上海公园绿地景观水体透明度影响因子研究

于2010年,以上海市90个公园绿地共107个景观水体为研究对象,通过野外调查与室内分析,探寻水体透明度与光衰减系数的关系,并在此基础上分析影响水体透明度的主要因子.研究结果表明：（1）上海市公园绿地景观水体透明度普遍较低,平均透明度为（0.54±0.24） m,98.31%的水体透明度低于1 m;（2）透明度与光学衰减系数显著负相关,两者之间可建立数学关系式为Kd=0.017+〖SX(〗1.12〖〗ST〖SX)〗;（3）悬浮物是上海城市公园绿地水体透明度的主导影响因子,总磷和铵态氮通过控制浮游藻类的营养水平来影响水体透明度.研究结果为科学合理地评价景观水体水质尤其是水体透明度提供测度,并为水体环境的改善、水生植被的构建及水体的养护管理提供科学依据.     

人类扰动下太湖入湖河道的稀土元素及环境指示意义

采集了接纳不同类型污染物的3条太湖入湖河道的水体、悬浮物和沉积物,分析了其中稀土元素的含量分布特征.结果表明:水体中的稀土总量,漕桥河最大,大浦河其次,梁溪河最小;悬浮物与沉积物中的稀土总量,大浦河最大,漕桥河其次,梁溪河最小.河流不同介质稀土元素标准化曲线差别明显,水体富集重稀土,悬浮物主要富集于中稀土,而沉积物主要为平坦型曲线;但标准化曲线中均有离群的曲线,沉积物中尤为明显,而且污染河道样品页岩标准化曲线不同于周边土壤和湖泊沉积物,说明太湖入湖河道的稀土元素明显地受到了人类活动物质输入的影响,而且显示了不同污染源的特点.     

太湖五里湖区水体中不同溶解态磷的藻类生物有效性研究

利用藻类增长潜力测试(AGP)方法，在太湖五里湖区水体中添加四种不同溶解态磷，研究其对斜生栅裂藻(Scendesmus obliquus)生长的影响，试图阐明富营养化水体中不同溶解态磷的生物有效性.结果表明，无机正磷酸盐(HPO2-4)和有机正磷酸盐(β甘油磷酸钠)对藻类有明显的促长作用；无机缩聚磷酸盐中的焦磷酸盐(P2O4-7)仅在0.01mg/L水平有显著促长作用，而六偏磷酸盐((NaPO3)6)没有促长作用     

环太湖主要入湖河流污染负荷量 对太湖水质的影响及趋势分析

基于2007—2014年环太湖主要入湖河流水量、水质监测资料以及湖区水质监测资料,以CODMn、NH3-N、TP、TN为主要污染指标,阐述入太湖各湖区污染负荷量的时空分配,评估环太湖主要河流入湖污染负荷量对湖区水质时空变化的影响。通过环太湖入湖河流水量分析,考虑污染负荷量的历史长序列变化规律,定量了环太湖入湖河流水量、水质等相关因素对太湖水体污染负荷量贡献率,分析环太湖河流入湖污染负荷量对太湖水质的影响。结果表明,近年来对太湖入湖河流的治理成效,说明对入湖河流污染物的控制是缓解和治理太湖污染负荷输入的重要途径,为制定和实施环太湖河流入湖污染负荷限排总量意见提供参考。     

太湖氨化功能菌群的分布及其有机氮降解条件

为探究富营养化湖泊水体微生物对有机氮的去除,用最大可能数(MPN)法测定了太湖氨化菌的分布,并进行了氨化菌的分离纯化、筛选以及生理生化分析、有机氮降解条件及效果研究.结果表明,太湖水体中氨化菌数量普遍偏高,从东部沿岸区域到西部沿岸区氨化菌数量逐步增多.太湖4处采样点氨化菌数量随着底泥深度的增加呈下降-上升-下降的规律.氨化菌的培养最佳条件为28℃、pH 7.2、盐度0.004 mol/L.筛选出的6株氨化菌AB-1～AB-6,它们对有机氮的降解率分别为36%、69%、67%、71%、83%、56%,AB-5菌株对有机氮的降解能力最大.本研究丰富了降解有机氮菌种资源,可为该菌在湖泊微生物驱动氮元素转化提供参考,为解决太湖水体中氮素污染问题,改善太湖水质环境提供科学依据.     

羧甲基淀粉糊的性能及其透明度的影响因素

以马铃薯淀粉为原料,采用乙醇溶剂法合成了取代度为0.890 1、糊透明度为89.2%的羧甲基淀粉(CMS).采用傅里叶变换红外光谱和环境扫描电镜对原淀粉和CMS的结构及形貌进行了表征,并探讨了合成因素对糊透明度的影响,发现:CMS糊透明度受取代度及醚化均匀度双重因素的影响.淀粉羧甲基化后糊透明度比原淀粉提高了53.8%,且糊的冻融稳定性、存放稳定性均优于原淀粉;CMS糊的透明度在碱性环境中变化不大,但随着酸性的增大而逐渐下降,且高取代度的CMS的耐酸性优于低取代度的CMS.文中还考察了不同食品添加剂对CMS糊透明度的影响,发现添加氯化钠、柠檬酸将导致CMS糊透明度降低,而葡萄糖、蔗糖的加入则会提高糊透明度.     

不同能态下电四极跃迁对不透明度的影响

理论上分析了电四极跃迁对激发能态的依赖,基于平均原子模型计算了Al和Au等离子体的不透明度,探讨了内壳层电四极跃迁在不透明度计算中的重要性,数值计算和理论分析相当吻合.     

变化风场下太湖表层湖流特征及其对蓝藻迁移的影响

为了解太湖表层湖流对变化风场的响应特征,以及风场表层流场对蓝藻迁移的影响,通过GPS粒子示踪器对表层湖流进行观测,结合观测期间风场的变化特征和遥感图像,分析了变化风场条件下太湖的表层湖流特征以及蓝藻水华的迁移聚集过程。结果表明:太湖风场是太湖表层流场的主要驱动力,但受到地形特征、岸线特征等因素的影响,不同水域表层流场对风场的响应并不完全一致;太湖风场影响下太湖表层湖流在空间上的广泛差异性是导致蓝藻迁移过程中在不同区域聚集程度不同的主导因素,也是区域性蓝藻水华暴发的重要原因之一。风场表层流场蓝藻迁移聚集过程是一个依次传导的响应系统,条件适宜风场影响下的流场是触发蓝藻水华短时间、大面积暴发的重要外部因素。     

羧甲基淀粉糊液透明度的影响因素及其性能研究

以马铃薯淀粉为原料,用乙醇溶剂法合成取代度为0.8901,透明度为89.2%羧甲基淀粉(CMS)。用红外光谱和扫描电镜对原淀粉、CMS的结构及形貌进行表征,并探讨了合成因素对其溶液透明性的影响,得知CMS糊液透明度受取代度及醚化均匀度双重因素影响。淀粉羧甲基化后糊液透明度比原淀粉提高了53.8%,且糊液冻融稳定性、存放稳定性均好于原淀粉。CMS水溶液透明度在碱性环境中变化不大,但随着酸性增大而逐渐下降,且高取代度的耐酸性优于低取代度CMS。最后考察了不同食品添加剂对CMS糊液透明度的影响,结果显示添加NaCl、柠檬酸将导致其水溶液透明度降低,而葡萄糖、蔗糖的加入会提高其透明性。     

富营养化状态下太湖蓝藻水华气象条件影响的评估

根据2005～2017年太湖流域气象观测数据与同步卫星观测数据分析结果,表明：太湖蓝藻水华在日平均气温为0～35℃的区间内都会出现,高发区间为15.0～35℃,大面积蓝藻水华也多集中在20.0～35℃区间内,33℃以上的高温会产生抑制作用;蓝藻水华在卫星过境前6h平均风速为0.5～3.4 m/s区间内集中出现,占94.7%,89%的大面积蓝藻水华出现在0～2.0 m/s,风向主要影响蓝藻水华的移动和空间分布;降水的影响总体上呈负效应,但大面积蓝藻水华在前24小时有降水的情况下,其中小雨量级（＜10mm）的占比达88%,说明降水的适度扰动可能有利于大面积蓝藻水华形成;日照充足可能有利于蓝藻生长,但并非蓝藻水华形成的必要条件。在上述分析基础上,构建了气象评估多元回归模型,实际值和模拟值拟合的相关系数达0.83,通过了0.001显著性检验,可用于蓝藻水华的定量气象评估,从而为政府防控蓝藻水华提供决策依据。     

引江济太调水工程对太湖水动力的调控效果

为研究引江济太调水工程对太湖水动力调控所产生的效果,采用数学模型对其水动力进行模拟.利用环境流体动力学模型(EFDC模型),以湖体水龄(描述湖泊水体交换速率的参数)为研究对象,系统地研究引江济太调水工程对太湖水动力的调控情况.结果表明:(a)引江济太调水工程对太湖湖体水动力过程的作用效果很大程度上取决于风速、风向以及出入湖的流量;(b)太湖湖体水龄的分布具有很强的时空异质性,夏天的平均水龄约为130d,其他季节的平均水龄约为230d;(c)太湖地区夏天的主导风向——东南风能够促进东部湖区(无锡、苏州水源地所在地)和梅梁湾湖区(太湖重污染区)的水交换,改善水体运动条件;(d)望虞河入湖的最经济调水流量为100m3/s.     

太湖富营养化的驱动因子分析

将太湖2001～2002年的水质监测数据与空间数据结合,采用基于因子分析的主成分方法将太湖的水质参数概括为5个主成分,提取并反证了湖泊水质各个主成分的科学内涵,即水体营养指数、富营养化指数、植物生长环境指数、水体色度指数和水体酸碱指数;研究了各主成分的空间分布特征、意义以及月均值随时间的变化规律．指出水体营养指数和植物生长环境指数是太湖富营养化的主要驱动因子,水体色度指数和水体酸碱指数是太湖富营养化的次要驱动因子并可作为富营养化的指示因子。     

太湖流域营养物质输移的模拟评估研究

以太湖流域上游来水区作为研究区,利用1995年、1998年和2002年实测的气象、水文水质资料和社会经济统计资料,以SWAT模型为模拟工具,对土壤本底营养盐、城镇农村居民生活排污、牲畜养殖排放、农业化肥使用、工业点源排放等5种营养来源进行了敏感性模拟.模拟结果表明:生活污水和工业点源是最重要的营养物质来源;农业化肥、牲畜养殖、生活污水、土壤本底营养盐及其他面源等非点源营养物质来源是太湖外源输入的主要形式;在营养盐入湖总量中,大约86%的总氮和88%的总磷与人类活动密切相关;总氮、总磷入湖量的贡献份额具有明显的空间差异,湖西区和武虞区是营养物质外源输入的主要贡献地区.     

1960年以来太湖水位变化特征及影响因素分析

以太湖为研究对象,综合采用Mann-Kendall突变检验和Morlet小波分析等方法,分析太湖1960—2018年水位数据,阐明太湖水文特征变化及其影响因素．结果表明:1960—2018年间太湖水位整体呈现缓慢上升趋势,极值水位波动幅度较强;年内水位受降雨分配的影响呈单峰型变化,汛期尤为明显;水位周期性显示稳定的时间尺度是9 a,变化强烈的时间尺度分别是22和28 a;气候变化和人类活动共同影响了太湖水位的变化,2000年前太湖水位对降水的响应十分敏感,而2000年后太湖水位受人为调控而趋于稳定;合理范围内的水位波动对整个流域的水资源调配和太湖的生态水文特征有重要影响,科学的水利工程调控有利于太湖湖泊生态系统的健康发展．研究结果可为太湖水情调控和湖泊生态系统管理提供理论参考和决策依据．      

NCAR湖泊子模型对东太湖湖-气交换的离线模拟及评估

准确的湖泊-大气陆面过程方案对天气气候的模拟和预测十分重要。通过对内陆浅水湖泊太湖东部不同季节水生植物特征进行分析,调整了NCAR湖泊子模型的消光系数、湍流扩散系数及粗糙度等参数;利用东太湖避风港1号观测平台2012年1、4、7、10月的观测数据驱动离线湖模式,评估了NCAR湖泊子模型对不同季节感热通量、潜热通量、湖表温度及摩擦速度的模拟性能。结果表明,参数调整后的NCAR湖泊子模型的模拟结果在4个季节都有了不同程度的改善,其中感热通量模拟值与观测值的均方根误差由12.37 W·m-2减小到9.7 W·m-2,潜热通量由50.19 W·m-2减小到31.48 W·m-2,湖表温度由1.03℃减小到0.62℃,摩擦速度由0.23 m·s-1到0.10 m·s-1。     

螺旋桨多种工况敞水性能数值预报

为快速、简便、低成本地获取螺旋桨多种工况下推力系数和转矩系数,根据螺旋桨基本参数,推导并建立空间三维螺旋桨型值点数学模型,并采用Matlab语言进行编程,将计算得到的型值点导入前处理软件,建立光滑的三维螺旋桨模型.以某型AU桨为研究对象,运用计算流体动力学(CFD)方法对其在黏性流场中的正车前进、正车后退、倒车前进及倒车后退4种工况的敞水性能进行数值模拟,给出不同进速系数时的推力系数、转矩系数、桨叶表面压力分布.结果表明,绝大部分计算值与试验值吻合良好,可满足工程应用的要求.     

水动力作用下河湖沉积物污染物释放研究进展

水动力作用会增强底泥沉积物-水界面的剪切效应,并引起上覆水和沉积物的理化性质(溶解氧、pH、氧化还原电位等)发生变化,从而影响甚至改变污染物的释放规律。鉴于水动力的重要性,对动水作用下营养盐、重金属、持久性有机物的释放机制以及影响释放过程的主要因素进行了阐述,解析了过去研究中存在的不足,指出多次水动力扰动下沉积物再悬浮以及再分配行为响应机制、水动力作用与沉积物中多种污染物释放的协同或拮抗的耦合机制、水动力与水生植物共同胁迫作用下污染物释放的微观机制以及基于复杂条件下的沉积物污染物释放动力学模型构建是本领域需进一步研究的重点。