河流富营养化评价标准复习课程
水体富营养化标准精编版
水体富营养化的危害
2、对经济的危害
恶化水源水质,增加给水处理难度和成本: 增加水处理费用,降低处理效果和产水率, 水体在一定条件下因厌氧作用产生硫化氢等 有毒有害气体,给水体处理增加难度。
赤潮生物的介绍 多环旋沟藻 Cochlodinium polykrikoides Margelef 1961
游泳单细胞椭圆形,长30~40μm,宽20~30μm。横沟深,左旋,绕细胞1.8~1.9 周。链状群体的细胞数一般8个以下、偶尔可见16个。上锥部背面近顶端处有一红色 眼点。本种为有毒赤潮生物,能使鱼类致死。
世界广布种,常见于暖温带和热带水域。我国发现于珠江口海域。
赤潮生物的介绍
夜光藻Noctiluca scintillans (Macartney) Kofoid & Swezy 1921
夜光藻科Noctilucaceae Kent 1881 夜光藻属Noctiluca Suriray 1836(1sp.)
水体富营养化的防治
3、生态防治 建立植物净化系统:在植物选种上应使净化
系统具有合理的物种多样性 防止水土流失:在农田周围每隔一定地带就
种植树木来固定土壤,阻止土壤中氮磷的流 失
水体富营养化的防治
4、综合防治 富营养化是多种原因、综合作用的结果,且 污染源复杂,营养物质去除难度大,防治上 只用一种方法很难奏效。实际上通常是多种 方法同时使用,既控制外源性营养物质输入, 又减少内源性营养化物质负荷。 同时还要大力开展教育宣传工作,增强人们 环保意识。
2)食物链理论:自然水域中存在水生食物链,如果 浮游生物的数量减少或捕食能力降低,将使水藻生长 量超过消耗量,平衡被打破,造成水体富营养化。
《水体富营养化》课件
参考文献
- 张三, 李四. "水体富营养化的现状与趋势." 环境科学研究, 2019(2): 24-30. - 王五, 赵六. "中国水体富营养化治理措施研究." 生态环境科学, 2020(3): 45-50.
对人类健康的影响
1 饮用水危害
富营养化会影响水源地的水质,增加饮用水 中有毒物质的含量,对人体健康造成威胁。
2 游泳健康风险
富营养化会导致水体中的细菌和藻类繁殖, 增加游泳时感染疾病的风险。
海藻水华的形成原因
海藻水华是富营养化水体中藻类大量繁殖形成的现象。主要原因包括: • 高浓度养分的供应 • 适宜的水体温度和光照条件
《水体富营养化》PPT课 件
水体富营养化是指水中的营养物质超过自然生态系统的容量,导致水体生态 系统失衡的现象。本课件将介绍水体富营养化的影响和预防治理方养化是指水中的营养物质超过自然生 态系统的容量,导致水体生态系统失衡的现象。
营养物质
主要包括氮、磷等养分,来源于农业、工业和 城市排放的废水等。
海藻水华对水体的影响
海藻水华会对水体生态系统产生以下影响:
缺氧
藻类过度繁殖消耗水中氧气, 造成水体缺氧。
光线阻塞
大量藻类浮游体遮蔽了水体表 层,影响深水植物的光合作用。
毒素释放
某些藻类可能释放有毒物质, 对水中生物造成伤害。
中国水体富营养化状况
目前中国的水体富营养化状况: • 许多湖泊和河流已经受到富营养化的影响。 • 沿海地区也存在海藻水华的问题。
富营养化的原因
过度施肥 农药使用 工业废水排放
农业化学肥料流失至水体 农药流失进入水体 含有高浓度养分的工业废水排入水体
对水体生态系统的影响
河流富营养化评价标准
河流富营养化评价标准
富营养化是水体中由于营养物质过量积累而导致水生生物群落结构异常变化,水体透明度降低,水质恶化的过程。
富营养化的水体通常具有蓝藻大量繁殖、水质恶化、水中溶解氧减少、鱼类死亡等特点。
为了评估河流的富营养化程度,以下是一些常用的评价标准:1. 水体中氮、磷含量
水体中的氮、磷含量是衡量水体富营养化程度的重要指标。
一般来说,水体中的氮、磷含量越高,水体的富营养化程度就越高。
通常使用总氮(TN)、总磷(TP)和可溶性磷(DP)等指标来表示水体中的氮、磷含量。
2. 生化需氧量(BOD)
生化需氧量是指水体中在一定温度下,有机物分解所需的微生物分解作用所消耗的溶解氧量。
BOD值越高,说明水体中有机物含量越高,水体的富营养化程度也可能越高。
3. pH值
pH值是衡量水体酸碱度的指标,对于河流来说,通常要求pH值在6.5-8.5之间。
如果pH值过低或过高,都可能对水生生物产生不利影响,导致水体的富营养化程度增加。
4. 叶绿素-a含量
叶绿素-a是浮游植物的主要光合色素,它可以反映水体中浮游植物的丰富程度。
叶绿素-a含量越高,说明水体中的浮游植物越丰富,水体的富营养化程度也可能越高。
5. 透明度(SD)
透明度是指水体的清澈程度,它反映了水体中悬浮物和浮游植物的多少。
一般来说,透明度越低,说明水体中的悬浮物和浮游植物越多,水体的富营养化程度越高。
以上这些指标都可以用来评估河流的富营养化程度。
在实际评价中,通常会根据具体情况选择其中的几个指标进行综合评价。
同时,还需要注意数据的准确性和可靠性,以保证评价结果的客观性和准确性。
《水体富营养化》课件
通过宣传教育,提高公众对水体富营养化 的认识,倡导绿色生产和生活方式,减少 污染源的排放。
控制策略
化学方法
通过投放化学药剂,如硫酸 铜等,降低水体中的藻类数 量,从而控制富营养化的发 生。
生物方法
利用微生物、鱼类等生物资 源,通过生态学原理,控制 藻类的生长和繁殖,达到防 治富营养化的目的。
工程措施
03
水体富营养化的检 测与评估
检测方法
化学检测
通过检测水体中的氮、磷、钾等 营养盐以及有机物、重金属等污 染物的含量,判断水体的富营养
化程度。
生物检测
利用水生生物(如藻类、鱼类、浮 游动物等)的生理反应和种群结构 变化,评估水体的富营养化状况。
遥感技术
通过卫星或飞机搭载的遥感设备, 监测水体的颜色、浑浊度等物理特 征,推断水体中藻类的生长状况。
生态修复和保护
这是预防水体富营养化的根本措施,需要 从源头上控制化肥、工业废水等污染源的 排放,降低水体中的营养盐含量。
通过生态工程措施,如湿地修复、植被恢 复等,提高水体的自净能力,减少富营养 化的发生。
加强监测和预警
提高公众环保意识
建立水体富营养化的监测网络,及时发现 并预警富营养化的发生,为采取应对措施 提供依据。
人工湿地技术
模拟自然湿地的生态系统,通 过植物、微生物等净化水质。
曝气增氧技术
提高水体中的溶解氧含量,促 进微生物的代谢活动,分解有 机物。
生物操纵技术
通过调整水生生物的种类和数 量,优化生态结构,控制藻类
生长。
富营养化治理的案例分析
案例一
某湖泊的富营养化治理:通过源 头控制、生态修复和曝气增氧技 术,成功降低了湖泊的富营养化 程度,恢复了水体的生态功能。
水体富营养化评价与治理资料
⑵ 营养物质去除难度高。至今还没有任何单一的生物学、化学 和物理措施能够彻底去除废水中的氮、磷营养物质。通常的二级生化 处理方法,只能去除 30%~50%的氮和磷。
深层曝气适用于湖水较深而出现厌氧层的水体。磷容易在厌氧条 件下从底泥中释放出来,采取定期或不定期人为湖底深层曝气充氧, 使水与底泥面之间不出现厌氧层,有利于抑制底泥磷释放,对改善水 质有利。
注水冲稀的一种手段是在有条件的地方,用含磷和氮浓度低的水 注入湖泊,起到稀释营养物质浓度的作用,这对控制水华现象,提高 水体透明度等有一定作用,但营养物绝对量并未减少,不能从根本上 解决问题;另一种手段是换水,这是针对临江湖泊的方案,起到江水 取代湖水,以流动的贫营养水代替停滞的富营养水的目的。
水体富营养化程度的评价指标分为物理指标、化学指 标和生物学指标。物理指标主要是透明度,化学指标包括 溶解氧和氮、磷等营养物质浓度等,生物学指标包括优势 浮游生物种类、生物群落结构与多样性和生物现存量(如 生物量、叶绿素a)等。
目 前 一 般 采 用 的 标 准 是 : 水 体 中 氮 含 量 超 过 0.2~0. 3mg/L, 磷 含 量 大 于 0.01~0.02mg/L, 生 化 需 氧 量 大 于 10mg/L,pH值7~9的淡水中细菌总数每毫升超过10万个 ,表征藻类数量的叶绿素-a含量大于10 umg/L.
水体富营养化评价与治理
2012年8月 武汉东湖 蓝藻水华
赤潮
水体富营养化
水体富营养化(eutrophication)是指在人类活动的影
响下,氮、磷等营养物质大量进入湖泊、河口、海湾等 缓流水体,引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖,水体溶 解氧量下降,水质恶化,鱼类及其他生物大量死亡的现 象。这种现象在河流湖泊中出现称为水华,在海洋中出
河流富营养化评价标准
河流富营养化评价标准能够反映湖泊水库营养状态的变量很多,但只部分指标可被用于湖库营养状态的评价 ,而且不同国家和地区所选取的指标各不相同,其中总磷(TP)、总氮 (TN)和叶绿素a均为必选指标,虽然TP和 TN中只有部分形式能够为藻类所吸收利用 ,但目前国际上大多是采用TP和TN指标,而不是选用可利用性总磷或者可利用性总氮等指标,这是由于营养盐的可利用态与不可利用态之间存在着复杂的转化关系。
而其它指标如透明度、溶解氧 (DO)、化学需氧量 (COD)和 pH等只是在一些国家和地区被应用。
河道型水库营养状态评价指标的选取应遵循以下几个原则: ( 1)是水库富营养化控制的关键性因素;(2)与藻类生长具有明确的机理性关系; (3)指标相对稳定,不易受到其它因素的影响; (4)具有富营养化的早期预警功能,为水库富营养化控制提供支持。
基于上述原则 ,对现有指标在河道型水库的适用性进行分析.认为总磷是我国大部分河道型水库的限制性要素,是水库富营养化控制的关键因子. 氮不仅是某些水库富营养化的控制性要素,而且是河口以及海岸带水体藻类的关键限制因子,为了体现水库对河口的影响及控制作用,在制定河道型水库的营养状态标准时应考虑氮元素。
叶绿素a能够反映水库中藻类生物量的大小,虽然含量受到藻类种类的影响,容易在评价时造成一定的偏差,仍然是水体富营养化程度的一个重要表征指标。
因此,认为总磷、总氮和叶绿素a仍然是河道型水库的营养状态评价的关键指标。
透明度也是一个常用的湖泊水库营养状态评价指标,这是因为在一般的湖泊水库中,透明度变化主要源于水体中悬浮的藻类数量的差异,因此 ,它能够很好表征湖库的富营养化程度 ,甚至有人认为透明度是识别湖泊、水库营养状态趋势的最好变量。
但河道型水库与一般的湖泊水库不一样,其透明度指标受河流流速、泥沙含量的影响较大,与真正意义上的湖泊水库中的透明度不同.以三峡水库为例 , 1年中出现富营养化敏感时期分别是3~6月和 9~10月 ,而两个时期的透明度存在显著差异, 9~10月为汛后期,平均透明度为0.54 m, 3~6月为汛前期,平均透明度为1.76m,原因在于汛期泥沙含量的影响作用,使得透明度作为河道型水库的营养状态评价指标中具有一定局限性.因此,作者认为透明度适用于河道型水库春季敏感时期的营养状态评价,此时水体透明度受泥沙含量影响作用较少,大小主要取决于藻类数量的差异.目前,关于COD与富营养化的关系还不明确,虽然一些研究发现二者存在较好的相关性,但作用机理尚不明晰.而 DO在富营养化发生过程中一直发生动态变化,很难作为预警性指标.因此,认为这两个指标不适合作为河道型水库的营养状态评价指标。
湖泊富营养化及综合治理方法课件
PART 02
湖泊富营养化的现状与问 题
我国湖泊富营养化现状
湖泊富营养化是指湖泊中氮、磷 等营养物质过量,导致水生植物
(如藻类)过度生长的现象。
我国是世界上湖泊富营养化最严 重的国家之一,其中太湖、巢湖 、滇池等大型湖泊都存在不同程
度的富营养化问题。
湖泊富营养化的主要原因是工农 业快速发展和城市化进程中大量 排放的废水、废气和固体废弃物
01
鼓励公众选择公共交通、骑行或步行等低碳出行方式,减少机
动车尾气排放。
促进绿色消费
02
倡导绿色消费理念,鼓励消费者选择环保产品和服务,减少对
环境的负面影响。
推动绿色产业
03
支持发展循环经济、生态农业等绿色产业,降低生产过程中的
污染排放。
加强法律法规监管
完善法律法规
制定和完善湖泊保护的相关法律法规,明确湖泊富营养化的防治 要求和责任。
。
富营养化对人类生活的影响
富营养化会导致湖泊生态系统 失衡,水生生物多样性下降, 甚至导致鱼类等水生生物死亡 。
富营养化还会导致湖泊水质恶 化,产生异味、异色等现象, 影响周边居民的生活质量。
富营养化还会影响湖泊的旅游 价值和景观价值,降低湖泊的 生态服务功能。
富营养化湖泊的治理难点
湖泊富营养化是一个复杂的生态问题,涉及多个领域和部门,需要综合治理。
富营养化对湖泊生态系统的影响
水生生物多样性降低
藻类等水生生物大量繁殖,其 他水生生物受到压迫甚至死亡
。
水资源利用价值降低
影响湖泊作为饮用水源、景观 用水、渔业用水等方面的利用 价值。
水质恶化
水体透明度降低,溶解氧减少 ,水质恶化。
生态平衡破坏
实验水体富营养化的评价PPT课件
三. 实验原 理
TLI∑的计算公式为:
TLI∑=∑m Wj·TLI(j)
j=1
式中: TLI∑——综合营养状态指数; Wj——第j种参数的营养状态指数的相关权重; TLI(j)——第 j 种参数的营养状态指数。
方法
富
营
养
化
评
价
方
综合指
法
数法
物理参数:气温、水温、SD等
化学参数:DO、TN、TP、COD等
生物学参数:Chla、多样性指数、
指示生物群落结构的变化、藻类优 势种
多指标综合营 养状态指数法
:TSI、TSIM、TLI
营养状态法(NQI)
溶解氧指数法 营养度指数法(AHP-PCA)
三. 实验原
理
1.TLI评价法
三. 实验原
理
各指标权重
权重 Wj
Chla TP
TN
SD
0.2663 0.2237 0.2183 0.2210
CODMn 0.2210
当(TLI∑)<30,为贫营养; 30<(TLI∑)≤50,为中营养; 50<(TLI∑)≤60,为轻度富营养; 60<(TLI∑)≤70,为中度富营养; (TLI∑)>70,为重度富营养。
三. 实验原 理
2.叶绿素a的测定原理
叶绿素a存在于所有植物中,约占有机物干重的 1%~2%,是水体初级生产力和估算水体中浮游植 物浓度的重要指标,对叶绿素a进行测定,可以 了解水体的生产力和富营养化水平。
叶绿素不溶于水,但溶于乙醇、丙酮、乙醚等有 机溶剂。叶绿素a和b,分别在蓝紫光区和红光区 对光谱有两个吸收峰。因此,可以应用有机溶剂 提取叶绿素,在特定波长下进行比色测定。
水体富营养化和评价指标及治理30页PPT
36、“不可能”这个字(法语是一个字 ),只 在愚人 的字典 中找得 到。--拿 破仑。 37、不要生气要争气,不要看破要突 破,不 要嫉妒 要欣赏 ,不要 托延要 积极, 不要心 动要行 动。 38、勤奋,机会,乐观是成功的三要 素。(注 意:传 统观念 认为勤 奋和机 会是成 功的要 素,但 是经过 统计学 和成功 人士的 分析得 出,乐 观是成 功的第 三要素 。
39、没有不老的誓言,没有不变的承 诺,踏 上旅途 ,义无 反顾。 40、对时间的价值没有没有深切认识 的人, 决不会 坚韧勤 勉。
▪
26、要使整个人生都过得舒适、愉快,这是不可能的,因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
▪
27、只有把抱怨环境的心情,化为上进的力量,才是成功的保证。——罗曼·罗兰
▪
28、知之者不如好之者,好之者不如乐之者。抵得上武器的精良。——达·芬奇
▪
30、意志是一个强壮的盲人,倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
谢谢!
30
水体富营养化评价方法讲课文档
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第十四页,共22页。
3
实例分析(以北京三大湖库水源地为例-主成分分析法)
全年、汛期、非汛期3 个时间段中,
定义
主成分 分析法
特点
主成分分析法的应用具有其拘 束性,要求变量之间具有较好
的相关性 主成分分析是通过变量变换把
注意力集中在具有最大变差的
那些主成分上,而视变差不大 的主成分为常数予以舍弃; 主成分分析中的L 阵是唯一的 正交阵; 主成分分析由可观测原变量 (x)直接求得主成分(y),并
可逆。
模糊综合评价法
根据COD、DIN、DIP、三项参数计算E(营养状态指数)值,进行综合判定
根据计算营养状态质量指数(NQI)对富营养化状况进行评价。 根据DIN、活性磷酸盐含量、氮磷比结合国家海水水质标准,参照生物培养实验结果,对水
质富营养化情况做出分级。 此模糊综合评价法是一种利用模糊数学进行综合评价的方法,可以将定性评价转化为定量评个总体的评价。
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第十五页,共22页。
3
实例分析(以北京三大湖库水源地为例-模糊综合评价法)
利用模糊综合评价法评价北京市三大水库富营养化水
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室内环境检测与控制技术专业《学习情景45 河流富营养化监测及评价》
学习情景45河流富营养化监测及评价
一、实训内容
富营养化是指生物所需的氮、磷等营养物质大量进入湖泊、河口、海湾等缓流水体,引起藻类及其它浮游生物迅速繁殖,水体溶氧量下降,鱼类及其它生物大量死亡的现象。
大量死亡的水生生物沉积到湖底,被微生物分解,消耗大量的溶解氧,使水体溶解氧含量急剧降低,水质恶化,以致影响到鱼类的生存,大大加速了水体的富营养化过程。
水体出现富营养化现象时,由于浮游生物大量繁殖,往往使水体呈现蓝色、红色、棕色、乳白色等,这种现象在江河湖泊中叫水华〔水花〕,在海中叫赤潮。
在发生赤潮的水域里,一些浮游生物爆发性繁殖,使水变成红色,因此叫“赤潮〞。
这些藻类有恶臭、有毒,鱼不能食用。
藻类遮蔽阳光,使水底生植物因光合作用受到阻碍而死去,后放出氮、磷等植物的营养物质,再供藻类利用。
这样年深月久,造成恶性循环,藻类大量繁殖,水质恶化而又腥臭,水中缺氧,造成鱼类窒息死亡。
本工程以工程小组形式完成,三人一小组。
在充分调研的根底上,选择就近河流就水体富营养化状况进行监测,完成监测方案的制订、监测方案的实施及撰写监测报告等。
二、实训步骤
三、成果总结
工程结束完毕更要注重实训成果的总结。
富营养化监测及评价是一项综合工程,能充分锻炼学生的各项能力,学生能用较长时间做好此工程,通过实地调查,实验室分析,文献查找,以及众多的评价方法的比拟等工作,不仅提高学生的专业能力,此工程的长期开展积累丰富详实的数据更为河流湖泊管理和生态保护提供依据。
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河流富营养化评价标
准
河流富营养化评价标准
能够反映湖泊水库营养状态的变量很多 ,但只部分指标可被用于湖库营养状态的评价 ,而且不同国家和地区所选取的指标各不相同 ,其中总磷(TP)、总氮 (TN)和叶绿素 a均为必选指标 ,虽然 TP和 TN中只有部分形式能够为藻类所吸收利用 ,但目前国际上大多是采用 TP和 TN指标 ,而不是选用可利用性总磷或者可利用性总氮等指标 ,这是由于营养盐的可利用态与不可利用态之间存在着复杂的转化关系。
而其它指标如透明度、溶解氧 (DO)、化学需氧量 (COD)和 pH等只是在一些国家和地区被应用。
河道型水库营养状态评价指标的选取应遵循以下几个原则: ( 1)是水库富营养化控制的关键性因素; (2)与藻类生长具有明确的机理性关系; (3)指标相对稳定 ,不易受到其它因素的影响; (4)具有富营养化的早期预警功能 ,为水库富营
养化控制提供支持。
基于上述原则 ,对现有指标在河道型水库的适用性进行分析.认为总磷是我国大部分河道型水库的限制性要素 ,是水库富营养化控制的关键因子. 氮不仅是某些水库富营养化的控制性要素,而且是河口以及海岸带水体藻类的关键限制因子,为了体现水库对河口的影响及控制作用 ,在制定河道型水库的营养状态标准时应考虑氮元素.叶绿素a能够反映水库中藻类生物量的大小 ,虽然含量受到藻类种类的影响 ,容易在评价时造成一定的偏差 ,仍然是水体富营养化程度的一个重要表征指标. 因此 ,认为总磷、总氮和叶绿素 a仍然是河道型水库的
营养状态评价的关键指标。
透明度也是一个常用的湖泊水库营养状态评价指标 ,这是因为在一般的湖泊水库中 ,透明度变化主要源于水体中悬浮的藻类数量的差异 ,因此 ,它能够很好表征湖库的富营养化程度 ,甚至有人认为透明度是识别湖泊、水库营养状态趋势的最好变量. 但河道型水库与一般的湖泊水库不一样 ,其透明度指标受河流流速、泥沙含量的影响较大 ,与真正意义上的湖泊水库中的透明度不同.以三峡水库为例 , 1年中出现富营养化敏感时期分别是 3~6月和 9~10月 ,而两个时期的透明度存在显著差异 , 9~10月为汛后期 ,平均透明度为0.54 m, 3~6月为汛前期 ,平均透明度为1.76m,原因在于汛期泥沙含量的影响作用 ,使得透明度作为河道型水库的营养状态评价指标中具有一定局限性.因此 ,作者认为透明度适用于河道型水库春季敏感时期的营养状态评价 ,此时水体透明度受泥沙含量影响作用较少 ,大小主要取决于藻类数量
的差异。
目前 ,关于 COD与富营养化的关系还不明确 ,虽然一些研究发现二者存在较好的相关性 ,但作用机理尚不明晰.而 DO在富营养化发生过程中一直发生动态变化 ,很难作为预警性指标.因此 ,认为这两个指标不适合作为河道型水库的营养状态评价指标.
综上所述 ,河道型水库营养状态指标采用总氮、总磷、叶绿素 a、透明度等 4个指标比较适宜 ,其中透明度仅适用于3月~6月期间的营养状态评价。
指标分级标准值的确定方法:
河道型水库的营养状态指标分级标准值的确定方法主要包括以下 3种方
法:
(1)统计学分析方法
该法是对河道型水库的营养物浓度进行统计分析 ,将一定概率下的营养指
标值作为标准值. 具体分析步骤如下: (1)在富营养化敏感时期 ,对河道型水库不同类型敏感区进行评价指标取样和监测 ,包括 TN、 TP、叶绿素 a和透明
度 ,样品数量要满足统计学分析的要求; (2)以不同类型敏感区为单位 ,对监测样点的 TP、TN、叶绿素 a和透明度结果分别进行统计分析 ,参照美国的营养
物基准值制定方法 ,将 25%分布概率的对应值设为该指标的贫营养级别标准值 , 50%分布概率的对应值作为中营养与富营养级别间的标准值 , 75%分布概率的对应值作为中富营养与重富营养级别间的标准值.该法具有简单易行的特点 ,缺点是由于以分布统计为基础 ,结果容易受到样品数目大小的影响 ,而且要求样品
之间关联性小 ,对于小型的河道型水库 ,可以通过对生态区内多个河道型水库
的调查值进行统计分析 ,从而得到准确的结果。
(2)营养化指数与营养物指标的回归分析方法
该法是根据叶绿素 a与营养化指数的关系 ,确定叶绿素 a的标准值 ,然后建立河道型水库的叶绿素 a含量与 TP、 T N和透明度的回归关系式 ,然后以
叶绿素 a标准值为基准确定其它指标的标准值.具体步骤如下:
(1)对河道型水库的 TN、TP、叶绿素 a和透明度等指标取样监测.
(2)根据《湖泊富营养化调查规范》中修正的营养状态指数 ( TSI
M
)与叶绿素
a浓度的关系公式及其TSI
M 分级标准,分别计算不同TSI
M
)分标准所对应的叶绿
素 a浓度值 ,获取叶绿素 a的分级标准值.
TSI
M
= 10×(2.46 +lnA/ln2.5)
式中:TSI M为修正的营养状态指数 ,无量纲单位; A为叶绿素 a浓度值 ,mg·m-3.
表1 TSI M的营养化分级标准
(3)营养状态评价指标的阈值分析方法
该法是根据浮游植物密度水平与营养指标的关系 ,分析藻类达到不同水华爆发状态时对营养物的限值要求 ,从而为标准值制定提供依据. 水华爆发根据藻类数量可以分为无爆发、临界爆发和爆发3种状态 ,认为藻类数量小于 500
×104个·L -1时为无爆发状态 ,介于 (500~10000) × 104个·L -1
之间时为临界爆发状态 ,大于 10000×104个·L -1时为爆发状态.分别统计河道型水库在不同
爆发状态下的总磷、 总氮的浓度分布范围 ,并对最小限值进行分析 ,将其作为营养状态标准值设定的基本依据.
如果调查期间河道型水体未爆发水华 ,可以根据 N/P 比例关系来间接分析营养物浓度的潜在阈值.理论推算表明 ,浮游植物在代谢中的 N/P 摩尔比为 16∶1,假设 N/P 比大于 16∶1,意味着 P 是藻类爆发的潜在限制性要素 ,如果在其它条件适宜的情况下尚未爆发水华 ,根据此时监测中的P 最大值可以初步判断出指标的潜在阈值.假如 N /P 比小于 16∶ 1,意味着 N 是潜在限制性要素 ,可采用同样方法分析 N 的富营养化潜在阈值。
营养状态综合评价方法:
选取叶绿素 a 、总磷、总氮、透明度(SD)和高锰酸盐指数(COD Mn )5 个单项
指标的浓度值 ,分别计算水体单项指标的营养状态指数(TLI). TLI(∑)=()j 1j
TLI W m
j •∑= 式中:TLI(∑)为综合营养状态指数;TLI(j)为第 j 种参数的营养状态指
数;Wj 为第 j 种参数的营养状态指数的相关权重。
各个指标的营养状态指数计算式:
(1)TLI (chla ) =10(2.5+1.086ln chla )
(2)TLI (TP ) =10(9.436+1.624lnTP )
(3)TLI (TN ) =10(5.453+1.694lnTN )
(4)TLI (SD ) =10(5.118-1.94lnSD )
(5)TLI (COD ) =10(0.109+2.66lnCOD )
可由一些评价参数作为基准参数,对其他评价参数进行相关分析后,对相关系数归一化得出相关的权重.
∑
=
=
m
j
ij
ij
r
r
W
1
2
2
j
式中: r ij为第 j 种参数与基准参数 chla的相关系数;m为评价参数的个数. 采用 0到100 的一系列连续数值对水体营养状态进行分级.
参考国际惯例,chla 取 1.6,10.0,26.0,60.0, 160.0mg/m3分别为贫营养、中营养、轻富营养、中富营养、重富营养的上限表征值。
将TLI计算式与结构方程关系式联立方程组;在参照状态的阈值范围内自动取数,作为模型的数据库,运行模型,得到各变量之间的一组关系值,代入方程组即可解得一组得数,把这组结果作为基准初值
基准值的最终确定还需要考虑专家意见,并且结合流域内水体水文气候人文风俗水体的用途土地利用情况以及对特殊的动植物和生态多样性的保护等因素对基准初值进行调整并最终确定基准值。