TDG过饱和对鲫鱼的急性毒性效应及CAT活性的影响

为探讨TDG过饱和对鲫鱼的影响,采用流水式生物测试法研究TDG过饱和对鲫鱼的急性毒性效应及CAT活性的影响。结果表明:TDG过饱和水体对第1批鲫鱼胁迫时间为8、10、11和14 h的半致死浓度(LC50)分别是150.7%、139.2%、137.9%和136.2%,第2批试验鲫鱼暴露9、10、11、15 h的半致死浓度分别为142.1%、141.2%、139.0%、134.7%。此外,鲫鱼受TDG饱和度为145%的水体胁迫,肌肉组织和鳃组织CAT活性呈先升后降趋势,且肌肉组织CAT活性低于鳃组织。

NaCl对鲫鱼鱼苗受TDG过饱和影响的缓解实验

水体总溶解气体(Total Dissolved Gas,TDG)过饱和经常发生在高坝泄水及渔业养殖中,鱼类生活在这样的环境中易患气泡病而死亡。食盐(NaCl)在水产养殖中用途广泛,但是否能够缓解TDG过饱和对鱼类的影响至今少有文献提及,为此,对NaCl能否延长暴露在总溶解气体过饱和水体中鲫鱼鱼苗的死亡时间进行实验,即将2种规格的鲫鱼鱼苗暴露在不同饱和度以及不同NaCl浓度的水体的实验,研究结果表明,在NaCl溶液浓度为50 g/m3时,大鲫鱼鱼苗(体长为6~8 cm,体重为4~6 g)半致死时间明显延长;在NaCl溶液浓度为10 g/m3时,规格较小的鲫鱼鱼苗(体长为3~4 cm,体重为1~2g)半致死时间明显延长;过高的NaCl浓度会加快鲫鱼鱼苗的死亡。因此,水体中加入一定浓度的NaCl能够缓解鱼类受过饱和气体的影响。

TDG过饱和高含沙水体对鲤幼鱼的影响

高坝泄洪后产生的总溶解气体(Total dissolved gas,TDG)过饱和含沙水体威胁着下游河道鱼类的生存。以鲤(Cyprinus carpio)幼鱼为实验对象,中值粒径为7μm的泥沙为实验用沙,开展不同规格鲤幼鱼受TDG过饱和含沙水体胁迫的耐受性实验。结果表明,实验开始后不久,鲤幼鱼出现较明显的异常行为和气泡病症状;在无沙和含沙量为1 500 mg/L的TDG过饱和(饱和度为125%、130%、135%)水体中,无沙水体第一批实验鱼[体长(6.40±0.10) cm、体重(5.80±0.20) g]的中位生存时间为14.3 h、10.3 h、9.1 h,含沙水体(1 500 mg/L)第一批实验鱼的中位生存时间为13.0 h、9.8 h、7.1 h,两者无显著性差异(P>0.05);含沙量为1 500 mg/L的TDG过饱和(饱和度为125%、130%、135%)水体中,第二批小规格实验鱼[体长(5.80±0.25) cm、体重(2.00±0.31) g]的中位生存时间为12.6 h、10.2 h、7.4 h,第三批大规格实验鱼[体长(8.50±0.57) cm、体重(9.50±0.48) g]中位生存时间为11.2 h、8.6 h、4.5 h,两者也无显著差异(P>0.05),不同规格实验鱼对TDG过饱和含沙水体的耐受性无明显差异(P>0.05)。即使含沙量达到1 500 mg/L,泥沙单独作用并未造成实验鱼异常或死亡,但高饱和度(135%)的过饱和TDG与泥沙共同作用对实验鱼影响较大,降低了实验鱼的中位生存时间(最小值为4.5 h)。

泄洪强度对深水库区过饱和TDG输移影响研究

随着金沙江上游梯级水库的建设运行,高坝泄洪导致的总溶解气体(TDG)过饱和问题较为突出,且不同泄洪强度下,过饱和TDG在深水水库中的输移特性尚不明晰。采用原型观测和立面二维数学模型相结合的研究手段,分析了不同泄洪强度情景下溪洛渡-向家坝区间过饱和TDG输移规律。结果表明:溪洛渡水库泄洪流量与泄洪时长驱动向家坝库区过饱和TDG输移衰减过程,过饱和TDG输移速率随泄洪流量及泄洪时间增大而加快,最快可达21.25 km/d;溪洛渡水库泄洪流量增加导致库区内部累积的过饱和TDG总量增加,衰减速率降低;在设计工况背景下,过饱和TDG衰减速率随泄洪时间增加而降低,当溪洛渡水库持续泄洪约24 h后,向家坝库区TDG过饱和状态趋于稳定,衰减速率最低仅为0.74%/d。

TDG过饱和高含沙水体对岩原鲤的急性效应研究

大坝泄洪水体具有泥沙浓度高且总溶解气体(Total Dissolved Gas,TDG)过饱和的特点,TDG过饱和含沙水体威胁着下游河道鱼类的生存,正成为日渐突出并日益受到广泛关注的生态环境影响之一。为进一步探讨TDG过饱和含沙水体对鱼类影响的规律,选一年龄岩原鲤幼鱼为实验对象,以中值粒径为7μm的泥沙为实验用沙,对TDG饱和度为100%、125%、130%、135%、140%的水体,分别设置0、200、600、800、1000 mg/L的含沙量实验工况,开展含沙水体TDG过饱和的持续暴露实验。实验结果表明:岩原鲤幼鱼受TDG过饱和含沙水体胁迫时,TDG饱和度越高,含沙量越大,岩原鲤幼鱼半致死时间越小,泥沙加速了该鱼类在过饱和TDG含沙水体中的死亡,但过饱和TDG仍是引起岩原鲤死亡的主要因素。此外,TDG饱和度为100%的各含沙实验组(200~1000 mg/L)中,泥沙单独作用未造成岩原鲤幼鱼死亡。

高坝下游过饱和TDG对鱼类的影响分析--以2014年金沙江向家坝库区死鱼事件为例

高坝工程泄水时产生的总溶解气体(Total Dissolved Gas,简称TDG)过饱和问题日益受到关注,其对鱼类的负面影响不可忽视。为探究我国高坝泄洪产生的坝下游TDG过饱和对鱼类的影响,以2014年7月发生在金沙江向家坝库区的死鱼事件为例,同时分析了泄洪期间流量、水位等外部环境因子的变化规律,采用高坝泄流过饱和TDG的生成预测模型,计算了溪洛渡电站泄洪期间坝下游生成TDG的饱和度。结果表明,泄洪期间,溪洛渡入库流量在6310~12200m^(3)/s之间,出库流量主要由发电流量与泄洪流量构成,在5940~11200m^(3)/s之间,库区水位由泄洪前的563.01m降低至560.77m,坝下游水位由泄洪前的381.47m升高至383.08m。在坝下水垫塘内,TDG饱和度由128.3%逐渐升高至180.2%,经发电尾水掺混后,平均TDG饱和度变为125.4%,鱼类死亡期间TDG饱和度均在120%以上,表明死鱼事件的主要原因为下游饱和度超过120%的高TDG水体。研究成果对于认识TDG过饱和水体对鱼类的影响特征具有科学意义,可作为金沙江下游水电站运行调度的参考依据。

总溶解气体过饱和对长薄鳅的急性和慢性致死效应研究

高坝在泄流过程中可携带大量空气进入水体,形成总溶解气体(total dissolved gas,简称TDG)过饱和,给下游水生生物尤其是鱼类的生存造成威胁。本文以长江流域特有珍稀鱼种——长薄鳅为研究对象,对其进行不同TDG饱和度下致死试验和再暴露试验,旨在研究长薄鳅对TDG过饱和水体的耐受性及低饱和度对其的慢性伤害作用。结果表明长薄鳅连续暴露在TDG饱和度为120%、130%和140%水体中的半致死时间分别为152.81、64.02和14.89 h。将在110%和120%饱和度下暴露96 h后存活的长薄鳅,再次放入到140%浓度下进行暴露,该情况下两组的半致死时间为8.72和7.14 h,较原140%工况下正常试验鱼半致死时间分别快41.4%和52.05%;将在110%和120%饱和度下暴露96 h后存活的长薄鳅,再次放入130%浓度下进行暴露,该情况下两组的半致死时间为47.77和15.52 h,较原130%工况下正常试验鱼半致死时间快25.56%、75.81%。结果表明TDG低饱和度水体对长薄鳅有慢性伤害的影响。

曝气对过饱和总溶解气体传质系数计算与分析研究

过饱和总溶解气体(TDG)主要由高坝溢洪道泄流、植物光合作用产氧过剩和水温剧增等方式引起,这可能直接导致鱼类和水生生物患有“气泡病”(GBD)甚至死亡。为探索减缓过饱和TDG不利影响的措施,采用两种类型的漩混曝气盘对过饱和TDG释放进行试验。结果表明,在不同曝气条件下,漩混曝气方式对过饱和TDG释放有明显的促进作用,其作用效果略强于针孔曝气方式,且曝气速率对过饱和TDG传质系数影响最大,曝气深度次之,曝气直径最小,并获得了过饱和TDG传质系数与曝气速率、曝气直径和曝气深度的关系式,且其误差平均在±6.25%以内。研究结果为减缓过饱和TDG的不利影响提供了数据基础。

鲢早期发育对过饱和总溶解气体响应与仔鱼耐受性的研究

为研究不同总溶解气体(简称TDG)饱和度对鱼类早期发育的影响,以鲢(Hypophthalmichthys molitrix)为研究对象,对其受精卵与早期仔鱼进行不同TDG饱和度下的暴露试验。结果显示:不同TDG过饱和的情况会导致鲢受精卵在同一温度下的出膜时间、出膜率以及孵化率发生不同程度的改变。其中110%过饱和水中的受精卵出膜所需时间最短,(21±0.5)℃水温下达到出膜高峰期所需时间约为38.5 h,比对照组所需时间提早约3 h,且110%组出膜率(92.3%)与对照组(88.7%)比较有显著升高。胚后孵化表明,110%试验组孵化率显著低于其他组。进一步对日龄为15、25、35、45、120 d的鲢仔幼鱼在不同TDG饱和度水体中的耐受性进行观察,结果发现日龄越小的幼苗,对过饱和水的耐受性相对更高,15 d的幼苗死亡率仅为0.9%～2.5%,而日龄120 d的幼鱼死亡率高达86%～100%。而同一批幼苗对不同的过饱和水体的耐受性基本是随着饱和度升高,其耐受性随之下降。

水利水电工程下泄水气体过饱和研究

为缓解水利水电工程建设引起的河道下游水体总溶解气体(TDG)过饱和现象,系统梳理TDG过饱和的机理、影响因素,并针对不同成因、不同水利水电工程提出各类改善措施。研究表明,水利水电工程下游水中出现TDG过饱和主要与溢洪道、涡轮机等结构设计和设备有关,天然河流水温、压强等条件发生剧烈改变是导致下游水体TDG过饱和现象的主要原因,安装导流板、设计二道坝、合理布置泄水建筑物和发电厂房等结构、优化梯级水库运行调度、水流掺混、增加下泄水体含沙量可有效降低水利水电工程下游水体中TDG过饱和水平。基于自然解决方案(NbS)的生态应对策略,旨在消除该现象对河流生态造成的负面影响,为水资源合理开发及生态水利工程可持续发展提供参考。

总溶解气体过饱和对胭脂鱼耐受性和回避性的影响现场试验

为真实反映水电工程天然河道中总溶解气体(Total Dissolved Gas,TDG)过饱和对鱼类影响的实际情况,选用胭脂鱼幼鱼和成鱼作为研究对象,开展大坝泄洪期间总溶解气体过饱和对鱼类影响的现场暴露试验,探究不同水深条件下鱼类对总溶解气体过饱和的水体耐受性和回避特性。结果表明:天然河道中,TDG饱和度为115%~117%时,胭脂鱼幼鱼在0~0.3,0.3~1.3,1.3~2.3,0~2.3 m 4个水层死亡率分别为42.5%,30%,7.5%,15%;低TDG饱和度水体也可导致胭脂鱼幼鱼死亡。但随着水深的增加,死亡率呈明显下降趋势,说明补偿水深能有效缓解TDG过饱和水体对胭脂鱼幼鱼的伤害。此外,研究结果也表明胭脂鱼幼鱼具有利用补偿水深来回避TDG过饱和伤害的能力;而胭脂鱼成鱼利用补偿水深逃避TDG过饱和伤害的行为并不明显。研究结果可为鱼类保护措施的制定提供参考依据。

高坝下游水中总溶解气体过饱和研究进展

随着水电工程的不断兴起,高坝建设引起的过饱和水体问题日渐突出。总结了近年来国内外的的研究成果,从鱼类的耐受性、鱼类对过饱和总溶解气体(TDG)的规避效应以及过饱和TDG对鱼类的致死机理3方面分析了过饱和TDG与下游水生生物之间的相互作用,并提出了一些研究思路和想法。此外,还重点论述了促进过饱和TDG释放速率方面取得的进展和不足之处,指出实际工况条件下过饱和TDG的释放易受河流形态等周边环境影响,而实验条件下无法准确反映实际工况,今后室内试验和原型观测需进一步加强。而如何在安全行洪的前提下实现快速高效的TDG释放是该领域下一步研究的重点。

紊动促进过饱和总溶解气体释放研究

总溶解气体(Total Dissolved Gas,简称“TDG”)过饱和可能直接导致鱼类和水中生物患有“气泡病”甚至死亡。文章为解决该问题开展研究。实验结果表明,在紊动的系列条件下,紊动能促进过饱和总溶解气体的释放,转速和温度对过饱和TDG释放起促进作用,而水深对其起抑制作用。研究还获得过饱和TDG释放系数(释放速率)分别与水深、转速和温度的关系表达式,以及紊动因素对过饱和TDG的影响大小为K_(TDG,n)>K_(TDG,T)>K_(TDG,H)。该研究成果是一种减缓过饱和TDG危害的方法,为探讨减缓过饱和TDG不利影响的措施提供科学指导和依据。

高坝下游过饱和TDG释放过程研究

随着越来越多高坝工程的建成运行,伴随高坝泄水出现的溶解气体过饱和问题及其对鱼类的影响问题愈益突出。本文结合我国已建高坝泄水,开展了高坝下游总溶解气体(TDG)过饱和释放过程原型观测研究,表明高坝下游过饱和TDG的释放过程与水体紊动强度、水深、压强等有直接关系.利用原观结果对已有释放模型进行了验证和参数率定,修正了其中释放系数的估算公式,并采用此模型预测得到了金沙江某电站下游河段TDG沿程释放规律。结果表明在大江大河上,由于水深大,过饱和TDG释放相当缓慢,因此对鱼类的影响较小型河流大。

总溶解气体过饱和胁迫下齐口裂腹鱼的耐受和回避特征

高坝工程在泄流时,高速水流强烈的掺气作用导致下游水体中总溶解气体(Total Dissolved Gas,TDG)过饱和,从而使水体中鱼类患上气泡病,威胁到其生存。本文以二龄齐口裂腹鱼幼鱼为研究对象,对其开展了急性致死实验、间歇胁迫实验、水平回避实验和垂直回避实验,结果表明齐口裂腹鱼持续暴露在TDG饱和度为120%、125%和130%的水体中的半致死时间分别为10.7 h、9.5 h和6.5 h。通过短时间的TDG过饱和暴露结合长时间的清水恢复能显著地延长齐口裂腹鱼在TDG过饱和水体中的生存时间。齐口裂腹鱼对饱和度为135%和145%水体具有较强的探知和回避能力,而当水体TDG饱和度为125%及以下时,其探知和回避能力较弱。齐口裂腹鱼在垂直方向具有利用补偿水深来回避水体中TDG过饱和的能力。