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风向风速对太湖蓝藻暴发影响的数值研究

风向风速对太湖蓝藻暴发影响的数值研究近年来,随着汽车、电力等工业活动的增加,太湖湖水质受到了严重影响,特别是太湖的蓝藻暴发。为了改善太湖的湖水质,有必要考察风向风速对太湖蓝藻暴发影响的数值研究。

一、气象因子对蓝藻暴发影响的数值研究

1、温度

高温可以增加大气能量,太湖水体湿润、温暖都有利于藻类的多样性和生长。实验表明,温度上升3℃,太湖蓝藻暴发概率最高出现在21%,温度下降5℃,太湖蓝藻暴发概率不超过6%。

2、光照

光照是蓝藻繁殖的关键要素,蓝藻的光合作用素是一种有效的营养,它的发育和活动对净化水体至关重要。研究表明,在适量的光照下,太湖蓝藻暴发最大可达53%。

3、风速

风向是藻类持续繁育的重要条件,风速是决定湖水搅动、混合和氧化的主要因素,同时也是影响藻类生存的关键因素。研究表明,当风速大于2.5m/s时,太湖的蓝藻暴发概率很低。

二、气象因子对蓝藻暴发影响的综合数值研究

1、温度和风速的综合数值研究

高温、强风,会改变水的有机物和无机物的水质,对蓝藻的发育有利。实验表明,当温度大于30℃时,太湖蓝藻暴发概率会显著增加,比平

均值高2%,当风速大于4m/s时,太湖蓝藻暴发概率会显著增加,比

平均值高6%。

2、温度和光照的综合数值研究

温度和光照综合研究表明,当温度介于25-30℃之间,光照为1500-3000lux,太湖蓝藻暴发概率最高,约在65%左右。

总的来说,当温度大于30℃、风速大于4m/s,光照为1500-3000lux时,太湖蓝藻暴发的概率最高,达到70%左右。

梅梁湖蓝藻影响因素分析

盛龙寿朱骊姚华 江苏省水文水资源勘测局无锡分局 摘要:太湖蓝藻爆发严重危害无锡地区供水安全、旅游经济和城市形象。本文在大量水文气象 监测数据的基础上,对太湖梅梁湖风向风力、水位、水温、PH 值、溶解氧DO 、高锰酸盐 指数COD Mn 、总磷TP 、总氮TN 、氨氮NH 3-N 等与藻密度建立相关,通过相关系数计算, 筛选出了对梅梁湖蓝藻影响较大的PH 值、总氮TN 、总磷TP 、太湖水位、高锰酸盐指数 COD Mn 和水温等6项因子,并进一步作了单因子分析,为科学治水、控制蓝藻大规模爆 发提供了基本依据。 1. 研究背景。梅梁湖是太湖的一个湖湾,位于江苏省无锡市西南郊 4Km 处,南北长 16Km ,东西宽7-10 Km 。沿湖风光秀丽,水厂密集,是无锡著名的风景名胜区和取水水 源地集 中区。由于梅梁湖独特的地理位置,使其成为蓝藻容易爆发的水域,危害极大。 对梅梁湖蓝藻影响因素和生长规律的研究,对于科学治水,控制蓝藻大规模爆发,保护 旅游经济和供水安全具有重要作用。 2. 代表站、影响因子和资料系列的选择 1)代表站选择。为了分析研究梅梁湖蓝藻的影响因素,选取位于该湖西北部的直湖 港东、西部的马山水厂、南部的拖山和东北部的小湾里水厂为蓝藻监测代表站,以各代 表站的藻密度及相关因子值的算术平均数代表梅梁湖藻密度及相关因子值。具体位置见 图1。 小湾里水 :.大 东 2) 影响因子初选。一定的气象水文因素是蓝藻生长和发育的条件,初步选择风向风 力、水位、水温、PH 值、溶解氧DO 、高锰酸盐指数COD/、总磷TP 、总氮TN 、氨氮 NH 3-N 等9项指标为蓝藻影响因子。 Mn 3) 资料系列选择。2009年4月10日至10月20日,江苏省水文局组织了太湖蓝藻 「一 ------------------- 一有几天缺测外,其余天数资料齐全,可作为分析蓝藻影 梅梁湖蓝藻影响因素分析 III 巡查工作,各代表站除台风期间 响因素的资料系列。梅梁湖蓝藻影响因子监测资料详见附表。 3 -影响程度分析 拖山 1 ‘'"I

太湖污染与蓝藻爆发防治措施深析

太湖污染与蓝藻爆发防治措施深析 刘济方(1040403133) 这样的词句“万顷太湖碧波荡漾, 渔舟点点, 和风鼓荡; 群山叠翠, 浓荫蔽日, 松风浩荡, 古寺塔影, 奇石峥嵘“。这里是步步景色秀丽迷人的太湖,太湖古称震泽, "笠泽" 是古代滨海湖的遗迹, 大约位于江苏和浙江两省的交界处, 长江三角洲的南部. 在100万年前, 太湖还是一个大海湾, 后来逐渐与海隔绝, 转入湖水淡化的过程, 变成了内陆湖泊. 太湖面积2 425 km2, 湖岸线长达400 km, 是我国第三大淡水湖. 太湖是平原水网区的大型浅水湖泊, 湖区号称有48 岛, 72峰, 湖光山色, 相映生辉, 其有不带雕琢的自然美, 有 "太湖天下秀" 之称. 无锡山水, 苏州园林, 吴县洞庭东山和西山,宜兴洞天世界都是太湖地区的著名旅游胜极富江南水乡风味.浩瀚如海的太地.这里山清水秀, 湖, 散布的48个岛屿连同沿途号称72峰的山峰和半岛是由浙江天目山绵延而来, 或止于湖畔, 或纷纷入湖, 形成了山水环抱形式, 组成一幅山外有山, 湖外有湖的天然图画,太湖就像那美丽的少女,纯净若天仙一般。 可是,绿色的面纱从此遮住了太湖的容颜,近十年来,太湖与滇池、巢湖的水质一样污染日益严重,尤其是富营养化程度不断加重,已严重影响到人民的日常生活,制约了流域的经济发展。不时还会出现严重的水污染事件。在2007年太湖水位出现50年来最低水位,由于连续高温高热,加上天气雨少,太湖水富营养化较重,诸多因素导致太湖蓝藻在短期内积聚爆发,水源水质恶化,导致自来水有腥臭味i,严重到无法饮用,甚至连洗澡洗衣都无法用自来水了。 为何蓝藻会如此强烈的爆发?"专家" 称全球变暖是太湖蓝藻提前暴发主因。据专家们分析,造成太湖富营养化的基本原因有3条: ) (1 农业和生活污水大量增加, 仅此足以使太湖水中的含氮量超过三类水指标. ) (2 工业污染增加. 大量未经处理的工业污水排入江河, 使流域内中小城市, 周围的地面水都受到严重污染, 形成黑水带, 并随河网扩散而影响太湖. (3 养鱼, 水运和旅游业等湖内的各种其它开发活动, 也使污染物发生量直线上升. 太湖富营养化和水污染日趋严重也已成为国内外广泛关注的环境问题. 无锡蓝藻的暴发, 我们认为既有自然因素, 也有人为因素.从自然因素上来讲, 无锡市太湖水位今年比往年要低,也就是水少。另外一个因素就是去年是暖冬,

太湖蓝藻爆发的起因及防治措施.

太湖蓝藻爆发的起因及防治措施 “太湖美,美就美在太湖水……”记得小时候就时常唱起这首歌,可自从2007年太湖蓝藻事件爆发后,无锡人就谈水色变。作为一名无锡人,在目睹了这一切之后更是感触颇深。当你打开水龙头,就能闻到一股股恶臭;一盆水中有着一层绿色沉淀物时;市民开始疯抢纯净水……你就能知道水的珍贵了! 太湖水污染,只是人与自然矛盾的一个缩影。人类对自然的肆意破坏和祲占,已经到了触目惊心的地步:森林滥砍滥伐,矿山私自采挖,污水恣意排放,能源严重消耗-----,唇亡齿寒,太湖爆发的一场水危机,只是大自然对人类的一次小小惩罚,但如若不进行深刻反思,我们将彻底砸掉子孙赖以生存的饭碗,人类社会,将自取灭亡。 通过查阅资料,我们可以知道:蓝藻即蓝藻门,又称蓝绿藻,是一门最原始、最古老的藻类植物。蓝藻的主要特征是:植物体简单,单细胞生物,各式群体和丝状体;细胞中无真核,但细胞中央含有核物质,通常呈颗粒状或网状,没有核膜和核仁,具有核的功能,故称其为原核生物。蓝藻可以分为几十个种类,其中有一种叫微囊藻,它所产生的微囊藻毒素在自然界已知的毒素中排名第二,仅次子二(口恶)英。 同时,蓝藻还存在着许多危害,如蓝藻可以消耗水中的溶解氧,当蓝藻大量繁殖时,水中的溶解氧浓度也迅速降低,造成鱼虾、螺蛳等水生生物的死亡,使水体遭受污染。尽管是死亡的蓝藻,它在被细菌分解的过程中还是会产生毒素,同样污染水体。河流湖泊中,蓝藻含量过高是否会对人体有影响,目前还没有明确的说法,但从实验结果来看,它对肝、脾都有一定的影响。而且蓝藻爆发的周边地区,其癌症爆发比例要比其他没受蓝藻污染的地方大。自从1998年12月,国务院就发起了太湖水污染治理“零点行动”,拉开了太湖水污染治理的序幕。可惜的是,九年以来,投资资金达百亿元,太湖水质却并没有因此而得到明显改善,甚至还一度出现加重的趋势。那么,到底是什么原因导致了太湖蓝藻的爆发呢?直接原因是经济社会发展速度过快导致的工业污染、农业污染和城市生活污水的排放远远超过我们所做的努力。间接原因在于一些政府技术性官僚和学者,总是寄希望于通过技术手段,来解决“公共地悲剧”问题。而我们在电视上及相关报道上,总是能听到这样一种解释,那就是水中氮磷含量超标,导致蓝藻大量繁殖,并极力强调使用无磷洗衣粉!其实这是有一定依据的,因为无锡初期的企业以传统的印染和冶金为主,后期又涌现出大批的机械制造业。然而冶金业废水若非重金属冶炼产生,一般含有毒物质较少,更没有很多的有机物;机械加工废水则主要是含机械润滑油、树脂、油漆等杂质,机械加工各种金属制品所排出的废液和冲洗废水,其中含有各种金属离子如铬、锌以及氰化物等;印染废水含有大量染料、淀粉、纤维素、木质素、洗涤剂等有机物,以及碱、硫化物、各类盐类等无机物。从上述资料可以看出,无锡附近的工业废水排放并不是蓝藻爆发的主要原因,这些废水没有提供蓝藻大量繁衍所需的含磷有机物。它们所起的作用主要是使水质恶化,减少了其余水中生物的生存空间,从而为蓝藻提供了较为宽裕的生存空间。蓝藻的大量爆发,问题还是出在农业和生活废水的排放,其中更主要的则是农业废水。这两种废水有机物含量高,富含蓝藻繁衍所需的磷元素。太湖周围有大量的农田。农业生产所使用的肥料和农药,要么通过土壤渗透进地下水,进入太湖,要么被直接排入河道,流进太湖。肥料和农药富含氮磷,是太湖水体富营养化的重要原因。 此外,生活污染也加快了富营养化的速度。当地居民排出的有机废物如粪便等,随着卫生设备冲进下水道再经过一定处理之后被排进河流湖泊。这其中也含有一定的氮磷成份。于此同时,温度更是给蓝藻的爆发提供了一个诱因。蓝藻虽然可以抵抗外界的冷热刺激,但是其繁衍仍受温度的很大影响。近年来全球气温上升,就犹如一根导火索,引爆了蓝藻这个火药桶。从网络上查找资料也可以知道,蓝藻大量繁殖的时期正常应在5~6月,近几年4月中旬就开始爆发蓝藻即为温度升高引起。再加上近年来的“暖冬”,更使蓝藻休眠期大大缩短。

太湖蓝藻爆发的原因及防治措施

太湖蓝藻爆发的原因及防治措施 近十几年来,由于经济发展和环境保护没有同步,使得太湖的水质越来越差,特别是太湖北岸的城市——无锡曾经发生了饮水危机。临着中国五大淡水湖之一的太湖,却没有水可以喝?——这主要是太湖水中蓝藻的大规模暴发。 蓝藻是一种最原始、最古老的藻类植物,在地球上出现在距今35亿年至33亿年前。蓝藻的重要特性是喜高温和光照,高气温、高光照时,蓝藻会迅速生长,高温天气持续越长,蓝藻生长的时间就越长。在营养丰富的水体中,蓝藻常于夏蓝藻大量生长,死亡腐败后气味难闻,破坏景观;死亡分解耗氧过多,导致其它生物缺氧死亡;分泌毒素,破坏水质,直接危害人类健康。 那么太湖为什么会暴发蓝藻呢? 很重要的一点是自然条件。自然条件包括气象、水文和地理条件,即是蓝藻爆发的生境.蓝藻有适宜的生境就会爆发。主要有以下影响因素: 1、气温。日均气温高于200c利于蓝藻生长繁殖; 2、光照。晴热天气光照条件好,利于光合作用,蓝藻繁殖快,易上浮,易爆发; 3、风。影响蓝藻的浮沉和使蓝藻顺风向漂浮; 4、降雨.可降低水温、增氧、易于蓝藻下沉; 5、水域形状。蓝藻易聚集于顺风向的湖湾和凹岸; 6、其它。与水动力、水温、水位、水深、气压以及水体的电导、盐度、酸碱度(PH)、扰动、水的垂直分层和稳定性有关,还与微生物、食物链的相互作用等生物环境有关。 其次是基础环境。蓝藻爆发的基础环境条件主要是水体富营养化程度: 1、水体富营养化。根据太湖蓝藻爆发的实际情况,当氮(N)、磷(P)达到一定浓度,蓝藻就可能爆发,但水体的过度富营养化也不利于蓝藻的生长。 2、氮、磷比值.一般认为,在水体富营养化和N/P大于一定比值,且其它条件适宜的情况下,蓝藻就可能爆发。 3、影响蓝藻爆发的其他基础环境条件还有有机质、铁和微量元素等。 物种条件。蓝藻爆发必须有蓝藻的种子和种群存在,并有以下两个条件: 1、蓝藻种源基数较高。一年中蓝藻首次爆发的时间和生长繁殖速度,与底泥

蓝藻爆发机理研究进展

蓝藻爆发机理研究进展 摘要:湖泊富营养化依然是我国目前以及今后相当长一段时期内的重大水环境问题。研究蓝藻水华的形成机制,具有重要的生态和环境意义。对近20年来国内外对蓝藻的研究状况做一个总结,提出自己的一些看法。 湖泊富营养化依然是我国目前以及今后相当长一段时期内的重大水环境问题。研究蓝藻水华的形成机制,对于科学预测湖泊中蓝藻水华的产生,并采取相应措施减少其带来的影响具有重要的生态和环境意义。蓝藻作为河湖水华中常见优势种群,引起的蓝藻事件是目前社会普遍关注的问题,例如太湖蓝藻暴发导致无锡无水喝的严重的“水危机”。不仅是太湖,全国各大湖泊都不同程度受到蓝藻污染,因此,人们开始关注蓝藻。对蓝藻的研究也取得一定进展,对近20年来国内对蓝藻的研究状况做一个总结,提出自己的一些看法。 所谓蓝藻是淡水湖泊中比较常见的一种浮游植物种类,在适宜的气象条件和营养盐浓度下,就会爆发性地生长,形成蓝藻水华“水华”是指内陆水域中一些浮游生物的暴发性繁殖引起水色异常的现象。形成蓝藻水华的藻类包括微囊藻、鱼腥藻、节球藻、鞘丝藻、颤藻和束丝藻等,有时直链硅藻也伴随蓝藻大量滋生[3]。 蓝藻水华的暴发是水体富营养化特征之一。目前水华发生的机理尚未被人们充分认识,多数蓝藻水华确切的诱发因子并不十分清楚[4]。但是人们探索的蓝藻水华的影响因素的脚步并没有因此停止。目前,探讨蓝藻爆发机制主要是从3个方面进行: 1)物理因素, 主要包括水深、温度、水温、水深、流速、水的动力特性、风向、风力、水体稳定性、光照和动力悬浮等。

2)化学因素, 主要有N、P浓度及氮磷比N/P、PH。

3)生物因素,包括浮游动物生物量、水生植物、水生动物等。但是各因素的影响作用的讨论没有得到统一。主要集中在: 1 N、P 浓度及N/P的讨论 在研究蓝藻水华爆发机理时,对N和P这两个影响因素的研究比较多。文献[5]对1956-1999年武汉东湖水华进行监测,提到武汉东湖水中P的浓度达到最高值时(测点1为1.349 mg/l,测点2为0.757 mg/l)产生水华,而水华也随着P浓度的降低而消退。宋亚莲等[6]根据藻类增长潜力试验和N、P等各有关因子相关性分析表明,光、温度对洪泽湖浮游植物都没有起限制性作用,不能构成洪泽湖的限制性因子。洪泽湖富营养化主导控制因子是P,其次是N。Chi-Yong Ahn 等[7]认为湖水的富营养化与P、叶绿素及浊度有关。而N是另一个主要的限制因子,但N的作用没有P作用大,但是高浓度的P并不总会导致富营养化,其它的抑制因素也起作用。这意味着,水体富营养化并不能认为即是水华。 但有学者曾提出微囊藻水华暴发与氮、磷等营养盐浓度并无直接关系[8],如陈宇炜[9]指出太湖微囊藻水华暴发虽与氮、磷等营养盐浓度值过高有关,但并没有显著的相关关系。吕晋等对武汉市15个浅水湖泊在不同水期的浮游植物进行调查,同时监测相应的环境因子指标,分析结果表明水温、水深、pH、浮游动物生物量是影响城市浅水小型湖泊蓝藻种类组成及分布的主要因子,同时绿藻生物量等对蓝藻组成分布也有一定的影响;由于武汉市浅水湖泊的高营养盐浓度,总磷及氮磷比不再是蓝藻生长的限制因子。 对于氮磷比,早在1983年Smith提出TN/TP<29易形成蓝藻水华的观点. 但这个观点受到许多质疑,然而也有的学者报道TN/TP可以达低到5~10。N/P<29只是蓝藻水华暴发的结果,而非原因.丰江帆等认为当湖水中的氮含量是磷含量

风向风速对太湖蓝藻暴发影响的数值研究

风向风速对太湖蓝藻暴发影响的数值研究太湖地处江苏、浙江之间的长江三角洲,是中国最大的淡水湖泊,世界上知名的深邃湖泊之一。太湖有丰富的水质和生物资源,同时也是全球最大的湿地之一,湿地是生态系统中重要的组成部分,被认为是水生生物和其他生物生存的重要环境和避难所。然而,随着环境污染的加剧,最近太湖出现了蓝藻水华的现象,影响了水质,破坏了太湖的生态系统。最近,人们开始研究风向和风速对蓝藻暴发的影响。 有关蓝藻暴发的研究表明,风向和风速是影响蓝藻暴发的重要因素。当风向改变或风速增加时,会增加蓝藻的暴发概率。风向变化会改变水流方向,导致水中有机物质和养分向特定方向集中,从而促进蓝藻的繁殖,并且当风速增加时,降低了水中的溶解氧,进一步刺激蓝藻的繁殖。此外,风向的变化也会影响湖区的温度,当温度升高时,蓝藻的繁殖量会增加。 为了研究风向和风速对太湖蓝藻暴发的影响,我们对湖区的%空气温度、气压、风速和风向进行了监测,并利用数值模拟技术建立了一个复杂的模型,模拟了水流的变化情况,研究风速和风向对蓝藻暴发的影响。结果表明,随着风速和风向的变化,湖水流向也在改变,进而影响蓝藻繁殖,而风速和风向对水温也有影响,温度越高,蓝藻繁殖量就越大。 根据研究,我们发现增加湖区内水流对抑制蓝藻暴发具有重要作用,同时也有助于减少湖区的温度,而且当风速降低或风向变化时,也可以减少蓝藻的繁殖,从而抑制蓝藻暴发。当湖区气温升高时,为

了减少湖区温度,应该保护湿地,减少污染排放,加强湖泊水流管理,监测湖区内的水质水流变化状况,并建立有效的蓝藻防控体系,以有效的抑制蓝藻暴发和保护太湖的生态系统。 总之,本研究表明,风速和风向是影响太湖蓝藻暴发的关键因素,应该加强对太湖的环境管理,减少污染排放,加强水流管理,监测湖区内水质和水流状况,有效抑制蓝藻水华,保护太湖生态系统。 以上就是《风向风速对太湖蓝藻暴发影响的数值研究》。本研究着重关注了风向和风速对太湖蓝藻暴发的影响,指出了防控太湖蓝藻暴发的措施,为保护太湖的环境和生态提供了相关参考。

浅谈太湖富营养化的原因

浅谈太湖富营养化的原因 庄玉萍0711010033 摘要:2007年5月份太湖蓝藻暴发引起的无锡市自来水危机事件进一步凸现我国湖泊富营养化的严峻局面和蓝藻水华频发的现状。本文分析了太湖富营养化发生、发展的原因.研究表明,太湖富营养化之所以如此严重,主要是由于太湖发育于长江中下游洪泛平原,营养本底高;由于水浅和沉水植被的退化使得频繁的风浪扰动造成内源营养盐负荷维持在一个非常高的水平;而流域内社会经济的高速发展,进一步加剧了太湖富营养化进程。 关键词:太湖;蓝藻;富营养化 Abstract: InMay 2007 an outbreak of blue algae in Taihu Lake in WuxiCity, due towater crisis further highlighted the critical situation of lake eutrophication and frequent occurrence of algal blooms in the statusquo. Thispaper analyzes the occurrenceof eutrophication in Taihu Lake, the development of r eason.The resultsshow thateutrophication is so severe, mainly due to the Taihu Lake in the Yangtze River flood plain development, nutrition, hi gh background; the shallowwater and submergedvegetation degradationcause d bywinddisturbance makes frequent source of nutrient load within the Maintained at a very high level; thebasin's rapideconomic development within thecommunity, further exacerbating the eutrophication process。 Keywords:Lake; cyanobacteria; eutrophication 中图分类号:K903文献标识码:A 1引言: 蓝藻是一种原始而古老的藻类原核生物,常于夏季大量繁殖,腐败死亡后在水面形成一层蓝绿色而有腥臭味的浮沫,称为“水华"。太湖广阔湖区周边凹槽水湾的水体流动性差且富营养化,为蓝藻多发地带.据资料记载,在往年太湖蓝藻一般在5月底6月初暴发,而2007年从4月25日起,太湖的梅梁湾就出现了大规模的蓝藻,2007年5月7日太湖蓝藻第一次大暴发,比2006年提前了近一个月。从2007年5月19日的卫星云图上可清楚地看到,在太湖水域中西部及北部出现了大范围明显的异常高绿度值信息(图1)。经过实地调查取样,确定是大范围蓝藻暴发所致[1- 3]。由于太湖蓝藻的提前暴发,引起无锡饮用水污染的危机,从2007年5月中旬开始,无锡市自来水有异味、不能饮用,矿泉水(纯净水)脱销,一时给市民生活带来很大不便,直接影响到社会的和谐与稳定。实际上,蓝藻水华对太湖周边的人来说,不是什么新东西。早在解放前太湖里就有蓝藻水华(当地人也称湖靛) ,只是那时的蓝藻水华远不如现在这样的规模和范围。因此,发生此次危机的根本原因是太湖富营养化导致蓝藻水华大量生长繁殖,在合适的气象条件下在取水口大量堆积、死亡腐烂,促成了此次危机事件的发生。

气候变化对湖泊蓝藻生态系统的影响研究

气候变化对湖泊蓝藻生态系统的影响研究 随着气候变化的加剧,全球各地的湖泊生态系统面临着越来越大的压力。其中,蓝藻生态系统是受到影响最为严重的类型之一。蓝藻是一种蓝绿色的细菌,可以在适宜的环境中迅速繁殖,形成蓝藻水华,对湖泊生态系统造成极大的危害。近年来,越来越多的研究表明,气候变化是导致湖泊蓝藻水华爆发的主要原因之一。本文将探讨气候变化对湖泊蓝藻生态系统的影响,以及未来可能采取的应对措施。 一、气候变化对湖泊水温的影响 湖泊蓝藻水华的形成受多种因素的影响,其中外部环境的变化是最为重要的一 个因素。据研究表明,气候变化导致气温升高是湖泊水温升高的主要原因之一。湖泊面积广阔,开放的水面可以吸收并积累阳光中的热量,因此通常比陆地温度升高更加显著。水温升高不仅会加剧湖泊的蒸发,还会使蓝藻的繁殖速度加快。 二、气候变化对湖泊流动性的影响 湖泊的流动性是指湖泊内部水流的速度和方向,这通常受风、天气和地形等影响。气候变化可能导致气候模式的改变,从而影响湖泊的流动性。一些区域的气候变化可能导致风向和风速的变化,这又会改变湖泊内部水流的方向和速度。这样的变化可能会影响蓝藻在湖泊内的分布,从而影响蓝藻水华的形成。 三、气候变化对湖泊氧气含量的影响 湖泊的氧气含量对蓝藻的生存和繁殖至关重要。湖泊水中氧气含量的下降通常 是因为湖泊受到人为污染或天然因素的干扰。然而,气候变化也可能对湖泊氧气含量产生影响。湖泊受到较高温度的影响,会导致湖泊水体中降低溶解氧含量。降低的溶解氧含量将使蓝藻和其他水生动植物生存变得更加困难。因此,气候变化对湖泊生态系统产生的影响可能是间接的,但这种影响却十分显著。 四、采取措施应对湖泊蓝藻水华的爆发

蓝藻水华的爆发机制及控制对策研究

蓝藻水华的爆发机制及控制对策研究 摘要:本文旨在介绍以太湖为例的蓝藻水华的爆发机制及控制对策。文章简述了蓝藻的构成及对蓝藻水华的定义;从内外两个方面深入探讨引起蓝藻爆发的原因;详述了如何以控污截源、生态修复、流域管理等手段控制蓝藻水华的持续爆发;并概括了蓝藻水华对当地水生态系统带来的危害及如何有效利用蓝藻水华。 关键词:太湖,蓝藻水华,爆发机制,控制对策 1.蓝藻 1.1基本特征 1)细胞壁由纤维素(内层)和果胶质(外层)组成,细胞外有的具胶被或胶鞘。 2)无色素体,色素均匀地散在细胞周围的原生质内。色素成分主要为叶绿素a、β胡萝卜素、藻胆素。藻胆素是蓝藻的特征色素,包括蓝藻藻蓝素(c-phycocyanin, C34H47N4O8)、蓝藻藻红素(c-phycoerythrin, C34H42N4O9) 和别藻蓝素(Allophycocyanin)等。

3)无细胞核,只具核质而无核仁和核膜。属原核生物,称为蓝细菌(Cyanobacteria) 4)同化产物主要是蓝藻淀粉(Cyanophycean starch)。 1.2繁殖方式 主要为营养繁殖和孢子繁殖,未 发现有性繁殖,可产生的孢子有:内 生孢子、外生孢子、厚壁孢子(休眠 孢子)、藻殖孢。营养繁殖常见为细胞 分裂,特殊为藻殖孢繁殖。 (1)段殖体是蓝藻藻丝上两个 营养细胞间生出的胶质隔片(凹面体) 或由间生异形胞断开后形成的若干 短的藻丝分段,又称藻殖段或连锁体。图1 繁殖方式图(2)厚壁孢子系由普通营养细胞增大体积,积累丰富营养,然后细胞壁增厚而成。厚壁孢子有极强的生命活力,能在不利环境条件下长期休眠。 (3)异形胞是丝状蓝藻类(除了颤藻目以外)产生的一种与繁殖有关的特别类型的细胞,它是由营养细胞特化而成的。具有异形胞的蓝藻能固氮,当水中氮缺乏时,异形胞的数目显著增加。

我国蓝藻水华遥感监测研究进展

我国蓝藻水华遥感监测研究进展 摘要近年来,蓝藻水华频繁暴发,成为备受关注的环境问题。遥感技术具有快速、大范围、动态的特点,在蓝藻水华监测中广泛应用。在总结我国蓝藻水华遥感监测研究成果的基础上,对现有研究中的数据源、研究方向进行了分析,对未来发展方向提出展望。 关键词蓝藻水华;遥感监测;原理;数据源;研究方向;展望 ReviewonRemoteSensingMonitoringofCyanobacteriaBloominChina XIONG Chun-ni 1TIAN Xiao-feng 2TANG Ai-yi 3WEI Hong-hui 1 (1 Guangzhou Environment Monitoring Centre in Guangdong Province,Guangzhou Guangdong 510030; 2 Guangzhou Guangya Experimental Middle School; 3 Guangzhou Peiying Middle School) AbstractCyanobacteria bloom occurred frequenctly in recent years and became one offocal points of environmental problems. Remote sensing monitoring was quick,abroad-area,dynamic monitoring technology,and was used widely in cyanobacteria bloom monitoring. Based on the study results of remote sensing monitoring of cyanobacteria bloom,the remote sensing data used in current researches and research direction were reviewed,and the future development tendency was proposed. Key wordscyanobacteria bloom;remote sensing monitoring;principle;data source;research interests;prospect 湖泊富营养化是全世界面临的水环境问题,我国尤其严重。据统计,我国66%以上的湖泊和水库已处于富营养化的水平,其中22%属于重富营养和超富营养[1]。水华是富营养化湖泊的常见现象。在一定的温度、光照、风速条件下,水体中的藻类暴发性生长,聚集在水体表面,形成水华。水华不但破坏景观,释放有异味的物质,而且大量消耗水中的氧气,某些藻类还会产生藻毒素,严重影响水生生物生存,破坏水生生态平衡,威胁水质安全。 传统监测方法是在湖库布点、采样,然后进行实验室分析,耗时费力,对于大面积的水域往往难于快速全面地监测蓝藻水华的分布和变化。相比之下,遥感监测具有快速、范围大、动态的特点,已经成为蓝藻水华监测的重要方法。近年来,我国学者对蓝藻水华遥感监测的理论及实践应用作了许多探索,也取得了一些成果

太湖水质调查的调研报告

太湖水质调查的调研报告 篇一:从太湖蓝藻爆发事件看水体富营养化 案例: 太湖是我国五大淡水湖之一。自上世纪九十年代以来,太湖富营养化问题越来越严重,已受到全社会的广泛关注。太湖水污染治理是国家确定的“三河三湖”治理的重要任务之一。2001年9月,国务院在苏州召开太湖水污染防治第三次工作会议,温家宝总理亲临会议并作了重要讲话,提出了太湖水资源保护“以动治静,以清释污,以丰补枯,改善水质”的十字方针。 蓝藻是藻类中的一种,属浮游生物。蓝藻在地球上大约出现在距今35亿年前,已知蓝藻约2000种,中国已有记录的约900种。分布十分广泛,遍及世界各地,但大多数(约75%)淡水产,少数海产。蓝藻是最早的光合放氧生物,对地球表面从无氧的大气环境变为有氧环境起了巨大的作用。有不少蓝藻(如鱼腥藻)可以直接固定大气中的氮,以提高土壤肥力,使作物增产。还有的蓝藻为人们的食品,如著名的发菜和普通念珠藻(地木耳)、螺旋藻等。因此,从蓝藻本身来看,其与世界上所有的生物一样,只不过是大千世界的一个物种。 2007年4月以来,太湖流域高温少雨,太湖水位比往年偏低,梅梁湖等湖湾出现大规模蓝藻现象,在太湖的水面形成一层蓝绿色而有腥臭味的浮沫,即为“水华”。大规模的蓝藻爆发,使得太湖水质严重恶化,水源恶臭,水质发黑,溶解氧下降到0mgL,氨氮指标上升到5mgL,部分鱼类因

缺氧而死亡。特别是无锡市太湖饮用水水源地受到严重威胁,5月16日梅梁湖水质变黑,22日小湾里水厂停止供水,28日贡湖水厂水源地水质恶化,居民自来水臭味严重,引起社会普遍关注。更为严重的是,蓝藻中有些种类还会产生藻毒素(简称MC),大约50%的水华中含有大量MC。MC是一种环状肽类物质,性质稳定,MC耐热,不易被沸水分解,不仅直接对鱼类、牲畜产生毒害之外,还是人类肝癌的重要诱因。因此,蓝藻爆发已不仅仅是一个生态问题,它已影响到人类的生活和社会的和谐稳定。 1、太湖蓝藻爆发的成因 我国面积1km2以上的湖泊2759个,总面积达km2 ,其中只有约13的湖泊是淡水湖泊,并且绝大部分是富营养化浅水湖泊,主要分布在长江中下游地区和东部沿海地区,太湖就是这众多浅水富营养化湖泊的典型代表。太湖富营养化从20世纪80年代开始,每隔10年湖泊富营养化上升一个等级,而水质则下降一个等级,目前全湖处于富营养到重富营养状态,而湖泊水质则属于劣五类。而此次太湖蓝藻爆发是太湖水体富营养化的集中体现。 水体富营养化是指在人类活动的影响下,生物所需的氮、磷等营养物质大量进入湖泊、河口、海湾等缓流水体,引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖,水体溶解氧量下降,水质恶化,鱼类及其他生物大量死亡的现象。在自然条件下,湖泊也会从贫营养状态过渡到富营养状态,不过这种自然过程非常缓慢。而人为排放含营养物质的工业废水和生活污水所引起的水体富营养化则可以在短时间内出现。水体出现富营养化现象时,浮游藻类大量繁殖,形成水华。因占优势的浮游藻类的颜色不同,水面往往呈现蓝色、红色、棕色、乳白色等。这种现象在海洋中则叫做赤潮或红潮。

水动力条件对藻类影响的实验研究

水动力条件对藻类影响的实验研究 (国内外研究现状) 研究方向1:扰动的水流对水体中悬浮物及营养盐的浓度分布产生影响,进而间接影响水体中藻类的生长 主要观点: 1.水流由于受到风、浪、湖流等水动力因素的影响产生变化,从而对水体沉积物产生扰动。其中所富含的营养盐便会伴随着沉积物的再悬浮和迁移等过程而释放出来,从而为富营养化藻类生长提供了必要的营养物质基础。 秦伯强等人就太湖蓝藻水华往往伴随着大风过程之后爆发的现象展开调查,通过对太湖水动力过程的观测研究之后,提出以水动力驱动为基础的太湖内源释放的概念性模式[1-3], 认为周期性的剧烈的风浪扰动不断打破水土物理界面, 将底泥间隙水中大量的活性营养盐释放到水体是太湖磷释放的主要模式,并且在太湖梅梁湾观测到典型风浪引起的水体营养盐浓度增高的现象。张路,范新成[4]等人利用恒温震荡器构筑的模拟水流扰动环境,研究了太湖水-沉积物界面的磷释放和吸附行为及其对藻类生物量的影响。结果表明:沉积物的磷释放和吸附作用是同时存在的,何种作用为主取决于上覆水体中磷酸盐的浓度及扰动强度等因素的综合作用。扰动强度增大、上覆水磷酸盐浓度较低有利于磷的释放,反之当外部磷酸盐浓度较高时,则吸附作用是主要的。沉积物在水体扰动条件下的释磷作用对夏季藻类的持续暴发起了一个推波助澜的作用。由于夏季强风过境频频,湖流波浪使沉积物处于扰动状态,再悬浮强烈,沉积物释磷作用显著,这些释放的磷酸盐对藻类的持续暴发起了一个后续营养库的作用. 因此扰动条件下的释磷作用可能是太湖藻类生物量在夏季能居高不下的主要原因之一。彭进平,逄勇[5]等人以环形水槽为研究手段,利用其可控的流速及可模拟的无限长,模拟研究了不同流速对湖泊(太湖)水体中磷素质量浓度的影响。结果表明,在研究范围内,溶解性磷质量浓度与水体流速有着明显的正相关关系,其关系式为:y=0.003x+0.0404,r2=0.9612;而在低流速下,溶解性磷TDP是TP的主要组成成分,其质量浓度的相对比例可高达87%;溶解性磷TDP是水体藻类可直接利用的养分,在如此丰富的可直接供给的养分下,藻类必然会蓬勃生长;同时,低流速也导致了较轻的藻类上浮,两者结合,再加上水流的单向流动而致使表层藻类富集。彭进平等人[6]还通过对水动力过程后水体磷素的变化的研究,就其对富营养化的贡献作了分析探讨。研究表明,水动力过程后,TP的质量浓度因重力对含磷颗粒的作用而随沉降时间的延长而渐渐变小,且初期幅度大,后期则趋于平稳;而TDP 的质量浓度则在初期因悬浮物的脱附作用而增大,继而随着悬浮物的粘带作用沉降而减少,但经足够长的静置沉降,其又由于水底沉积物的释放作用而增加,有初期“汇”,后期“源”的特点。而分析则表明:水动力过程后,水体磷素会因沉降而变小,但在相当长(50 min)的时间里,其质量浓度仍处于高值,从而为湖泊的富营养化提供了最为必要的营养成分,加上不停地受到包括风动力在内的影响,这应是浅水湖泊富营养化,并难以治理的根源。朱广伟[8]在一次风速12 m/s的强风浪过程中及在连续多天弱风浪之后,对太湖梅梁湾一浅水区营养盐、悬浮物等的垂向分布进行了实地观测和分析。结果表明, 在水底沉积物约20 cm的情况下,强风浪期间与弱风浪期间相比,湖水中悬浮物浓度提高了10倍,总磷浓度提高了近3.6倍。 2.风浪作用所造成水流扰动促使底泥再悬浮,增加了水体营养盐浓度, 可能会促使初级生产力增加, 但同时由于悬浮物浓度增加降低了透明度又会抑制水体的初级生产力。 国外许多浅水湖泊和海湾的研究也表明悬浮物浓度对透明度、光衰减系数、真光层深度甚至湖泊初级生产力均有显著的影响[9-13]。Pierson等[11]基于一个半分析模型对瑞典Mälaren

太湖地区贡湖湾生态修复区围隔系统消浪挡藻技术研究

太湖地区贡湖湾生态修复区围隔系统消浪挡藻技术研究 张艳晴;毕雪娟;闫晖敏;程花;林超 【摘要】通过在贡湖湾生态修复区与外太湖连接处7#桥外侧设置双层围隔消浪挡藻系统,结合导流门技术,研究该系统的消浪、挡藻和导流效果.结果表明,该系统具有良好的消浪挡藻效果,波浪消减率达到近30%,藻密度下降幅度达到80%以上,导流效果明显.%Double barricading wave and algae system was established beside the 7# bridge in the connection area of Gonghu Bay Ecological Restoration Area and outer Taihu Lake.Based on diversion gate technology and the characteristics of Gonghu Bay wind field,the lake waves were reduced,the exogenous cyanobacteria was blocked to restoration area.Barricading wave and algae system was mainly composed of wave barricading,algae barricading,and controlled diversion gate.Results showed that the wave reduction rate reached 30%,and algae density reduced by more than 80%.Thus,the efficiency of diversion was significant. 【期刊名称】《安徽农业科学》 【年(卷),期】2016(000)002 【总页数】5页(P142-145,149) 【关键词】围隔;蓝藻;导流;峰谷值 【作者】张艳晴;毕雪娟;闫晖敏;程花;林超 【作者单位】江苏江达生态科技有限公司,江苏无锡214061;江苏江达生态科技有限公司,江苏无锡214061;江苏江达生态科技有限公司,江苏无锡214061;江苏江达

太湖湖风个例分析

太湖湖风个例分析 覃海润;刘寿东;王咏薇 【摘要】利用太湖周边19个气象站及太湖中尺度通量观测网4个涡动通量观测站逐时风向、风速及温度的数据,以及苏州市6 min一次的风廓线雷达观测数据,对太湖2012年6月7日湖风的风、温及边界层高度特征进行了分析.结果表明,由于北岸及东岸存在苏州、无锡等城市,城市热岛环流与湖风环流相耦合,北岸和东岸湖风产生时间早于西岸和南岸.在湖风旺盛发展时刻,北岸及东岸的风向偏转速度大于南岸及西岸.湖风环流的垂直高度变化显著,在湖风发展最旺盛的14:00,湖风边界层高度可达550 m. 【期刊名称】《科学技术与工程》 【年(卷),期】2015(015)020 【总页数】8页(P193-200) 【关键词】太湖;湖风;局地热力环流;垂直结构 【作者】覃海润;刘寿东;王咏薇 【作者单位】南京信息工程大学大气环境中心,南京210044;南京信息工程大学应用气象学院,南京210044;南京信息工程大学大气环境中心,南京210044;南京信息工程大学应用气象学院,南京210044;南京信息工程大学大气环境中心,南京210044 【正文语种】中文 【中图分类】P425.5

海、湖陆风环流是在海洋、湖泊和水库等水体及其附近地区,由于水陆热力差异而引发的“内陆环流”[1]。湖陆热力性质差异驱动的局地环流改变了周边区域近地面层气温的分布状况,引起近地面层风场的变化,改变了局地的气候特征,并影响空气污染物的扩散和输送过程[2]。湖风环流能有效的降低陆地表面温度,为陆地水汽输送提供充足的条件水汽,在一定条件下产生积云[3]。湖风锋的辐合带内垂直气流及水汽输送旺盛,触发雷暴的机率增大[4]。同时,Lyons[5]的研究表明,在湖风产生时,空气污染物随着湖风向内陆扩展,并在湖风辐合带垂直上升,然后分散在高空。同时这些污染物的一小部分可能再次进入湖风回流层,这样湖风环流会使湖岸边形成污染物的沉积带,高浓度的污染物可能留存很长一段时间,并进而发生二次污染过程。因此,为了更好地研究局地气候的变化,提高天气预报的准确度,并确保空气环境、水环境的治理及安全监测,海、湖风的研究显得非常重要。 我国当前关于湖风的相关研究已有所开展,其中陆鸿滨等[6]定量计算了从实测风分离出的太湖湖陆风风向频率及风速,并得出太湖湖陆风基本特征。逄勇等[7]使用三维定常大气边界层数值模式对太湖地区风场的模拟结果表明,太湖西岸的湖风在白天与山谷风辐合,使湖风强度增大。李维亮等[8]通过MM5模式对长江三角洲城市热岛与太湖对局地环流的影响进行了研究,发现在有城市热岛情况下,城市的热岛环流与海陆风、湖陆风之间都存在着相互影响,明显地在局地环流的改变上反映出来,得出城市的迅速发展必然会改变局地的环流状况,影响局地降水的时空分布的结论。杨建博等[9]运用三维非静力区域边界层模式(RBLM)分析了 太湖湖陆风环流及苏州城市热岛环流对于当地风场及温度场的影响,结论表明在湖风影响下,苏州市郊区混合层及逆温层的高度明显下降,太湖可明显减缓苏州城区地表的感热通量的增加。

苏州市太湖饮用水源蓝藻暴发应急预案

附件 2017年苏州市阳澄湖水污染及蓝藻监测 预警工作方案 一、监测原则 通过对阳澄湖湖体、沿岸区、主要出入湖河道、饮用水源地、引(排)水通道的巡查监测,动态掌握阳澄湖水质及蓝藻发生情况,为确保饮用水源地水质安全和阳澄湖安全度夏提供科学依据及技术支撑。 二、监测方法 以人工巡视和自动监测相结合的方式,及时掌握阳澄湖蓝藻发生情况。利用监测预警平台每日掌握湖区风向、风速、光照、气温等观测资料,及时掌握气象参数的变化趋势,研判蓝藻水华可能的聚集湖区。 三、监测时间 2017年4月1日至10月31日,如遇气候异常或其他特殊情况,作出相应调整。 四、监测内容 1.主要饮用水源地及重要河道水质监测 (1)监测点位: 庙泾河取水口、野尤泾。 (2)监测项目: 水温、浊度、pH值、溶解氧、高锰酸盐指数、总磷、总氮、氨氮、叶绿素a、藻类密度。 (3)监测频次:1次/日。(以自动监测为主,如遇水质异常或自动监测仪器故障,辅助采取手工监测)。 (4)监测单位:昆山市环境监测站。

2.湖体蓝藻巡测 (1)监测点位: 共设置7个监测点位,详见表1、附图。 (2)监测项目: pH值、浊度、溶解氧、叶绿素a和藻类密度。 (3)监测频次: 2次/周(周一、周四进行)。如遇水质或藻类密度异常变化,及时加密监测。 (4)监测单位:见表1。 表1 阳澄湖湖体巡测(水质)监测点位及分工表 3.湖体水质监测 (1)监测点位: 共设置7个监测点位,详见表1、附图。 (2)监测项目: 水温、透明度、pH值、溶解氧、高锰酸盐指数、总磷、总氮、氨氮。 (3)监测频次:1次/周(周一进行)。 (4)监测单位:见表1。

太湖蓝藻水华发生风险区划

太湖蓝藻水华发生风险区划 张艳会;李伟峰;陈求稳 【摘要】湖泊水华是全世界面临的严重生态环境问题之一,对人类和生态系统健康都有重大影响.以太湖为研究区域,基于近年的蓝藻水华及水环境监测数据,结合自组织特征映射神经网络和模糊风险评价方法,对太湖不同监测点蓝藻水华的发生风险 进行综合评价,并借助GIS地学统计分析方法对全太湖蓝藻水华发生风险进行区划,绘制太湖蓝藻水华发生风险区划图.结果表明:太湖被分为重度风险区、中度风险区、轻度风险区、微风险区,各风险区基本呈带状分布.从各风险区面积来看,重度风险区、中度风险区、轻度风险区的面积约各占太湖总面积的1/5,而微风险区约占太湖总 面积的2/5;从各风险区位置来看,重度风险区主要分布在西北部区域,且从整个湖区来看,蓝藻水华的发生风险等级自西北到东南依次递减.本研究揭示太湖水华灾害风 险的空间分布规律,对支撑水环境监测和水华灾害防治方案的制定具有一定的意义.【期刊名称】《湖泊科学》 【年(卷),期】2015(027)006 【总页数】7页(P1133-1139) 【关键词】太湖;蓝藻水华;风险评价;风险区划 【作者】张艳会;李伟峰;陈求稳 【作者单位】中国科学院南京地理与湖泊研究所流域地理学重点实验室,南京210008;中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室,北京100085;中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室,北京100085;南京水利科学研究院生态环境研究中心,南京210029

【正文语种】中文 目前,湖泊蓝藻水华是各个国家面临的重大环境问题之一.就我国而言,由于湖泊富营养化程度的趋势不断加重[1],湖泊蓝藻水华的暴发越来越频繁,暴发面积也在不断增加,比如太湖,自2007年以来,其蓝藻水华发生的典型个例越来越多、范围逐年扩大、强度逐渐增大,造成重大危害[2-6].鉴于此,国内外的学者进行了大量研究,其中,大部分集中在蓝藻水华暴发机理和水华预测等方面[7-13].研究表明,风险区划是在可能避免和减轻自然灾害的措施中最简便有效的方法[14].自20世纪中期,风险区划在美国、日本等国家均有较好的发展.1980s后期,我国也相继开展洪水、地震、干旱等自然灾害风险区划研究[15-18].然而,湖泊蓝藻水华在科学研究的基础上进行发生风险区划的研究还较少,刘聚涛等基于突变理论开展太湖蓝藻危险性分区评价[19].因此,为了有效地减少蓝藻水华的发生及其带来的影响,非常有必要对蓝藻水华发生风险进行综合评价与科学区划. 蓝藻水华的发生是营养盐、水温、风速等气象条件以及湖泊形态等众多因素共同作用的结果,目前,虽然关于蓝藻水华的暴发机理已经开展较多研究,但不同影响因素与蓝藻水华之间的相互影响机制尚未有明确定论.因此,通过大量观察和监测数据进行统计分析是分析这种多因素、非线性复杂过程的有效手段.人工神经网络是一种非常实用有效的非线性统计分析方法,对多变量影响的复杂系统过程分析具有很大优势,其可根据大量数据信息,通过自适应训练学习,揭示不同变量之间的相互响应机制[20-21].由于蓝藻水华的发生机制复杂,蓝藻水华是否暴发、暴发的范围和强度具有很大的不确定性,即水华发生风险的不确定性.因此,要较为全面地揭示水华发生的综合风险,必须要清楚地认识各种不确定性.模糊风险评价法是基于信息分配理论[22]的一种综合评价方法,它运用内-外集模型[23]计算出可能性-概率模糊风险,即某一事件以某一概率发生的可能性大小,其可相对精确地表达风险的不确定性.本研究结合自组织特征映射神经网络和模糊风险评价方法,深入分

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