大通湖总磷浓度变化的影响因素分析

大通湖是洞庭湖被堤垸肢解而形成的内湖,是维系南洞庭湖生态安全的天然屏障,但总磷超标问题突出。收集近年来大通湖流域水质、水文、气象和外源污染物输入等数据,分析不同水环境影响因子的相关性,明确季节变化、外源污染物输入和水位变化对水体总磷浓度的影响。结果表明,大通湖总磷浓度受水温、水位、浊度、水华和种养尾水排放等因素的影响。为推进大通湖水质稳中向好发展,保护湖区生态环境,要加强对周边种养尾水等农业面源污染的治理,减少入湖污染物,同时加强水系连通,增强河湖水体流动性,净化内源污染物,形成可调可控、脉络相通的水网体系。

基于620 nm藻蓝蛋白特征吸收峰提取蓝藻水华光谱指数的方法研究

湖库蓝藻水华为全球性水生态环境问题之一,藻蓝蛋白是蓝藻水华的特征标志物,在620 nm处具有明显吸收的特性,为此利用620 nm波段开展湖库蓝藻水华提取方法研究具有重大意义。本研究基于Sentinel-3数据,利用余弦定理计算光谱曲线上第7波段(中心波长为620 nm)与相邻波段反射率的夹角,构建出新型蓝藻水华光谱指数-PCAI(Phycocyanin Angle Index),并应用于太湖和大通湖蓝藻水华的提取,同时与NDVI、PCI、MCI等指数法的蓝藻水华提取结果、藻密度实测浓度、藻蓝蛋白反演浓度进行比对,研究PCAI指数法提取蓝藻水华的可行性和适用性。结果表明:①本研究构建的光谱指数PCAI,能够准确表征藻蓝蛋白的生物量和水华程度,以角度的形式表示水华程度,较其他指数更加形象、直观。②从太湖和大通湖水华分布、强度和面积来看,PCAI指数法与PCI指数法的蓝藻水华提取结果基本相当,与NDVI指数法仅部分甚至极少部分结果相当或接近,与MCI指数法较为接近,但其非水华区域MCI值相对较高。③采用PCAI指数法提取蓝藻水华,克服了NDVI指数法对较重水华过饱和、对轻度或轻微水华识别极不灵敏的问题,避免了MCI指数法易受富营养化水体中叶绿素a影响的问题,较PCI指数法更易于判定蓝藻水华程度。④PCAI与藻密度、蓝藻密度的相关性最强,因其不受叶绿素a影响在水华定性方面较NDVI、PCI和MCI指数法更具优势。研究显示,PCAI构建原理简单,方法独特,提取蓝藻水华的结果较为可信,可推广使用。