镜湖水质总体上有从轻富营养化向中富营养变化的趋势.最后进行了相关讨论,并对镜湖的富营养化控制提出了相应的建议.     

基于微宇宙试验的不同营养级景观湖泊营养盐变化的研究

景观湖泊作为景观和水生态功能的双重载体,已成为城市基础设施改进与升级的重要组成部分.然而,其具有流速缓慢、封闭或半封闭、自净能力差、易被污染等特征,使富营养化问题日益严重.以景观湖泊为研究对象设计微宇宙试验系统,通过对水中营养级的控制及各水质指标的测定对比,来研究水体富营养化的机理.首先,设计水族箱尺寸、系统规模以及光照、循环充氧、温控等系统,并基于微宇宙营养级配置、生态平衡周期等分别设计原水试验和配水试验;其次,向系统中投放杂食性鱼类、浮游动物等来模拟景观水体中的生物种群结构,测定与分析水体中的温度、pH、浊度、溶解氧、氮元素、磷元素、叶绿素a之间的关系及趋势变化.结论表明:一级营养级微宇宙系统控制亚硝态氮、硝态氮、磷酸盐、总磷的效果好,削减总氮、总磷和磷酸盐的能力强,两级营养级微宇宙系统控制浊度、叶绿素a的效果较好,三级营养级微宇宙系统控制浊度、氨氮、总氮的效果好,削减亚硝态氮、硝态氮的能力强,pH稳定性好.最后,基于数据分析提出富营养化湖泊控制的建议和措施,促进水体的良性可持续发展.     

成都东湖水体富营养化研究

对水体富营养化现状进行科学研究是其后续利用、保护或治理工作的前提.本研究选取成都市中心区域唯一的原生态浅水湖泊东湖为研究对象.于2019年4月测定了该水体水温(Temp)、溶解氧(DO)、pH、总氮(TN)、总磷(TP)、高锰酸盐指数(COD_(Mn))、叶绿素a(Chl a)等水质指标,并通过综合营养指数(TLI)和参数法(基于TP、Chl a)对其富营养化现状进行了研究.结果表明,东湖水体TN含量为0.38～0.75 mg/L,TP为0.093～0.134 mg/L,COD_(Mn)为5.85～45.72 mg/L,Chl a为6.08～67.44 mg/m~3;研究建议该水体富营养化评价以TLI为主,辅以Chl a参数法;TLI法评价结果显示研究水体绝大多数点位(1～8号点)处于轻度营养化状态,子湖区域的9号点处于中度营养化状态,水动力条件差可能是子湖区域9号点在相同营养盐水平下表现出更严重富营养化程度的原因.本研究可以为东湖水体保护和开发提供数据支撑,助力城市生态文明建设.     

贵州高原红枫湖水库富营养化特征分析

红枫湖水库是云贵高原峡谷型人工深水水库,为了解该水库水质状况及其富营养化特征,于2010年度对红枫湖水库水质进行逐月监测。结果表明：调查期间红枫湖水库的总氮、总磷、叶绿素a、透明度的平均值分别为1．83mg／L、0．034mg／L、12．7μg／L和2．3m,氮／磷的质量比为55．4,综合营养状态指数为42,指示该水库...     

大型经济藻类对湄洲湾泉港区网箱养殖水体的影响

选择湄洲湾泉港水产养殖区作为调研对象,在海带和紫菜的养殖期间(2006年10月～2007年5月)对网箱养殖区、大型经济藻类养殖区、非养殖区和对照区各站位营养盐、叶绿素a、pH值、温度和盐度等水质参数进行了为期8个月的跟踪调研.调查结果显示,在网箱养殖区,总氮含量0.41～0.60 mg/L,均值0.49 mg/L,接近富营养化水平,总磷含量0.046～0.17 mg/L,均值0.10 mg/L,显著超过富营养化水平,叶绿素含量0.71～1.54 μg/L,均值0.93 μg/L,低于富营养化水平;大型藻类养殖水域的水质相对较好,氨氮、硝氮、亚硝氮含量均值分别为0.025,0.170,0.010 mg/L,与网箱养殖区存在显著差异;非养殖区的营养盐含量略高于大型藻类养殖区,对照区的营养盐含量较低,但总磷含量仍显示了较高的含量水平.本次调研结果为泉港水产养殖区建立鱼藻复合养殖系统提供了基础数据.     

上海市工业河与小宅浜治理前后水质评价

针对上海市普陀区工业河、小宅浜治理前后水质进行评价.对河道水体中溶解氧、浊度、硝态氮、叶绿素a和浮游动物种群密度等5项指标进行单因子变化趋势分析;选取总磷、氨氮、高锰酸盐指数、化学需氧量及五日生化需氧量共5项指标进行水质灰色关联度分析.结果表明:两条河道中溶解氧和浊度在治理前后并无明显变化;硝态氮浓度在治理后先降低后升高;叶绿素a浓度显著升高;浮游动物种类及密度有所上升;灰色关联分析显示,两条河道水质在治理前接近Ⅴ类,而在治理后的短期内均曾达到Ⅰ类,但随后又有所回落并稳定在Ⅳ类.