三峡库区回水区叶绿素a的分布及影响因素分析
三峡水库小江回水区水华高发期浮游植物群落结构特征研究
三峡水库小江回水区水华高发期浮游植物群落结构特征研究郭劲松;张超;方芳;李哲;陈杰;田光【期刊名称】《科技导报》【年(卷),期】2008(26)17【摘要】根据2007年4-7月春夏之交水华高发期间,三峡水库小江回水区浮游植物群落结构组成和交替变化的跟踪观测结果,对水华的发生和种群变动特点进行了初步分析。
结果表明,这一时期浮游植物主要由绿、硅、蓝藻组成,绿藻在细胞密度和物种种类上都占优势。
浮游植物优势种在研究期间存在明显的交替现象,水温升高和营养条件的改变是引起物种交替可能的重要原因。
浮游植物细胞密度呈明显的先增长后减少趋势,各断面的平均细胞密度从4月初的4.51×105/L升高到5月中旬的106.53×105/L,至7月底回落到14.43×105/L。
其中,由于蓝藻水华的暴发,细胞密度的最高峰出现在5月中旬的黄石断面,其值为2.97×107/L。
在水华暴发前后,蓝藻中的水华鱼腥藻和水华束丝藻明显取代了绿藻成为优势种。
【总页数】6页(P70-75)【关键词】三峡水库;小江回水区;水华;浮游植物;群落交替【作者】郭劲松;张超;方芳;李哲;陈杰;田光【作者单位】重庆大学城市建设与环境工程学院,三峡库区生态环境教育部重点实验室【正文语种】中文【中图分类】Q179.1【相关文献】1.三峡水库香溪河流域梯级水库浮游植物群落结构特征 [J], 申恒伦;蔡庆华;邵美玲;徐耀阳2.三峡水库三期蓄水后浮游植物群落结构特征初步研究 [J], 陈勇;段辛斌;刘绍平;刘明典;王珂;陈大庆3.三峡水库泄、蓄水过程对小江浮游植物群落结构的影响 [J], 潘晓洁;刘诚;朱梦灵;郑志伟;邹曦;胡莲;万成炎4.三峡水库香溪河库湾水华高发期浮游植物群落结构分布特征 [J], 姚绪姣;刘德富;杨正健;方小凤;胡响铃;方丽娟;田泽斌5.三峡水库小江回水区水华爆发期原生动物群落的初步研究 [J], 陈小娟;潘晓洁;邹曦;王进国;胡莲;张志永;郑志伟因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
三峡正常蓄水后长江口叶绿素a和溶解氧变化及其成因
三峡正常蓄水后长江口叶绿素a和溶解氧变化及其成因崔彦萍;王保栋;陈求稳【摘要】根据2010年8月、10月和2011年5月的现场监测数据,对长江口水域在三峡水库175m试验蓄水实施后一个水文年中叶绿素a和溶解氧(DO)的分布特征及其影响因素进行分析.结果表明,叶绿素a平面分布夏季有两个高值中心,春季有一个高值中心;在口门北缘夏季表层叶绿素浓度值最高.垂向上,夏季叶绿素a浓度表层和底层高;春季和秋季叶绿素a浓度中层高.夏季表层和底层DO浓度相差较大,秋季和春季表、底层DO浓度分布比较均匀;整体上秋季和春季的DO浓度高于夏季.工程蓄水后DO低值区和叶绿素a峰值区向口门内位移,对生态系统结构将产生影响.【期刊名称】《生态学报》【年(卷),期】2014(034)021【总页数】8页(P6309-6316)【关键词】长江口;叶绿素a变化;溶解氧变化;水利工程【作者】崔彦萍;王保栋;陈求稳【作者单位】中国科学院生态环境研究中心,北京100085;国家海洋局第一海洋研究所,青岛266061;中国科学院生态环境研究中心,北京100085;三峡大学,宜昌443002【正文语种】中文近30多年来,随着长江流域经济的迅猛发展和城市化进程的加快,工农业废水和生活污水不断增加,加之三峡水库和引江济太等工程的实施,进入长江口及其邻近海域的水、沙、盐发生明显变化,长江口已成为我国沿海水质恶化范围最大,富营养化最严重、赤潮多发的水域之一[1- 4]。
长江口是淡水与海洋生物栖息地之间的生态交错区,该区域的环境因子变化与河流和海洋均有差异,具有自己的特殊性,而河口区的浮游植物是长江口水生生态系统的重要初级生产者,也是河口生态系统中食物链的重要环节,它们为水体和底栖的动物提供直接的食物来源。
因此,开展三峡正常蓄水后长江口及其邻近海域水环境理化因子和浮游植物生态学研究,有利于分析上游水利工程运行对长江口及其邻近海域生态环境的短期效应[5]。
喀斯特深水水库叶绿素a与环境影响因子关系的研究_以阿哈水库为例
9812
安徽农业科学
2011 年
低,高藻类生长率也不一定能导致高现存量,因为高平流损 失率大大抵消了藻类的生长率[10]。6 ~ 8 月份为贵州的雨 季,库区为增强蓄水能力,下游会开闸放水增加下泄流量, 导致库区藻类的损失率大于其生长率,使得库区整体藻类 的生物量水平降低,导致叶绿素 a 含量降低。9 月份叶绿素 a 含量出现峰值,可能与雨季营养盐的输入有关。10 月叶 绿素 a 含量急剧降低,可能是由于天气的剧烈变化导致上 层水体温度降低、密度增大而下沉,水体发生垂直交换,出 现“翻湖”现象,导致叶绿素 a 含量降低。另外,叶绿素 a 含 量具有明显的季节变化,其变化趋势为春季 > 夏季 > 秋季 > 冬季,春季月平均值为 40 mg / L,达全年最高值,冬季为全年 最低( 10 mg / L) 。
叶绿素a是藻类生物体的重要组成成分之一水体中叶绿素a含量的高低与藻类的种类数量等密切相关是藻类现存量的重要指标湖泊水体中叶绿素a含量及其动态变化反映了水体中藻类的丰度生物量及其变化规律同时也反映了水域初级生产者通过光合作用合成有机碳的能力是湖泊生态系统生物链的基本结构参数也是反映湖泊水体营养状况的一个客观生物学指标是湖泊富营养状态评价中最为重要的指标此研究叶绿素a含量的全年变化及其环境影响因子对认识湖泊富营养化机理具有重要意义
安徽农业科学,Journal of Anhui Agri. Sci. 2011,39(16) :9811 - 9814
责任编辑 杨莹莹 责任校对 卢瑶
喀斯特深水水库叶绿素 a 与环境影响因子关系的研究
———以阿哈水库为例
薛 飞,夏品华* ,林 陶,冯业强,张邦喜,蒋 谣,金春洁
( 贵州师范大学贵州省山地环境信息系统与生态环境保护重点实验室,贵州贵阳 550001)
典型湖库叶绿素a含量测定及富营养化分析
典型湖库叶绿素a含量测定及富营养化分析
吴昊;陈珍;赵桂芳;李艳
【期刊名称】《安徽化工》
【年(卷),期】2024(50)1
【摘要】水体富营养化是由自然因素和人为因素的共同作用造成的,其影响水体中营养盐的含量,导致淡水湖泊中氮、磷、钾等元素含量逐渐升高,从而使藻类植物过度增殖。
叶绿素a含量是评价水体富营养化状态的重要指标之一。
对我国典型大型湖库丹江口水库6个点位的地表水水体中叶绿素a含量进行了提取测定。
利用综合营养状态指数法计算丹江口水库营养状态指数。
结果表明,6个点位的地表水中叶绿素a浓度范围在1.17~4.31μg/L之间,综合营养状态指数在32.6~38.1之间,湖库营养状态等级总体上处于中营养状态,有进一步富营养化的风险。
【总页数】4页(P129-131)
【作者】吴昊;陈珍;赵桂芳;李艳
【作者单位】长江流域生态环境监督管理局南水北调中线水源生态环境科学研究中心;汉江师范学院
【正文语种】中文
【中图分类】X524
【相关文献】
1.研磨法与冻融法测定湖库叶绿素a的方法探讨
2.湖光岩玛珥湖叶绿素a与水质因子的相关分析及富营养化评价
3.酢浆薯和乌卢库中叶绿素含量的测定
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5.吉林省典型湖库中无机氮含量变化规律初探
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三峡水库小江回水区不同TNTP水平下氮素形态分布和循环特点
J. Lake Sci.(湖泊科学), 2009, 21(4): 509-517. E-mail: jlakes@©2009 by Journal of Lake Sciences三峡水库小江回水区不同TN/TP水平下氮素形态分布和循环特点∗李哲, 郭劲松∗∗, 方芳, 张超, 盛金萍, 周红(重庆大学三峡库区生态环境教育部重点实验室, 重庆 400045)摘 要:TN/TP的变化是水中浮游植物营养结构特点的重要反映. 对2007年3月至2008年3月三峡水库小江回水区的TN、TP和TN/TP的跟踪观测结果进行总结, 发现小江回水区TN平均浓度为1553±43μg/L, TP平均浓度为61.7±2.7μg/L. 二者季节变化过程相似, 但季节差异明显: 2007年春季保持较低水平, 在春末夏初出现较大幅度的增加, 并在夏季达到全年的较高水平, 入秋后TN、TP浓度逐渐下降, 但入冬后继续缓慢上升. 研究期间TN/TP平均值为30.6±1.4, 总体表现为磷素限制, 且季节变化不显著. TN与TP显著正相关, 说明氮、磷输入和输出的途径大体相同. TP的波动是调控该水域TN/TP的主要因素. 对不同TN/TP 水平下各形态氮素和TP、TN/TP的相关性分析发现, 当TN/TP≤22时, TN是调控水体营养结构特点的主要因素, 生物固氮作用有可能发生以调节TN/TP、消纳水中相对丰足的TP. 当22 < TN/TP < 32时, 通过对NO3--N的利用、摄取以实现对氮素有机合成的生态过程较为明显. 而当TN/TP≥32时, 较低的TP含量水平可能使氮素的有机合成过程受到抑制, NH4+-N有可能是影响该状态下氮素循环的关键因子. 研究认为, 强降雨和强径流过程往往使回水区段营养物输入强度加大但同期水动力条件却不适宜浮游植物的生长, 使得在TN/TP≤22水平下, 虽TP大量输入但不适宜的水动力条件在一定程度上抑制了氮素的有机合成, NH4+-N/NO3--N则下降, 而在较高的TN/TP水平下, 水动力条件改善为浮游植物生长创造了相对稳定的物理环境, 并加速了对无机氮素的生物利用, 使TON含量及其在TN中所占比重均有所提高而NO3--N含量及其比重则明显下降.关键词: 三峡水库; 小江回水区; TN/TP; 氮素形态组成; 循环特点; 水动力条件Potential impact of TN/TP ratio on the cycling of nitrogen in Xiaojiang backwater area, Three Gorges ReservoirLI Zhe, GUO Jinsong, FANG Fang, ZHANG Chao, SHENG Jinping & ZHOU Hong(Key Laboratory of Three Gorges Reservoir Region’s Eco-Environment of Chongqing University, Ministry of Education, Chongqing 400045, P.R.China)Abstract:TN/TP ratio represents the nutrients structure for phytoplankton in aquatic ecosystem. Observed data of TN, TP and TN/TP ratio from March 2007 to March 2008 in Xiaojiang backwater area in Three Gorges Reservoir were summarized in the paper. It was found that mean value of TN is1553±43μg/L, while that of TP was 61.7±2.7μg/L. Although both TN and TP showed remarkable seasonal variability, their variations were approximately the same. Generally, they were low in early spring while suffered a sharp increase in the late spring and reached a maximum level in the summer due to the frequent storm. Concentrations of both TN and TP decreased in the autumn while increased again in the late winter. Average ratio of TN/TP was 30.6±1.4 and indicated a phosphorus-limitation in the XBA generally. The significant positive correlation between TN and TP indicated that both nutrients might have the same importing and exporting approaches to the water area. TP was major nutrient that controls TN/TP level. When TN/TP≤22, nitrogen is control factor and the relatively intensive TP input can result in the decrease of TN/TP ratio. Nitrogen fixation might occur to overcome the surplus phosphorus in water column. When 22<TN/TP<32, TP manipulated nutrients that controlled the∗中国科学院西部行动计划项目(KZCX2-XB2-07-02)和重庆市重大科技专项(CSTC2006BA7030)联合资助.2008-11-11收稿;2008-12-15收修改稿. 李哲, 男, 1981年生, 博士研究生; E-mail: Lizhe1981@.∗∗通讯作者; E-mail: Guo0768@.J. Lake Sci.(湖泊科学), 2009, 21(4) 510TN/TP ratio. It was also anticipated that the organic anabolism loop from nitrate to PON might be the dominant process in nitrogen organic anabolism. When TN/TP≥32, low TP would considerably prohibit the organic anabolism process, while ammonia might become the potential significant factor that impacted on the pattern of nitrogen cycling. It was suggested that due to the relatively short hydraulic retention time in XBA, nitrogen cycling would not be influenced by TP but also impacted by the hydrodynamic condition. Intensive nutrients loadings that increased TP were due to the relatively heavy precipitation and surface runoff in XBA, followed by the unstable physical living environment for planktonic communities, while the decrease of TP indicated the feasible living environment, stimulated the organic anabolism process of nitrogen.Keywords: Three Gorges Reservoir; Xiaojiang backwater area; TN/TP ratio; forms of nitrogen; characteristic of nitrogen cycling; hydrodynamic condition氮、磷是浮游植物生长的关键生源要素. 在水体富营养化过程中, 氮、磷等营养物的大量输入与积累是造成水体生产力水平迅速提高的主要原因[1], 但由于不同浮游植物生长所需营养物比例关系各不相同[2-3], 氮、磷要素相对丰度(TN/TP)的季节变化将改变水中营养物限制性特征[4], 成为调控浮游植物生长交替的关键因素之一[2-4]. Downing认为, TN/TP在很大程度上表征了湖泊受纳氮、磷输入负荷的比例关系, 反映了营养物输入对湖泊营养结构的影响, 湖泊营养水平随TN/TP的降低而提高[5]. Quriós进一步分析了水相中NH4+-N同NO3--N相对丰度变化与TN/TP的潜在联系, 强调NH4+-N/NO3--N随水体营养水平的提高而升高[6-7]. 近年来, 越来越多的研究已不满足于仅停留在对水体氮、磷限制性特点的定性评判上[8-9], 虽然Reynold强调TN/TP的变化对浮游植物群落演替的调节并不显著[10], 但作为湖泊营养物限制性特征的反映, 大量调查发现, TN/TP的变化在影响浮游植物生长的同时[11], 也将显著改变生源要素在水相中的形态分布与循环过程[6-7].三峡成库后, 库区次级河流回水区段的富营养化问题颇受关切. 近年来围绕着库区次级河流回水区段浮游植物群落组成与季节变化特点展开了大量的调查与研究[12-13], 对水动力条件下的富营养化发生发展特点进行了分析探讨[14-15]. 有观点认为三峡库区次级河流回水区段水体普遍受磷素的限制[16], 但在这一独特的过渡型生态系统中, TN/TP同浮游植物生长和生源要素赋存形态及其循环过程的潜在联系尚不明晰. 对太湖、巢湖、东湖等长江中下游地区浅水湖泊群的研究结果认为上覆水体中浮游植物的繁盛加速了对表层水体磷素的生物利用, 并促进沉积层磷素的释放, 进而造成了水体TN/TP的下降[17-18]. 但物理背景完全不同的三峡库区次级河流回水区段, 没有浅水湖泊自然演进过程形成的营养物丰厚的沉积层以满足浮游植物生长对营养物的需求; 水文条件上受人工调蓄和天然河道径流过程交叉影响, 同浅水湖泊亦有天壤之别. 因此, 浅水湖泊中TN/TP对氮、磷循环的影响机制还很难于合理阐释三峡库区次级河流回水区段的水华现象.笔者所在课题组自2006年底开始, 在三峡库区较典型的小江流域回水区段对水体富营养状态及过程进行了持续跟踪研究. 文献[19]对2007年3月至2008年3月氮素赋存形态与季节变化过程进行了分析. 本文将着重探讨该时期小江回水区TN/TP的季节变化过程, 结合氮素赋存形态与季节变化特点, 分析该水域各形态氮素同TP、TN/TP的相互关系, 对不同TN/TP水平下小江回水区氮素形态组成和循环特点进行初步研究.1 研究区域与研究方法1.1 研究区域与采样方案小江流域(图1), 介于北纬30°49′-31°42′, 东经107°56′-108°54′之间, 流域面积5172.5km2, 下游河口距三峡大坝247km, 是三峡库区中段、北岸流域面积最大的次级河流. 三峡水库蓄水至156m后, 小江回水区延伸至开县渠口镇境内, 长约60km. 但考虑回水区末端受到156-145m水位涨落的影响, 本研究选择145m以下的永久回水区: 养鹿乡至小江河口, 约40km河段作为研究区域(图2). 为全面反映小江回水区河段水力条件, 并综合考虑沿岸场镇排污的影响, 笔者在小江回水区段共布置5个采样断面, 分别为: 渠马渡口(N31°07′50.8″, E108°37′13.9″)、高阳平湖(N31°5′48.2″, E108°40′20.1″)、黄石镇(N31°00′29.4″, E108°42′39.5″)、双江大桥(N30°56′51.1″, E108°41′37.5″)和小江河口(N30°57′03.8″, E108°39′30.6″). 各断面李 哲等: 三峡水库小江回水区不同TN/TP 水平下氮素形态分布和循环特点511采样点均位于河道深弘线处, 每月2次采集水深0.5m 、1m 、2m 、3m 、5m 、8m 处共6个测点的水样, 采样时间控制在采样当日09:30至16:30. 除现场测试指标外, 对上述不同深度水样进行等量混合, 混合后水样于48h 内完成所有指标的分析测试工作.1.2 测试分析与数据处理方法测试指标包括: 氨氮(NH 4+-N)、硝态氮(NO 3--N)、亚硝态氮(NO 2--N)、溶解性凯氏氮(DKN)、总凯氏氮(TKN). 其中, TKN 为混合水样直接进行消解、测试, 其余指标的测试水样均预先通过0.45μm 纤维滤膜抽滤处理. 另外, TKN 包括总有机氮(TON)、溶解态形式存在的NH 4+-N [20], 也包含了可能吸附于无机颗粒或胶体表面的颗粒态氨氮(PNH 3)[1], 但由于PNH 3吸附量有限且易受水质理化特征的干扰[1,21], 本研究对水相中的PNH 3不予考虑[21]. 根据文献[21], 本研究中各形态氮素的计算关系式如下:溶解态有机氮(DON)=DKN -NH 4+-N; 溶解态无机氮(DIN)=NH 4+-N+NO 3--N+NO 2--N; 颗粒态有机氮(PON)=TKN -DKN; 总有机氮(TON)=DON+PON; 总氮(TN)=DIN+DON+PON.所有指标的分析测试方法参考文献[20]进行. 各采样断面测试结果录入SPSS 进行统计分析. 为使相关性分析和回归分析稳定, 减少分析误差, 本研究将变量进行对数化处理, 并采用局部加权回归方法(LOESS 拟合, 核函数为Tricube)对各次采样数据进行回归平滑, 说明数据序列的总体变化特点. 本研究选择2007年3月-2008年3月期间采集的5个断面总共125个数据样本进行分析. 根据全年气温、水温变化情况并参照重庆地区季节变化规律[22], 对研究期间季节变化进行定性划分为: 春季3-5月上旬; 夏季5月中旬-9月中旬; 秋季9月下旬-11月下旬; 冬季12月-次年2月. 2 结果分析2.1 回水区氮、磷浓度的季节变化过程2007年3月至2008年3月, 小江回水区TN 的平均浓度为1553±43μg/L, 变化范围为664-3239μg/L. TP 平均浓度为61.7±2.7μg/L, 变化范围为12.0-191.0μg/L(表1). TN 、TP 的季节变化过程类似(图3), 但季节差异明显. 2007年春季, 小江回水区TN 、TP 均保持在相对较低水平, 期间TN 、TP 平均值分别为1098±60μg/L 、57.0±7.8μg/L. 受入春后首场强降雨影响, 4月初TN 、TP 普遍增加, 其中TP 的增幅尤为显著. 在5月蓝藻水华期间, TP 浓度没有明显升高, 但TN 浓度却受蓝藻生物固氮的影响显著提高[27]. 进入夏季后, TN 、TP 逐渐上升, 夏季TN 、TP 均值分别为1693±79μg/L 、62.3±5.2μg/L. 夏末TN 、TP 水平普遍下降, 但入秋后二者均开始缓慢升高, 在2008年2月、3月间达到全年的最高水平, 2008年3月TN 、TP 平均值分别达到2217±192μg/L, 89.5±15.4μg/L. 根据Wetzel 提供的湖泊、水库营养状态划分标准[1], 研图1 小江流域水系Fig.1 Drainage system of Xiaojiang watershed图2 养鹿-小江河口回水区段采样点分布 Fig.2 Sketch map of Xiaojiang backwater areaJ. Lake Sci .(湖泊科学), 2009, 21(4)512 究期间小江回水区96.0%的TN 样本和90.4%的TP 样本超过中营养状态的浓度界限(TN ≥753μg/L, TP ≥26.7μg/L), 而34.0%的TN 样本和22.6%的TP 样本高于富营养状态的相应浓度值(TN ≥1875μg/L, TP ≥84.4μg/L), 小江回水区总体上处于中-富营养状态.表1 小江回水区TN 、TP 和TN/TP 统计结果*Tab.1 Results for the concentration level of TN, TP and TN/TP in Xiaojiang backwater area全年(n =125) 春季(n =35) 夏季(n =35) 秋季(n =25) 冬季(n =30)均值 1552±43 1417±110 1693±79 1386±55 1686±58 变化范围 644-3239 644-3239 659-2671 1014-2089 1087-2302TN (μg/L) S.D. 484 651 468 274 315 均值 61.7±2.7 66.3±7.4 62.3±5.2 47.6±2.7 67.3±2.8 变化范围 12.0-191.0 12.0-191.0 22.0-129.0 29.0-82.0 44.0-92.0TP (μg/L) S.D. 30.5 43.7 31.1 13.4 15.4均值 30.6±1.4 33.9±4.2 31.5±2.0 30.3±1.4 26.2±1.3变化范围 6.8-87.3 6.8-87.3 13.5-61.5 19.1-52.8 12.7-40.8TN/TP S.D. 15.3 24.7 11.7 6.9 7.0* n 为样本数.2.2 氮、磷相对丰度的季节变化过程 研究期间, 小江回水区TN/TP 平均值为30.6±1.4(表1), 变化范围为6.8-87.3. 2007年3月, 小江回水区TN/TP 保持在全年最高水平(图4), 但4月TN/TP 陡然下降至全年最低水平, 4月末回水区各采样断面TN/TP 平均仅为8.8. 此后回水区TN/TP 逐渐回升, 在7月末、8月初虽略有下降, 但入秋后TN/TP 均基本保持在20-40之间. 统计检验表明小江回水区TN/TP 全年季节间差异并不明显, 但春季TN/TP 的变幅却是各季节最大的. 根据Guildford 等提出的水中营养物限制性分类标准[8]: TN/TP ≥50(摩尔比, 换算成质量比约为22.6)为磷限制状态, 而TN/TP ≤20(摩尔比, 换算成质量比约为9.0)为氮限制状态, 研究期间70.4%的TN/TP 处于磷限制状态, 仅3.2%的数据样本处于氮限制状态. 虽然研究期间小江回水区总体处于磷限制状态, 但氮限制状态的存在表明研究期间营养物限制状态交替的情况可能存在, 并有可能对浮游植物生长和群落演替产生影响.3 讨论参照Guildford 的营养物限制性标准[8], 将研究期间小江回水区TN/TP 划分为以下三个水平: TN/TP ≤22(质量比, 下同)、22<TN/TP <32和TN/TP ≥32. 表2提供了在上述状态下各形态氮素以及TP 的平均浓度和变化范围, 图5反映了不同TN/TP 水平下的氮素组成情况.图3 小江回水区TN 、TP 浓度季节变化过程 Fig.3 Scatter dots of the variation of total nitrogen and total phosphorus李 哲等: 三峡水库小江回水区不同TN/TP 水平下氮素形态分布和循环特点513研究期间, 小江回水区TN 与TP 呈显著正相关关系(表3), 表明小江回水区氮、磷输入和输出的途径大致相同. 由于磷素属典型的沉积型循环[23], 除城镇生活污水与工业废水外, 水相中TP 最主要来源是流域矿质颗粒的随流输移和陆源输入[21], TP 含量的高低反映了该水域营养物输入负荷强度的大小[5,24]. 研究期间, TN/TP 与TN 无明显统计关系, 但同TP 总体呈较强的负相关关系, 其log-log 线性模型斜率为-0.725, LOESS 拟合近似于3次多项式的曲线形式(图6), 同Downing 、Quriós 等的研究结果一致[5-6], 说明磷素的波动是调控小江回水区TN/TP 的主要影响因素[5]. 另外, NH 4+-N 同TP 和TN/TP 无显著相关性, 而NO 3--N 与TP 显著正相关但同TN/TP 显著负相关(表3), 且NO 3--N 为水相中氮素的主要赋存形态, 说明NO 3--N 是小江回水区氮素输入的主要形式, 且和TP 的输入途径可能相同.当TN/TP ≤22时, 水相中TP 含量明显高于其余两种TN/TP 水平下的TP 含量(表2), 说明该状态下营养物输入负荷较高. 较高的TP 浓度是使该状态下TN/TP 保持在较低水平的主要原因[5]. 研究发现该状态下TN/TP 同TP 无显著统计关系, 但TN 同TN/TP 显著正相关(图7), TN 的增加或减少是改变TN/TP 的关键, 表明在营养物输入强度较大的情况下, TP 相对丰足使TN 成为影响小江回水区营养结构特点的主要因素, 该状态下系统将有可能通过自身的生物固氮作用刺激TN 含量的增加, 调节TN/TP 以消纳相对过量的TP [4,11,24], 研究期间在TN/TP ≤22时出现了固氮型蓝藻的生长证实了上述推断[27], 同时Smith 亦认为TN/TP ≤22是固氮型蓝藻占优势的主要标志[24].表2 不同TN/TP 水平下各形态氮素和TP 的平均浓度与变化范围*Tab.2 Mean value and range of TP and different forms of nitrogen under different TN/TP ratiosTN/TP ≤22(n 36) 22<TN/TP <32(n 46) TN/TP ≥32(n =43) 均值 92.6±4.5 60.5±3.1 37.1±2.4TP 变化范围 41.0-191.0 27.0-130.0 12.0-75.0均值 1476±87 1616±74 1550±66TN 变化范围 644-2671 659-3239 748-2592 均值 297±33 289±26 325±39NH 4+-N 变化范围 78-902 15-737 34-1036 均值 793±50 724±44 613±37NO 3--N 变化范围 213-1344 18-1606 40-1087 均值 25.4±2.5 17.9±2.9 20.5±2.6NO 2--N 变化范围 2-55 0.0-116.0 0.0-77.0均值 184±29 342±39 274±45DON 变化范围 9-639 5-1207 0-1045均值 177±27 242±35 317±49PON 变化范围 6-798 13-1063 8-1523* 单位为μg/L, n 为样本数.图5 不同TN/TP 水平下氮素组成情况 Fig.5 Composition of TN under different TN/TP ratio 图4 小江回水区TN/TP 的季节变化情况Fig.4 Scatter dot of the variation of TN/TP ratioJ. Lake Sci .(湖泊科学), 2009, 21(4) 514表3 研究期间小江回水区不同TN/TP 水平下各形态氮素同TP 、TN/TP 的相关系数矩阵Tab.3 Martix of correlation coefficients among different forms of nitrogen, TP and TN/TP ratios全年数据 NH 4+-N NO 3--N NO 2--N DON PON TN TP 4+NO 3--N - 1.000 NO 2--N - - 1.000DON - - - 1.000 PON - - - - 1.000 TN 0.453** 0.453* - 0.461**0.416** 1.000 TP - 0.445** -0.226* - - 0.464** 1.000 TN/TP - -0.219*-0.192* - - - -0.813* TN/TP ≤22 NH 4+-N NO 3--N NO 2--N DON PON TNTP NH 4+-N 1.000 NO 3--N - 1.000 NO 2--N -0.434** -0.437** 1.000 DON - 0.398*-0.348* 1.000 PON - - - - 1.000 TN 0.703** 0.749** -0.414* 0.543**0.506** 1.000 TP - 0.390*- - - 0.479** 1.000 TN/TP 0.580** 0.402* -0.544**0.337* 0.451** 0.594** - 22<TN/TP <32 NH 4+-N NO 3--N NO 2--N DON PON TN TP 4+NO 3--N - 1.000 NO 2--N- - 1.000 DON - - - 1.000 PON - 0.416** 0.295* - 1.000 TN 0.380** 0.560**- 0.387**0.629** 1.000 TP 0.303* 0.551** - 0.370* 0.612** 0.938** 1.000 TN/TP - - - - - - -0.442**TN/TP ≥32 NH 4+-N NO 3--N NO 2--N DON PON TN TP NH 4+-N 1.000 NO 3--N - 1.000 NO 2--N - - 1.000 DON - - - 1.000 PON - - - - 1.000 TN 0.399** - - 0.459**0.460** 1.000 TP 0.436** - - 0.351**0.468** 0.861** 1.000 TN/TP -0.296*- - - -0.362* -0.416** -0.788*** 显著性水平为0.05; **显著性水平为0.01; “-”表示无显著相关性.图6 TP 和TN/TP 的log-log 相关关系Fig.6 Scatter dot of the TP -TN/TP log-log relationship图7TN 和TN/TP 的log-log 相关关系 Fig.7 Scatter dot of the TN -TN/TP log-log relationship李 哲等: 三峡水库小江回水区不同TN/TP 水平下氮素形态分布和循环特点515当22<TN/TP <32时, TN 和TP 高度正相关, 相关系数达到0.983(表3), 但TN 同TN/TP无显著相关性而TP 同TN/TP 呈显著负相关,说明该状态下TP 取代TN 成为调控水体营养结构特点的主要因素. NH 4+-N 、NO 3--N 、DON 和PON 与TN 均有显著正相关关系, 但对相关系数的比较发现, 该状态下NO 3--N 和PON 的增加对TN 增加的贡献较大. 同时, PON 同NO 3--N 亦有显著正相关关系, 而同NH 4+-N 无明显相关性.由于磷限制状态下水相中氮素最主要的合成途径为NO 3--N →PON 和NH 4+-N →PON [1], 相比之下, 研究认为该状态下系统通过对NO 3--N 的摄取、利用以合成有机氮素的生态过程更为明显.当TN/TP ≥32时, 小江回水区水相中TP含量保持在较低水平(表2)[24], 使TN/TP 相对较高. 相关性分析发现TN 和TP 保持较强的正相关关系, 相关系数为0.861(表3). 虽然各形态氮素之间相关关系不明显, 但TN 和TP 均与DON 、PON 和NH 4+-N 显著正相关, 且DON 、PON 同TN 、TP 的相关性大于NH 4+-N(表3), 说明该状态下TP 含量同有机氮含量关系紧密. 而PON 与TN/TP 有显著负相关关系, 说明该状态下水中PON 含量下降同TN/TP 升高或TP 含量下降有关, 据此推测该状态下TN/TP 升高有使PON 含量减少的趋势, 反映出浮游植物利用无机氮素合成PON 的过程将有可能受到抑制. 结合该状态下NH 4+-N 同TN 、TP 显著正相关, 同TN/TP 显著负相关, 研究认为NH 4+-N 可能是影响该状态下上述氮素合成和循环过程的关键因子.作为湖泊营养结构的关键表征, TN/TP 变化将明显改变湖泊生境. 对不同类型湖泊的大量调查发现, TN/TP 的降低是湖泊营养水平提高的标志[5-6], 而伴随TN/TP 的降低, NH 4+-N/NO 3--N 随TN/TP 的降低而增加[6], 湖泊水体将从氧化性环境向还原性环境转变[7,25], 同时氮素循环强度亦明显提高[1], DON/PON 将随湖泊营养程度的加重而降低[1]. 但在本研究中, 小江回水区NH 4+-N/NO 3--N 随TN/TP 的增加而升高, 而DON/PON 则相应地呈现出下降的趋势(图8). 另外, 当22<TN/TP <32和TN/TP ≥32时TON(DON+PON)含量及其在TN 中所占比重相当, 且均大于TN/TP ≤22水平下的相应值, 同时PON 含量及其在TN 中所占比重在TN/TP ≥32水平下最高, 而在TN/TP ≤22水平下最低. 可以看出, 小江回水区氮素形态组成(NH 4+-N/NO 3--N 和DON/PON)随TN/TP 升高或降低而发生的变化均未表现出湖泊已有研究中所反映出的特点[1,6].根据前述分析并结合野外实地观测经验, 研究发现该区域河道型水库的独特物理背景和水动力条件在一定程度上支配着TP 的季节变化过程. 研究期间, 小江回水区TP 和作为磷素主要赋存形态的颗粒态磷(PP)同径流、降雨量均有显著的正相关关系. 换句话说, 强降雨和强径流过程在很大程度上带来了高强度的营养物输入, 使回水区TP 含量有明显升高. 由于河道型水库水体更新周期远小于湖泊(据笔者计算小江回水区145m 水位下夏季洪水季节水体更新周期仅20d 左右, 而156m 水位下冬季枯水季节更新周期为80-90d), 较强的降雨和径流过程却有可能使回水区水体更新周期过快而不适宜浮游生物生长. 因此, 在TN/TP ≤22水平下, TP 大量输入的同时, 不适宜的水动力条件有可能在一定程度上抑制了氮素的有机合成, 使得该状态下DON 、PON 含量以及它们在TN 中所占比重为比其余两种TN/TP 水平下的相应值低, 而NO 3--N 含量及其在TN 中所占比重为最高, NH 4+-N/NO 3--N 则下降. 但伴随强降雨和强径流过程的终结, TP 含量下降但TN/TP 却有所升高, 水动力条件趋于改善为浮游植物生长创造了相对稳定的物理环境, 并加速了对无机氮素的生物利用, 使得在TN/TP ≥32和22<TN/TP <32水平下, DON 、PON 含量及其在TN 中所占比重均较TN/TP ≤22时的相应值高, NO 3--N 含量及其在TN 中所占比重则明显下降. 但目前的研究暂无法解释以下两个现象:图8 不同TN/TP 下主要氮素形态相对丰度变化情况Fig.8 Varation of relative abundance of major forms ofnitrogen under different TN/TP ratioJ. Lake Sci.(湖泊科学), 2009, 21(4) 516(1)当TN/TP≤22时, 较强的强降雨和径流过程使TP含量增加, NO3--N含量亦明显增加, 回水区中无机氮(DIN)较为丰富. 虽然生物固氮作用的发生被认为是为了消纳该状态下系统中相对丰足的TP, 但从氮素形态组成上看, 该状态下并不存在无机氮的相对不足而迫使蓝藻通过固氮作用满足自身生长的物质条件[26], 这同生物固氮研究中的普遍认识[26]有一定矛盾. 同时, 该状态下NO2--N同各形态氮素和TN均显著负相关, 且DON与NO3--N有显著的正相关关系, 研究推测生物固氮的产生可能同无机氮素的生物可利用性密切相关, 并将很可能改变该状态下的氮素循环模式, 但由于缺乏更多的信息, 目前尚难以就上述问题作进一步阐释.(2)当TN/TP≥32时, 虽然研究认为NH4+-N对该状态的氮素循环有明显影响, 但NH4+-N在氮素合成环和分解环中所扮演的角色并不明晰. 另外, 该状态下TN同TN/TP有显著的负相关关系(表3、图7), 表明除TP影响TN/TP的变化外, TN含量的改变亦同水体磷限制程度的变化有密切联系. 但目前的研究仍无法揭示其潜在的生态机制.4 结论研究期间, 小江回水区TN的平均浓度为1553±43μg/L, TP平均浓度为61.7±2.7μg/L, 回水区总体处于中-富营养状态. TN、TP的季节变化过程类似, 但季节差异明显, 其基本变化过程是: 2007年春季保持相对较低水平, 受入春后暴雨的影响在春末夏初出现较大幅度的增加, 在夏季达到全年的较高水平, 入秋后TN、TP浓度逐渐下降, 但入冬后继续缓慢上升. 研究期间, TN/TP平均为30.6±1.4, 表现为磷素限制, 全年季节变化并不明显, 但在春季变幅较大. 该水域氮、磷输入、输出的途径大致相同, TP的波动是调控小江回水区TN/TP的主要影响因素.当TN/TP≤22时, TN是影响小江回水区营养结构特点的主要因素, 生物固氮作用有可能发生以调节TN/TP, 消纳相对丰足的TP. 当22<TN/TP<32时, TP取代TN成为调控TN/TP的主要因素, 系统通过对NO3--N的摄取、利用以合成有机氮素的生态过程较明显. 当TN/TP≥32时, TP含量保持在较低水平, TP和TN/TP对有机氮含量影响显著. 研究推测TN/TP的升高有使氮素有机合成受到抑制的潜势, NH4+-N 有可能是影响TN/TP≥32水平下氮素合成和循环过程的关键因子.小江回水区过渡型生态系统的独特物理背景使得不同TN/TP水平下氮素形态组成和循环过程带上了水动力的烙印: 强降雨和强径流过程使回水区段营养物输入强度加大, 水中TP含量提高但水动力条件却不适宜浮游植物的生长, 有机氮含量及其在TN中所占比重随TP含量的升高和TN/TP的下降而下降. 但伴随强降雨和强径流过程的终结, TP含量下降但TN/TP却有所升高, 水动力条件趋于改善为浮游植物生长创造了相对稳定的物理环境, 加速了对无机氮的生物利用, 使TON含量及其在TN中所占比重升高, NO3--N含量及其在TN中所占比重则明显下降. 但是目前的研究上尚未能就TN/TP≤22时生物固氮作用的产生机制以及TN/TP≥32水平下TN对TN/TP的调控作用等现象做进一步的阐释.5 参考文献[1]Wetzel RG. Limnology: Lakes and river ecosystems. CA: Academic Press, 2001: 207-210.[2]Tilman D. 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三峡水库蓄水后的浮游植物特征变化及影响因素
第15卷 第2期2006年3月 长江流域资源与环境Resources and Environment in the Yangtze Basin Vol.15No.2 Mar.2006 文章编号:100428227(2006)022*******三峡水库蓄水后的浮游植物特征变化及影响因素张 远,郑丙辉,刘鸿亮(中国环境科学研究院河流与海岸带环境研究室,北京100012)摘 要:根据2003年10月和2004年4月的水生生物调查,对三峡库区二期蓄水后的浮游植物组成与分布变化进行研究,探讨水力学与营养盐条件变化对库区浮游植物结构与数量的影响。
结果表明,库区浮游植物以硅藻类为优势种,2003年10月数量介于2.02×104~31.6×104个/L之间,与未蓄水前相比无明显变化,2004年4月浮游植物种类与数量发生较大变化,部分断面浮游植物数量显著增加,总体介于3.18×104~16288×104个/L之间。
通过对浮游植物与水力学条件、营养盐水平的关系分析,发现蓄水前后水动力学条件的变化与所形成的空间差异是造成浮游植物变化的关键因素,而偏高的营养盐水平则为浮游植物的生长创造了有利条件。
为此,根据流速差异将库区水体划分为河流型水体、过渡型水体、湖泊型水体三种类型,对比分析表明过渡型水体和湖泊型水体的浮游植物数量在二期蓄水后增加较多,它们是三峡库区富营养化暴发的敏感区域。
关键词:三峡水库;蓄水;浮游植物;水力条件文献标识码:A 浮游植物是水生态系统的组分之一,是水体初级生产者,其群落结构与数量对水体生态系统的演替和发展影响较大[1]。
水库在兴建和形成过程中,由于水动力学条件的变化,浮游植物的种属和数量通常会发生改变,甚至会出现“疯长”,并导致水华爆发[2,3]。
因此,掌握其变化特征对于水库的富营养化防治以及实施生态管理都具有重要的意义。
三峡工程是我国在建的最大水利工程,于2003年6月开始二期蓄水,水位抬升60m以上,水位线达到135 m。
三峡水库小江回水区春季初级生产力
Ab t c:D r gA r n yi 0 0 h r aypout ni eXaj n ie ak ae ra T reG re eevi sr t u n p l dMa 2 1 ,tep m r rd ci t ioi gRvrbcw tr e , he ogsR sror a i i a n i o nh a a
分布特征及其与光强、 叶绿素 a 浓度( h u 、 C / ) 水温、 . 二氧化碳分压( C 2 等影响 因素的相关关系. pO) 结果表明,、 月份小江 回水 45
区的水柱总初级生产力( P 分别 为 12 . 、3 5 0 gO / m G P) 9 7 5 12 . m 2 ( ・d , 均值 为 1 2 . mgO / m d 总 呼吸 作用 )平 66 3 2 ( 2・ ); ( R) G 分别为 1 3 . 、0 2 5 g0 / m ・ ) 平均值为 15 .mg0 / m d ; 0 7 5 16 .r 2 ( a d, 00 O 2 ( ・ ) 总净 生产 力( N 分别 为 80 O 22 5 g G P) 9 . 、6 .r a
而减小. 相关分析结果表明 , P同光强( ) C 1a呈显著正相关关 系 , , 和 h. 建立相应 的线性 回归模型分 别为 : P=0 14 h0. 01 2 8, 7 P 0 1—0. 1 R =O. 4 . 0 3, 9 2
.
关键词 : 三峡水库 ; 小江 ; 浮游植物 ; 初级生产力
wa a u e sn h lc - i — o t t o . T e d srb to e t r s a d r lto s i s wi ih n e st s me s r d u i g t e b a k wh t b t e meh d e l h it u in f au e n e a in h p t lg ti t n i i h y,c l r p y la hoo h l —
官厅水库夏季叶绿素a浓度短时分布特征
官厅水库夏季叶绿素a浓度短时分布特征作者:张竞予鱼京善李占杰张跃武刘苑来源:《南水北调与水利科技》2017年第02期摘要:分析官厅水库夏季(8月份)叶绿素a浓度短时变化特征,对于水库水体富营养化研究具有重要意义。
利用以分钟为步长的水温、水深及叶绿素a浓度实测数据及气象数据,对叶绿素a浓度垂向及昼夜变化特征进行了分析。
结果表明:叶绿素a浓度最高值是表层浓度的1.5~2倍,其出现位置与温度跃层位置基本一致。
叶绿素a浓度具有昼夜周期性变化特征。
白昼,温度跃层以上叶绿素a浓度随水深增加逐渐增加,在温度跃层以下,随水深增加逐渐降低;夜间,温跃层以上叶绿素a浓度基本稳定不变,在温度跃层以下与白昼变化趋势相同。
表层水体叶绿素a浓度夜间大于白天,且与光照及表层水温呈负相关。
水库叶绿素a浓度短时分布特征主要与温度分层以及限制性营养盐磷的释放有关。
关键词:叶绿素a;温度分层;短时分布;垂向变化;昼夜变化;官厅水库中图分类号:X524 文献标识码:A 文章编号:1672-1683(2017)02-0095-06叶绿素a作为浮游植物的重要组成成分,是衡量浮游植物现存量和水体富营养化程度的重要指标。
国内外对于湖库中叶绿素a浓度时空分布研究发现,水体中叶绿素a浓度的分布主要受到温度、营养盐、光照和水动力条件的影响。
夏季由于光照、温度、降水等因素有利于藻类繁殖,成为水华爆发的高发期,并且水华的爆发是由量变到质变、由渐变到突变的状态阶跃过程,因此对夏季湖库水体叶绿素a浓度进行短时间步长监测具有重要意义。
目前叶绿素a浓度监测多采用定点采样实验室分析的方法,无法获得连续、垂向的叶绿素a浓度数据,尤其是短时间间隔、昼夜连续、多频次的监测尚不多见。
官厅水库位于张家口市怀来县和北京市延庆县界内,属于中国重要水系之一的海河流域。
孙寓姣、陈程等(2015)对官厅水库夏季水体6个采样点进行水质监测,发现夏季库区采样点总氮总磷平均浓度最高分别达到了4.27 mg/l、0.25mg/l,均超过地表湖库V类水标准最易发生水华。
三峡库区水质与其影响因素间的相关分析研究
三峡库区水质与其影响因素间的相关分析研究发布时间:2021-06-30T14:05:34.783Z 来源:《城镇建设》2021年2月6期作者:罗晗郁[导读] 本文根据三峡库区2008-2017年pH、DO、CODMN、NH3-N的监测数据以及潜在的多项水质影响因素的多方统计数据。
罗晗郁(重庆交通大学重庆 400074)摘要: 本文根据三峡库区2008-2017年pH、DO、CODMN、NH3-N的监测数据以及潜在的多项水质影响因素的多方统计数据,通过相关分析对二者两两间的单项指标进行分析,筛选出了对四项水质影响最为显著的六项因素,主要包括工业废水排放量、城镇生活污水、过闸货物量、船舶生活污水、入库输沙量、淤积量等。
关键词:三峡库区;相关分析;水质影响因素1.介绍随着我国经济的高速发展,水环境的可持续发展成为了我国十分重视的问题[1]。
三峡库区作为长江干线最为重要的一部分之一,其水质情况的好坏将直接或者间接影响长江流域的水环境状况,从而影响我国的经济发展[2]。
三峡库区的水质受到诸多因素的影响,弄清库区水质受到何种因素的影响以及水质与其影响因素间的关系十分必要,能够针对性的控制水质影响因素,做好水质污染防控工作。
2 研究对象结合国家标准和实际需要,本文选取了三峡库区的水质指标数据有pH、DO、CODMN、NH3-N。
而对水质具有影响的因素有很多,所以选取了众多潜在的水质影响因素,包括库区的工业废水、城镇生活污水、三峡过闸货物量、船舶生活污水、出入库输沙量等等。
库区的水质指标pH、DO、CODMN、NH3-N(x1,x2,x3,x4)是由的《中国环境监测水质周报》中获得,全国主要水系148个水质自动监测断面中,选择的点位是湖北宜昌南津关(三峡水库出口)。
通过将每周的数据筛选整理出每年的数据,最后将同一年的数据通过取平均值的方式得到最终每年的水质数据,选取十年间的数据(2008-2017年)。
三峡库区水质的潜在影响因素有很多,本文通过查阅相关资料筛选出了十种潜在的水质影响因素,包括降雨量、入库输沙量、出库输沙量、淤积量、工业废水排放量、城镇生活污水、三峡过闸货物量、船舶油污水、船舶油污水中石油类、船舶生活污水(y1,y2,y3,y4,y5,y6,y7,y8,y9,y10)。
三峡库首回水区水华期间污染因子变化趋势及相关性分析
2003年,三峡库区首次完成135m蓄水,部分受回水顶托的库湾和支流形成半封闭型缓流水体,水体自净能力变差,充足的营养盐更有利于藻类繁殖。
局部时段多次发生水华,威胁着三峡库区的水质安全,成为社会各界关注的焦点。
三峡库区香溪河库、湖北秭归香溪河高阳镇河段[2]先后爆发甲藻水华。
2010年,三峡库区进行175m实验性蓄水,次年3月夷陵区段太平溪库湾回水区爆发水华。
持续近一个月,本文对爆发期间水域主要污染因子和藻类生长情况进行了对比分析,总结水华与水体中主要污染因子之间的关系,为库区水华治理提供科学支撑。
2011年3月23日,三峡库区太平溪回水区水色异常,水体呈现红棕色,库湾沿岸呈团块状,中部呈现条带状。
随着时间推移,团块面积不断扩大,峰值时面积达到4万平方米。
经鉴定此次水华优势藻类为倪氏拟多甲藻,所占比例近100%。
1 材料及方法1.1 监测点位设置在太平溪库湾回水区设置三个监测点位,1#监测点位于太平溪汇入口,2#监测点位于库湾中部,3#监测点位于库湾出口处。
1.2 监测项目选取选取水温、pH值、高锰酸盐指数、溶解氧、总氮、总磷、叶绿素a、透明度和藻密度共计9项作为分析指标。
1.3 时间和频次3月23日至4月22日水华爆发期间监测实行日监测制度,每日进行采样分析。
1.4 样品采集和分析方法用有机玻璃采水器采集表层下0.5m水样,放入采样瓶中备分析。
水温、pH值、溶解氧和透明度在现场进行监测。
藻密度采用鲁格试剂固定。
分析采用国家或行业标准方法,有关分析操作按照《水和废水监测分析方法》(第四版增补版)要求执行。
2 结果与分析2.1 结果统计从空间分布分析,藻密度和污染因子浓度从太平溪汇入口回水区向三峡主库区方向呈下降趋势。
主要由于太平溪春季径流量 较少,对回水区污染因子稀释作用较弱,造成污染物聚集。
随着向三峡主库区延伸,水面开阔,库容量加大,水体交换能力加强,对污染因子的稀释和降解作用明显提高,藻密度和污染物浓度下降。
三峡水库典型支流上游区和回水区营养状态分析
关键词 : 峡水库 ; 流 ; 三 支 回水 区 ; 营养 状 态
Tr p i s a u n lss o h p e t a a d b c wa e r a i y ia r u a i s, o h c t t s a a y i f t e u p r s r m n a k t r a e n t pc lti t r e b e T r e Go g s Re e v i h e re s ror
ZHA NG he g , S n SONG a 一 ZHAN G ’ ZEN G n D n’ Ke Fa hm & LIDou uo g
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( : h n qn c d m n i n na c n e C o g i 0 7, R C i ) 1 C o g i A a e y o E vr me tl i c , h n qn 4 1 4 P . hn g f o Se g 1 a ( : ol eo eo rea dE vrn n ,S uh et nv ri ,C o g i 0 7 6, 2 C l g fR s u c n n i me t o tw s U ies y h n qn 4 0 1 P兄 C ia e o t g hn ) ( : ui s i n i n n l ntr g Sain o h n qn ,C o g ig4 8 0 P R C ia 3 F l g Di r t v o me t n tc E r a Mo i i tt C o g ig h n qn 0 0 0, . hn ) on o f
Ab ta t h o g a s r c :T r u h s mpl g a d a ay i g i y c lt b tre fTh e r e s r or a a tr ft e w tr q a i n i n n l zn n 5 tpia r u a is o r e Gog s Re e v i ,p r mee s o h a e u l y a d n i t
富营养化湖泊叶绿素a时空变化特征及其影响因素分析
富营养化湖泊叶绿素a时空变化特征及其影响因素分析毛旭锋;魏晓燕【摘要】The current study analyzed the spatial and temporal distribution characteristics of chlorophyll a based on the bimonthly monitoring data in the Ulansuhai Lake from May to November in 2013. Correlation between chlorophyll a and other factors including TN, TP,NH4--N, NO3--N, COD, pH and TOC were also analyzed to find the influencing factors of chlorophyll a. Results indicate that the concentration chlorophyll a was reduced along with water flowing from North to South. The peak concentration and the lowest concentration of chlorophyll a occurred in July and November, respectively. Except for indicator COD, other factors present a certain correlation with chlorophyll a. Negative correlation appeared in TOC and pH and positive correlation occurred in TP, TN, NH4--N and NO3--N. There is no primary factor that dominate the concentration of chlorophyll a in the water. The current research may provide scientific basis for eutrophication control and water resources management of eutrophic lakes in arid region.%基于内蒙古乌梁素湖区20个监测点5、7、9、11月的监测数据,分析水体中叶绿素a浓度时空变化情况。
三峡库区香溪河水体营养状态变化分析
三峡库区香溪河水体营养状态变化分析杨霞;王攀菲;李建华【摘要】为了系统了解三峡水库175 m蓄水运行后坝前最大支流香溪河水体营养状态变化,为水库水环境管理提供技术支撑,利用2011~2016年香溪河水体营养状态指标长系列的野外观测资料,分析了香溪河营养状态相关指标叶绿素a、总磷、总氮、透明度、高锰酸盐指数及综合营养状态指数动态变化.结果表明:香溪河水体综合营养状态指数年内呈先增大后减小的变化过程,最大值出现在每年4~9月间,最小值通常出现在水库高水位运行期11月至次年1月,2011~2016年,年均水体综合营养状态指数总体较为稳定,除2014年呈轻度富营养状态外,其他年份均为中营养状态,变化范围为45.57~52.62;香溪河水体氮磷营养丰富,年均值变化范围分别为1.41~2.06,0.13~0.20 mg/L,远高于国际上水体富营养化TN、TP浓度阈值;2011~2016年,总磷浓度年均值变化不大,总体有增大的趋势,需要引起关注;叶绿素a、透明度、高锰酸盐指数年际间总体变化不大.%In order to understand the nutritional status variation of the Xiangxi River,the largest tributary in the front of Three Gorges Reservoir (TGR) after 175 m impoundment,and provide technical support for the reservoir water environment manage-ment,by using the long series of field measured data from 2011 to 2016,the dynamical variations of some eutrophication indica-tors,such as Chl-a,TP,TN,SD,CODMn,comprehensive nutritional status (TLI) are studied. The results show that TLI of the Xiangxi River displays a tendency of increasing first and then decreasing during a year,in which the maximum value appears from April to September and the minimum value appears in the period of high water level of TGP, from November to January of thenext year. In general,the annual TLI is stable in mesotrophic status,except for the year 2014 whose eutrophic status is light with TLI ranging from 45.57 to 52.62,the eutrophic status of the other years are moderate. The annual average TN and TP vary respectively in concentration from 1.41 to 2.06 mg/L and from 0.13 to 0.2 mg/L,far higher than the international threshold val-ues for eutrophication. The average annual TP concentration change little but display a rising tendency, which needs attention. The inter-annual Chl-a,SD and CODMnchange little in general.【期刊名称】《人民长江》【年(卷),期】2018(049)010【总页数】5页(P11-15)【关键词】综合营养状态指标;变化趋势;香溪河;三峡水库【作者】杨霞;王攀菲;李建华【作者单位】中国长江三峡集团公司三峡枢纽建设运行管理局,湖北宜昌443133;中国长江三峡集团公司三峡枢纽建设运行管理局,湖北宜昌443133;中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司,湖南长沙410014【正文语种】中文【中图分类】X171三峡水库蓄水后,库区干支流回水区水流流速减缓,引起系列生态环境变化。
三峡库区支流回水区水体分层与藻类生长
中图分类号 X52 文献标识码 A 文章编号 1673-9108(2015)05-2265-07
Water stratification and its relevance to growth of algal community at backwater area in Three Gorges Reservoir
第9卷 第5期 2015 年5 月
环境工程学报
Chinese Journal of Environmental Engineering
Vol . 9 ,No . 5 May 2 0 1 5
三峡库区支流回水区水体分层与藻类生长
付 莉1,2 张 磊1,2* 蔚建军1,2 周 川1,2 Douglas G. Haffner2,3
第5 期
付 莉等:三峡库区支流回水区水体分层与藻类生长
藻类水华爆发机制研究工作。E-mail:lifu_216@ 163. com * 通讯联系人,E-mail:zhanglei03@ aliyun. com
2266
环境工程学报
第9 卷
面流速 降 至 0. 02 ~ 0. 06 m / s[2],回 水 顶 托 作 用 显
2 研究方法
著。水体流速变缓使颗粒物携带营养盐沉积,在库
(1. 西南大学资源环境学院,重庆 400716; 2. 重庆市国际科技合作示范基地“中加三峡水域科学研究中心”,重庆 400716;
3. 加拿大温莎大学大湖环境研究中心,加拿大安大略省温莎市,N9B 3P4)
摘 要 三峡水库自 2003 年蓄水以来,库区支流形成了长短不一的回水河段,缓慢的水流和蓄积的营养盐导致回水 河段由库区蓄水之初在短时间内出现水华,逐步发展到一年内水华可维持数月。为了研究回水区水环境与水华发生的关 系,从 2013 年 4 月—12 月,对库区北岸最大支流澎溪河的长年回水区———高阳平湖进行了定点监测。监测结果显示,季节 性变化及三峡库区特殊的调度方式,导致高阳平湖水体在春、夏和秋季有明显分层。春季水华期间藻类群落结构单一,只 出现 4 门 9 属,以蓝藻门的微囊藻( Microcystis) 、绿藻门的实球藻( Pandorina) 和空球藻( Eudorina) 为主,秋季藻类结构组成 增至 7 门 52 属,优势属逐渐被硅藻门的小环藻( Cyclotella) 和针杆藻( Synedra) 取代,水体各层藻类细胞密度差异消失。研 究结果说明高阳平湖水体分层状况影响藻类生长和分布。
香溪河库湾春季影响叶绿素a的环境因子
香溪河库湾春季影响叶绿素a的环境因子杨正健;徐耀阳;纪道斌;刘德富【期刊名称】《人民长江》【年(卷),期】2008(039)015【摘要】2007年2月22日至5月29日,在三峡水库香溪河库湾内每天进行定点水质采样,监测叶绿素a浓度及相关因子随时问和水深的变化情况,对监测数据进行偏相关分析和多个相关样本检验,研究相关因子对叶绿素a浓度的影响情况.研究结果表明:在整个春季水华期间,水体中的优势藻种不断改变,叶绿素a浓度沿水深分布出现明显的分层现象,从表层至水底逐渐降低.水体中的浮游植物主要在表层至8 m 水深之间活动,在1~3m水深之间密度达到最大.相关因子对表层叶绿素a浓度随时间变化的影响程度从大到小是:气温、水温、光照、湿度、透明度、浊度、降雨量;水体中相关因子对叶绿素a浓度沿水深分布的影响程度从大到小是:水下光强、水温、浊度.【总页数】4页(P33-35,45)【作者】杨正健;徐耀阳;纪道斌;刘德富【作者单位】三峡大学,土木水电学院,湖北,宜昌,443002;中国科学院,水生生物研究所,湖北,武汉,430072;三峡大学,土木水电学院,湖北,宜昌,443002;三峡大学,土木水电学院,湖北,宜昌,443002【正文语种】中文【中图分类】TV697.2【相关文献】1.环境因子对香溪河春季藻类生长影响的模拟实验 [J], 龙天渝;周鹏瑞;吴磊2.香溪河库湾春季藻华生长的影响因子分析 [J], 孔松;刘德富;纪道斌;李媛;杨正健3.香溪河库湾春季叶绿素a浓度动态及其影响因子分析 [J], 韩新芹;叶麟;徐耀阳;蔡庆华4.香溪河库湾不同季节叶绿素a浓度影响因子分析 [J], 汪婷婷;杨正健;刘德富5.三峡水库香溪河库湾水温结构及其对春季水华的影响 [J], 易仲强;刘德富;杨正健;马骏;纪道斌因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
《三峡水库水环境质量评价技术规范(试行)》(征求意见稿)编制说明
附件三《三峡水库水环境质量评价技术规范(试行)》编制说明(征求意见稿)《三峡水库水环境质量评价技术规范》编制组二○一○年十一月项目名称:三峡水库水环境质量评价技术规范项目统一编号:179承担单位:中国环境科学研究院编制组主要成员:郑丙辉、王丽婧、刘琰、李崇明、施敏芳 标准所技术管理负责人:周羽化标准处项目负责人:赵国华目录1 项目背景 (1)2 湖泊富营养化评价现状 (1)2.1 国内现状 (1)2.2 国外现状 (2)3 关键问题分析 (3)3.1 关于营养状态评价分区问题 (3)3.2 关于水环境质量评价指标 (4)3.3 关于三峡水库营养状态评价方法 (5)3.4 关于三峡水库营养盐控制标准 (5)3.5 关于水环境质量综合评价 (6)3.6 关于趋势分析方法的规定 (6)4 评价结果分析 (7)5 标准实施的相关建议 (14)《三峡水库水环境质量评价技术规范(试行)》编制说明1项目背景三峡工程已进入到蓄水阶段,由于三峡库区的总磷、总氮主要来自上游来水、农田径流和城镇生活污水,目前尚没有得到完全控制,蓄水后的干流断面总磷浓度高达0.1mg/L~0.5mg/L 左右,总氮浓度在0.8mg/L ~1.5mg/L。
同时,水库建成以后,库区的水文条件发生了剧烈变化,蓄水造成水流变缓,坝前深水区断面平均流速只有0.07~0.09m/s左右,比天然河道断面平均流速减小将近5~10倍。
尤其是在一些库湾以及长期处于三峡水库回水淹没区的支流,受干流顶托作用,局部水体的水流运动变得十分缓慢,如香溪河、大宁河等,这些支流常年总磷、总氮浓度均已接近或超过国际上公认的具备发生富营养化的条件——总磷和总氮的浓度分别为0.025mg/l和0.2mg/l。
2003年1月以来,春、夏、秋三季库区主要支流已经发生富营养化。
为加强对三峡水库水环境质量的保护,2003年10月,原国家环保总局科技标准司向中国环境科学研究院正式下达《三峡水库水环境质量评价技术规范》(环办函[2003]554号)编制工作任务。
三峡库区丰都段回水区营养状态及其浮游植物识别初探
CN53-1205/X ISSN1673-9655
三峡库区丰都段回水区营养状态 及其浮游植物识别初探
郭小路 (丰都县环境监测站,重丰都段两条长江一级支流回水河段的 TP、TN、Chla、CODMn、SD进行监 测,利用综合营养状态指数法评价了回水区的富营养化程度。结果表明,营养状态指数为 4422~5107, 处于轻度富营养和中营养状态。用流式细胞术对回水区浮游植物藻类进行初探,结果表明,赤溪河高跳蹬 断面鉴别出优势藻种为绿藻、硅藻和蓝藻;龙河以及赤溪河的溜沙坡断面优势藻类均为绿藻。
关键词:三峡库区;丰都段;回水区;营养状态;流式细胞术;浮游植物 中图分类号:X52 文献标志码:A 文章编号:1673-9655(2018)02-0036-06
三峡工程是一项举世瞩目的大型水利枢纽工程, 在防洪、发电、航运等方面已成效显著。2003年 6 月和 2006年 9月进行了 135m和 156m蓄水[1]。随 着 175m蓄水目标的进行,水面变宽,水位抬高,水 流逐渐减缓后水体扩散能力减弱,许多支流和湖库 的污染物滞留时间延长,致使三峡库区水华频发。 近年来,长江三峡水库蓄水对长江干流回水段水质 的影响,已有刘永明[2]、蔡庆华[3]等人对其富营养 化的问题进行探讨,张远[4]等还对三峡库区二期蓄 水后的浮游植物组成与分布变化进行了研究,探讨 了营养盐的变化对库区浮游植物结构和数量的影响。 本文在 2016年对三峡库区丰都段回水区进行营养状 态研究,并使用流式细胞仪对微型浮游植物的自发 荧光进行了有效快速识别的尝试。 1 材料与方法 11 采样点的选择
收稿日期:2017-08-07 作者简介:郭小路 (1982-),女,重庆人,理学硕士,丰都 县环境监测站,高级工程师,研究方向:环境监测。
中国近海叶绿素a强度趋势的影响因素
中国近海叶绿素a强度趋势的影响因素事实上近年来,中国近海水体富营养化问题日益严重,甚至将成为全球面临的环境问题。
水体富营养化导致水体中的藻类物质大量繁殖。
叶绿素a为活性物质,水体中的藻类物质由于叶绿素的存在会在蓝紫光波段以及红光波段出现吸收峰,在近红外波段则会出现一个显著的反射峰。
并且水体由于叶绿素a浓度不同所呈现出的水体反射率也不同。
基于这一显著特征,便可以利用遥感方法反演叶绿素a浓度。
标签:叶绿素a;遥感;渔业资源;过度捕捞叶绿素a(Chla)是水质监测的重要参数之一,其强度趋势代表着叶绿素a 增减的趋势,遥感技术的发展使得检测叶绿素a的方法得以改进具有监测范围广、速度快、成本低和便于长期动态监测的优势。
遥感就是不直接触物体,从远处利用探测仪器接收来自地物的电磁波信息,并对该信息进行分析处理从而识别地物的综合性探测技术,即“遥远的感知”。
1遥感监测水体叶绿素a的原理通过遥感反演的方法获得叶绿素a浓度的原理是叶绿素a特征。
叶绿素a为活性物质,水体中的藻类物质由于叶绿素的存在会在蓝紫光波段以及红光波段出现吸收峰,在近红外波段则会出现一个显著的反射峰。
并且水体由于叶绿素a浓度不同所呈现出的水体反射率也不同。
基于这一显著特征,便可以利用遥感方法反演叶绿素a浓度。
随着遥感技术在富营养化水体监测和评价中的2叶绿素a强度趋势下图为遥感数据分析得到的2003~2015年每年六月份叶绿素a强度趋势图,红色区域表示叶绿素a强度趋势大于O,意识着该月份叶绿素a处于增长趋势;蓝色区域表示叶绿素a强度趋势小于0,意味着该月份叶绿素处于降低趋势。
可见在2003~2015年六月份叶绿素a在该海区的强度有下降趋势;取绝对值为0.0149同理,下圖为七月叶绿素a强度趋势图:可见在2003~2015年七月份叶绿素a在该海区的强度有下降趋势,取绝对值为0.0021,七月份强度下降趋势的幅度比六月小下图为八月叶绿素a强度趋势图:可见强度趋势大于0,叶绿素a于2003~2015年的八月份有增长的趋势,取绝对值0.0163关于三个月的叶绿素a强度趋势的平均值分别为:mean6=-0.0149;mean7=-0.0021;mean8=.0.0163可发现六七八月份叶绿素a的强度有先下降后上升的趋势,在探究其强度趋势的变化原因的同时,可先根据物理海洋学了解该海区今年的渔业资源的特点:中国东海海域面积约为77.3万km2,其大陆架渔场面积约为52万km2。
生态网箱养殖叶绿素a动态变化及对水库环境的影响
生态网箱养殖叶绿素a动态变化及对水库环境的影响晏军;刘利平;李秋华;JAMES S. Diana;张健;吴宗文【摘要】The water characters of net cage and Longtan reservoir were studied to investigate the dynamic variation of chlorophyll-a concentration and analyze the relationship between chlorophyll-a concentration and environment factors. The results indicated that cage culture promoted the growth of chlorophyll-a and altered the relation between chlorophyll-a and environment factors. The eutrophication index of water body in net cage and reservoir were 37.2 and 38.1, which showed that both water body were at mesotrophic level and eco-net cage culture had no significant effect on the water body of reservoir.%通过研究贵州省龙滩水库生态网箱养殖水体和库区水体的特性,分析了水体中叶绿素a含量的动态变化及其与环境因子的相关关系.结果表明,生态网箱在一定程度上促进了叶绿素a含量的上升,改变了叶绿素a与环境因子的相关程度.现阶段库区和生态网箱养殖水体富营养指数均属于中营养水平,分别为37.2、38.1,无显著差异(P>0.05),生态网箱养殖对水库水体无明显影响.【期刊名称】《湖北农业科学》【年(卷),期】2011(050)023【总页数】5页(P4834-4838)【关键词】生态网箱;叶绿素a;环境因子;龙滩水库【作者】晏军;刘利平;李秋华;JAMES S. Diana;张健;吴宗文【作者单位】上海海洋大学省部共建水产种质资源发掘与利用教育部重点实验室,上海201306;上海海洋大学省部共建水产种质资源发掘与利用教育部重点实验室,上海201306;贵州师范大学贵州省山地环境信息系统和生态环境保护重点实验室,贵阳550001;School of Natural Resources and Environment, University of Michigan,Michigan Ann Arbor 48109;贵州罗甸星火生态水产养殖公司,贵州罗甸551100;通威股份有限公司,成都610041【正文语种】中文【中图分类】X832网箱养殖是一种高密度、机动灵活、水域适应性强的水产养殖方式。
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落及 营养盐 的分 布 , 温度 、 流 速 等单 一 环 境 因子 对
藻 类 生长 的影 响¨ , 以及环 境 因子 和浮 游 藻类 的 时空
特征及 其相 互关 系方 面 ¨ , 且 以上少 量 研究 仅 局 限 于
水 华 高发期 对澎 溪河 回水 区进 行 的 监测 分 析 , 并 没 有
第4 7卷 第 2 3期 2 0 1 6年 1 2月
文章 编 号 : 1 0 0 1 — 4 1 7 9 ( 2 0 1 6 ) 2 3— 0 0 2 3— 0 5
人 民 长 江
Ya n g t z e Ri v e r
Vo 1 . 4 7, No . 2 3 De c ., 2 01 6
化 学 变化 , 与 气象 、 水质、 水 文 以及 湖 泊底 质 等众 多 因
素 有关 。因此 , 亟需 对 三 峡 库 区 回水 区 的水 华 发 生 机
收 稿 日期 : 2 0 1 6—0 9—1 3
② 阐述 该河段 叶绿 素 a及 其 环 境 因子 的 时空 分 布 特
三 峡 库 区 回水 区 叶绿 素 a的分 布 及 影 响 因素分 析
袁 云 霏 , 赵 士 波2 , 王永桂 , 彭 虹 , 张 旭 , 万 晶 , 高 飞2
( 1 . 武 汉 大 学 资 源 与 环境 科 学 学 院 , 湖北 武 汉 4 3 0 0 7 9 ; 2 . 重庆 市环 境 监 测 中心 , 重庆 4 0 1 1 4 7 ; 3 . 武 汉大 学
1 研 究 背 景
三峡 水 库 蓄 水 以来 , 除 了 带 来 了 巨大 的 防洪 、 发
制 以及 富 营养 化状 态 进行 探 讨 , 并 对 水 华 风 险 开展 评
估, 以便 为有效 遏制 水华 提供 参考 ¨ 。 。 。
澎 溪河 是 三峡库 区北 岸 流 域 面 积最 大 的支 流 , 也 是 三 峡水库 蓄 水 以来 暴 发水华 最严 重 的支流 之一 。竺 溪 河 与澎 溪河 相邻 , 经 重庆市 万州 区 主城 区汇入 长江 , 富营养 化程 度 比较 高 。 目前对 澎溪 河 一竺溪 河河 段 回 水 区水 华 的研 究工 作 相对 较 少 , 多 集 中于 浮游 植 物 群
力 降低 ] , 氮、 磷 等 营养 物 质 聚 积 ] , 为 藻 类 的生 长 提 供 了适 宜 的 条 件 。 自 2 0 0 3年 蓄 水 以来 , 已有 超 过
2 0条 支 流相 继发 生 了水华 ‘ 。 , 对 水 生 生态 系 统 的恶 化
产 生重 要 的影 响 , 同 时也 带 来 了一 系列 的水 环 境 风 水华 ”
考 虑 到季节 性 的特 征 , 况 且 也缺 乏 从 更 大 流域 范 围上 对 澎 溪河 一竺 溪河 回水 区水华 发 生机制 进行 探讨 。本
研 究立 足 于 2 0 1 3~ 2 0 1 4年 对 澎 溪 河 至竺 溪 河 河 段 的
支 流 回 水 区 藻类 生长 的影 响 比较 小 , 而与 干流 的 叶绿 素 a 浓 度 呈 相 对 明显 的相 关 关 系。
关 键 词 : 叶绿素 a ; 相 关 性 分 析 ;富 营 养 化 ;竺溪 河 一澎 溪 河 ;三 峡 库 区
中图法分类号 : X1 7 1 文 献 标 志 码 :A DoI : 1 0 . 1 6 2 3 2 / j . c n k i . 1 0 0 1 — 4 1 7 9 . 2 0 1 6 . 2 3 . 0 0 5
电、 航 运等 综合 效益 以外 , 对 支 流 的水 文 、 水 动 力 条 件
也 产 生 了一定 的影 响… 。三 峡水 库 蓄 水 后 , 由 于干 流
水 体倒 灌 支流 , 形成 了范 围广 阔的 回水 区 ; 受 干流水 体
的顶 托作 用 , 回水 区 水 流 流 速 变 缓 , 水 体 的 自净 能
的发 生是 自养 型 生 物 ( 浮游 藻类 等 ) 在 外 界 环 境 因素
的持续 作用 下 快速 累积 生长 , 并 建立 种群 优势 的过 程 。 水 体 中藻类 生 物量 的累 积 包含 一 系列 的生 物 、 物 理 和
叶绿 素 a 及 其环 境 因 子 开展 的定 点 监 测 , 其 主要 目的 为: ① 分 析三 峡水 库 蓄水 后 该 河 段 的 富 营养 化 状 态 ;
水 资 源 与 水 电科 学 国 家 重 点 实 验 室 , 湖北 武 汉 4 3 0 0 7 3 )
摘要 : 为探 讨 三 峡 水 库 蓄 水 以 来 竺 溪 河 一澎 溪 河 回 水 区 叶 绿 素 a的 分 布 及 其 影 响 因 素 , 2 0 1 3年 1月 1 日至
2 0 1 4年 1 2月 , 在 竺 溪 河 一澎 溪 河 河段 设 置 了 8个 采 样 点 , 对 叶绿 素 a及 相 关 环 境 因子 进 行 了监 测 。依 据 监 测 信 息 和 资料 , 对 竺 溪 河 一澎 溪 河 河段 富 营 养化 状 态 、 叶绿 素 a和相 关 环 境 因子 的 空 间 分 布 特 性及 其 相 关 性 进 行 了分 析 。结 果 表 明 : 竺 溪 河 和 澎 溪 河均 处 于 不 同程 度 的 富 营 养 化 状 态 , 且 受 干 流倒 灌 的 影 响 , 回水 区首 端 的 富 营 养 化 程 度 具 有 季 节性 变 化 特 点 ; 竺 溪 河和 澎 溪 河 回 水 区各 采 样 点 叶 绿 素 a和 T N, T P的 相 关 性 系数 均 值 分另 q 为 澎 溪 河 一0 . 0 1 4 , 一 0 . 0 1 4 , 竺溪河为 0 . 1 5 4 , 0 . 2 4 4 , 而干流为 0 . 4 6 9 , 0 . 4 4 9 。该结 果也说 明, T N和 T P对