Inference of reference conditions for nutrient concentrations of Chaohu Lake based on model extrapolation     

ZHOU Yuliang  JIN Juliang  LIU Li  ZHANG Libing  He Jun  WANG Zhesun 《中国地理科学(英文版)》2013,23(1):35-48

In the mid-eastern China,there are few or no lakes which are in the absence of anthropogenic disturbances,or their sediments remain undisturbed.As a result,the reference lakes distribution and paleolimnological reconstruction approaches usually are inappropriate to estimate lake reference conditions for nutrients.This yields the necessity of using the extrapolation methods to estimate the lake reference conditions for nutrients within those regions.The lake reference conditions for nutrients could be inferred inversely from the law of mass conservation,current lake nutrient concentration,and the loadings from watershed.Considering the scarcity of hydrological and water quality data associated with lakes and watersheds in China,as well as the low requirement of the watershed nutrient loadings models for these data,the soil conservation service(SCS) distributed hydrological model and the universal soil loss equation(USLE) were applied.The SCS model simulates the runoff process of the watershed,thereby calculating dissolved nutrients annually.The USLE estimates the soil erosion and particulate nutrients annually in a watershed.Then,with the loadings from atmospheric deposition and point source,the previous annual average nutrient concentrations could be acquired given the current nutrient concentrations in a lake.Therefore,the nutrient reference conditions minimally impacted by human activities could be estimated.Based on the proposed model,the reference conditions for total nitrogen and total phosphorus of Chaohu Lake,Anhui Province,China are 0.031 mg/L and 0.640 mg/L,respectively.The proposed reference conditions estimation model is of clear physical concept,and less data required.Thus,the proposed approach can be used in other lakes with similar circumstances.  相似文献   

太湖上游低山丘陵地区不同用地类型氮、磷收支平衡特征   总被引：4，自引：4，他引：0  

韩莹  李恒鹏  聂小飞  徐昔保 《湖泊科学》2012,24(6):829-837

不同用地类型的土壤氮、磷收支平衡决定了氮、磷在土壤的富集,进一步影响氮、磷的流失强度,分析该过程有助于揭示不同用地类型对区域的环境效应.以位于太湖上游低山丘陵地区的天目湖流域为研究区,采用农户调查问卷、土壤和植被生物量实验分析、文献调研和氮、磷表观平衡模型的方法,选择研究区的茶园、水田、马尾松林和竹林四种典型用地类型,系统分析了氮、磷的输入要素,包括肥料输入、大气沉降、秸秆返田/枯枝落叶、生物固氮、人畜排泄物返田,以及输出要素,包括植物生长吸收、氨挥发、反硝化,并比较不同用地类型氮、磷收支特征.在此基础上进一步与土壤表层氮、磷含量比较,揭示太湖流域上游丘陵山区主要用地类型的水环境效应.研究结果显示:土壤氮、磷盈余量大小顺序为茶园 > 水田 > 马尾松林 > 竹林,分别是648.6、248.9、115.5、53.6 kgN/(hm²·a)和319.9、29.7、1.2和-3.4 kgP/(hm²·a);氮、磷利用效率以竹林最高,茶园的氮、磷利用效率均最低,仅为15.0%和3.1%;土壤氮盈余量与表层氮含量未能呈现出一致的关系,土壤磷盈余量与表层磷含量比较类似,并由此得出竹林比马尾松林更有利于水环境保护,而茶园对水环境的不利影响超过水田.  相似文献   

低氧化还原电位对铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)生长的抑制及恢复的影响   总被引：1，自引：0，他引：1  

王健  周天艺  高文程  浦海清  杨柳燕 《湖泊科学》2012,24(4):528-534

在实验室光照黑暗交替培养下,用半胱氨酸下调黑暗起始时的氧化还原电位(ORP),研究低电位对铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa FACHB 469)生长的影响,并探索低电位胁迫消除后铜绿微囊藻生长的恢复潜力.结果表明,在-50～-100 mV范围内水体ORP越低,其对铜绿微囊藻生长的抑制作用越强.低ORP可抑制铜绿微囊藻对磷的吸收,且这种抑制程度与电位变化无关.-50～-75 mV的电位对铜绿微囊藻SOD酶活性有促进作用,而-90～-100 mV电位明显抑制SOD酶活.当低ORP胁迫消除后,铜绿微囊藻能够恢复至最初的生长状态,同时伴随含磷量的提高和SOD酶活的恢复,-50～-75 mV电位胁迫对藻消除胁迫后的生长更有促进作用.因此,低ORP对铜绿微囊藻的生长会产生不利影响,但是该影响是可逆的.  相似文献   

贵州红枫湖沉积物磷赋存形态的空间变化特征   总被引：11，自引：1，他引：10  

王敬富  陈敬安  曾艳  杨永琼  杨海全 《湖泊科学》2012,24(5):789-796

选取贵州省红枫湖这一典型的亚深水型人工湖泊作为对象,研究了6个代表性湖区沉积物柱芯磷的赋存形态,结合水体温度和溶解氧现场监测结果,探讨了该类型湖泊沉积物内源磷释放风险.研究结果表明,红枫湖沉积物总磷含量普遍较高,表层沉积物总磷含量均值大于1500 mg/kg,明显高于下部沉积物.NaOH-SRP和rest-P是沉积物磷的主要赋存形态.NH4Cl-P和BD-P含量表层最高,随深度增加明显降低,rest-P含量在垂向上变化不大.人为活动是造成沉积物总磷及赋存形态空间分布差异的主要原因,工业废水和网箱养鱼活动等大大增加了沉积物NaOH-SRP含量.红枫湖深水湖区底部水温多在14.5～23.5℃之间,随季节变化底部水温差异明显,溶解氧含量通常不高于1.5 mg/L,整体处于季节性缺氧或厌氧状态.以NaOH-SRP为主的沉积物磷赋存形态和深水缺氧环境大大增加了红枫湖沉积物内源磷释放的风险,在未来的研究中亟待加强对该类型湖泊沉积物内源磷释放机制、控制因素及治理措施的研究.  相似文献   

Evaluation of Amendments to Control Phosphorus Losses in Runoff from Pig Slurry Applications to Land     

Cornelius J. O' Flynn  Owen Fenton  Mark G. Healy 《洁净——土壤、空气、水》2012,40(2):164-170

If spread in excess of crop requirements, incidental phosphorus (P) losses from agriculture can lead to eutrophication of receiving waters. The use of amendments in targeted areas may help reduce the possibility of surface runoff of nutrients. The aim of this study was to identify amendments which may be effective in reducing incidental dissolved reactive phosphorus (DRP) losses in surface runoff from land applied pig slurry. For this purpose, the DRP losses under simulated conditions across the surface of intact grassland soil cores, loaded with unamended and amended slurry at a rate equivalent to 19 kg P ha^?1, were determined over a 30 h period. The effectiveness of the amendments at reducing DRP in overlying water were (in decreasing order): alum (86%), flue gas desulfurization by‐product (FGD) (74%), poly‐aluminum (Al) chloride (PAC) (73%), ferric chloride (71%), fly ash (58%), and lime (54%). FGD was the most costly of all the treatments (€7.64/m³ for 74% removal). Ranked in terms of feasibility, which takes into account effectiveness, cost, and other potential impediments to use, they were: alum, ferric chloride, PAC, fly ash, lime, and FGD.  相似文献   

鄂西晚泥盆世含磷鲕状铁矿石中磷的赋存状态与形成   总被引：1，自引：0，他引：1  

柴辛娜  李明  金振民  高山 《地球科学》2011,36(3):440-454

广泛分布于我国南方泥盆纪地层的"宁乡式"铁矿储量巨大, 然而含磷高严重制约了该类型铁矿的开发利用.铁矿石中磷的赋存状态是设计该类型铁矿"提铁降磷"方案的理论基础, 是开发该铁矿首先要了解的问题.充分利用湿化学全岩分析、电感耦合等离子体质谱分析等全岩元素分析, 扫描电子显微镜、X射线衍射等物相分析, 电子探针微分析、激光剥蚀电感耦合等离子体质谱分析等微区分析技术, 对鄂西晚泥盆世含磷鲕状铁矿石中磷的赋存状态、物质来源与磷矿物形成过程进行了初步探讨.铁矿石中的含磷矿物主要为碳氟磷灰石, 分别以短柱状磷灰石晶体颗粒(65%以上粒径小于20 μm)、磷灰石内碎屑(粗砂至极粗砂级, 集中形成透镜状或带状层理)以及鲕粒中与赤铁矿相互包裹的凝胶状磷灰石(层厚度10~50 μm)3种形式存在.磷灰石晶体是在孔隙水中重结晶而生成, 磷质可能来源于晚震旦世地层的磷块岩; 磷灰石内碎屑是古海水体中原位化学沉积的产物, 磷质可能来源于古海周边的大陆; 鲕粒中凝胶状磷灰石也是原位化学沉积的产物, 但与铁质沉积位置相同, 并与富铁的鲕绿泥石混合或相互包裹形成鲕粒.   相似文献   

两种白刺叶片及沙堆土壤化学计量学特征的比较   总被引：3，自引：0，他引：3  

杨雪  李奇  王绍美  侯宝林  张杰琦  王刚 《中国沙漠》2011,31(5):1156-1161

在植物叶片氮、磷化学计量学研究中,氮磷比常作为判断土壤养分限制性的指标,其适用范围从海洋、湖泊等水生生态系统扩展到陆地生态系统。以生长在民勤绿洲的毛瓣白刺(Nitraria praevisa)和唐古特白刺(N. tangutorun)为研究对象,分别测定叶片N、P含量以及沙堆各层土壤有机质、N、P含量,以探讨两种白刺叶片及其沙堆土壤化学计量学特征的关系。研究结果表明:①白刺叶片的N、P含量之间存在显著的正相关关系;②两种白刺沙堆各项土壤养分指标差异极显著(P<0.01);③毛瓣白刺沙堆土壤的N含量在0～20 cm土层存在富集现象,唐古特白刺沙堆土壤的有机质、N、P含量在20～40 cm土层存在富集现象;④在水分为最主要的限制性因子的荒漠生态系统中,能否以叶片N∶P作为判定营养元素限制性的标准,值得进一步探讨。  相似文献   

遥感技术在河口颗粒态总磷分布及扩散研究中的应用初探   总被引：4，自引：0，他引：4  

张霄宇  林以安  唐仁友  潘德炉  王迪峰  龚芳 《海洋学报》2005,27(1):51-56

以美国SeaStar卫星装载的SeaWiFS海洋水色遥感传感器作为遥感数据源,实测了光谱、海表温度、悬浮物含量、透明度、叶绿素浓度、颗粒态总磷含量等,建立了传感器悬浮物含量和颗粒态总磷含量的遥感信息提取模式,结果表明:(1)利用遥感技术估算的海水悬浮物的平均相对偏差为18.1%;(2)悬浮物在遥感图象上的分布和扩散趋势与实际吻合,并且在一定程度上反映了区域内海流运移路径;(3)颗粒态总磷含量在长江河口和杭州湾附近海域较高,由近岸向远岸迅速降低,与实际分布相符;(4)模型主要适用于河口等悬浮物含量高的Ⅱ类水休,对于以浮游植物为主的Ⅰ类水体应另外建立模式.  相似文献   

引水等综合整治后杭州西湖氮、磷营养盐时空变化(1985-2013年)   总被引：2，自引：0，他引：2  

尤爱菊  吴芝瑛  韩曾萃  杨俊  滑磊 《湖泊科学》2015,27(3):371-377

经引水等综合整治后,西湖外湖、西里湖总磷(TP)浓度累计下降58%和78%,总氮(TN)浓度累计下降16.7%和7.7%,透明度提高100%~200%,富营养状态得到极大缓解.比较1986年治理前,西湖各湖区因来水、引水和排水格局差异较大,TP浓度的年内变化特点及驱动因素也存在较大差异:杨公堤以西的上游湖区因优质水源补充TP浓度总体较低,同时受流域降雨径流面源输入影响,呈现时段性升高;杨公堤和苏堤之间的中游湖区优质水源补充量最大,湖区水体更新最快,TP浓度最低且变化相对最为稳定;苏堤以东的外湖区水体更新相对最慢,在夏、秋高温季节因底泥污染释放,TP浓度出现峰值.因外来引水量大且未经脱氮处理,西湖各湖区TN年内变化基本与钱塘江取水口TN浓度变化一致,同时因流域降雨径流面源输入而出现时段性波动.基于TP质量平衡模型分析,各湖区水质空间差异主要受水体年交换次数影响,其次受单位水体的年污染负荷影响.  相似文献   

近70年来太湖水体磷浓度变化特征及未来控制策略     

朱广伟  秦伯强  张运林  李渊  朱梦圆  许海  张毅博 《湖泊科学》2021,33(4):957-973

分析湖泊中磷浓度的变化特征,揭示其变化的驱动机制,是有效实施湖泊水体磷浓度控制的前提.本文整理分析了太湖70年来(1949 2020年)水体磷浓度监测历史资料,对比了太湖不同湖区、不同时间尺度水体磷浓度的差异性及波动性,发现影响太湖磷浓度变化的原因既有人为的因素,也有自然的因素.无论是污染较轻的1950年,还是污染负荷相对较重的近30年,太湖水体磷浓度一直存在较大时空差异性.暴雨引发入湖河流携带磷污染的扩散、风浪扰动引起的内源释放及蓝藻水华期间藻类生物量的大幅时空变化,都加剧了太湖水体磷浓度的不稳定性.近20年的太湖水污染治理对磷浓度的时空分布影响明显,1998年的太湖水污染治理"零点行动",2007年以来的水利调度等系列水污染治理工程,以及2017年以来的藻情变化等,都对太湖水体磷浓度的时空格局产生了影响.然而,高强度治理投入下太湖水体磷浓度依然偏高,其原因与流域建设用地比例增加、人口增加、耕地种植结构变化等外源负荷因素发生变化有关,也与湖体沉水植被退化、出入流结构发生变化、气候变化引发的蓝藻水华扩张等内源强度及水体表观磷浓度决定因素的生态环境变化有关.近70年来太湖水体磷浓度的变化过程对类似大型浅水湖泊的磷控制策略具有启示意义:大型浅水湖泊存在磷浓度较大波动的自然属性,在水环境保护目标考核中应充分考虑其不确定性,制定切实可行的控制目标;在控制策略上应将外源负荷控制放在首位,在流域污水处理厂深度除磷及流域土地利用调整等方面采取措施,实现入湖磷负荷的大幅削减,同时实施湖体生态修复与食物链调控措施,才能逐步实现湖泊水体磷浓度的控制目标.  相似文献