城市黑臭河道富营养化次生灾害形成机制及其控制对策思考

对城市河道黑臭污染的形成及其治理、富营养化次生灾害表现形式、形成机制以及预防和控制对策等方面进行了总结和研究.结果表明,随着城市黑臭河道相应污染治理工程、措施的实施,河道水体污染负荷得到了大大消减、水质得到了一定的改善、黑臭也逐步好转,但营养盐仍处于相对较高的水平,且可被植物直接利用吸收的营养盐储备充足,同时,黑臭污染的治理使得受损的河道生态系统得到了一定的恢复和重建,当外界环境条件适宜时,极易引起水华暴发、浮萍泛滥、水葫芦"疯"长、水生植物生物量激增等富营养化次生灾害.对于城市黑臭河道治理后富营养化次生灾害的预防和控制必须以城市黑臭河道污染治理为基础,将其纳入到河道污染整治整体规划中.综合运用上/下行效应理论,应从外源控制、内源治理和修复、整体生态系统恢复等角度进行系统预防和控制.同时也应厘清思路,认识到城市黑臭河道富营养化及其次生灾害的形成是城市黑臭河道污染治理过程中的必经阶段,城市河道水环境治理应从当前的"黑臭等重污染治理"向"氮磷营养盐控制"转变.     

江苏如东近海绿潮藻分子检测与类群演替分析

2007 年以来, 中国青岛、连云港、如东等黄海沿海连续4 年爆发绿潮现象, 尤其2008 年青岛爆发了世界最大规模绿潮, 造成了严重的生态危害. 2009 年, 我们对江苏省如东海域绿潮藻进行了调查和监测, 选取紫菜养殖架和防波堤坝上的11 个固着样品以及海区15 个漂浮样品, 对其ITS及5.8S rDNA 和叶绿体rbcL 基因序列进行了分子系统发育和类群演替分析. 结果显示, 如东沿岸堤坝和紫菜养殖筏架具有大量固着生长的浒苔类绿潮藻, 其海区漂浮绿潮藻团出现时间也最早,并逐渐北移; ITS 序列分析将如东样品聚为5 个类群, 即Ulva compressa 类群(6 个样品)、Ulva linza-procera-prolifera (LPP)复合体类群(12 个样品)、Ulva flexuosa 类群(3 个样品)、Blidingia sp.类群(3 个样品)以及Urospora spp.类群(2 个样品), 而rbcL 序列较为保守, 26 个样品只聚为4 个类群.DNA 序列分析表明, 如东海区漂浮与固着绿潮藻类群构成相同, 亲缘关系较近, 漂浮绿潮藻优势类群先后出现次序为: U. compressa, U. flexuosa 及LPP, 最终漂浮种与2008 年黄海绿潮优势种的ITS 序列完全相同. 本研究为今后黄海绿潮溯源及其预测防控奠定了重要基础.     

基于遥感影像光谱分析的蓝藻水华识别方法

利用Landsat-7 ETM+遥感影像数据,以淀山湖为例,在分析蓝藻和其他典型地物影像光谱曲线及其特征的基础上,构建归一化蓝藻指数(NDI_CB),有效地从浑浊水体中提取蓝藻信息.通过k-均值非监督分类结果可以发现,构建的归一化蓝藻指数较传统的归一化差值植被指数(NDVI)和比值植被指数(RVI)更加适用于提取低密度蓝藻空间分布信息.在此基础上,基于遥感影像光谱特征和归一化蓝藻指数,采用了支持向量机的分类识别模型,最终得到淀山湖区域蓝藻的空间分布范围与面积,通过发现在某一特定时间蓝藻分布的规律,为蓝藻预警和治理的生态学分析提供了及时、有效和客观的依据.     

基于MODIS荧光高度变化的藻类水华遥感监测方法

为了研究如何有效应用MODIS荧光高度(fluorescence line height,FLH)产品于近岸水华监测,基于福建近岸浮游植物水华期获得的35组实测遥感反射率和叶绿素a数据,提出MODIS FLH差值法,即当日FLH与前14 d平均FLH差值≥0.06 mW/(cm2.μm.sr)时,判别为水华发生.取2005年6月和2003年5月两个赤潮案例,处理获得MO-DIS卫星FLH时间差值产品,依据FLH差值≥0.06 mW/(cm2.μm.sr)的判据,判别水华影响区域与实际报道吻合,说明这一方法对于本研究水体行之有效.适用其他水体的情况尚未知,且具体的判据可能随水域而变化,进一步的研究与实例检验将是必要的.     

不同湖泊水华发生机制研究进展

目前,世界各地湖泊水华的暴发越来越严重,对人类健康和生态系统有重大危害.本文调研了国内外典型湖泊水华的相关研究成果,从湖泊所属地理位置、气候带、受人类活动干扰强度、主要水华发生藻种和主控环境因子等不同角度进行了总结和分析,揭示了不同类型的湖泊水华特征和发生机制.最后以我国太湖为例,总结已有的研究成果,结合近几年太湖水华和水环境实测数据的分析结果,归纳了太湖水华的主要影响因子,包括Chl-a、TN、TP、COD、温度、风速六个指标,其中Chl-a、COD能指示说明水华的程度,TN、TP是营养盐状况的代表,温度和风速是水华发生的主要气象因子,并定量分析了水华程度和影响因子之间的关系,为水华的预警、预测和评价提供基础和支持.     

淀山湖蓝藻水华暴发的气象水文因素探讨

2007-2009年淀山湖的总氮和总磷年均浓度分别为3.47～4.53 mg/L和0.18～0.24mg/L,明显高于富营养化水平,成为蓝藻水华暴发的重要物质基础.MODIS影像分析结果表明,2007-2009年蓝藻水华暴发频次分别为3,6,10 d,呈逐年上升的趋势,并且暴发后易于集中在湖中心、东北和东部水域.受黄浦...     

Sequence analysis of the Microcystis aeruginosa FACHB-912 phytochrome gene supports positive selection in cyanobacteria

The phytochrome gene from Microcystis aeruginosa FACHB-912,isolated from algal blooms in Taihu Lake in China,was sequenced and found to code for a wavelength transition light receptor protein.The gene was composed of five distinct domains:a PAS fold domain,a GAF domain,a phytochrome domain,a His Kinase A(phosphoacceptor) domain,and a histidine kinase domain.Red-absorbing phytochrome,far-red-absorbing phytochrome,and photoconversion kinetics were monitored via the spectral characteristics of the protein.To detect positive selection,homologous sequences from cyanobacterium phytochrome genes were obtained from GenBank.Potential selective pressure was identified by phylogenetic analysis with maximum likelihood analyses.The frequency of the phytochrome gene being subjected to selective constraints suggests that positive selection is a potentially important mechanism that promotes the evolution of the cyanobacteria phytochrome gene.The sites identified in this study provide targets for further research on the structural-functional role of these residues,and on the correlation with the mechanism of algal blooms.     

一种基于Hadoop的布鲁姆过滤器联结算法

通过对Hadoop平台下MapReduce作业处理方式及布鲁姆过滤器算法的深入研究,将优化的压缩型布鲁姆过滤器算法用于节点间数据联结操作,解决了基于Hadoop平台同时处理多个大规模数据集时的数据关联问题.实验证明,压缩型布鲁姆过滤器算法在MapReduce作业中的应用,使得大数据集之间的联结效率显著提高.     

Data Location Mechanism in Agent-Based Autonomic Storage Systems

This paper introduces agent-based methodology to build a distributed autonomic storage system infrastructure, and an effectively negotiation mechanism based on agent is applied for data location. We present Availability-based Data Allocation （ADA） algorithm as a data placement strategy to achieve high efficient utilization of storage resources by employing multiple distributed storage resources. We use Bloom filter in each storage device to track the location of data. We present the data lookup strategy that small size of read request is handled directly, and large size of read request is handled by cooperation with storage devices.The performance evaluation shows that the data location mechanism is high available and can work well for heterogeneous autonomic storage systems.     

基于BF的单向网络性能抽样测量技术

针对在进行网络单向性能测量时,存在抽样效率不高和报文标识均匀性差等问题,提出了一种基于BF(Bloom Filter)的单向网络性能抽样测量框架及算法,解决了在不同测量点对上从大量背景流量条件下的抽样有效性和报文标识有效性问题.仿真性能表明,待测报文抽样效率与BF理论分析值偏差为0.5%,且报文标识冲突比例仅为3.5%左右,软件实现抽样时间开销为O.1μs量级;该抽样测量技术十分适合于从大量背景流量中快速抽样出少量待测报文,从而有效地测量出诸如单向传输时延、时延抖动及单向报文丢失率等重要网络性能参数.