风场对石臼湖流场及水质影响的研究

为研究风场对石臼湖流场及水质的影响规律,基于MIKE21构建二维水动力-水质模型,并利用一维稳态模型提供水质边界条件,模拟不同风况下石臼湖流场特征及污染物输移扩散规律。结果表明,石臼湖对风场变化较为敏感,不同风况石臼湖会产生形状、大小不同的风生环流,且风场也会影响流场流速的分布规律;风向是影响石臼湖污染物输移扩散的重要因素,当风向为东南风时,石臼湖污染物输移扩散的程度最高,而风向为东风时,污染物输移扩散程度最低;风向不变时,风速也会影响污染物输移扩散程度。

新河湖关系下石臼湖水文节律变化及其生态环境效应

为量化分析长江下游及湖泊水文节律受上游梯级水库开发和三峡工程运用的影响,采用M-K检验、累积距平法、小波相干谱法等水文时间序列趋势分析法和STL等时间序列分解法统计分析了石臼湖蛇山站49年的历史水位资料,解析了石臼湖在新河湖关系下的水文节律的长期变化趋势和规律,探析了水文节律变化和本地气象因子的相干关系和新形势下水文节律变化的生态效应。结果表明,新河湖关系下,枯季更早更长且平均水位更高,极端低水位更易出现,变化更平缓,难以出现高水位;汛期极值高水位更低更晚,汛期平均水位更低,结束更早,变幅更平缓。枯季提前有利于增加水生植物的生物量,但枯季水位变幅减小可能降低枯季生物多样性。

基于模糊数学的石臼湖水质监测与评价

为全面了解石臼湖水质情况,在湖区监测了石臼湖湖心、溧水湖心、高淳湖心、博望湖心、当涂湖心5个断面。根据水质实测数据,选择氨氮(NH_(3)-N)、总磷(TP)、总氮(TN)、五日生化需氧量(BOD_(5))、高锰酸盐指数(COD_(Mn))5个主要水质因子,运用模糊评价法对石臼湖水质进行评价。监测数据显示,TN、TP是石臼湖水质主要超标因子。模糊数学评价法得出石臼湖水质整体属于Ⅲ类水,评价结果优于单因子评价法。

湖泊沉积物中正构烷烃和碳同位素的分布特征及其环境意义

正构烷烃碳分子及碳同位素的分布特征在环境领域的应用是目前全球变化研究的热点问题之一.本文以湖泊沉积物为研究载体,综述了国内外利用正构烷烃及碳同位素技术在湖泊及其流域内生物源的识别、植被类型的判断及古植被、古气候的恢复和重建等方面的研究进展.并且以石臼湖流域为例,探讨了运用该技术指示湖泊及其周围流域近现代气候与环境变化的可行性.结果表明:(1)石臼湖沉积物中正构烷烃化合物主要分布在nC23～nC31,呈现明显的奇偶优势;(2)从底层至表层,沉积物中高碳数正构烷烃的相对含量有逐渐减少的趋势,而低碳数正构烷烃含量逐渐增加.据此可以初步推断,近百年来石臼湖流域内的陆生高等植被呈现出相对退化的趋势,而菌藻类和其他水生植物则相对增多,水体富营养化问题逐渐突显,生态环境不断恶化.

长江下游浅水湖泊石臼湖鱼类资源现状及变化趋势

根据2012-2013年对石臼湖水质和鱼类资源开展的2次调查数据,研究石臼湖水质、鱼类资源现状及演变趋势。采用水质单因子评价方法、营养状态质量指数,结合经济合作与发展OECO富营养湖泊判断标准,研究石臼湖、姑溪河、塘沟河、清水河的水质和富营养化状况;通过商业捕捞的渔获物调查,收集石臼湖和姑溪河鱼类资源数据,分析河网区鱼类种类组成、渔获物结构等渔业资源现状。结果表明,石臼湖及毗邻水域存在一定程度的水污染,且湖区受水量变化影响低于河流区,总体水质状况符合地表水环境质量Ⅲ~Ⅳ类,为富营养状态。石臼湖分布鱼类110种,2012-2013年共调查到54种;其中,石臼湖38种,固城湖33种,姑溪河51种。石臼湖、固城湖和姑溪河主要经济鱼类（数量和重量均超过1%的种类）分别有13、11和9种。石臼湖鱼类主要以鲤[Cyprinus（Cyprinus）carpio]、鲫（Carassius auratus）、鲇（Silurus asotus）等适应静、缓流生境的鱼类为主,并以歺又鱼（Hemiculter leucisculus）、鲫、棒花鱼（Abbotina rivularis）等小型鱼类或小规格个体鱼类（〈1 000 g）为主;湖区天然渔业资源呈衰退趋势,由于和长江下游干流相通,姑溪河鱼类种类数高于湖区,但其生物量远低于湖区;渔业资源的分布状况与水质状况无明显相关性,与河湖的连通性有关;受枯水期水量偏少、上游和周边来水污染以及高密度水产养殖的影响,石臼湖水质出现氮、磷和有机污染物超标等问题。宜采取源头控污、限制养殖、渔民转产以及人工增殖等措施,保护石臼湖水质,恢复天然渔业资源。

石臼湖流域江苏段生态环境驱动因素分析

根据相关资料对石臼湖流域江苏段的土地利用和生态环境现状进行评价,结果表明:湖泊水质处于Ⅳ～Ⅴ类,营养化水平为富营养。粗放的经济发展模式、滞后的环保基础设施、过度的湖泊围垦以及低效的环境管理是石臼湖流域江苏段生态环境演化的驱动因子;提出以调整产业结构、削减污染负荷、优化流域环境管理、加快基础设施建设以及开展湖泊生态修复为重点的相应措施。

石臼湖湿地水环境质量评价及富营养化状况研究

评价了石臼湖水质现状及富营养化状况。结果表明,石臼湖的水质级别为Ⅲ级、Ⅳ级,污染程度为轻、中度污染;影响各水域水质的主要污染物为高锰酸盐指数、硫化物、总氮、总磷;水体富营养化较为严重,高锰酸盐指数、总磷严重超标。造成石臼湖水环境问题的主要原因为渔业与养殖、工业废水、生活污水等污染因素。

石臼湖湿地生态系统健康评价

湿地是地球上水陆相互作用形成的独特生态系统,对湿地生态系统健康评价,将为生态系统健康诊断和生态修复提供决策依据。充分考虑石臼湖湿地的实际情况,从湿地生态特征,功能整合性和社会经济环境等三方面共选取24项评价指标,建立评价指标体系;分别对石臼湖湿地的生态特征(湿地土壤、植被、水环境质量、生物多样性等)、生态功能(物质生产与生物多样性维持功能、水调节及水质净化功能等)进行了逐项具体分析与评价;然后运用模糊综合评价法及对数模型分别对石臼湖湿地生态系统健康状况进行了综合分析,并对两种评价方法进行了比较分析。最后,在评价分析的基础上,针对石臼湖湿地生态系统存在的问题提出了湿地恢复的对策及恢复方案。

秦淮河石臼湖跨流域抗旱调水对沿线水体及水域功能的影响

根据2011年秦淮河石臼湖跨流域抗旱调水前后调水沿线水体水质资料,分析调水对沿线水体水质及石臼湖南京高淳、溧水渔业、工业用水区水域功能的影响。结果表明:抗旱调水成效明显,调水结束后,调水沿线秦淮河水质有所改善,水质类别与调水前相比均呈上升趋势,各超标项目超标倍数随时间均呈下降趋势;石臼湖需水量得到了补给,石臼湖旱情得到缓解,水质能够满足淡水养殖用水和农田灌溉用水需求。

基于RS和GIS的石臼湖周边景观格局动态研究

以2003年和2013年的Landsat-7 ETM+与Landsat-8影像数据为数据源,基于Map GIS K9遥感处理系统,通过地表覆被分布空间特征和光谱特征,建立遥感解译标志,采用监督分类和人机交互纠正相结合的方法提取了石臼湖周边土地利用和景观格局信息,并选取相关景观格局指数分析了10年间区域内景观格局的变化。结果表明,石臼湖周边城镇建设用地与林地面积分别增加了32.50%和40.20%,水田面积也稳步增长,水域面积下降比例最大,旱地面积下降绝对值最大,但仍为最主要的土地利用类型,其他用地是面积最小的景观类型。研究区整体破碎度和异质性降低,区域内景观愈来愈受到人类活动的干预,优势景观的斑块连接性下降,破碎化程度加深。区内的各土地利用类型变化趋势各异,所占比例差异较大,但是景观类型的多样性和空间结构复杂性能促进其稳定的发展。

石臼湖表层沉积物营养盐与重金属分布及污染评价

为揭示石臼湖表层沉积物营养盐和重金属的污染特征,于2018年2月采集表层沉积物,分析了石臼湖营养盐和重金属的含量、空间分布特征。结果表明:全湖有机质、TP和TN的平均质量比分别为30.25 mg/kg、585 mg/kg和776 mg/kg,TP为无污染风险级别,有机质和TN处于低污染风险级别;重金属Cr、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Hg和Pb平均质量比分别为94.92 mg/kg、41.25 mg/kg、38.42 mg/kg、124.33 mg/kg、16.48 mg/kg、0.17 mg/kg、0.05 mg/kg和35.92 mg/kg,均超过了江苏省的土壤重金属背景值,Hg和Cd污染相对较重,全湖为中等危害等级;在空间分布上,东部区域的采样点8、9营养盐质量比较高,重金属污染较重。

石臼湖浮游植物特性指数与水体营养等级响应关系研究

目前我国水体营养等级划分标准主要基于其化学指标,并未考虑浮游植物的多样性及其丰度等因素。然而由于水体浮游植物的新陈代谢及环境效应,其与水质状况之间应该存在密切相关性。为此,研究选择石臼湖,分析其年内不同时空水域的主要理化因子和浮游植物特性指数(多样性与丰度)等指标,探索浮游植物与水体营养等级之间的相关关系。结果表明,温度和浮游植物特性指数对营养等级的响应度为64.2%,水体理化指标和浮游植物特性指数对水体营养等级的响应度为86%,亦即水体营养等级与浮游植物之间存在较强的相关性,浮游植物特性指数可以作为水体营养等级划分的参考依据。

石臼湖江苏段浮游植物群落结构特征及与环境因子的关系

分析石臼湖江苏段浮游植物群落结构及对环境因子的响应,以期探索浅水型湖泊浮游植物动态变化机制,为石臼湖水域生态环境监测与保护、生物资源调查提供基础数据。2012年10月至2013年8月,在石臼湖江苏段12个采样点进行了4次采样,调查浮游植物的群落结构及水环境因子,并通过冗余分析（RDA）对数据进行直接梯度排序,分析浮游植物群落结构对环境因子的响应。共发现浮游植物79种,隶属于8门53属,绿藻门21属39种,蓝藻门11属13种,硅藻门10属11种1变种1变型,裸藻门4属5种,甲藻门3属4种,隐藻门2属3种,金藻门1属1种,黄藻门1属1种。优势种（属）10种,冬季以对水温和光照有较好适应能力的硅藻为主要优势种群;春季优势种类较丰富,但优势度不高（0.03～0.09）;夏、秋季节以小型丝状蓝藻占绝对优势。浮游植物总平均密度为28.93×10^6个/L,季节差异显著,峰值出现在夏季,冬季最低。多样性分析表明,石臼湖浮游植物的物种组成较丰富,然而种间分布不均,群落结构稳定性较弱。基于CANOCO的多变量分析表明：pH、溶解氧、透明度、氨氮、水温、电导率是影响浮游植物群落结构的主要环境因子。

石臼湖江苏段底栖动物群落结构及与水环境因子的关系

2017年1月—12月逐月调查分析了石臼湖江苏境内湖区12个采样点中底栖动物群落结构组成以及影响因子。结果表明:在石臼湖江苏境内湖区共检出20种底栖动物,主要为寡毛类、摇蚊幼虫、软体动物以及其他四大类;优势度指数分析表明石臼湖底栖动物优势种为苏氏尾鳃蚓Branchiura sowerbyi、颤蚓属一种Tubifex sp.、黄色羽摇蚊Chironomus flaviplumus和红裸须摇蚊Propsilocerus akamusi;用Goodnight指数、BPI生物学指数和Shannon-Wiener多样性指数综合判断石臼湖水质处于中污染状态;RDA多元统计分析显示,总磷和氨氮质量浓度、水深和pH是影响底栖动物优势种的主要水环境因子。

南京石臼湖固城湖水生态监测及修复措施探讨

在分析石臼湖、固城湖水生态监测结果的基础上,对两湖水生态修复提出截断外源性污染,以及底泥疏浚、投放水生动植物、发展生态渔业等控制水体富营养化的针对性建议,为其他河湖水生态修复提供思路借鉴。

石臼湖水利枢纽工程建设研究

石臼湖跨南京和马鞍山两市,建设石臼湖湖口水利控制枢纽,两市联动,加强调度、管控,有利于水资源的开发利用和保护、有利于航运和经济发展、有利于生态和环境保护。

基于SWAT模型的石臼湖流域面源污染特征分析

近年来石臼湖部分入湖河流水质有所波动,为了解石臼湖流域面源污染特征,基于分布式水文模型SWAT,定量计算流域面源污染负荷以及识别污染治理关键区,研究表明:模型径流、氮负荷和磷负荷模拟评价指标决定系数R2均大于0.6,SWAT模型在研究区域有较好的可适用性;石臼湖流域2018年总氮负荷总量为2783.44 t/a,总磷负荷总量为100.17 t/a,氮、磷污染物主要通过中流河进入石臼湖;当涂县农业面源污染是石臼湖流域面源污染防治的重点。研究成果对流域尺度面源污染控制和管理有一定的理论和实践意义,可作为石臼湖流域水资源保护、面源污染控制的依据。

对南京石臼湖固城湖水环境治理的措施建议

概述了江苏南京石臼湖、固城湖基本概况及近几年水质恶化原因和水生态环境特征,在此基础上提出了改善两湖水环境及水质的一系列措施建议,重点在于以水法、水污染防治法为基础,形成多部门齐抓共管、公众广泛参与的保护机制。

当涂县石臼湖水污染现状分析及保护对策

简述了石臼湖水环境的污染现状,从工农业生产、居民生活和养殖业等方面对影响水环境的因素进行了分析,提出了相应的保护对策。

石臼湖生态环境联防联控进展及对策建议

指出了区域环境联防联控是长江三角洲区域一体化发展的重要内容,石臼湖是江苏省和安徽省共管湖泊。近年来,南京市和马鞍山市通过建立联席会商会议,开展了水质联合监测、污染源联合整治、水生态联合调查与保护、环境执法联动等方法开展石臼湖联防联控。经过南京市和马鞍山市的共同努力,石臼湖联防联控取得了一定的成效,水质类别得到了提升,氨氮、总磷、总氮浓度分别从2018年的0.148 mg/L、0.068 mg/L、1.37 mg/L,下降至2020年的0.11 mg/L、0.035 mg/L、0.95 mg/L。提出了在做好现有联防联控措施的基础上,建议下一步两市可以开展联合湖长制、共建管理平台、实施流域补偿等方式完善石臼湖联防联控机制,以进一步提升石臼湖水环境的质量。