湖泊水华蓝藻汲取装备水力性能数值模拟研究

蓝藻汲取盘是一种利用水动力对水华蓝藻进行打捞的设备,通过数值试验可以实现检验其水力性能,评价富藻水的汲取收集效果。采用计算流体动力学(CFD)技术,通过数值模拟的方法,对蓝藻汲取盘汲取头内部流动进行了计算分析。得到了设计流量工况和大流量工况条件下,藻汲取盘内部的整体流动特性、不同截面的流动情况、内部流动水头损失及不同过流断面的流动均匀性。经过数值试验的验证,蓝藻汲取盘整体流动基本无扰动,没有出现明显的旋涡、回流等紊乱流动形态,内部流动性能良好,汲取蓝藻水的效率较高。

太湖蓝藻爆发与水温的关系的MODIS遥感

利用MODIS高光谱遥感数据动态监测太湖地区蓝藻水华发展过程,并结合水温环境因子,探讨蓝藻爆发的环境条件.首先,通过简单的比值植被指数,实现蓝藻生物量的遥感估算;根据六期遥感估算结果,监测太湖蓝藻动态发展过程.然后,利用MODIS热红外波段(31和32),采用分裂窗算法,同步反演出的太湖表面水体温度,探讨蓝藻爆发的水温条件,及蓝藻生长与水体温度之间的关系.研究结果表明,在水体富营养化前提下,水体温度是影响蓝藻生长的重要环境因子;合适的水体温度(24-30℃)是蓝藻爆发的必要条件;大于30℃的高温,对蓝藻的生长有明显的抑制作用.

除藻剂应急治理玄武湖蓝藻水华实验研究

湖泊富营养化是中国目前及今后相当长一段时期内的重大水环境问题,研究蓝藻水华治理的关键技术具有重要的生态和环境意义。2005年9月在南京玄武湖开展了化学除藻剂治理蓝藻水华的实验研究,除藻剂平均用量为26.87g/m2,治理后实验区藻类总量下降了82.8%;水体各项理化指标得到一定改善,但停止洒药后部分指标回升;浮游动物未出现显著变化。实验结果表明,除藻剂可能在短时间内除抑蓝藻,但不能从根本上解决湖泊富营养化问题。

滇池蓝藻水华光谱特征、遥感识别及暴发气象条件

通过研究滇池蓝藻水华在可见光、红外谱段的光谱特征,并利用假彩色合成法以及归一化植被指数(NDVI)法进行了滇池蓝藻水华信息的遥感识别和提取,进而对提取结果进行了对比分析.结果表明:假彩色合成图的绿色区域和NDVI值大于-0.1的区域,为蓝藻水华区域.-0.1≤NDVI≤0.2时,轻度水华,像元内水华覆盖度为0-30%;0.2<NDVI≤0.4时,中度水华,像元内蓝藻水华覆盖度为31%-80%;NDVI>0.4时,重度水华,水华浓厚,像元内蓝藻水华覆盖度为81%-100%.同时研究了激励滇池蓝藻水华暴发的关键气象因子和指标.滇池蓝藻水华暴发的关键时期是6-9月份,影响滇池蓝藻暴发的关键因子是日照和风速.6-9月份连续4-5h的光照,且风速≤2m/s的气象条件组合极易引起蓝藻水华暴发.

卫星遥感太湖蓝藻水华分布及其气象影响要素分析

分析2003—2007年太湖蓝藻水华遥感监测信息指出,近年来,太湖蓝藻水华的时空分布具有如下特征:(1)太湖蓝藻水华爆发的频次和覆盖面积有扩大的趋势;(2)蓝藻水华爆发时间范围有从夏、秋季向温度更低的冬、春季发展的趋势;(3)蓝藻水华爆发频次最高的区域以及爆发最严重的区域主要集中在太湖西部和北部。蓝藻水华爆发的影响要素中除了污染物质的分布,还包括各种气象要素。经过地面气象观测资料与卫星观测资料的对比分析,发现温度、风、光照、降水等气象要素都会对蓝藻水华爆发起到一定程度的影响作用。其中温度、光照因素对蓝藻水华爆发起到促进作用,风、降水因素对蓝藻水华爆发起到抑制作用。同时注意到,由于湖泊污染情况正处在不断变化之中,因而各种气象要素对蓝藻水华爆发的影响程度也在发生着变化。

滇池蓝藻“水华”微囊藻毒素的分离和鉴定

慎池不同季节微囊藻水华的冻触藻浆注射小白鼠，其LD_（50）分别为432mg／kg，313mg／kg．287mg／kg，样品含肝毒素或微囊藻毒素（Mierocystin-LR）．毒素用HPLC进行分析制备，得到如下结果：A样、B祥和C样均含Microcystin-LR，此外，A样中还含Microcystin－RR，B样含Microcystin-YR，C样含Microcystin-RR和Microcystin-YR，这反映滇池蓝藻水华在不同季节优势种不一样．优势藻的产毒情况有差别，从而引起水质的季节性变化．

NOAA卫星监测巢湖蓝藻水华的试验分析

采用实地水质采样分析、水面光谱测量等实地监测 ,并结合NOAA气象卫星遥感信息 ,对巢湖水华进行星地同步调查监测。结果表明 ,蓝藻叶绿素的存在使得进入近红外波段水体反射率明显上升 ,基于这一光谱特性以及蓝藻特有的漂浮特性 ,可利用NOAA卫星监测巢湖等内陆大面积的严重污染湖泊蓝藻水华的分布状况。

基于决策树的Landsat TM/ETM+图像中太湖蓝藻水华信息提取

以9期Landsat TM/ETM＋影像为数据源,基于K-T变换和归一化植被指数（NDW）,建立了湖泊蓝藻水华信息提取的决策树模型.基于大气顶面反射率图像,选用2005年10月17日太湖图像进行了对比验证,表明决策树模型比单波段阈值法、多波段阈值法（RVI、DVI、NDW）能够更有效地提取蓝藻水华信息,区分陆生植被、水生植物和水华,省去了水体掩膜的过程.使用太湖2002年10月25日和2011年7月22日图像、巢湖2005年8月12日的图像,验证决策树模型方法和工作流程的有效性.使用多期TM图像确定了阈值的取值范围,其中,亮度、绿度、NDVI的下限值依次为0.191、-0.007、-0.054,湿度下限范围为0.07～0.15;亮度阈值上限范围为0.3～0.7、绿度为0.2～0.5、湿度为0.1～0.3,这些结果可作为湖泊蓝藻水华遥感监测的参考.

引江济太对不同水域氮磷浓度的影响

在国内外调水实践的基础上,运用现状监测资料,具体分析流经望虞河、望亭立交水利枢纽调入太湖的长江水质和太湖不同湖区的水质,研究在调水初期及其后的过程中,氮磷浓度影响水质的变化规律。结果表明:长江水源中总磷、总氮浓度总体上低于贡湖、梅梁湖;长江水在流经望虞河进入太湖的过程中,太湖地区水质随着进水时间的延长而好转,水质浓度与进水流量的大小成反比;"引江济太"调水对迅速抑制太湖蓝藻暴发起到了重要作用。

高原深水湖泊程海中氮元素时空分布特征

采用GPS定位,在程海设置了3个断面9个采样站14个采样点,对氮元素及其赋存形态进行了为期1年的动态研究。结果表明：总氮（TN）浓度范围0.490~2.827 mg/L之间,平均0.773 mg/L,赋存形态及其组成为：溶解态总氮（DTN）占TN含量的64.3%;颗粒态总氮（PTN）占TN的35.7%;溶解态有机氮（DON）占TN的53.3%;溶解态无机氮（DIN）占TN的11.0%;氨态氮（NH3-N）占TN的6.9%;硝态氮（NO3--N）占TN的3.4%;亚硝态氮（NO2--N）占TN的0.8%,使湖泊具备富营养化易发条件。氮素形态转化及其年内时间分布特征与浮游植物生长、衰老、死亡、分解等生命活动的周期变化密切相关。空间分布格局受浮游生物活动、湖流风动、湖水补给和水化学特征等综合影响。文章为认识高原深水湖泊水中氮赋存形态、时空分布及其动态变化提供资料,为揭示氮素生物地球化学循环过程和蓝藻水华爆发的内在联系提供参考。

去除藻毒素的水处理方法

蓝-绿藻水华及其所含毒素已成为我国许多富营养化水源的主要问题.蓝-绿藻所含的毒素是复杂的有机化合物,其中包括神经毒素、肝毒素和皮肤毒素.在水处理时如能有效去除藻类,则藻毒素将随之减少.除藻措施可在水源地或水厂内同时进行.在水源处可采取的措施是预氧化、投加除藻剂和防止水源水因水质或水温而引起的上下分层.一般水厂常规处理工艺不能有效去除藻毒素,可以采用强化混凝、优化粉末活性炭和臭氧以及氯的投加量、用生物活性炭过滤或组合工艺.其中生物预处理、臭氧氧化、粉末或颗粒活性炭吸附有较好去除效果.但是在藻类大量繁殖时,须慎重采用预氧化,否则当用氯或臭氧进行预氧化时,如投药量不当,会使藻细胞破裂,反而析出较多的毒素到水中.蓝-绿藻毒素的最佳去除工艺是臭氧和活性炭相结合的生物活性炭法.

氢氧化镁共沉淀测定低浓度磷方法在东海赤潮高发区的应用

2003年5月将Karl and Tien(1992)提出的Mg(OH)2共沉淀方法应用于东海赤潮高发区水体中磷酸盐的调查。本实验条件下方法的检测限为0.004μmol/L。将该方法与传统的磷钼兰方法进行对比,常规磷钼兰法高于共沉淀法。说明水体中可能存在大量酸性条件下不稳定的磷化合物,且其不能被Mg(OH)2共沉淀,如1-磷酸核糖。此时,共沉淀法的测定值更接近水体中真实的正磷酸盐含量。共沉淀法可为赤潮爆发过程中低磷阶段的样品分析提供较可靠数据。用共沉淀法提供的测定数据分析赤潮爆发过程中水体中磷酸盐的变化,长江口磷酸盐总的分布趋势是沿岸含量较高,向外海逐渐递减。赤潮爆发过程中,随着赤潮藻类增殖,水体中磷酸盐被大量消耗,表层磷酸盐浓度迅速降低;赤潮消亡阶段,表层水体磷酸盐浓度逐渐回升,而底层由于藻类死亡后逐渐沉降磷酸盐浓度升高。

广西涠洲岛滨海湿地潮下带海草、红树林与互花米草的分布和群落结构特征

系统报道了广西涠洲岛的潮下带海草、红树林以及互花米草的分布和群落结构特征。2019—2020年的调查结果表明,涠洲岛海草分布于南湾西侧,紧邻珊瑚礁区,面积4246 m 2,为潮下带的生长形式,海草种类仅见卵叶喜盐草(Halophila ovalis);真红树植物有6种[红海榄(Rhizophora stylosa)、海漆(Excoecaria agallocha)、白骨壤(Avicennia marina)、桐花树(Aegiceras corniculatum)、卤蕨(Acrostichum aureurm)以及外来种无瓣海桑(Sonneratia apetela)],占广西真红树种类的50%,分布于涠洲岛西北部的西角沟、北部的牛角坑沟和东南部的五彩滩,总面积约450 m^2;半红树植物6种,占广西半红树种类的75%;外来种互花米草(Spartina alterniflora)仅见于西北部的西角沟,面积处于快速扩展阶段(现存面积70 m^2,比9个月前的面积增加了2倍)。尽管涠洲岛的红树林和海草床面积均较小,但却是我国为数不多三大典型海洋生态系统(红树林、海草床和珊瑚礁)共存的区域,具有较高的保护价值和科学价值。涠洲岛滨海湿地的管理,应加大对乡土红树植物的保护力度,并密切跟踪监控外来种无瓣海桑和互花米草,必要时进行人工清除。此外,应积极防范有害藻华的发生,以免对涠洲岛海草床乃至整个海洋生态系统产生负面影响。

水华藻类厌氧消化研究进展及关键问题

综述了目前水华藻类厌氧消化的研究进展,包括水华藻类的种类和组分、厌氧消化特性、共消化方法、预处理方法、藻毒素的降解情况以及沼液沼渣的资源化途径等,最后提出了水华藻类厌氧消化需要关注的优化脱水、调控碳氮比、水华季节性、预处理破胞、沼液沼渣科学施用等问题。

于桥水库蓝藻水华影响因素及初步预警

蓝藻生长繁殖受水中氮、磷、光照强度、温度、pH值、浑浊度及水文气象等多种环境因素的影响,这些因素的共同作用导致了蓝藻水华。通过近年来对天津市于桥水库藻类的监测分析,初步探讨水库蓝藻水华的环境影响因素,从而达到初步预警的目的,以保障城市供水安全。

蓝藻病毒噬藻体的感染特性与应用前景

介绍了蓝藻病毒噬藻体的分类、命名,论述了蓝藻病毒噬藻体的感染特性,并分析了这类病毒在赤潮和水华生物防治方面的应用前景。

城市河湖水华防治技术研究

城市河湖的富营养化给城市水环境造成了许多不利因素,改善水质,消除藻类水华是一个不容忽视的重要问题。阐述了应用于富营养化水体中藻类控制的物理、化学和生物技术的内容、存在的问题和不足。指出了各种方法有机结合,进一步研究出高效的控制策略才能更加有效地控制水华现象的发生。