太湖蓝藻水华暴发的氮磷控制阈值分析     

曹晶  田泽斌  储昭升  牛远  郑丙辉 《湖泊科学》2022,34(4):1075-1089

藻类生长与营养盐浓度存在藻类几何级数增长的营养盐浓度变化的下限阈值和藻类生长不受氮磷浓度增加影响的上限阈值,但由于蓝藻水华的形成受多种因素的综合影响,不同湖泊、不同区域及不同时段的氮磷浓度对蓝藻水华的影响差别较大,使得蓝藻生长的氮磷控制阈值难以确定.针对控制蓝藻水华暴发的氮磷阈值的研究虽然有所开展,但多集中在实验室研究阶段或对经验值的判断,虽然也有基于野外实测数据的研究,但也限制于某一特定区域,而基于野外长序列实测数据并且覆盖整个湖泊的氮磷阈值研究则是空白.太湖作为具有较高营养背景的富营养化浅水湖泊,蓝藻水华的发生受氮磷影响较大.对太湖总磷(TP)、总氮(TN)和叶绿素a(Chl.a)浓度的时空变化分析发现,太湖西北湖区的TP、TN与Chl.a浓度明显较高,并且TP、TN与Chl.a均呈显著性正相关.为探究太湖蓝藻水华暴发的TP和TN控制阈值,以轻富营养化等级下的Chl.a分级标准(10,26］作为表征水华暴发的条件,采用郑丙辉等的频率分布法,确定了太湖蓝藻水华暴发的TP和TN控制阈值分别为0.05~0.06和1.71~1.72 mg/L;通过空间验证,太湖藻型区TP和TN浓度远高于同级营养水平下全湖区TP和TN控制阈值,表明藻型区高氮磷水平为蓝藻水华发生提供充足营养盐条件,即使氮磷全湖平均浓度控制在蓝藻水华暴发的氮磷阈值水平之下,但在气象水文等因素适宜条件下,藻型区水华发生风险仍然较高;并且在高氮磷背景下,即便在水华发生风险低的季节,水华发生风险仍然较大.近十几年来,虽然太湖经历了大规模的高强度治理,但由于环太湖流域的湖西区入湖负荷占比大,导致太湖藻型区氮磷浓度仍处于高位运行状态,为蓝藻水华的暴发提供了充足的营养盐基础,因此,湖西区的控源减排仍然是太湖富营养化及蓝藻水华防控的重点.  相似文献   

邛海大型水生植物时空分布及其退化原因     

董艳珍  张培育  李小艳  郑丙辉 《湖泊科学》2024,36(1):236-246

根据2021年7和12月、2022年5和9月邛海水生植物调查结果,结合文献资料,分析了邛海水生植物种类组成、群落结构和空间分布状况以及退化原因,提出了邛海水生植物恢复的对策建议。邛海湖区有水生植物23种,主要分布在水深2 m内,在湖泊北岸成片分布,湖泊西岸和南岸呈斑块状分布,东岸零星分布,总面积约1.3 km²。水生植物分布面积由1990s前占湖面积的20%左右缩减到目前的不足5%,沉水植物群落结构简单化,浮叶植物和挺水植物分布范围扩张。1998年洪水从海河口倒灌,致使高枧湾水域沉水植被消失;近10年来湖泊运行水位抬升和透明度下降使得邛海水生植物分布面积进一步缩小、种群单一化。需要恢复邛海水位运行的自然节律,减少污染负荷输入改善水体透明度,辅之人工生态修复等措施,逐步恢复邛海水生态系统健康。  相似文献   

基于筛分水平浓度法的洞庭湖沉积物质量基准初步分析   总被引：1，自引：0，他引：1  

赵艳民  张雷  王丽婧  秦延文  郑丙辉  马迎群  迟明慧  刘志超  杨晨晨  李利强 《湖泊科学》2017,29(1):78-86

基于2013 2015年调查获取的129个洞庭湖表层沉积物和底栖生物的调查数据,应用筛分水平浓度法初步探讨了洞庭湖沉积物几种重金属沉积物质量基准的推荐值.结果表明,洞庭湖沉积物砷(As)、镉(Cd)、铬(Cr)、铜(Cu)、铅(Pb)和锌(Zn)含量均值为17.2、2.63、56.9、32.4、38.4和96.3 mg/kg(DW);筛分水平浓度法获取的洞庭湖沉积物As、Cd、Cr、Cu、Pb和Zn质量基准分别为11.97、1.13、42.03、19.17、23.63和67.54 mg/kg(DW).通过与不同国家及地区指定的重金属质量基准推荐值以及本地区采用其他方法推导的重金属基准推荐值进行比较,推算出本研究获取的6种重金属沉积物质量基准推荐值接近所有数据的中间值.对于洞庭湖流域,不同方法获取的沉积物重金属质量基准具有可比性.然而,鉴于用于推导沉积物质量基准的数据采集涉及的区域较为有限,且除了重金属污染外,影响底栖生物分布的因素较为复杂,导致获取的沉积物重金属质量基准推荐值存在一定的不确定性.  相似文献   

正交曲线坐标系二维浅水方程ELADI有限差分方法   总被引：1，自引：0，他引：1       下载免费PDF全文

周刚  郑丙辉  胡德超  雷坤  乔飞 《水科学进展》2011,22(4):523-531

N-S方程数值模拟的精度和效率一直是计算流体力学的重要研究课题.结合欧拉-拉格朗日方法(ELM)和交替方向隐式方法( ADI)建立正交曲线坐标系二维浅水方程的ELADI (Eulerian-Lagrangian alternating direction implicit method)有限差分方法,详细阐述了基本原理...  相似文献   

水体Hg^2＋对中华绒螯蟹（Eriocheir sinensis）血淋巴抗氧化酶活力和丙二醛含量的影响   总被引：1，自引：1，他引：0       下载免费PDF全文

赵艳民  王新华  秦延文  郑丙辉 《海洋与湖沼》2011,42(3):436-442

采用单因子实验设计方法,进行了水体汞（Hg^2＋）在不同暴露时间对中华绒螯蟹血淋巴超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽过氧化物酶（GPX）和过氧化氢酶（CAT）活力以及脂质过氧化产物丙二醛（MDA）含量的影响研究。结果表明,较低浓度Hg^2＋（0．01和0．05mg／L）处理组中华绒螯蟹血淋巴SOD、GPX、CAT活力在...  相似文献   

水体营养物及其响应指标基准制定过程中建立参照状态的方法—以典型浅水湖泊太湖为例   总被引：14，自引：2，他引：12  

郑丙辉  许秋瑾  周保华  张龙江 《湖泊科学》2009,21(1):21-26

建立参照状态是水体营养物及其响应指标基准制订的关键性工作,建立参照状态的方法主要有时间参考状态法、空间参考状态法、频率法、沉积物历史反演法和预测或外推模型法等,以我国东部湖区典型水体太湖为例,主要应用频率分析法建立了太湖营养物总氮、总磷及响应指标叶绿素a、塞氏深度基准的参照状态,并用时间参考状态法和沉积物历史反演法进行了总氮和总磷参照状态值的验证,综合研究分析显示太湖营养物总磷、总氮的参照状态值应为0.03mg/L、0.6mg/L;响应指标叶绿素a、塞氏深度的参照状态值应为0.004mg/L、0.70m.研究结果旨在为我国水体营养物及其响应指标基准、标准的研究与制订以及我国水体富营养化的控制提供理论和方法借鉴.  相似文献   

荧蒽与铜对三角褐指藻的单一和联合毒性     

王丽平  郑丙辉  孟伟 《海洋通报》2007,26(4):111-115

在实验室条件下研究了多环芳烃荧蒽和铜对三角褐指藻的单一和联合毒性。结果表明:在本实验所测试的浓度范围内,荧蒽(0~0.315μg/mL)和铜(0~1.262μg/mL)分别对该藻的生长产生了一定的影响,且都呈现较好的剂量-效应关系;其中当荧蒽浓度升高至0.079μg/mL或铜离子浓度升至0.317μg/mL时,开始明显抑制藻种群的增殖。经回归分析求得荧蒽和铜对三角褐指藻的72hEC50分别为(0.103±0.009)μg/mL和(0.531±0.037)μg/mL。在联合毒性实验中,定义0.5×EC50(荧蒽) 0.5×EC50(铜)=1个毒性单位(TU)。荧蒽和铜混合后,对三角褐指藻的72hEC50为(1.093±0.085)TU,其联合毒性效应方式表现为拮抗作用。  相似文献   

Mercury (Hg2+) effect on enzyme activities and hepatopancreas histostructures of juvenile Chinese mitten crab Eriocheir sinensis     

赵艳民  王新华  秦延文  郑丙辉 《中国海洋湖沼学报》2010,28(3):427-434

We studied the effects of mercury (Hg²⁺) on antioxidant and digestive enzyme activities in terms of LC₅₀ value and on hepatopancreas histostructures of juvenile Chinese mitten crabs Eriocheir sinensis in 40-day exposure to various concentrations of Hg²⁺ (0, 0.01, 0.05, 0.10, 0.20, and 0.30 mg/L). The results show that the activities of superoxide dismutase (SOD), glutathione peroxidase (GPX) and catalase (CAT) significantly increased in the concentrations of 0.01 and 0.05 mg/L, while that of enzyme decreased in 0.10, 0.20 and 0.30 mg/L treatments. Meanwhile, Hg²⁺ disrupted the histostructures of the hepatopancreas, causing decreases in activities of pepsin, tryptase, amylase, and cellulose, which are synthesized in the hepatopancreas. Moreover, as the Hg²⁺ concentration increased, the survival rate of the crabs decreased, worst at 56.57% in 0.30 mg/L. Therefore, although crabs are able to tolerate low levels of mercury pollution, high levels lead to cellular injury and tissue damage in hepatopancreas, which then loses some of its vital physiological functions such as absorption, storage, and secretion.  相似文献   

东北地区典型湖沼沉积物溶解态有机质组成特征及来源解析：以库里泡为例     

黄晏宇  刘婷婷  王桂燕  储昭升  高思佳  潘云凤  郑丙辉 《湖泊科学》2024,36(1):165-176

溶解态有机质(DOM)是湖泊沉积物的重要组分,解析DOM的组成和来源对于深入理解湖泊有机质生物地球化学循环及控制水体富营养化具有重要意义。 本研究于2021年5月和8月采集了大庆市库里泡表层及柱状沉积物、泡内水生物(浮游藻类、挺水植物和沉水植物)、岸边土壤、陆生C3和C4植物、禽畜粪便以及城镇污水等样品,分析了样品DOM的稳定同位素(δ¹³C 和 δ¹⁵N)组成及三维荧光光谱特征,并利用IsoSource软件计算了不同来源样品对沉积物DOM的贡献率。结果显示:(1)库里泡内表层沉积物DOM的δ¹³C和δ¹⁵N组成存在季节性差异,5月δ¹³C和δ¹⁵N均值分别为-25.54‰和9.02‰,8月分别为-26.81‰和8.40‰。(2)库里泡内柱状沉积物DOM的δ¹³C和δ¹⁵N组成在垂直方向存在差异,表层(0~3 cm)δ¹³C和δ¹⁵N均值分别为-26.58‰和9.04‰,深层(3~30 cm)均值分别为-25.40‰和10.61‰。(3)表层沉积物DOM的三维荧光组分存在季节性差异。5月以类腐殖质荧光组分为主,占比为87.89%,HIX和BIX分别为6.27和0.67;8月蛋白类荧光组分占比为49.58%,HIX和BIX指数均值分别为1.72和0.87。(4)5月表层沉积物DOM外源输入占比为61%,以土壤(21.40%)和城镇污水(18.08%)为主;而8月内源贡献占比稍高(55.10%),且以挺水植物为主(48.68%)。(5)柱状沉积物(0~30 cm)不同深度DOM来源组成相近,主要为城镇污水、沉水植物/藻和挺水植物,贡献率均值分别为42.13%、25.07%和18.53%。整体上,库里泡沉积物DOM来源主要受到流域内人类活动及气候特征的影响,本文研究结果有利于加深对我国东北地区湖泊沉积物有机质迁移转化及累积规律的认识。  相似文献   

辽河口水域溶解氧与营养盐调查与分类   总被引：6，自引：0，他引：6  

王继龙  郑丙辉  秦延文  齐凤霞  雷坤  万峻  张雷 《海洋技术学报》2004,23(3):92-96

根据2003年9月辽河口水域营养盐和溶解氧的调查结果,讨论了辽河口水体中的溶解性无机氮(NO3-N、NO2-N、NH3-N)、活性磷酸盐(PO4-P)和溶解氧(DO)的含量、分布与变化特征以及相关关系。结果表明：辽河口溶解态无机氮含量范围为3．26～59．67μmol／L,活性磷酸盐含量范围为0．05～0．95μmol／L,溶解氧范围为0．086～0．208mmol／L。溶解氧、营养盐关系的统计分析结果表明：DIN与AOU(表观耗氧量),PO4-P与AOU之间显著或高度显著相关,营养盐之间也存在相关性,并对调查区域水质进行评价分类。  相似文献