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底泥和藻体对太湖湖泛的诱发及水体致黑物的供应潜力 总被引：8，自引：6，他引：2
为确定底泥和藻体在太湖湖泛形成过程中对致黑物形成的贡献,采用室内模拟系统,研究底泥、蓝藻以及底泥+蓝藻3种处理,模拟湖水在不同厌氧程度下湖泛特征参数(黑度、铁及硫形态)的变化,分析不同处理以及受不同聚藻程度影响区(八房港、焦山)底泥对湖泛的诱发作用及致黑物供给潜力.结果表明,各处理组诱发太湖湖泛发生的难易顺序为:底泥+蓝藻处理组底泥处理组蓝藻处理组.底泥+蓝藻处理组中Fe2+浓度为蓝藻处理组的11~94倍,其平均浓度为后者的33倍,而底泥+蓝藻处理组中还原性硫浓度为其他处理组的2~56倍.研究还发现,聚藻区底泥较非聚藻区更易发生湖泛,这是由于聚藻区底泥富集了更高浓度的铁、硫等还原性物质,但厌氧处理与非厌氧处理在诱发湖泛发生的风险差异不明显.以上结果证实,厌氧环境下低价铁硫供应潜力的差异是决定湖泛发生的主要物质来源,加强对聚藻区底泥及蓝藻的控制是有效防控太湖湖泛发生的主要措施之一. 相似文献
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底泥覆盖对浅水湖泊藻源性湖泛的控制模拟 总被引：1，自引：1，他引：0
湖泛的发生与湖泊底部氧化还原条件和致黑致臭物充足供给直接相关.利用黄土和细沙对太湖湖泛易发区(月亮湾)底泥进行覆盖,模拟在湖泛可形成条件下,底泥-水体系及其界面主要物化性质与感官变化过程.结果表明:0.5 cm黄土和1.0 cm细沙的覆盖,从水色和嗅味半定量角度达到了对湖泛黑臭的控制,与对照组相比,覆盖组底泥间隙水中主要致黑物Fe2+浓度仅为对照组的1/3,主要致臭物甲硫醇和二甲基三硫醚等浓度则不到50%.进一步分析底部水体和底泥性质发现:经覆盖处理底部水体的溶解氧浓度提高近1倍,氧化还原电位基本处于250 m V以上水平,覆盖层1 cm左右表层氧化还原电位和p H均远高于对照底泥.以黄土为主的底泥覆盖,主要因阻隔了下层底泥中物质迁移供给和对厌氧微生物参与的控制,以及黄土本身性质对湖底物化环境的影响等,在藻体大量聚集和死亡的水柱环境中,较好地阻止了致黑致臭物的形成,从而较有效控制湖泛的发生. 相似文献
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富营养化浅水湖泊藻源性湖泛的短期数值预报方法——以太湖为例 总被引：1，自引：0，他引：1
本文建立了一种富营养化浅水湖泊藻源性湖泛的短期数值预报方法.选取表征藻源性湖泛的代表性指标叶绿素a和溶解氧浓度作为预测变量,以天气预报中的风场为驱动力,求解浅水湖泊三维水动力水质耦合数值模型,计算未来3 d浅水湖泊叶绿素a和溶解氧浓度的时空分布,然后结合未来3 d的气象因子信息建立经验公式,计算湖泛易发水域发生湖泛的概率,并进一步确定湖泛发生位置和面积.以太湖为例,采用构建的方法于2013 2014年夏、秋季对太湖7段湖泛易发水域的湖泛发生概率及发生面积进行未来3 d的预测预报,预报正确率在80%以上. 相似文献
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太湖草源性"湖泛"水域沉积物营养盐释放估算 总被引：22，自引：12，他引：10
于太湖草源性"湖泛"暴发期,采集柱状沉积物并应用peeper被动采样装置获得"湖泛"区原位沉积物间隙水.泥水样品分析表明:"湖泛"发生水域表层(0~7 cm)沉积物的含水率、孔隙度和有机质含量均明显高于对照区,其中有机质含量更是对照区样品的4倍左右,沉水植物残体促使表层沉积物物化性质改变的作用明显;"湖泛"发生水域表层沉积物间隙水中铵态氮(NH+4-N)、溶解性反应磷(SRP)及Fe2+含量远高于未发生区,植物残体降解对沉积物厌氧环境的营造显著.运用分子扩散模型对沉积物释放通量估算:"湖泛"发生区沉积物NH+4-N、SRP和Fe2+的释放速率分别是对照区的49.8、15.3和123.1倍.研究认为,草源性"湖泛"水体氮、磷等营养物含量升高的主要原因是沉积物的释放,而"湖泛"所营造的厌氧环境是氮、磷释放急剧增加的主要驱动因素. 相似文献
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2009—2017年太湖湖泛发生特征及其影响因素 总被引：3，自引：1，他引：2
湖泛是太湖蓝藻水华较为独特的灾害表征形式，也是危害湖泊生态服务功能的主要因素，认知其发生机制、演变特征对湖泊蓝藻水华灾害防控具有重要作用.本文基于2009-2017年江苏省水文部门逐年4-10月对太湖湖泛易发区现场巡查获得的湖泛发生状况数据，结合期间水质、入湖水量、营养盐负荷等环境条件变化监测，分析了太湖水域湖泛发生的时空变化特征，研究了湖泛发生前后的环境因子变化规律，探讨了湖泛强度年际波动成因.结果表明，2009-2017年太湖共发现面积超过0.01 km2的湖泛61起，年发生次数3~17次不等；湖泛发生位置主要集中在太湖湖西沿岸带，9年发生了32次，占总频次的一半以上；其次为梅梁湾；贡湖相对较少，而巡查的东部湖区未发现湖泛事件.通过对湖泛发生日与前10日的环境条件对比分析发现，湖泛发生前5天持续的高温、低压和低风速等气象条件有利于湖泛发生：气温连续高于25℃、气压低于101.0 kPa，有利于诱发湖泛；主导风向为东南风也有利于太湖西北部蓝藻水华严重区域的湖泛发生；大量蓝藻水华物质是湖泛发生的重要物质基础：湖泛发生前10日，湖体平均藻密度基本在1500万cells/L以上.湖泛发生强度还受前一年营养盐外源负荷的影响，湖泛发生频次较高的年份，前一年总磷和总氮营养盐入湖负荷也均处于较高水平.研究表明，尽管2007年无锡贡湖水厂发生饮用水危机以来太湖流域已经开展了大量的水环境治理工程，但是截至目前，太湖的湖泛发生风险仍处于较高水平，在营养盐还未控制到较低水平之前，太湖的湖泛巡查与防控仍是十分必要和艰巨的任务. 相似文献
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太湖湖泛形成研究进展与展望 总被引：5，自引：4，他引：1
回顾近些年对太湖湖泛形成的研究进展,参考国外关于黑斑和缺氧现象的相关研究成果,重点从湖泛的感官特征与描述、缺氧与污染效应、湖泛形成的物质和气象条件,以及微生物和底泥作用等方面,进行了系统综述,总结出湖泛发生条件与生消过程.从基本属性方面,归纳出湖泛是指在适当的气象和地形等条件下,富营养湖泊局部水域因长时间聚积大量藻体或水草等生物质,在微生物和底泥参与下,形成边界可辨、散发恶臭的可移动黑色水团,并导致水质恶化和一些生物死亡的极端污染现象的定义.文章最后从湖泛研究的新技术、新手段,沉积物有效成分提供机制,湖泛发生的关键参数阈值确定,以及致黑致臭物稳定性机制等方面,对未来发展进行了展望. 相似文献
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2009年太湖水域“湖泛”监测与分析 总被引：15，自引：4，他引：11
"湖泛"是太湖水域近年来发生的重要环境灾害问题之一.根据2009年4-10月的太湖"湖泛"易发区巡测和跟踪监测资料,分析了2009年太湖水域"湖泛"发生情况.2009年太湖共发生11次小范围"湖泛",主要发生在太湖西岸、梅梁湾和贡湖湾局部水域.对比近年"湖泛"发生水域的水质指标,以及同期太湖蓝藻水华暴发、湖体水质及其变化情势,认为蓝藻水华强度、频次和面积与2007、2008年相比呈明显的下降趋势,从而可能降低了大面积"湖泛"暴发的机率;同时,2007年以来在太湖北部湖湾的生态清淤工程也降低了北部湖湾发生大面积"湖泛"的可能性.同期水质监测指标显示,2009年同期太湖水质综合评价为Ⅳ类、中富营养状态,而太湖湖西、竺山湖、梅梁湾水域仍为Ⅴ类或劣Ⅴ类,"湖泛"仍时有发生.蓝藻打捞、生态清淤、控源截污、"引江济太"调水是预防太湖"湖泛"的有效措施;同时,加强太湖"湖泛"巡查,建立太湖"湖泛"监测预警系统,及时发现太湖"湖泛",有序、妥善地处置黑臭水体,将对确保太湖饮用水水源地安全起到积极的作用. 相似文献
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太湖冬季底泥中活体藻类的检测 总被引：11，自引：2，他引：11
2002年冬从太湖梅梁湾采集柱状底泥，取三段进行直接镜检和用MA培养基进行光照培养．镜检发现表层(0-3cm)底泥中有多种藻类细胞，中层(10-13cm)底泥的藻类细胞种类明显减少，下层(20-23cm)底泥中没有发现藻类细胞．底泥培养的结果与之有相似的趋势，但得到的活体藻类细胞的种类相应减少．培养3个月后得到在外观和群落结构上与夏季水华相似的群落．结果表明底泥中的微囊藻和小环藻在太湖底泥中具有良好的适应性，占有明显的优势地位，底泥可以作为水华蓝藻的越冬场所和来年水华的种源． 相似文献
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2010年10月-2011年9月在太湖梅梁湾围隔内研究了改性当地土壤絮凝除藻及其对水质改善的应急和长期效果,并结合室内实验研究了该技术防控底泥再悬浮和减少底泥二次污染的长效机制.现场围隔实验结果表明,改性当地土壤除藻30 min后,TN、NO3--N、NH4+-N、TP、PO34--P和Chl.a的去除率分别为66%、57%、60%、93%、92%和98%;长期监测结果表明,与对照区域相比,围隔内的TN、NH4+-N、NO3--N、TP和PO34--P在处理后11个月内的平均值分别降低了39.83%、52.30%、48.53%、18.75%和60.00%.室内再悬浮实验结果表明,改性土壤和沙子抗再悬浮能力较未改性土壤分别提高了3和5倍.室内柱培养结果表明改性土壤絮凝除藻和沙土覆盖相结合可有效提高表层沉积物-水界面的氧化还原电位和溶解氧,使沉积物向水体的TP和TN通量从源逆转成汇,PO34--P和NH4+-N通量大幅度降低.改性土壤技术在利用絮凝除藻快速改善水质后,可通过改性沙/土分层底泥调控分别达到对藻絮体再悬浮的物理控制和营养盐再释放的化学控制,通过将亚表层底泥中的藻细胞分解并被沉水植物根系吸收,可实现对底泥中水华蓝藻复苏和水体富营养化的长效生态控制. 相似文献
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《国际泥沙研究》2022,37(5):687-700
Globally, between 1950 and 2011 nearly 80,000 debris flow fatalities occurred in densely populated regions in mountainous terrain. Mitigation of these hazards includes the construction of check dams, which limit coarse sediment transport and in the European Alps number in the 100,000s. Check dam functionality depends on periodic, costly maintenance, but maintenance is not always possible and check dams often fail. As such, there is a need to quantify the long-term (10–100 years) geomorphic response of rivers to check dam failures. Here, for the first time, a landscape evolution model (CAESAR-Lisflood) driven by a weather generator is used to replicate check dam failures due to the lack of maintenance, check dam age, and flood occurrence. The model is applied to the Guerbe River, Switzerland, a pre-Alpine catchment containing 73 check dams that undergo simulated failure. Also presented is a novel method to calibrate CAESAR-Lisflood's hydrological component on this ungauged catchment. Using 100-year scenarios of check dam failure, the model indicates that check dam failures can produce 8 m of channel erosion and a 322% increase in sediment yield. The model suggests that after check dam failure, channel erosion is the remobilization of deposits accumulated behind check dams, and, after a single check dam failure channel equilibrium occurs in five years, but after many check dam failures channel equilibrium may not occur until 15 years. Overall, these findings support the continued maintenance of check dams. 相似文献
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藻源性湖泛发生过程CDOM变化对水色的影响 总被引：1，自引：1，他引：0
利用Y-型沉积物再悬浮发生装置模拟湖泛发生过程,分析其中有色可溶性有机物(CDOM)的变化特征及其对水色的影响.结果表明,藻类死亡过程消耗大量的氧气,水中溶解氧在短时间内消失殆尽,形成厌氧环境;并同时分解产生大量CDOM,使得水中CDOM显著增多.前期阶段,CDOM浓度随时间一直升高,第6 d时CDOM浓度达到峰值,CDOM在443 nm处的吸收系数ag(443)为4.48 m-1.水体黑度值(Fe S浓度)呈先增大后减小的趋势,最大值0.35 mmol/L同样出现在第6 d,整个过程中,CDOM浓度和黑度值变化趋势一致,ag(443)与水体黑度呈显著正相关.利用Hydrolight和CIE颜色匹配函数模拟不同梯度的CDOM对水色的影响,发现随ag(443)增大,水体颜色也逐渐由绿色转为棕色,整体向长波方向移动,水色逐渐变暗.因此,可以认为CDOM浓度变化是引起湖泛水体发黑的重要原因之一,可作为定量监测湖泛强度的指示性参数. 相似文献
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藻源性湖泛发生过程CDOM变化对水色的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
利用Y-型沉积物再悬浮发生装置模拟湖泛发生过程,分析其中有色可溶性有机物(CDOM)的变化特征及其对水色的影响.结果表明,藻类死亡过程消耗大量的氧气,水中溶解氧在短时间内消失殆尽,形成厌氧环境;并同时分解产生大量CDOM,使得水中CDOM显著增多.前期阶段,CDOM浓度随时间一直升高,第6 d时CDOM浓度达到峰值,CDOM在443 nm处的吸收系数ag(443)为4.48 m-1.水体黑度值(FeS浓度)呈先增大后减小的趋势,最大值0.35mmol/L同样出现在第6 d,整个过程中,CDOM浓度和黑度值变化趋势一致,ag(443)与水体黑度呈显著正相关.利用Hydrolight和CIE颜色匹配函数模拟不同梯度的CDOM对水色的影响,发现随ag(443)增大,水体颜色也逐渐由绿色转为棕色,整体向长波方向移动,水色逐渐变暗.因此,可以认为CDOM浓度变化是引起湖泛水体发黑的重要原因之一,可作为定量监测湖泛强度的指示性参数. 相似文献
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Frances M. Van Dolah Tod A. Leighfield Daniel Kamykowski Gary J. Kirkpatrick 《Continental Shelf Research》2008
As a component of the ECOHAB Florida Regional Field Program, this study addresses cell cycle behavior and its importance to bloom formation of the Florida red tide dinoflagellate, Karenia brevis. The cell cycle of K. brevis was first studied by flow cytometry in laboratory batch cultures, and a laboratory mesocosm column, followed by field populations over the 5-year course of the ECOHAB program. Under all conditions studied, K. brevis displayed diel phased cell division with S-phase beginning a minimum of 6 h after the onset of light and continuing for 12–14 h. Mitosis occurred during the dark, and was generally completed by the start of the next day. The timing of cell cycle phases relative to the diel cycle did not differ substantially in bloom populations displaying radically different growth rates (μmin 0.17–0.55) under different day lengths and temperature conditions. The rhythm of cell cycle progression is independent from the rhythm controlling vertical migration, as similar cell cycle distributions are found at all depths of the water column in field samples. The implications of these findings are discussed in light of our current understanding of the dinoflagellate cell cycle and the development of improved models for K. brevis bloom growth. 相似文献
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Carolina Boix‐Fayos Joris de Vente María Martínez‐Mena Gonzalo G. Barberá Víctor Castillo 《水文研究》2008,22(25):4922-4935
Extensive land use changes have occurred in many areas of SE Spain as a result of reforestation and the abandonment of agricultural activities. Parallel to this the Spanish Administration spends large funds on hydrological control works to reduce erosion and sediment transport. However, it remains untested how these large land use changes affect the erosion processes at the catchment scale and if the hydrological control works efficiently reduce sediment export. A combination of field work, mapping and modelling was used to test the influence of land use scenarios with and without sediment control structures (check‐dams) on sediment yield at the catchment scale. The study catchment is located in SE Spain and suffered important land use changes, increasing the forest cover 3‐fold and decreasing the agricultural land 2·5‐fold from 1956 to 1997. In addition 58 check‐dams were constructed in the catchment in the 1970s accompanying reforestation works. The erosion model WATEM‐SEDEM was applied using six land use scenarios: land use in 1956, 1981 and 1997, each with and without check‐dams. Calibration of the model provided a model efficiency of 0·84 for absolute sediment yield. Model application showed that in a scenario without check dams, the land use changes between 1956 and 1997 caused a progressive decrease in sediment yield of 54%. In a scenario without land use changes but with check‐dams, about 77% of the sediment yield was retained behind the dams. Check‐dams can be efficient sediment control measures, but with a short‐lived effect. They have important side‐effects, such as inducing channel erosion downstream. While also having side‐effects, land use changes can have important long‐term effects on sediment yield. The application of either land use changes (i.e. reforestation) or check‐dams to control sediment yield depends on the objective of the management and the specific environmental conditions of each area. Copyright © 2008 John Wiley & Sons, Ltd. 相似文献