太湖水体中胶体磷含量初探   总被引：34，自引：2，他引：32       下载免费PDF全文

孙小静  张战平  朱广伟  秦伯强 《湖泊科学》2006,18(3):231-237

室内静态模拟不同温度下太湖15个湖区柱状沉积物磷酸根释放,分析了相应表层沉积物形态磷,以及梅梁湾间隙水中相关离子Al(Ⅲ)、Fe(Ⅱ)、Ca(Ⅱ)和PO43-含量的季节变化．研究表明,受陆源影响较大的泥区通常是太湖内源磷的稳定源;而在开敞度较大的湖区,由于表层沉积物胶体的物化吸附,使得温度对底泥磷释放的影响作用减弱,并易产生磷的“内汇”现象;在梅梁湾区成汇区,还加上春夏季藻类的局部超负荷需磷这一控制因素,从而使得太湖大部分泥区在一年中至少发生一次源-汇转换过程．化学热力学分析揭示,Al-P较之Fe-P和Ca-P更易在界面发生溶解可能是太湖表层沉积物Al-P与PO43-P释放速率呈显著相关(r=0．3858>r1-0．01,n=45)的内在原因．虽然沉积物中Fe-P有较高的释磷潜力,但浅水湖所营造的沉积物表层氧化层和广泛覆盖的无机胶体及粘土矿物的强吸附介质,可能是抑制沉积物中Fe-P释放成为优势的主要因素．估算太湖沉积物-水界面磷的净通量为899．4±573．6 t／a,约占太湖磷入湖量的1／4-1／2,其中成汇通量约为-91．2±42．4 t/a．  相似文献

太湖水体氮素污染状况研究进展   总被引：31，自引：14，他引：17       下载免费PDF全文

吴雅丽  许海  杨桂军  朱广伟  秦伯强 《湖泊科学》2014,26(1):19-28

氮是引起湖泊富营养化的关键要素之一.传统观点认为氮缺乏时,湖泊生态系统可以通过生物固氮作用从大气中获取氮来满足自身的需求,因此认为淡水湖泊水体的生产力主要受磷限制.但随着进一步的研究,发现氮限制与氮和磷共同限制更为普遍,且氮的限制常常伴随着水体的富营养化,因此了解富营养化湖泊水体的氮素污染状况具有重要意义.本文介绍了太湖水体氮素的污染状况及其发展趋势,从外源、内源两大方面介绍了太湖水体中氮素的来源,着重分析和比较了河道输入、大气输入以及沉积物释放不同污染源的输入比例.太湖水体氮素污染存在很大的空间差异,其中西部和北部污染较重而东南部相对较轻,入湖河道输入的外源污染是造成太湖水质空间分布差异的主要原因,其中农业面源污染及生活污染在太湖外源污染中占据了相当的比重;湖泊底泥所造成的内源释放也是氮素污染的一个重要原因,但目前对释放量的估算主要是基于底泥悬浮引起的总量估算,关于这些释放量能有多少比例可以被浮游植物利用还不清楚,尤其是有机颗粒物在水体中停留期间的矿化再生值得进一步研究;在氮素的生物转化过程中,生物固氮目前对太湖氮素输入的贡献很小,反硝化作用是太湖水体氮素自净的主要途径.  相似文献

太湖生态与环境若干问题的研究进展及其展望   总被引：26，自引：5，他引：21       下载免费PDF全文

秦伯强 《湖泊科学》2009,21(4):445-455

本文着重就太湖水动力及其生态环境效应、太湖沉积物及其内源污染问题和太湖生态系统结构与功能及其蓝藻水华等热点问题近十年来的研究进展进行了回顾.在水动力及其生态环境效应方面,初步摸索出一套适合太湖这样大型浅水湖泊的研究方法,即通过沉积物悬浮过程的研究,把风浪与水体光照透明度、内源释放、水土界面的氧化还原环境等过程和要素联系起来,获得了太湖理化要素随深度变化的内部结构特征,确立了三维水动力模拟模型在太湖应用中的必要性.建立了太湖光照和透明度与悬浮物的关系,及基于悬浮物浓度的太朔初级生产力计算模型.在太湖沉积物与内源污染问题上,初步弄清了太湖沉积物分布与污染物质分布的特征,太湖沉积物悬浮的动力作用的来源与大小.太湖水动力对内源释放的影响,进一步提出了适于太湖内源污染控制的判断方法.对于太湖生态系统结构与功能及其蓝藻水华问题,在蓝藻水华爆发过程假设的基础上,进一步通过营养盐阈值、休眠孢子复苏等方面对此进行了完善.研究还发现了富营养化导致生态系统退化,生物趋于小型化且多样性下降的现象,营养盐循环速率加快,加重水体富营养化程度.进一步通过附着生物的研究,揭示了富营养化导致草型生态系统向藻型生态系统转化的原因.在此基础上,提出了生态恢复应该首先降低营养盐负荷、其次才是生态恢复的新观念,以及湖泊治理必须先控源截污、后生态恢复的新思路.最后,就这几个方面的进一步发展做出了展望.  相似文献

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：18，自引：18，他引：157  

秦伯强 《湖泊科学》2002,14(3):193-202

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

湖泊氮素生物地球化学循环及微生物的作用   总被引：18，自引：2，他引：16       下载免费PDF全文

曾巾  杨柳燕  肖琳  尹大强  秦伯强 《湖泊科学》2007,19(4):382-389

氮素是影响湖泊富营养化的关键元素之一,对湖泊中氮素生物地球化学循环整个过程进行全面的了解,有利于对湖泊富营养化进行控制和治理.本文综述了湖泊生态系统(特别是富营养化湖泊)中氮素的输入、输出及其在沉积物-水界面的迁移转化规律,着重分析和比较了藻型湖泊和草型湖泊的不同食物链中的氮素营养循环过程,重点讨论了微生物参与的硝化作用、反硝化作用、生物固氮和厌氧氨氧化等过程的最新研究进展,并对氮循环相关的研究方法和技术进行了小结.最后指出当前国内外研究中亟待解决的问题,并对湖泊氮循环今后的研究方向提出了建议.  相似文献

太湖梅梁湾藻类及相关环境因子逐步回归统计和蓝藻水华的初步预测   总被引：17，自引：17，他引：57  

陈宇炜  秦伯强  高锡云 《湖泊科学》2001,13(1):63-71

以太湖梅梁湾1992－1999年的连续监测资料为基础，运用多元逐步回归统计方法，选择水温等15项环境理化因素与藻类叶绿素a、藻类总生物量和微囊藻生物量等3项生物因素进行逐步回归分析，找出与生物因素显著相关的环境因子，建立多元逐步回归方程，预测梅梁湾藻类生物量的变化情况，初步进行了梅梁湾蓝藻水华的预测预报，结果显示，水温和总磷为梅梁湾藻类总生物量的显著相关因子，水温、硝态氮和总氮为微囊藻一物量的显著相关因子。  相似文献

太湖入湖河口和开敞区CDOM吸收和三维荧光特征   总被引：15，自引：3，他引：12       下载免费PDF全文

刘明亮  张运林  秦伯强 《湖泊科学》2009,21(2):234-241

应用吸收和三维荧光光谱对2007年夏季太湖入湖河口和大太湖开敞区有色可溶性有机物(CDOM)浓度及来源进行研究.结果表明,河口区和开敞区CDOM吸收系数a(355)存在显著空间差异,河口区明显大于开敞(ANOVA,P<0.001),a(355)最大值出现在大浦河口和竺山湾漕桥河几附近,最小值出现在东太湖和胥口湾.a(355)与溶解性有机碳、化学耗氧量浓度存在显著正相关.所有样品一般都含有4个明显的荧光峰,包括1个可见光区的类腐殖质荧光C峰,1个紫外光区的类腐殖酸荧光A峰,2个类蛋白荧光B峰和D峰.河口区外源输入的类腐殖质荧光非常强,最著大于开敞区(ANOVA,P<0.05).而河口区和开敞区类蛋白荧光没有显著性差异,反映开敞区除外源河流输入外,内源生物降解等对类蛋白荧光贡献增加.在河口区B、C峰的比值r(B/C)/b于1,均值为0.62±0.14、在开敞区r(B/C)除12#是0.92,其他值均大于1,均值为1.12±0.13,初步判断r(B/C)可以作为区分CDOM来源的重要参数.CDOM吸收a(355)与类腐殖质荧光C峰、A峰均存在极显著的正相关,而与类蛋白荧光相关性则明显下降,与D峰存在显著正相关,与B峰没有显著相关.  相似文献

Estimation of internal nutrient release in large shallow Lake Taihu, China   总被引：15，自引：1，他引：14  

QIN Boqiang  ZHU Guangwei  ZHANG Lu  LUO Liancong  GAO Guang  GU Binhe 《中国科学D辑(英文版)》2006,49(Z1)

Based on field investigation of wave, sediment suspension and the changes in nutrient concentration of the water column in Lake Taihu, China, we proposed two release models to quantify nutrient release under static and dynamic conditions, respectively. Under static conditions, nutrient release from sediments to the overlying water mainly depends on chemical diffusion induced by concentration gradient, in which the nutrient release is controlled by the temperature, dissolved oxygen concentration in the sediment-water interface, oxidation-reduction potential and the concentration difference between porewater and overlying water. Under dynamic condition (or disturbed condition), both dissolved and particulate nutrients in sediments are released into the water column because of wind-induced sediment suspension. The amount of nutrient release under dynamic conditions is larger than that under the static condition. The release of dissolved nutrients, however, does not increase because the wind induced turbulence made oxidation of metallic elements such as Fe (ferric iron), Mn which are capable of precipitating soluble reactive phosphate (SRP). Under dynamic conditions, therefore, the release of total phosphorus (TP) increases dramatically but the release of SRP is close to those under static conditions. In sediments of Lake Taihu, high Fe content leads to a high ratio of Fe to P contents in sediments (Fe:P ratio). Under dynamic conditions, therefore, nutrient release is controlled by the intensity of disturbance, sediment consolidation and nutrient content in sediments. As for dissolved nutrients, especially SRP, the release is also controlled by the intensity of dynamic re-oxidation, Fe content in sediments and nutrient concentration gradient between porewater and overlying water. Based on these two release modes, the release flux in Lake Taihu has been estimated. In the static condition (i.e. laboratory experimental condition), total release of NH4 -N for whole lake is ca. 10,000 ton/a, and PO43--P is ca. 900 ton/a. In the dynamic condition, nutrient release following sediment suspension was estimated according to three different intensities of wind forcing which were defined as "calm" (wind speed is less than 2 m/s), "gentle" (wind speed is greater than 2 m/s and less than 6 m/s) and "gust" (wind speed is greater than 6 m/s). The release rate in the condition of "calm" was estimated in terms of the nutrient release in the laboratory experimental static condition; whereas the release rate in conditions of "gentle" and "gust" was estimated in terms of measurement during sediment resuspension conducted in flume experiments. With the observation of wind velocity and frequency in 2001, each type of wind forcing took the frequency of 12%, 82% and 6% for "calm", "gentle" and "gust", respectively. The yearly release of nitrogen was 81,000 ton and phos- phorus was 21,000 ton, which is about 2-6 folds of annual external loading, respectively.  相似文献

浅水湖泊生态系统恢复的理论与实践思考   总被引：14，自引：14，他引：35  

秦伯强  高光  胡维平  吴庆龙  胡春华  刘正文  谷孝鸿  朱广伟  陈非洲 《湖泊科学》2005,17(1):9-16

随着我国湖泊生态环境越来越严峻，湖泊生态恢复也逐渐被人们所重视．实际上，湖泊生态恢复应该是一项系统工程、是通过一定程度地减缓或改善环境压力，结合某种或多种水生生物的种养措施，逐步使得生态系统向良性的或者是被改变前的状态发展，目前．湖泊生态恢复不是被单纯地理解为种草、养鱼等，就是被解释为生物群落的人为搭配或镶嵌．由于这种认识上的偏差，导致湖泊治理中有关生态修复的实践长期以来鲜有成功的实例．最后、以太湖为例，给出了湖泊局部水体生态修复达致净化水质的技术思路——通过改善环境来恢复水生植物，通过水生植物恢复来引导乍态系统向草型湖泊转变，通过水生系统恢复达到改善水质的目的．这种思路能否成功用于指导湖泊水生植物与生态系统恢复、还有待于进一步实践的检验．  相似文献

太湖上游流域农业土地的氮剩余及其对湖泊富营养化的影响   总被引：13，自引：2，他引：11       下载免费PDF全文

许朋柱  秦伯强  HorstBehrendt  黄文钰  于树梅  章永鹏 《湖泊科学》2006,18(4):395-400

太湖上游流域农业土地中氮的剩余对太湖的富营养化具有至关重要的影响．利用2002年各乡镇的农业统计资料,对上游流域农业土地中氮的剩余量进行计算．计算结果表明,上游流域农业土地中氮的剩余总量为134．8×103t/a,单位农业土地面积的剩余量为178．9 kg/(hm2·a)．从单位面积氮剩余量的空间变化看,东、西苕溪流域的剩余量较低,而其它流域的剩余量相对较高．借助典型区域氮剩余的长系列计算数据,对上游地区氮剩余的长期变化规律进行分析．并在此基础上,探讨太湖的富营养化演变趋势与氮剩余长期变化的关系．  相似文献