摘要：以西巢湖为研究对象,通过室内模拟实验向已疏浚柱状样添加镧改性膨润土(LMB,商品名Phoslock■)、铜锈环棱螺、河蚬及螺蚬组合,研究钝化材料和底栖动物强化疏浚效果.采用平衡式间隙水技术(Peeper)测定间隙水NH_(4)^(+)-N和可溶性活性磷(SRP)浓度并计算沉积物-水界面交换通量,通过分级提取实验分析底泥磷形态.结果显示,在疏浚的基础上添加Phoslock,上覆水TP、SRP浓度及间隙水NH_(4)^(+)-N、SRP扩散通量显著下降,TN浓度上升为疏浚组的1.3倍.投加底栖动物相较于疏浚组上覆水氮、磷浓度及间隙水NH_(4)^(+)-N扩散通量均有不同程度的上升,SRP扩散通量下降了3.6%~53.6%.Phoslock和底栖动物均能进一步减少沉积物中TN、TP和OM的含量,削减范围分别为4.8%~12.3%、14.2%~39.2%和4.5%~20.1%.磷形态结果表明,Phoslock和河蚬可以削减沉积物中活性磷在总磷的占比,削减量分别为25.9%和22.4%,而加入铜锈环棱螺沉积物中活性磷占比为疏浚组的1.3倍.以上结果表明,Phoslock能够进一步强化疏浚对沉积物中氮、磷的控制效果;加入底栖动物降低了沉积物中污染物含量及间隙水中SRP扩散通量,但上覆水氮、磷浓度及界面NH_(4)^(+)-N扩散通量有所升高,强化疏浚效果并不理想.

摘要：科学、合理地制定水体主要污染物浓度控制目标,即水质目标是实施河、湖“水质目标管理”的基础和前提.本文基于环境条件决定生态系统结构以及自组织适应生态学原理,提出一种可促进水生态改善的太湖分区分时动态水质目标制定方法.该方法在出入湖河道流量情景及分区污染物浓度情景设计的基础上,进行不同情境下水生态系统要素时空演化的数值试验;然后以藻类生物量减小、沉水植物生物量增加为判据,构造水质目标优化模型;最后将湖泊水生态模型与水质目标优化模型耦合,判断各污染物浓度情景下水生态系统健康状况,进而确定不同时间尺度下太湖各分区总氮、总磷、氨氮、高锰酸盐指数等主要污染物指标的动态控制目标.结果表明:本方法制定的太湖各湖区分时水质目标相比传统的“静态”目标更能促进太湖水生态系统健康发展,并为太湖水环境的精细化管理提供了可能.

摘要：环保疏浚的决策研究主要涉及"是否疏浚"、"疏浚多少"、"如何疏浚"、"能否疏浚"等问题,关系到工程是否立项、资金投入、工艺选择和疏浚效果等.本文首先简要回顾了50年来环保疏浚研究和发展历史,系统总结了国内外在针对湖泊富营养化、潜在生态风险以及湖泛污染控制方面开展环保疏浚的研究进展,分析了疏浚决策理念的差异和需要完善的问题.然后就疏浚工程量设计,分析了湖泊环保疏浚区域的选定和疏浚面积的确定方法和实例,围绕环保疏浚深度的确定,介绍和分析了视觉分层法、拐点法、背景值法、标准偏差倍数法、频度控制法、生态风险指数法、分层释放法和吸附解析法等方法及其优缺点.接着总结了应用不同工艺疏浚过程中产生的底泥扩散、泄漏和残留原因及影响方面的研究成果,提出了疏浚决策对疏浚工艺的选用要求.最后从重视疏浚后环境效果的过程回溯、悬浮态颗粒物影响以及实质性融入生态风险理念等方面,对湖泊环保疏浚决策的研究进行了展望.本文认为,湖泊的疏浚效果未达到预期多与忽视决策研究有关.决策上的主观性和任意性,不仅可能造成资金的浪费,还容易造成生态环境效益的损害.湖泊的环保疏浚不可能一劳永逸,也不是每个污染的湖泊都需要或可以采用疏浚方式来改善水环境,即使达到了环保疏浚的必要性研究和工程量设计水平,仍需要外源的有效控制和高精度、低扩散、低泄漏的疏浚工艺作为保证.

摘要：鲫(Carassius auratus)是我国各类淡水水体的优势鱼类之一.作为底栖杂食性鱼类,一方面,鲫可以通过排泄和扰动沉积物影响湖泊营养和光照水平,通过"上行效应"促进浮游植物生长;另一方面,鲫也可以捕食浮游动物,通过"下行控制"影响藻类生长以及营养盐循环.对于浅水湖泊,两种途径对于生态系统影响的相对重要性仍有待研究.本研究设计了一个两因素户外中宇宙实验,通过在沉积物表面添加隔网的方式,比较两种情况下(能、否接触沉积物),鲫对水体浊度、营养盐和浮游生物生物量的影响.实验在16个大型钢化玻璃桶(400 L)中进行,持续36 d(2019年8月6日-9月11日).研究结果表明:1)在能接触沉积物的条件下,鲫显著促进了沉积物再悬浮,表现为水体的总悬浮物(TSS)和无机悬浮物(ISS)浓度大幅升高;水体的光衰减系数(Kd)增加,总氮(TN)和总磷(TP)浓度明显升高;2)在不能接触沉积物的条件下,鲫对水体悬浮物(TSS和ISS)浓度和Kd的影响不明显,但是显著降低了水体TN和TP浓度;3)在两种情况下,鲫对浮游植物叶绿素a浓度以及浮游动物生物量的影响均不显著.本研究表明鲫只有在能够接触沉积物的条件下,才会显著提高水体浊度和营养水平.因此,在缺乏沉水植被的浅水湖泊中,鲫扰动沉积物产生的"上行效应"可能是其对生态系统产生负面影响的主要途径.

摘要：通过对自主研发的微曝气垂直流湿地系统长期运行观测数据的统计分析,在参考填充塔模型基础上,利用质量衡算方程建立了微曝气垂直流湿地污染物去除动力学模型,并利用该模型对湿地在气水比分别为0.5:1、1:1、2:1和3:1时的污染物去除效果和去除动力学常数k值进行了计算和分析.结果表明,在处理水质稳定、水量恒定的情况下,微曝气垂直流湿地对各种污染物的去除过程动力学常数k值均随工艺参数气水比的增大而增大,即对污染物的去除能力随气水比的增大而增强;各水质指标的反应动力学常数变化曲线形状有所不同,动力学常数与气水比的关系主要有线性关系和对数关系.综合各个水质指标的曲线形式与变化规律可以得到微曝气垂直流湿地的最佳气水比设计值为2:1,对应BOD5和NH4+-N的k值分别为3.8d-1和4.1d-1.

摘要：以太湖作为研究区,把数据同化技术引入蓝藻水华预测研究,设计并实现了太湖叶绿素a质量浓度同化试验系统,该系统结合基于WASP原理的二维水动力水质耦合模型,采用集合卡尔曼滤波方法同化空间分辨率为250 m的MODIS叶绿素a质量浓度反演数据.结果表明,利用同化技术将衡量模型预报值、分析值和观测值之间的偏差指标RMSE减小了15.5%,可以有效地提高叶绿素a质量浓度的预测精度.

摘要：浮游生物主要由浮游植物和浮游动物组成,是湖泊生态系统的重要组分.嵌套性结构及物种间的互作关系对群落的分布格局、功能乃至稳定性都具有重要意义,然而到目前为止,我们对此仍知之甚少.为此,本研究以东太湖为研究区域,在2019-2020年期间进行了春、夏、秋、冬季的观测调查,根据浮游生物群落的组成和多样性特征,结合群落分布矩阵和二分网模型研究浮游生物的嵌套性格局及其互作关系,并探讨其驱动机制.结果显示:(1)在时间上,春、秋、冬季水体的理化特征较为相似,但与夏季的水质差异显著.在空间上,西南部区域的综合污染指数显著高于东北部;(2)环境异质性使得浮游植物呈现出明显的嵌套性分布,即秋、冬季群落是春、夏季群落的子集.然而,浮游动物并未呈现该分布特征;(3)浮游生物的互作关系具有明显的季节特征:冬季的互作网络组成最简单,物种竞争最激烈,物种的特异性关系、物种脆弱性和一般性最小,说明浮游生物群落的稳定性在冬季最弱.综上所述,水环境的时空差异性造成的生态位分离可能是造成浮游生物嵌套性及其互作网络季节性变化的主要机制.

摘要：现有水色卫星主要是针对大洋清洁水体设计,内陆浑浊水体多数波段经常饱和;而发展可以业务化运行的内陆水体叶绿素a算法,为生产实践服务,一直是水色遥感的重点和难点之一.利用2013年巢湖星地同步数据(N=55),通过经验正交函数(empirical orthogonal function,EOF)分析方法,选用MODIS唯一不饱和的4个波段(469、555、645、859 nm)数据进行分解,然后回归建模;并使用第三方独立的巢湖实测数据(N=40)进行验证(R2=0.63,URMSE=85.46%).结果表明:该算法用于MODIS影像上,空间分布合理,季节差异明显,且在高悬浮物水体、不同气溶胶条件下均有很好的抗扰动性.实践证明EOF算法可以应用于业务化运行的内陆水体叶绿素a浓度估算,并对其他水色参数反演具有一定的借鉴意义.

摘要：采用模拟升温方法培养太湖的冬季底泥，培养温度从5．5～30℃设计为8个水平，在各温度水平显微观察藻类群落组成，计算比生长速率，同时采用荧光法分析光合色素的浓度变化．结果表明，绿藻和硅藻在9℃时开始复苏，蓝藻在12．5℃开始复苏．虽然蓝藻复苏较晚，但是蓝藻复苏后的比生长速率高于绿藻和硅藻．12．5℃以后，藻类群落主要由蓝藻、绿藻、硅藻组成．在12．5℃和16℃时绿藻占优势：蓝藻在19．5℃以后占优势．叶绿素a浓度在9℃C和16℃均明显升高，而藻蓝索浓度仅在16℃时明显升高．光合色素浓度的升高与绿藻和硅藻的复苏同步进行，但滞后于蓝藻的复苏．

摘要：采用Y型旋浆式沉积物再悬浮装置研究了不同风速下太湖水生植被区沉积物的再悬浮和沉降过程.结果表明,中、小风过程中,随悬浮物浓度的增大,水体氨氮和磷酸盐浓度均显著增加,最大通量分别为0.063g/m2,4.28mg/m2.大风条件下,水体氨氮浓度出现减小趋势,最大通量为-0.027g/m2;磷酸盐浓度的增量相对于小风较小,最大释放量为1.52mg/m2.沉降阶段的最初2h是水体悬浮物浓度恢复的主要阶段,悬浮物浓度平均下降约46%.沉降8h之后,水体悬浮物及营养盐浓度基本恢复至风浪前初始水平,3种风速的氨氮和磷酸根磷的最大释放量仅为0.030g/m2,0.90mg/m2.与藻型湖区营养盐动态负荷结果相比,草型湖区的水体营养盐动态负荷变化相对较小.