鄱阳湖营养水平关键指标时空分布特征及适宜控制标准

本文研究20182020年鄱阳湖水质及营养水平关键指标——叶绿素a、总磷、总氮浓度时空特征,采用分位值法与压力-响应关系法等研究氮磷基准和适宜的控制标准。结果表明,20182020年鄱阳湖水质以Ⅳ类为主,超标污染物为总磷和总氮。近3年鄱阳湖处于“中偏富”营养水平,叶绿素a浓度均值为7.6μg/L,总磷浓度均值为0.070 mg/L,总氮浓度均值为1.30 mg/L。所有水域在年内皆会出现富营养时段;年内各月份皆有水域处于富营养水平。总磷、总氮浓度枯水期高于丰水期;8月总磷浓度最低,89月总氮浓度最低。叶绿素a浓度较高的季节为秋季,尤以9月最高,9月全湖叶绿素a浓度均值和中位值分别为16和12μg/L,皆超中-富营养界限值10μg/L,原因在于9月“五河”退水与仍处汛期的长江干流顶托导致流速减缓。叶绿素a浓度较高的水域为入湖河流尾闾水域、浅水湖湾、碟形湖(如南湖村、金溪咀、南矶山、蚌湖等)。鄱阳湖平均N/P比为52,相对于藻类繁殖需求而言,氮、磷皆处于过量状态,总磷宜作为首要控制因子,总氮控制亦应考虑。鄱阳湖总磷基准范围为0.029~0.054 mg/L,总氮基准范围为0.50~0.81 mg/L。考虑当前水污染防治、社会经济发展所处的阶段和现实,目前鄱阳湖适宜的总磷控制标准在0.050~0.100 mg/L之间,适宜的总氮控制标准在1.00~1.50 mg/L之间。另外,对入湖河流控制断面,总磷控制标准应严于目前的0.20 mg/L,并建立适宜的总氮控制标准。

湖泊营养物参照状态建立方法研究

建立生态分区内各类型湖泊营养物的参照状态是营养物基准制定过程中最为核心的内容之一。在系统分析和评价国外确定湖泊营养物参照状态的若干种方法,包括参照湖泊法、湖泊群体分布法、三分法、回归分析等几种统计学方法以及模型推断和古湖沼学重建方法后,文章根据总磷(total phosphorus,TP)、总氮(total nitrogen,TN)、叶绿素a(chlorophyll a,Chl-a)和塞氏透明度(Secci depth)等四项指标的历史监测数据,应用若干统计学方法建立了巢湖的营养物基准参照状态。通过互相之间的比较分析以及长江中下游湖区古湖沼学重建数据的验证,推荐采用湖泊群体分布法5%点位对应的值作为巢湖营养物基准的参照状态。因此,巢湖营养物参照状态阈值范围为总磷0.023～0.27mg·L-1,总氮0.62～0.63mg·L-1,叶绿素a0.65～0.67mg·m-3,塞氏透明度0.65～0.72m。

湖泊营养物基准研究进展

湖泊营养物基准是进行湖泊富营养化综合评估、预防、控制和管理的科学基础和重要手段。系统论述了国内外湖泊营养物基准的最新研究进展,重点分析了统计分析法、压力-响应模型法、模型推断法和古湖沼学法等的优缺点及适用性,提出了我国湖泊营养物基准研究的发展趋势和面临的挑战。参照湖泊最能真实反映湖区的原始状态,但参照点不易获得;模型推断法需要大量的数据资料来构建表征水体特征的函数模型,其复杂性使该方法对营养物基准的制订存在较大难度。压力-响应模型法将成为湖泊营养物基准制订的发展方向,深入开展压力-响应模型机理研究,在水生态基准与富营养化之间关系、营养物基准与浮游生物之间响应关系及营养物基准对特殊敏感种群关系研究的基础上,加强营养物基准的制订与湖泊管理需求的紧密结合。

水体营养物及其响应指标基准制定过程中建立参照状态的方法--以典型浅水湖泊太湖为例

建立参照状态是水体营养物及其响应指标基准制订的关键性工作,建立参照状态的方法主要有时间参考状态法、空间参考状态法、频率法、沉积物历史反演法和预测或外推模型法等.以我国东部湖区典型水体太湖为例,主要应用频率分析法建立了太湖营养物总氮、总磷及响应指标叶绿素a、塞氏深度基准的参照状态,并用时间参考状态法和沉积物历史反演法进行了总氮和总磷参照状态值的验证.综合研究分析显示太湖营养物总磷、总氮的参照状态值应为0.03mg/L、0.6mg/L;响应指标叶绿素a、塞氏深度的参照状态值应为0.004mg/L、0.70m.研究结果旨在为我周水体营养物及其响应指标基准、标准的研究与制订以及我国水体富营养化的控制提供理论和方法借鉴.

基于模型反演确定邛海湖泊营养物的参照状态

湖泊营养物基准参照状态的科学合理确定是营养物基准制定的重要技术基础之一。以四川邛海为例,将系统动力学模型耦合多种数学模型,对湖泊营养物的产生、分布及输移进行系统模拟,并结合系统反演方法获得湖泊近几十年不同水文条件下的各营养物浓度演化过程及湖泊富营养化水平。结果表明,经过试验校准的系统仿真模型能够较真实地反映湖泊历史富营养化变化过程,据此确定了湖泊营养物基准参照状态:TP浓度为0.008～0.015mg/L;TN浓度为0.286～0.323mg/L;Chl-a浓度为2.140～4.211μg/L;透明度(SD)为1.862～2.731m。

我国湖泊营养物基准的制定方法研究

湖泊富营养化的程度日益严重,已经对人类的生产生活、水生动植物的生存造成了危害。西方一些发达国家尤其是美国已经制定了水体水质基准,形成了一系列的基准制定的方法体系,建立了水质的管理体制。文章描述了我国的湖泊富营养化的现状、美国营养物基准的研究进展;列举了几个能够辅助基准制定的数学模型,探讨了我国的湖泊富营养化基准的制定方法步骤;通过几种模型的比较,并结合我国各方面的特点,确定我国基准制定中参照状态向基准的转化方法以及基准模型的应用和成果。

云南九大高原湖泊营养物基准研究重点

随着社会经济不断发展,湖泊水生态环境富营养化成为我国湖泊生态环境保护面临的最突出的问题之一。各地水体富营养状态不仅取决于水体中氮、磷等营养物浓度,还受到其他因素的影响。文章通过总结现有研究成果,提出影响水体富营养状态的自然因素和人为因素,并结合云南特殊的自然地理、气候水文、社会经济发展水平、湖泊水质和入湖污染现状,提出建立云南九大高原湖泊营养物基准研究的关键问题和方向,为云南九大高原湖泊营养物基准研究提供理论参考。

基于系统动力学的湖泊营养物基准参照状态研究

湖泊营养物基准参照状态的科学合理确定是营养物基准制订的重要技术基础之一.以巢湖为例,基于系统动力学仿真模型,耦合了多种数学模型对湖泊营养物的产生、分布及输移进行系统仿真,并结合系统反演方法获得湖泊过去近50年不同水文条件下的各营养物浓度演化过程及湖泊富营养化水平.结果表明：经过试验校准的系统仿真模型能够较真实地反映湖泊历史富营养化变化过程,以此确定的湖泊营养物基准参照状态的TP浓度为0.0339~0.0390 m.gL-1,TN浓度为0.4132~0.6596 m.gL-1,Chla浓度为5.875~6.799μg.L-1,SD透明度为0.992~1.098 m,这一结果与古湖沼学重建方法、回归分析法等较为接近.

东大海柱状沉积物营养盐沉积记录

通过对东大海柱状沉积物岩芯有机质（OM）、总氮（TN）、总磷（TP）、C／N指标综合分析，研究了营养盐变化垂向演化特征。根据有机指数评价法、有机氮评价法和沉积物总磷的评价标准评价了营养盐状况，并且结合粒度探寻其来源。结果表明：岩芯深部（39～28cm）营养元素处于自然沉积状态；岩芯中下部（28～16cm）OM与TN来源相同，营养指标的变化主要是受气候等自然因素的影响，受人类活动的影响较小；岩芯中上部（16～7cm）OM和TN含量的减小在很大程度受到粗颗粒物质的影响，证实了降水量下降对该时期沉积物各项指标含量的影响；岩芯上部（7～1cm）有机质数由尚清洁类型向有机污染类型转变，有机氮属于有机氮无染类型，总磷为重污染。C／N说明有机质以内源碎屑为主，各营养指标增加明显并处于较高的阶段，说明近年来湖泊富营养化现象明显加剧，因此水体富营养化的治理仍是大庆地区水环境整治工作的重点。

基于压力响应关系法的湖泊营养物基准制定

湖泊富营养化与氮、磷及有机物含量过高密切相关,建立数字型营养物基准能够防止富营养化对水体指定用途造成影响。太湖流域是我国华东地区经济腹地,近年来流域内湖泊水质每况愈下,对其基准研究可为湖泊治理提供依据。详细介绍了压力响应关系法制定湖泊营养物基准的步骤,并将此方法运用到太湖流域营养物基准制定研究中。为满足大多数水体指定用途,研究中将该流域湖泊基本功能确定为娱乐、水生生物栖息地及饮用水,以此构建流域概念模型。选择压力变量为总氮(TN)、总磷(TP)和有机物,响应变量为叶绿素a(chl-a)。用非参数分析法和线性回归法分别建立压力-响应模型,通过2种方法相互验证得到TN、TP和CODMn基准分别为0.593、0.067和4.092 mg/L。