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长江中下游浅水湖泊富营养化发生机制与控制途径初探 总被引：191，自引：22，他引：169
长江中下游地区是我国淡水湖泊比较集中的地区。该地区绝大多数湖泊为浅水湖泊,所有的城郊湖泊都已经富营养化,其他湖泊的营养状况均为中营养－富营养,处于富营养化的发展中,这些湖泊富营养化的原因同流域上的人类活动有很大的关系。一方面,工业,农业和城市生活污水正源源不断地向湖泊中排放。另一方面,人类通过湖泊围垦、湖岸忖砌,水产养殖等破坏自然生态环境,减少营养盐输出途径。国际上对于浅水湖泊富营养化治理的经验表明,即使流域上的外源污染排放降到历史最低点,湖泊富营养化问题依然突出,其原因与浅水湖泊底泥所造成的内源污染有关。动力作用导致底泥悬浮,,影响底泥中营养盐的释放,也影响水下光照和初级生产力。控制浅水湖泊富营养化,除了进行外源性营养盐控制之外,还必须进行湖内内源营养盐的治理。治理内源营养盐的有效途径是恢复水生植被,控制底泥动力悬浮与营养盐释放。而要进行水生植被恢复,必须进行湖泊生态系统退化机制及生态修复的实验研究。 相似文献
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湖泊藻型富营养化控制——技术、理论及应用 总被引：73，自引：7，他引：66
湖泊富营养化防治走过了从控制营养盐、直接除藻、到生物调控、生态工程及生态恢复等艰难历程,各国为此投入了巨额资金、然而收效甚微,富营养化依然是全球性重大水环境问题。回顾和分析富营养化湖泊治理研究与实践的成功经验与失败教训,无疑将有助于采取更切实可行的技术有效控制湖泊富营养化。综观全球营养养化治理研究成果,不难看出,富营养化是一个典型的生态问题,生态问题只有用生态学方法解决。在全湖性富营养化难以快速根治的情况下,如何集中技术优势和有限财力,优先解决对人类生活影响较大的局部水域富营养化问题,逐步修复受损的湖泊生态系统,提高水体自净能力、改善水体环境质量并建立湖泊健康生态系统。 相似文献
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太湖蓝藻水华暴发机制与控制对策 总被引：2，自引：0，他引：2
湖泊蓝藻水华暴发由于引发水生态系统的灾害和饮用水安全风险而成为国内外研究的热点之一.太湖蓝藻水华暴发原因多样,其中蓝藻自身的特性是水华暴发的内因,太湖的地理、水文和气象特征为蓝藻水华暴发提供了合适的温度和水动力条件,是蓝藻水华暴发的外因,湖泊草-藻型生态系统的转变以及氮、磷营养盐的高负荷输入更利于蓝藻生长,湖泊氮、磷营养盐四重循环是蓝藻水华不断暴发的维持机制,蓝藻水华暴发与氮、磷营养盐浓度之间存在交互作用关系.太湖蓝藻水华的控制应以陆源控源截污为基础,增加湖泊营养盐输出为重点,实现疏堵有机结合,其中恢复水生植被,重建草-藻结合型水生态系统是太湖湖泊生态修复的关键所在. 相似文献
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福建闽江水口库区飘浮植物覆盖对水体环境的影响 总被引：18，自引：0，他引：18
为了探索城市富营养化湖泊生态修复技术,2000年9月在南京市莫愁湖物理生态工程试验区内,开展了隔离外源污染、覆盖底泥和种植水生植物对湖泊水质平均水平和水体脉动强度影响的比较研究．试验结果表明,通过围隔隔离外源污染可在较短时间内迅速改善湖泊TN的平均水平,但难以提高湖泊生态系统的稳定性;通过覆盖底泥控制内源污染难以改善湖泊水质的平均水平,并且难以提高湖泊生态系统的稳定程度;种植水生植物不仅能够全面改善湖泊水质的平均水平,而且可以提高湖泊生态系统的稳定性．此外,富营养化湖泊中,藻类生长与湖水营养盐浓度并不存在正相关的关系．因此,对城市湖泊富营养化的防治,在控制外源污染降低营养盐浓度的同时,应恢复湖泊原有的以水生高等植物为主的生态系统． 相似文献
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目前,我国湖泊富营养化及蓝藻水华问题十分突出,国家高度重视湖泊的生态环境保护.自“九五”以来,国家就投入太湖、巢湖、滇池“老三湖”等重污染湖泊的治理,但成本巨大,且历经近30年才初见成效.按照湖泊污染程度,湖泊治理与保护可分为“污染治理型”“防治结合型”“生态保育型”3大类.“老三湖”的治理是典型的“先污染、后治理”的模式,水质较好湖泊主要属于生态保育型湖泊,因此,“老三湖”治理模式不适用于水质较好湖泊的保护.本文系统总结了我国水质较好湖泊优先保护理念的形成和水质较好湖泊专项实施的历程.根据水质较好湖泊的特点,及其生态系统退化与修复的一般过程,提出了水质较好湖泊保护的基本思路.从热力学角度,阐明了氮磷营养盐输入湖泊生态系统中是熵增过程,也是湖泊生态系统退化的根本原因,湖泊氮磷污染负荷源头控制是关键.湖泊流域生态安全格局是确保湖泊生态系统健康的基础,从景观生态学角度,阐明了优化湖泊流域水土资源利用、优化发展模式是减轻湖泊环境压力的重要途径.在浅水湖泊生态系统,以沉水植物占优势的“清水态”和以浮游植物占优势的“浊水态”转换过程不是沿着同一条途径,存在上临界阈值和下临界阈值,水生态修复过程表现出一种迟滞的现象.从湖泊水生态系统稳态转换理论角度,阐明了湖泊生态修复工程应在湖泊生态系统发生退化转变之前实施,才能获得较高的环境效益.通过国家财政专项对81个水质较好湖泊的支持,既能促进湖泊流域经济社会发展,又能确保湖泊水环境质量变好,湖泊水生态系统逐步改善.建议加强不同类型湖泊保护模式的总结,深入对水质较好湖泊生态系统演替理论和保护技术研究,支撑国家系统开展水质较好湖泊保护. 相似文献
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三十年来长江中下游湖泊富营养化状况变迁及其影响因素 总被引：9，自引：5，他引：4
为弄清长江中下游通江/历史通江湖泊富营养化现状、成因及修复策略,对该区域27个大型湖泊和水库开展了4个季度的水质调查,并结合部分湖泊1988-1992年及2008年两个时段富营养化调查成果,分析近30年来长江中下游地区大型湖泊富营养化关键指标变化的特征及其驱动因素.结果表明,目前该区域绝大多数湖泊处于富营养水平,较1980s有明显加重,浮游植物叶绿素a及总磷是最主要的营养状态指数贡献因子;湖泊的富营养化状况与湖泊的江湖连通状况、换水周期等流动性状况、渔业养殖及管理、流域纳污、治理强度等人类活动方式和强度密切相关;与历史调查结果相比,氮、磷的增幅相对较小,而有机质污染程度明显加重、浮游植物叶绿素a浓度大幅增高,表明营养盐之外的其他因素,如水文节律的变化、江湖阻隔、不合理的渔业养殖活动等,对该区域湖泊的富营养化问题加剧、浮游植物生产力增高起到更为重要的作用.因此,从治理途径和策略上来看,增加湖泊的流通性、恢复部分湖泊的自然水文波动节律、优化湖泊渔业管理、提升湖泊流域营养盐的有效截留能力、实施湖泊生态修复工程是控制长江中下游湖泊富营养化、提升区域湖泊生态质量的关键. 相似文献
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内蒙古乌梁素海沉水植物的收割工程技术 总被引：10，自引：1，他引：9
在我国典型的草型湖泊——内蒙古乌梁素海设立试验示范基地,进行较大规模沉水植物收割工程试验,探索以机械化方式收割沉水植物转移氮、磷营养盐对草型湖泊进行生态治理的实用技术。试验表明:有计划、合理地收割沉水植物不仅能够有效地削减草型湖泊内源性营养物负荷的积累与释放,使输入与输出的营养盐趋于平衡,使湖泊生态系统逐渐进入良性循环状态;而且不影响沉水植物的繁殖与再生,不会造成藻类蔓延。从而解决了草型湖泊富营养化适度控制的生物治理技术可以长期正常运行的一个关键问题,提供了在湖泊生态治理的同时可以持续开发利用沉水植物资源的可能性。 相似文献
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“十三五”时期,长江流域水环境质量改善明显,但湖泊水质和富营养化状况改善滞后. 长江中游作为我国淡水湖泊集中分布区域之一,部分湖泊存在水环境质量恶化和富营养化加重问题. 本文以长江中游区域国家开展监测的洪湖、斧头湖、梁子湖、大通湖、洞庭湖和鄱阳湖这6个典型湖泊为研究对象,科学评价其2016—2020年水质和富营养化时空变化特征及关键驱动因素,探讨其成因及治理对策. 结果表明,“十三五”时期长江中游湖泊水质和富营养化程度存在较大差异,与2016年相比,2020年大通湖水质改善最为明显,梁子湖水质变差,总磷是影响长江中游湖泊水质类别的主要因子; 洪湖富营养程度恶化最为严重,斧头湖次之,TLI(SD)对长江中游湖泊富营养化评价贡献最大. 目前长江中游湖泊呈有机污染加重和叶绿素a浓度升高现象,洪湖、斧头湖和梁子湖主要与氮、磷营养盐浓度升高有关,而大通湖、洞庭湖和鄱阳湖受水文过程、流域纳污量和湖泊管理等非营养盐因素影响较大. 总氮和总磷仍然是影响“十三五”时期长江中游湖泊水质和富营养化的最主要驱动力,且各湖泊总氮和总磷浓度变化均具有较强正相关性,建议开展河湖氮、磷标准衔接工作,提出河湖氮、磷标准限值或考核目标,以完善河湖水环境质量标准和生态健康影响评价技术规范. 同时,建议长江中游湖泊在开展截污控源、内源控制和生态修复的同时,进一步深化流域管理,特别是对洞庭湖、鄱阳湖、梁子湖和斧头湖等跨行政区湖泊,以提高湖泊治理与修复的系统性和整体性. 相似文献
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干旱区湖泊沉积物腐殖化度的古气候指示意义—以新疆巴里坤湖为例 总被引：2，自引：1，他引：1
腐殖质具有对气候环境变化响应敏感的特点,已经展示出了作为古气候演变研究载体的重要潜力和优势,当前,腐殖化度对气候环境变化指示意义的研究主要应用于泥炭沉积上,而对于湖泊沉积物中腐殖化度气候环境变化的研究,至今尚未见到报道,根据新疆东疆北部巴里坤湖湖泊沉积物腐殖化度的分析,同时结合年代学、有机质含量、总有机碳、自生碳酸盐δ13C、δ18O的分析结果,认为该湖泊沉积物中腐殖化度可以较为敏感地反映气候环境变化的相关消息,较高的腐殖化度,指示气候相对湿润,而较低的腐殖化度值,指示气候相对干燥,在此基础上,结合多指标变化,初步划分了巴里坤湖地区近9.4cal kaBP以来经历了干(9.4-7.5cal kaBP)-湿(7.5-5.8cal kaBP)-干(5.8-3.0 cal kaBP)-湿(3.0-1.0cal kaBP)-干(1.0-Ocal kaBP)五个阶段. 相似文献
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Aurèle Vuillemin Daniel Ariztegui Andreas Lücke Christoph Mayr 《Aquatic Sciences - Research Across Boundaries》2014,76(1):101-114
Rainfall and geology of the catchment exert a dominant control on the trophic state of endorheic basins. River inflows and runoff provide nutrients, influencing primary productivity in the water column. Through time, paleoenvironmental conditions are recorded as variations within the sedimentary organic fraction. Thereafter, microbial populations settle and develop within sediments and lead to degradation processes as long as they remain active. However, their presence is generally not considered in Quaternary studies. The present study is based on the sedimentary record of the maar lake of Laguna Potrok Aike, southern Patagonia. We investigate the relationship between paleoenvironmental conditions and colonization of the corresponding sediments by microbes. Microbiological and geochemical analyses were combined to determine factors allowing microbes to sustain their activity over time. The study of Holocene sediments, containing dense and active microbial communities, provided means to evaluate the potential of microbial communities as agents of early diagenesis. We show that phosphorus released during organic matter degradation is essential for microbial growth. In highly colonized sediments, microbial communities appear capable of recycling the excreted ammonium, thus accounting for nitrogen fractionation toward high values in bulk sediment. Microbial activity in Laguna Potrok Aike still persists in 30 ka old sediments. Thus, we proposed that future lacustrine studies should include some microbial indicators to assess their impact in diagenetic processes. 相似文献
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不同生活型水生植物对水环境的影响和碳固持能力不同,开展大尺度范围内不同生活型水生植物的时空分布和动态变化研究,是全面掌握湖泊水生态环境变化趋势、准确核算水生生态系统碳源/碳汇的前提。以长江中下游10 km2以上(共131个)的湖泊为研究对象,基于野外调查和先验知识,通过光谱分析,研发了不同生活型水生植物遥感高精度机器学习识别算法,解析了长江中下游湖泊群不同生活型水生植物的时空变化规律。研究表明,长江中下游湖泊群不同生活型水生植物遥感监测精度为0.81,Kappa系数为0.74;1986—2020年长江中下游湖泊群水生植物面积为2541.58~4571.42 km2,占湖泊总面积的15.99%~28.77%,沉水植物是优势类型(Max1995年=2649.21 km2,Min2005年=921.38 km2),其次是挺水植物(Max2005年=1779.44 km2,Min2020年=569.05 km2)和浮叶植物(Max2015年=685.68 km2,Min2000年=293.04 km2);水生植物主要分布在长江干流流域湖泊群,其次是鄱阳湖流域、洞庭湖流域、太湖流域和汉江流域;变化趋势上,1986—2020年长江中下游湖泊群水生植物面积呈现先增长(1986—1995年)、后下降(1995—2010年)、再增加(2010年后)的趋势。本研究可为长江中下游湖泊群生态环境调查及水环境管理提供重要参考。 相似文献
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The three-dimensional hydrodynamic and eutrophication model was implemented based on EFDC to help eutrophication control decision making of Shenzhen Reservoir. Model calibration and validation were conducted with two set of independent observed data in 2009 and 2010–2011. The model represented the hydrodynamic process and the spatial and temporal distribution of water quality well. Subsequently, three eutrophication control scenarios were configured, included removing 100% nutrients from all tributaries, increasing by 50% of water flows, and removing 50% nutrients from Dongjiang. As results shown, the maximum chlorophyll-a concentrations were decreased by 1, 16.4 and 46.3%, the average chlorophyll-a concentrations were decreased by 1.3, 29.8 and 29.9%. Increasing water flows and removing nutrients from Dongjiang can significantly improve water quality and effectively reduce risk of water bloom. 相似文献
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Water Resources - The processes of possible long-term variations of pH in Caucasian lakes were analyzed based on a study of lacustrine sediments from five small lakes of the Western and Central... 相似文献
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基于水质改善目标的太湖适宜换水周期分析 总被引：2，自引：1，他引：1
准确估算换水周期对于研究湖泊水体化学、生物变化以及污染物迁移、扩散、转化有着重要意义,换水周期是湖泊的一个重要环境参数.根据2010年实测水文、气象和环湖水量、水质条件,建立3组情景模式:第1组为实况方案,第2组是环湖水量倍比缩放方案,第3组为望虞河水量倍比缩放方案.采用EcoTaihu模型模拟3组情景模式下太湖及各湖区营养盐状况,并根据实测结果对模型进行校验.模型计算结果表明:在2010年太湖水文、气象条件下,150~160 d换水周期条件下太湖氮、磷浓度最低,即太湖适宜换水周期为150~160 d. 相似文献
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P. S. Minyuk T. V. Subbotnikova P. M. Anderson A. V. Lozhkin 《Izvestiya Physics of the Solid Earth》2013,49(1):120-129
Lake Pernatoe is located on Paramushir Island, Kuril Arc, in the area of sand dunes. The 7-m-thick sediments of this lake pertain to the Holocene and contain palustrine, marine, and lacustrine facies. The rock magnetic properties of the sediments are analyzed for tracking the changes in sedimentation conditions. Marine facies are noted with low content of magnetic minerals; their magnetization is dominated by the paramagnetic component; pseudo-single-domain particles of magnetic material and iron sulfides (pyrite) are present. Pyrite frequently occurs in diatoms in the form of chains, spherules, and crystals. The lacustrine facies show high values of the magnetic parameters; they contain multidomain particles, mostly titanomagnetite and magnetite. Sands and sandy silts have the maximum values of magnetic parameters and reflect the stages of aeolian activity, corresponding to climatic cooling and marine regressions. On the basis of magnetic properties, four stages of active aeolian sedimentation are identified in the Holocene. 相似文献