水体结冰期营养盐和叶绿素a的分布特征
水体结冰期营养盐和叶绿素a的分布特征
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滇池湖滨带叶绿素a与营养盐空间分布特征
后袁针对滇池湖滨带不同区域水质的空间分布特征研 究相对较少袁叶绿素 a渊蓝藻尧绿藻含量冤制约着沉水植 物群落结构的重建曰同时袁湖滨带作为湖泊生态修复 的重要区域对沉水植物群落结构重建和水体恢复自 净功能有着十分重要的作用遥 因此袁研究湖滨区叶绿 素 a 与水体环境因子的相关性十分重要遥
本研究立足滇池流域水环境治理野十三五冶规划 渊2016~2020 年冤袁 通过对滇池湖滨带四个区域水环境 状况调查袁分析滇池各湖滨带的叶绿素 a 与氮尧磷营 养盐的相关性袁揭示滇池湖滨带的叶绿素 a 与污染物 的空间分布特征袁 为滇池的湖滨带恢复提供基础数 据袁同时有助于分区域制定滇池湖滨带水污染防治措 施袁为后续滇池土著水生植物保育区构建示范研究做 好基础铺垫遥
1 材料与方法
1.1 样点布设与水样采集 滇池湖滨带是经济来往和人口活动较为密集的
地区袁在不同地势和局部环境经济条件等多重因素的 作用下袁滇池湖滨带形成了不同类型的生活和产业集
收稿日期院2018-09-15 基金项目院云南九大高原湖泊生态系统健康评价体系构建研究项目渊JD2019YB21冤曰云南省地方本科高校基础研究联合专项渊2017FH001-111冤曰
制 TN 的水平为主袁南部尧西部的富营养化防控则需要控制整体营养盐元素浓度遥
关键词院滇池曰湖滨带曰叶绿素 a 与营养盐曰空间分布
中图分类号院X524
文献标识码院A
文章编号院1000-0852(2020)01-0076-05
水体富营养化是国际社会共同关注的水环境污染 问题[1-2]遥 湖滨带是湖泊生态系统中对人类活动响应最 敏感的区域袁健康湖滨带对入湖的氮尧磷等营养元素具 有高效地拦截作用袁 同时湖滨带具有净化湖水中污染 物的功能[3-4]遥 滇池 20 世纪 80 年代修筑野防浪堤冶袁使 外海沿岸带湖滨带湿地系统被毁袁 同时割断了滇池水 体与湖滨湿地之间进行能量交换和物质交换的通道袁 削弱了湖滨带对入湖径流携带污染物的净化能力袁加 速了滇池富营养化的进程[5-6]遥 在野十一五冶和野十二五冶 期间实施的野六大工程冶以及 2016 年牛栏江引水工程[7]袁 构建了清水通道袁在一定程度上治理了滇池流域袁改善 了滇池水环境状况袁 为滇池湖滨区生态修复创造了有 利条件遥滇池湖滨初步形成了一条以自然生态为主尧结 构完整尧功能完善的湖滨生态绿色屏障[8]袁对滇池流域 生态环境的改善尧 提高水环境质量等多方面起到了积 极作用遥
湖水冰封期营养盐及浮游植物的分布特征
湖水冰封期营养盐及浮游植物的分布特征湖水冰封期营养盐及浮游植物的分布特征湖泊的水生态系统一般在每一年的冬季都会进入一个叫“冰封期”的阶段，这是湖水营养盐及浮游植物分布的一个重要时间点。
因此，湖水冰封期营养盐及浮游植物的分布特征及其在湖泊生态系统中的作用尤其受到人们的广泛关注。
一、湖水冰封期营养盐的分布特征1.水温在冰封期的湖泊水中，水温是决定营养盐分布的主要因子。
当水温达到冻结点（即一定的温度）时，营养盐便会从湖水中自由分散，最终形成的是湖水冰封期的营养盐分布特征。
2.光照冰封期营养盐的分布特征也可以受到光照的影响。
当水中的营养盐受到光照照射时，就会吸收更多的紫外线，抑制营养盐的生物氧化分解，营养盐的放射性也就更加集中。
3.湖水周围植物冰封期湖泊的营养盐分布也会受到湖水周围的植物的影响。
因为植物会释放氮，磷和其他元素，从而增加湖水中营养盐的含量，影响营养盐分布。
二、浮游植物的分布特征1.水温浮游植物的分布也受到水温的影响。
浮游植物在水温较低的情况下会衰退，反之，如果水温较高，浮游植物的数量也会逐渐增加。
此外，浮游植物也有自己的发育温度，只有当水温处在其适宜发育范围内时才会有更多的种类。
2.湖水深度浮游植物的分布也会受到湖底的深度的影响。
湖水较浅的部分，受到阳光照射的剂量大，浮游植物种类较多；而湖水较深的部分，受到阳光的照射剂量小，并且水温低，浮游植物种类就会减少，并且都是耐低温的种类。
3.营养盐浮游植物的分布也可以受到湖水中营养盐的影响。
营养盐在湖水冰封期也可以影响浮游植物的分布。
由于湖水营养盐的分布会因水温、光照信息、湖水周围植物等而发生变化，从而导致浮游植物种类也可能会随之而变化。
总结湖水冰封期营养盐及浮游植物的分布特征是决定一个湖泊水生态系统生存状态的重要指数。
水温、光照、营养盐、湖底深度以及湖周围植物都会影响湖水冰封期营养盐及浮游植物的分布，而这又会进一步影响湖泊水生态系统的持续发展。
因此，对于湖水冰封期营养盐及浮游植物的分布特征予以足够的关注，以保障湖泊水生态系统的健康发展及可持续性管理，是十分必要的。
南海北部秋季营养盐、溶解氧、pH值和叶绿素a分布特征及相互关系
南海北部秋季营养盐、溶解氧、pH值和叶绿素a分布特征及相互关系龙爱民;陈绍勇;周伟华;徐继荣;孙翠慈;张凤琴;张建林;徐洪周【期刊名称】《海洋通报》【年(卷),期】2006(25)5【摘要】通过2004年9月至10月对南海北部水域的现场调查,分析了表层海水中溶解氧、叶绿素a、PH值和营养盐等水质因子的空间分布分布特征,并讨论了它们之间的相互关系.结果表明:在南海北部海区的表层海水中,各水质因子在空间分布上大多呈现块状分布,且东西两侧的海水有较为明显的差异;海水中的溶解氧、pH 值均表现出与海水温度相反的分布趋势;海水中的叶绿素a(Chl a)和众多的水质因子表现出多元相关性,说明水体中浮游植物的生长繁殖是众多水质因子在南海北部综合作用的结果,而Chl a和水体中亚硝酸盐的高相关性,说明南海北部水体中浮游植物的生长和亚硝酸盐有着比其他营养盐因子更为密切的联系.【总页数】8页(P9-16)【作者】龙爱民;陈绍勇;周伟华;徐继荣;孙翠慈;张凤琴;张建林;徐洪周【作者单位】中国科学院南海海洋研究所,中国科学院LED实验室,广东,广州,510301;中国科学院南海海洋研究所,中国科学院LED实验室,广东,广州,510301;中国科学院南海海洋研究所,中国科学院LED实验室,广东,广州,510301;中国科学院南海海洋研究所,中国科学院LED实验室,广东,广州,510301;中国科学院南海海洋研究所,中国科学院LED实验室,广东,广州,510301;中国科学院南海海洋研究所,中国科学院LED实验室,广东,广州,510301;中国科学院南海海洋研究所,中国科学院LED实验室,广东,广州,510301;中国科学院南海海洋研究所,中国科学院LED实验室,广东,广州,510301【正文语种】中文【中图分类】P734.2【相关文献】1.红海湾水域溶解氧、pH值、盐度和营养盐分布特征及相互关系研究 [J], 王小平;贾晓平;林钦;李纯厚;甘居利;蔡文贵;王增焕;吕晓瑜2.春季浙江南部海区溶解氧,PH值和营养盐分布特征及相互关系研究 [J], 王玉衡;蒋国昌3.秋季雷州半岛近海营养盐和叶绿素a浓度\r空间分布及其相互关系 [J], 冯钰婷;赵辉;施玉珍4.东山湾营养盐的分布特征及其与叶绿素a的相互关系 [J], 李怀旻5.包头市南海湖冰封期营养盐和叶绿素a时空分布特征研究 [J], 杨文焕;崔亚楠;李卫平;于玲红;樊爱萍;苗春林因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
崇明岛典型河道水体中叶绿素a动态特征及其与环境因子的相关分析
崇明岛典型河道水体中叶绿素a动态特征及其与环境因子的相关分析黄慧琴;侯进菊;翁辰;江涛;张秋卓【摘要】目前，水体富营养化已成为最棘手的全球环境问题之一。
分析水体中叶绿素a时空分布特征、变化规律及其影响因素，可为水体的生态修复提供重要的数据支持。
选取崇明岛典型河道团旺河水体为研究对象，布设7个采样点，于2013年4月—2014年3月间对各采样点进行叶绿素a、水温、透明度、TN、TP、氨氮、高锰酸盐指数等水质因子的监测与评价。
结果表明，该河道中叶绿素a浓度及相关环境因子随季节变化较为显著，叶绿素a浓度季节性变化表现为夏季（42.33μg∙L-1）>春季（31.68μg∙L-1）>秋季（20.88μg∙L-1）>冬季（11.70μg∙L-1）。
SPSS分析结果表明，叶绿素a与总氮、总磷及温度间呈显著相关关系，而与其他环境因子相关关系不显著。
建立了叶绿素a 的多元回归方程：Y=377.873X1-0.507X2+0.505X3-21.834（r2=0.911），验证方程ρ计算(Chl-a)=2.503+0.905×ρ实测(Chl-a)（r2=0.946）表明，该回归方程能够准确地预测团旺河水体叶绿素a的变化趋势，可为水体富营养化的预警提供可靠的科学依据。
%Eutrophication is one of the intractable global environmental problems nowadays. The spatial and temporal distribution analysis of chlorophyll a in water body and its influence factors could provide us important data information to choose suitable water restoration project. Seven sampling sites in Tuanwang river, Chongming island were selected and monitored for their water quality fators included chlorophyll a, temperature, SD, NH4+-N, TN, CODMnfrom Apr. 2013 to Mar. 2014. The results showed that Chl-a concentration and its related water quality indexwere changed in different seasons. Chl-a concentrations in summer (42.33μg∙L-1)>spring (31.68μg∙L-1)>autumn (20.88μg∙L-1)>winter(11.70μg∙L-1). Significant positive correlations were found between chlorophyll-a concentration and total nitrogen, total phosphorus and water temperature there was no significant correlation between chlorophyll-a and other water quality factors by SPSS analysis. Further, a valid regression equation Y=377.873X1-0.507X2+0.505X321.834 (r2=0.911) was built successfully, which could predict Chl-a concentrations in future, thus it could help us to early warm eutrophication state of water body.【期刊名称】《生态环境学报》【年(卷),期】2016(025)008【总页数】7页(P1369-1375)【关键词】叶绿素a;环境因子;崇明岛典型河道;预警【作者】黄慧琴;侯进菊;翁辰;江涛;张秋卓【作者单位】华东师范大学生态与环境科学学院//上海市城市化生态过程与生态恢复重点实验室，上海 200241;华东师范大学生态与环境科学学院//上海市城市化生态过程与生态恢复重点实验室，上海 200241;华东师范大学生态与环境科学学院//上海市城市化生态过程与生态恢复重点实验室，上海 200241;华东师范大学生态与环境科学学院//上海市城市化生态过程与生态恢复重点实验室，上海 200241;华东师范大学生态与环境科学学院//上海市城市化生态过程与生态恢复重点实验室，上海 200241【正文语种】中文【中图分类】X171HUANG Huiqin， HOU Jinju， WENG Chen， JIANG Tao， ZHANG Qiuzhuo. Dynamics of chlorophyll-a and its potential relationship with environmental factors in typical river of Chongming island ［J］. Ecology and Environmental Sciences， 2016， 25（8）: 1369-1375.随着人类活动的加剧，大量的营养盐通过各种途径进入流域、湖泊、水库等水体中，由此引发的水体富营养化现象日趋严重，成为目前最棘手的环境问题之一（周晓红等，2009；Junker et al.，2008；谷勇峰等，2013）。
水体富营养化评价标准
水体富营养化评价标准水体富营养化是指水体中富含大量营养物质，特别是氮、磷等营养盐，导致水体生物生长异常旺盛，水质恶化，水生态系统失衡的现象。
富营养化不仅影响水质，还对水生态环境造成严重破坏，因此对水体富营养化进行评价具有重要的意义。
本文将从水体富营养化的定义、影响因素、评价指标和方法等方面进行探讨。
一、水体富营养化的定义。
水体富营养化是指由于外源性氮、磷等营养物质的输入过量，导致水体中富含营养物质，从而引发水生态系统失衡，水质恶化的现象。
富营养化的主要表现是水体中藻类、水生植物等生物大量繁殖，引发水华、赤潮等现象，严重影响水体的透明度、溶解氧含量等水质指标，破坏水生态系统的平衡。
二、水体富营养化的影响因素。
1. 氮、磷等营养物质的输入，工业废水、农业化肥、城市污水等都是导致水体富营养化的主要原因，其中以农业面源污染为主要来源。
2. 水体环境条件，水温、光照、流速等环境条件对水体富营养化的发展起着重要作用，适宜的环境条件有利于富营养化的发展。
3. 水体生物群落，水体中的浮游植物、底栖生物等对水体富营养化的发展也有一定影响，它们的数量和种类会影响水体中营养物质的吸收和释放。
三、水体富营养化的评价指标。
1. 溶解氧含量，富营养化会导致水体中藻类大量繁殖，消耗大量溶解氧，导致水体溶解氧含量下降。
2. 叶绿素a含量，叶绿素a是藻类的主要色素，其含量可以反映水体中藻类的数量和分布情况。
3. 透明度，富营养化会导致水体中藻类大量繁殖，使水体透明度下降，影响水生态系统的正常运行。
4. 水华发生频率，水华是富营养化的一种表现形式，通过水华发生频率可以评价水体富营养化的程度。
四、水体富营养化的评价方法。
1. 实地调查，通过实地采样、监测和调查，获取水体中营养盐、叶绿素a含量、水华发生情况等数据，对水体富营养化进行评价。
2. 水质模型模拟，利用水质模型对水体富营养化进行模拟和预测，通过模型模拟可以更加客观地评价水体富营养化的程度。
低温及冰封条件下富营养化水体藻类分布规律研究
论文分类号 研究生学号 授予学位单位
X703 2007642014 吉 林 大 学
培养单位 环境与资源学院 （院、所、中心） 2007 年 9 月至 水处理 学习时间 2009 年 6 月 低温及冰封条件下富营养化水体藻类分布规律研究
Resertch on Distribution of Algae in the Eutrophication Water Under Conditions of Low Temperature and Icebound Season
目 录
第一章 绪论 .......................................................................................................................... 1 1.1 国内外研究现状 ....................................................................................................... 1 1.1.1 湖泊富营养化概念的发展 ............................................................................... 1 1.1.2 富营养化的危害 ............................................................................................ 2 1.1.3 富营养化机理研究现状 ........................................................................
湖泊水体综合营养指数 3指标的
湖泊水体综合营养指数湖泊水体综合营养指数是用来评估湖泊富营养化程度的一种方法，通常涉及多个水质参数。
在不同的研究和评估体系中，所选的参数可能会有所不同，但常见的指标包括总氮（TN）、总磷（TP）和叶绿素a（Chl-a）。
这些指标反映了湖泊中营养盐的含量和藻类生长状况，是评价湖泊营养状态的重要依据。
1. 总氮（TN）: 总氮是指水体中所有形态氮的总和，包括无机氮（如硝酸盐N-NO3^-、亚硝酸盐N-NO2^-）和有机氮（如氨基酸、蛋白质、尿素等）。
高浓度的总氮通常表明外部输入（如农业面源污染、生活污水排放）导致了营养盐的积累，这可能促进藻类和水生植物的过度生长。
2. 总磷（TP）: 总磷是指水体中所有形态磷的总和，包括溶解态磷和颗粒态磷。
磷是限制水生植物生长的主要营养元素之一。
总磷的高浓度往往预示着富营养化问题，因为磷是藻类生长必需的营养物质。
3. 叶绿素a（Chl-a）: 叶绿素a是藻类细胞内的色素，其浓度与水体中藻类的生物量密切相关。
叶绿素a的高浓度通常表示藻类大量繁殖，这可能导致水体透明度下降和溶解氧水平降低，进而影响水生生态系统的健康。
综合营养指数通常是通过对这些参数进行标准化处理后的加权平均数来计算的。
每个参数都有一个特定的权重，这个权重反映了该参数对湖泊营养状态的相对重要性。
根据综合营养指数的数值，可以将湖泊的营养状态划分为不同的等级，如贫营养、中营养、富营养和超富营养等。
不同国家和地区可能有不同的评价标准。
在实际应用中，除了上述三个指标外，还可能考虑其他参数，如透明度（Secchi depth）、溶解氧（DO）、化学需氧量（COD）、生物需氧量（BOD）等，以获得更全面的营养状态评估。
同时，由于地理、气候和历史等因素的影响，不同区域的湖泊可能需要调整指标权重或增加特定的特征指标，以确保评价结果的准确性和适用性。
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浓度短时分布特征张竞予;鱼京善;李占杰;张跃武;刘苑【期刊名称】《南水北调与水利科技》【年(卷),期】2017(015)002【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.【总页数】7页(P95-100,115)【作者】张竞予;鱼京善;李占杰;张跃武;刘苑【作者单位】北京师范大学水科学研究院,北京 100875;北京师范大学水科学研究院,北京 100875;北京师范大学水科学研究院,北京 100875;北京市官厅水库管理处,北京 075441;河北省保定水文水资源局勘测局,河北保定 071000【正文语种】中文【中图分类】X524【相关文献】1.南海西北部夏季叶绿素a浓度的分布特征及其对海洋环境的响应 [J], 赵辉;唐丹玲;王素芬2.官厅水库消落带土壤有机质空间分布特征 [J], 宫兆宁;李洪;阿多;程庆文3.南海中部海域夏季叶绿素a浓度垂向分布特征 [J], 于杰;陈国宝;张魁;陈作志4.南海中部海域夏季叶绿素a浓度垂向分布特征 [J], 于杰;陈国宝;张魁;陈作志;5.官厅水库流域水体中硫丹的分布特征及风险评价 [J], 谢新末;胡立嵩;张彩香;廖小平;南超;汤蜜;刘奕因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
长春南湖营养盐与叶绿素a的分布与富营养化评价
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辽东湾叶绿素a与营养盐分布特征的数值模拟
第39卷第1期大连海洋大学学报Vol.39No.1 2024年2月JOURNAL OF DALIAN OCEAN UNIVERSITY Feb.2024DOI:10.16535/ki.dlhyxb.2023-133文章编号:2095-1388(2024)01-0134-10辽东湾叶绿素a与营养盐分布特征的数值模拟赵梓宇1,朱晓森1,王卓1,张明亮1,2∗(1.大连海洋大学海洋科技与环境学院,辽宁大连116023;2.辽宁省近海生态环境与灾害防护工程技术创新中心,辽宁大连116023)摘要:为探究辽东湾海域内叶绿素a与营养盐的时空分布特征及相互作用机理,基于数值模拟(Delft3D)方法构建了叶绿素a(Chl-a)㊁溶解氧(DO)㊁氨氮(NH+4-N)㊁硝酸盐氮(NO-3-N)和活性磷酸盐(PO3-4-P)等生态指标在辽东湾海域的生态动力学模型(Delft3D-ECO),并在验证模型的基础上分析了叶绿素a等生态指标浓度在辽东湾海域的时空变化和分布情况㊂结果表明:在季节变化上,叶绿素a质量浓度表现为秋季(4.83μg/L)>夏季(4.13μg/L)>春季(3.39μg/L),DO质量浓度表现为春季(9.41mg/L)>夏季(7.26mg/L)>秋季(5.84mg/L),NO-3-N质量浓度表现为春季(0.76mg/L)>秋季(0.56mg/L)>夏季(0.50mg/L),NH+4-N质量浓度表现为春季(0.039mg/L)>秋季(0.030mg/L)>夏季(0.026mg/L),PO3-4-P质量浓度表现为秋季(0.025mg/L)>夏季(0.020mg/L)>春季(0.018mg/L);在空间分布上,辽东湾海域中的叶绿素a㊁PO3-4-P(春㊁夏)㊁NO-3-N(春㊁夏)质量浓度分布呈东北高㊁西南低的特点,NH+4-N质量浓度呈研究区域湾顶与湾口高㊁中部低的特征㊂研究表明,辽东湾顶部的辽河㊁大辽河是影响辽东湾海域生态指标浓度时空分布的重要因素,辽东湾海域的营养盐限制作用表现为磷相对限制㊂关键词:辽东湾;Delft3D;生态动力学模型;叶绿素a;营养盐时空分布中图分类号:S917.3;P734.4㊀㊀㊀㊀文献标志码:A㊀㊀辽东湾位于中国渤海北部,是典型的半封闭型海湾,该湾呈现东西狭窄㊁南北狭长的地形特点,导致其与外海海水交换困难[1]㊂辽东湾北部河流每年将携带大量污染物的污水排入海洋,导致近岸水体富营养化不断加剧,赤潮等生态灾害频繁发生[2],给辽东湾海域的水环境治理带来了极大的压力㊂浮游植物是水体生态系统中重要的初级生产者和能量转换者[3],也是海洋中鱼类等经济作物的重要饵料,在环境保护和渔业生产中扮演着至关重要的角色㊂人们通常使用叶绿素a的浓度来定量表征海水中浮游植物的丰度,因此,前人对叶绿素a 在水体中的浓度分布和时空变化进行了大量研究㊂Pei等[4]于2013年通过采样调查的方法分析对比了66个站点的实测数据,结果发现,河口区域浮游植物的主要限制因素是温度和光照㊂田思瑶等[5]对辽东湾中部近岸海域的水质进行监测调查,结果表明,监测海域内的叶绿素a季节变化特征明显,且河流入海口处富营养化程度较高㊂随着科技的发展,生态动力学模型已被广泛应用到水环境相关研究中㊂如张学庆等[6]在ECOM 模型的基础上构建了包含营养盐㊁浮游植物㊁浮游动物和有机碎屑的NPZD生态动力学模型,得出河流输送是胶州湾氮㊁磷等营养盐的主要来源㊂史高创[7]使用Delft3D模型模拟了深圳湾3种工况下的水质状态,为该地区水环境治理决策提供了帮助㊂颜秀花等[8]构建了考虑浮游植物和浮游动物的简单三维水动力-NPZ生态耦合模型,该模型能够较好地复现厦门湾海域浮游生物的时空特征㊂为探究渤海海域氮㊁磷营养盐的循环规律,赵亮等[9]建立了生物㊁物理耦合的渤海三维生态动力学模型,结果表明,渤海营养盐水平分布的季节变化特点是中部比较平稳,其他3个湾变化波动较大㊂王昆等[10]建立了以叶绿素a浓度为表征指标的生态动力学模型,分析了月时间尺度下辽东湾湾顶营养盐及浮游植物的时空分布规律㊂综上可见,生态动力学模型已经广泛地应用于中国不同海湾的㊀收稿日期:2023-06-07㊀基金项目:国家自然科学基金(U21A20155,51879028);辽宁省应用基础研究计划项目(2023030048-JH2/1013);大连市科技创新基金(2021JJ11CG001)㊀作者简介:赵梓宇(1997 ),男,硕士研究生㊂E-mail:186****6422@㊀通信作者:张明亮(1976 ),男,博士,教授㊂E-mail:zhmliang_mail@水环境研究中,但辽东湾海域的生态动力学模型研究仍未详细阐明水体中叶绿素a及营养盐的时空分布特征和相互作用机理,同时存在点源输入单一㊁模拟时间较短等突出问题㊂考虑到辽东湾较严重的环境污染状况,本研究中构建了可以模拟辽东湾3个季节(春㊁夏㊁秋)叶绿素a(Chl-a)㊁溶解氧(DO)㊁氨氮(NH+4-N)㊁硝酸盐氮(NO-3-N)和活性磷酸盐(PO3-4-P)时空分布特征的生态动力学模型,对辽东湾污染物分布特征进行了分析,并定量研究了海洋生态系统中各理化因子的相互作用机理,以期为辽东湾海域水环境质量的管理与预测提供科学依据㊂1㊀材料与方法1.1㊀研究区域概况辽东湾(图1(a))位于中国渤海北部,是渤海的三大海湾之一,也是中国纬度最高的海湾㊂由于其纬度较高,每年冬季都会有冰情出现㊂辽东湾海底地形自湾顶及东西两侧向中央倾斜,东侧水深高于西侧,平均水深约22m,最大水深为32m,最大水深位于湾口中部,平均潮差约2.7m,水动力条件弱[11-12]㊂辽东湾北部有辽河㊁大辽河和大凌河等河流注入,辽河㊁大辽河的年入海径流量较大,是辽东湾海域营养盐输入的主要来源[13]㊂辽东湾的弱水动力条件和北部河流径流输入致使其水质不断恶化,调查数据显示,2020年辽东湾近岸海域为劣Ⅳ类水质且富营养化严重[14]㊂1.2㊀方法1.2.1㊀Delft3D模型㊀Delft3D是由荷兰Deltare公司开发的一款用于模拟地表水体水动力学过程的开源软件㊂该软件功能强大㊁框架灵活,能够模拟二维和三维的水流㊁波浪㊁水质㊁生态及泥沙输运等过程,也能够模拟各个过程之间的相互作用,是目前国际上较为先进的水动力-水质模型之一[15]㊂Delft3D模型共有FLOW㊁WAVE㊁WAQ㊁ECO㊁MOR㊁PART和SED7个模块,本研究中主要使用FLOW(水动力模块)和ECO(生态模块),相关模型在河口㊁海湾等海域已有较多的应用[16-17]㊂水动力模块的原理主要建立在Navier-Stokes方程基础上,在正交曲线坐标系下,由描述三维湍流瞬时量变化规律的微分方程,通过雷诺分解和平均,引入梯度模拟进行封闭处理,最后采用交替方向法(ADI)对控制方程组进行离散求解[18]㊂(a)研究区域地理位置;(b)研究区域水深地形图;(c)研究区域内监测站位及水平网格分布(当前网格是每隔3行3列输出)㊂(a)the geographical location of the study area;(b)the water depth topographic map of the study area;(c)the distribution of monitoring stations and horizontal grid distribution map of the research area(this grid outputs every three rows and three columns).图1㊀研究区域及监测站位分布Fig.1㊀Distribution of monitoring stations and research area㊀㊀由于辽东湾平均水深较浅,且在潮汐作用下垂向混合较好[19-20],而海水㊁营养盐及浮游植物的运输主要由水平方向的运动决定㊂因此,本研究中采用垂向平均的水平二维模式对辽东湾海水和物质的水平运动进行数值模拟㊂1.2.2㊀生态动力学模型㊀对于浅水海湾,水体中物质的输移采用包括源㊁汇及反应项的二维对流-扩散-反应方程[21]:∂C∂t=D x∂2C∂x2-v x∂C∂x+D y∂2C∂y2-v y∂C∂y+㊀㊀㊀S+f R(C,t)㊂(1)式中:C为质量浓度(kg/m3);t为时间(s);D x 和D y分别为x和y方向上的扩散系数(m2/s);v x 和v y分别为x和y方向上的速度(m/s);S为源项;f R(C,t)为反应项㊂本研究中,反应项f R (C,t)包括了溶解氧[f R(DO),以O计]㊁硝酸盐氮[f R(NO-3-N),以N计]㊁氨氮[f R (NH+4-N),以N计]㊁活性磷酸盐[f R(PO3-4-P),以P计]和叶绿素a[f R(Chl-a),以C计]5个子系统[21],其中反应速率的单位为g/(m3㊃d),均以对应元素计㊂5个子系统的表达式分别为f R(DO,t)=R rear+R np-R min-R nit+R den,(2)531第1期赵梓宇,等:辽东湾叶绿素a与营养盐分布特征的数值模拟f R(NO-3-N,t)=R nit-R den-R pp+R atmosʃ㊀㊀㊀R sed,(3) f R(NH+4-N,t)=-R nit+R den-R pp+R auto+㊀㊀㊀R atmosʃR sed,(4) f R(PO3-4-P,t)=R sor-R des+R min-R pre+R dis+㊀㊀㊀R pp+R auto+R atmosʃR sed,(5) f R(Chl-a,t)=R gp-R rsp-R mrt-R set+R res㊂(6)式中:R rear为再复氧速率;R np为净初级生产速率; R min为BOD/COD组分矿化速率;R nit为硝化速率; R den为反硝化速率;R pp为浮游植物对营养盐的吸收速率;R atmos为大气中营养盐沉降速率;R sed为沉积物交换速率,当沉积物孔隙水营养盐浓度较高时,营养盐由孔隙水向水体扩散,反之,当沉积物孔隙水营养盐浓度较低时,营养盐由水体向孔隙水扩散;R auto为初级生产者(死亡后)的自溶速率; R sor为活性磷酸盐的吸附速率;R des为活性磷酸盐的解吸速率;R pre为活性磷酸盐的沉淀速率;R dis 为磷矿石的溶解速率;R gp为浮游植物生长速率; R rsp为浮游植物的维持性呼吸速率;R mrt为浮游植物的死亡速率;R set为浮游植物的沉降速率;R res 为浮游植物的再悬浮速率㊂在Delft3D-ECO模型中,初级生产力主要取决于温度修正的浮游植物生长速率(R gp)㊁死亡速率(R mrt)和维持性呼吸速率(R rsp),其函数为[22]㊀㊀㊀R gp=k pg0ˑk T tpg,(7)㊀㊀㊀R mrt=k mrt0ˑk T tmrt,(8)㊀㊀㊀R rsp=k rsp0ˑk T trsp㊂(9)式中:k tpg为浮游植物生长速率温度系数;k pg0为浮游植物0ħ时的生长速率;k tmrt为浮游植物死亡速率温度系数;k mrt0为浮游植物0ħ时的死亡速率; k trsp为浮游植物维持性呼吸速率温度系数;k rsp0为浮游植物0ħ时的维持性呼吸速率;T为水温(ħ)㊂水质中其他反应过程具体见文献[22]㊂1.2.3㊀模型参数设置㊀1)岸线㊁网格及地形㊂计算域选取辽东湾海域,该区域的岸线数据来源于Google Earth2020年的历史影像㊂模型总网格数为394ˑ383,网格空间分辨率为150~600m,在辽河㊁大辽河河道及河口处采用细化网格(图1(c))㊂地形数据主要来源于中国人民解放军海军司令部航海保证部,再叠加辽河口及大辽河局部区域的实测数据,通过QUICKIN软件插值后得到整个研究区域的水深地形(图1(b))㊂2)边界条件㊂计算域的开边界设置在辽宁省兴城市烟台河至瓦房店市将军山一线㊂开边界给定由TPXO8(TOPEX/POSEIDON)全球海洋潮汐模型获得,包括M2㊁S2㊁N2㊁K2㊁K1㊁O1㊁P1㊁Q1等13个天文分潮的调和常数,闭边界设为无渗透滑移边界㊂将辽河㊁大辽河盘锦段设为河流开边界,上游河流边界给定由实测的河流入海流量获得㊂海洋开边界的温度和盐度数据来自ERA5全球再分析数据集,叶绿素a㊁溶解氧数据来自文献[23-24]㊂河流开边界的温度㊁盐度㊁叶绿素a㊁溶解氧和营养盐浓度均使用实测数据的月平均值㊂3)参数设置㊂大气强迫数据来自ERA5全球再分析数据集,包括湿度㊁热通量和太阳辐射等㊂水动力模型和生态模型时间步长分别设为1㊁60min,模拟时间为2020年2月15日 2020年11月15日,共9个月㊂生态模型包含了浮游植物0ħ时的生长㊁死亡和维持性呼吸速率等,其参数设置见表1㊂表1㊀生态模型主要参数[25]Tab.1㊀Process parameters of ecological model参数描述parameter description符号symbol数值value 浮游植物生长速率温度系数k T tpg 1.06浮游植物0ħ时的生长速率/d-1k pg00.066浮游植物死亡速率温度系数k T tmrt 1.085浮游植物0ħ时的死亡速率/d-1k mrt00.08浮游植物维持性呼吸速率温度系数k T trsp 1.072浮游植物0ħ时的维持性呼吸速率/d-1k rsp00.031零阶硝化速率/(g㊃m-3㊃d-1)k0nit0 20ħ时的米氏硝化速率/(g㊃m-3㊃d-1)k nit200.1硝化反应温度依赖系数k tnit 1.07氨盐限制的半饱和常数/(g㊃m-3)k sam0.5溶解氧限制的半饱和常数/(g㊃m-3)k sox1零阶反硝化速率/(g㊃m-3㊃d-1)k0den0 20ħ时的米氏反硝化速率/(g㊃m-3㊃d-1)k den200.1反硝化反应温度依赖系数k tden 1.07硝酸盐限制的半饱和常数/(g㊃m-3)k sni0.5 2㊀结果与分析2.1㊀水动力学模型验证为保证数值模型的准确性,需要使用实测值对模拟结果进行验证㊂本研究中,使用辽宁省锦州港和鲅鱼圈的潮位数据及2020年5月的实测数据[10]对建立的水动力模型进行验证,其中,锦州港和鲅鱼圈为潮位监测站,V1㊁V2为潮流监测站,图1(c)为各个监测站的位置,表2为各个监测站的坐标㊂图2为两个潮位监测站的预报值和模拟结果对比情况,图3为两个潮流监测站的模拟结果和实测数据对比情况㊂通过模拟结果可以看出,监631大连海洋大学学报㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第39卷测站位处潮汐为不规则半日潮,锦州港和鲅鱼圈站位的水位模拟结果和实测值的均方根误差分别为0.176㊁0.256m,V1和V2站流速的模拟结果和实测值的均方根误差分别为0.099㊁0.092m /s㊂图4为辽东湾涨急㊁落急流场矢量图,辽东湾海域的潮流以往复流为主,涨潮时潮流为东北走向,落潮时潮流为西南走向,湾口处涨潮时刻流速大于落潮时刻,而河口处流速与湾口处相反,受径流影响,涨潮时刻流速小于落潮时刻㊂总体上看,本研究中建立的水动力模型可以较好地模拟辽东湾海域的水动力过程,能够为流场提供较为可靠的生态模型㊂表2㊀潮位、潮流观测站点坐标Tab.2㊀Coordinates of tidal level and current observationstations站位station北纬north latitude东经east longitude 站位类型station type锦州港Jinzhou Port40ʎ48ᶄN 121ʎ04ᶄE 潮位监测站鲅鱼圈Bayuquan40ʎ18ᶄN 122ʎ05ᶄE潮位监测站V140ʎ47ᶄN 121ʎ24.50ᶄE 潮流监测站V240ʎ13ᶄN121ʎ23.90ᶄE潮流监测站图2㊀锦州港和鲅鱼圈站位潮位的模拟与预报值对比Fig.2㊀Comparison of simulated and forecasted values of the tidal level between stations Jinzhou Port andBayuquan图3㊀V1和V2站位潮流的模拟与实测值对比Fig.3㊀Comparison of simulated and measured values of the tidal current between stations V1and V22.2㊀生态模型验证为了进一步验证模型的可靠性,本研究中基于10个生态监测站位在2020年5月的实测值,对生态模型中的叶绿素a㊁营养盐等生态指标浓度模拟结果进行验证,图1(c)为各监测站位置,表3731第1期赵梓宇,等:辽东湾叶绿素a 与营养盐分布特征的数值模拟为各生态指标质量浓度(以下简称为 浓度 )监测值和模拟值的对比㊂通过表3中数据对比可见,NH +4-N㊁NO -3-N㊁PO 3-4-P㊁DO 及叶绿素a 浓度的平均误差分别为0.045㊁0.151㊁0.001㊁0.687mg /L 和0.397μg /L㊂总体上看,生态动力学模型的模拟结果与实测值吻合较好,进一步验证了模型的可靠性㊂图4㊀辽东湾涨急㊁落急时刻的流场Fig.4㊀Tidal current field at maximum flood and ebb in Liaodong Bay表3㊀生态指标浓度实测与模拟值对比(2020年5月)Tab.3㊀Comparison between measured and simulated values of ecological indicator concentration (May 2020)站位station 氨氮NH +4-N硝酸盐氮NO -3-N活性磷酸盐PO 3-4-P溶解氧DO叶绿素Chl-a实测值/(mg㊃L -1)measured 模拟值/(mg㊃L -1)simulated 实测值/(mg㊃L -1)measured 模拟值/(mg㊃L -1)simulated 实测值/(mg㊃L -1)measured 模拟值/(mg㊃L -1)simulated 实测值/(mg㊃L -1)measured 模拟值/(mg㊃L -1)simulated 实测值/(μg㊃L -1)measured 模拟值/(μg㊃L -1)simulated 10.1040.0270.6750.7620.0190.0198.718.70 3.38 3.4020.1130.0280.8200.8150.0250.0218.468.63 4.40 3.7530.1260.0260.7010.7350.0240.0208.368.71 4.04 3.3940.0850.0260.6570.7090.0200.020 6.598.68 3.16 3.4350.0570.0320.5680.7310.0170.0187.518.55 2.72 3.6660.0390.0240.4100.6730.0110.0187.298.638.23 3.3770.0530.0260.2120.6510.0090.0179.089.05 2.80 3.1580.0220.0270.3260.6860.0080.0177.928.70 4.41 3.3090.0580.0270.5670.6910.0190.0187.508.65 2.16 3.33100.0730.0360.5910.5850.0190.0178.438.422.483.032.3㊀辽东湾生态指标浓度的时空分布特征从图5(a)可见:叶绿素a 浓度在季节变化上表现为秋季最大(平均值为4.83μg /L),夏季次之(平均值为4.13μg /L),春季最小(平均值为3.39μg /L);DO 浓度表现为春季最大(平均值为9.41mg /L),夏季次之(平均值为7.26mg /L),秋季最小(平均值为5.84mg /L)㊂从图5(b)可见:NO -3-N 浓度在季节变化上表现为春季最大(平均值为0.76mg /L),秋季次之(平均值为0.56mg /L),夏季最小(平均值为0.50g /L );NH +4-N 浓度在季节变化上与NO -3-N 趋势基本一致,同样表现为春季最大(平均值为0.039mg /L),秋季次之(平均值为0.030mg /L),夏季最小(平均值为0.026mg /L);PO 3-4-P 浓度在季节变化上总体呈秋季最大(平均值为0.025mg /L),夏季次之(平均值为0.020mg /L),春季最小(平均值为0.018mg /L),但各季节差异较小㊂从图6可见,相同站位的不同生态指标在丰水期的浓度曲线日内振幅均较枯水期明显增大㊂这一现象说明辽东湾湾顶的叶绿素a 和营养盐浓度受河流径流和潮汐作用影响显著,据此可以推断,河流输送是辽东湾海域内叶绿素a 及营养盐的主要来源㊂图7给出了2020年春㊁夏㊁秋3个季节叶绿素a 及营养盐浓度在辽东湾海域中的空间分布情况,可以看出,辽东湾海域各生态指标浓度在不同831大连海洋大学学报㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第39卷图5㊀辽东湾北部海域(5号站)各生态指标日平均浓度模拟值随时间的变化(2020年3 11月)Fig.5㊀Variation of simulated values of daily concentration of ecological index with time in the northern sea area of Lia-odong Bay (station 5)(from March to November 2020)图6㊀辽东湾北部海域(5号站)丰水期和枯水期各生态指标浓度模拟值对比Fig.6㊀Comparison of simulated values of ecological indicator concentration with time in the northern sea area of Lia-odong Bay (station 5)in wet and dry seasons季节的分布情况存在明显差异㊂3㊀讨论3.1㊀辽东湾生态系统各理化因子的相互作用机理水体中的各个组分并非相互独立而是互相影响的,通过定量研究海洋生态系统中各理化因子的相互作用机理,其结果可为辽东湾海域水环境质量的管理提供科学依据㊂在众多的理化因子中,随季节变化的水温是控制水体中生态指标浓度变化的重要因素㊂本研究表明,从3 7月中旬,受太阳辐射增强和水温逐渐变暖等因素影响,叶绿素a 浓度呈现缓慢上升的趋势;从7月中旬开始,随着水温进一步升高,同时北部两条河流进入丰水期,流量增大,其携带大量的限制性营养盐和浮游植物使叶绿素a 浓度显著增加,并在9月中旬达到峰值(6.1μg /L);进入秋季后,海域内太阳辐射减少,水温下降,浮游植物的生长率小于死亡率,叶绿素a 浓度从9月中旬 11月期间逐渐降低,此结果与许士国等[26]观测的辽东湾海域叶绿素a 浓度变化趋势基本一致㊂溶解氧浓度的变化趋势则与之相反,3 9月期间溶解氧浓度逐渐降低,并在9月达到最小值(5.6mg /L),之后的两个月溶解氧浓度逐渐回升,该结果与刘千等[24]观测的渤海湾中部溶解氧浓度变化趋势一致㊂这可能是由于3 9月期间海水温度升高,氧气的溶解度下降,911月期间海水温度下降,导致氧气的溶解度升高㊂同样受水温影响的还有NO -3-N 和NH +4-N,由于反硝化速率随着水温的上升而加快,导致NO -3-N 于8月中旬达到最小值(0.35mg /L)㊂NH +4-N 浓度虽在季节变化上与NO -3-N 浓度的变化趋势基本一致,但二者的区别在于NH +4-N 浓度从3月开始出现了1个月的上升期(增大了0.016mg /L),这可能是由于3月的低水温未达到硝化反应临界温度所致,虽然NH +4-N 不参与转化,但辽河及大辽河径流携带了大量的NH +4-N 输入㊂931第1期赵梓宇,等:辽东湾叶绿素a 与营养盐分布特征的数值模拟图7㊀辽东湾各生态指标浓度的模拟场分布Fig.7㊀Distribution of simulated field of ecological index concentration in Liaodong Bay3.2㊀辽东湾海域叶绿素a与营养盐的空间分布规律叶绿素a浓度是反映水体富营养化程度的重要指标,探究辽东湾海域叶绿素a浓度的分布规律及其与其他营养盐空间分布的内在联系,可以为辽东湾海域的赤潮防控提供理论基础㊂本研究表明,辽东湾海域叶绿素a浓度分布呈东北高㊁西南低的趋势,这一分布特征与王毅波等[27]调查结果一致㊂辽东湾海域叶绿素a最高浓度出现在辽河口,其次为大辽河口㊂究其原因,可能是由于辽河㊁大辽河两条河流的入海口位于辽东湾东北部,两条河流排入河口入海区的营养盐比较丰富,导致辽东湾东北041大连海洋大学学报㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第39卷部的浮游植物大量繁殖,从而使该区域的叶绿素a 浓度升高㊂NH+4-N浓度在辽东湾海域的分布呈湾顶与湾口高㊁中部低的特征㊂出现这种自湾口向内,浓度呈阶梯式递减的现象,可能是由于外部海水在向湾内输运NH+4-N的同时,海水中所携带的NH+4-N不断发生硝化反应,致使其浓度降低,此外,浮游植物的摄食也是其呈阶梯式递减的重要原因之一㊂NO-3-N与PO3-4-P浓度在辽东湾海域的分布特征均具有一定的季节差异性㊂受辽河㊁大辽河径流输入影响,两种营养盐浓度在春㊁夏两季均呈现东北高㊁西南低的空间分布特征㊂秋季的NO-3-N 在外海输入和浮游植物转化的共同作用下,呈现与NH+4-N浓度相似的湾顶与湾口高㊁中部低的特征㊂而PO3-4-P浓度在秋季呈中部高㊁东部与西部低的分布特征㊂进一步对比相同季节不同生态指标浓度的分布特征发现,辽东湾叶绿素a和PO3-4-P浓度的空间分布特征高度相似,而与NH+4-N浓度的分布特征差别较大㊂由此可以推测,辽东湾海域浮游植物的生长繁殖受活性磷酸盐的限制较大㊂3.3㊀辽东湾海域浮游植物生长的限制因子浮游植物生长在受到营养盐浓度限制的同时,也受到营养盐结构的限制[28],探究辽东湾海域内浮游植物生长繁殖的限制因子可为水体富营养化治理提供科学方案㊂Justic'等[29]和Dortch等[30]认为,当海域中DIN/DIP<10时,表现为溶解无机氮的相对限制,若同时DIN质量浓度<1μmol/L时,则表现为溶解无机氮的绝对限制;当海域中DIN/ DIP>22时,表现为磷酸盐的相对限制,若同时DIP 质量浓度<0.1μmol/L时,则表现为磷酸盐的绝对限制㊂本研究中模拟结果显示:辽东湾北部近岸水域,3个季节的DIN/DIP分别为春季(3 5月) 73.68㊁夏季(6 8月)46.34㊁秋季(9 11月) 31.38,且DIP浓度分别为春季0.196μmol/L㊁夏季0.201μmol/L㊁秋季0.330μmol/L;辽东湾南部近海水域,3个季节的DIN/DIP分别为春季75.40㊁夏季55.12㊁秋季30.88,且DIP浓度分别为春季0.184μmol/L㊁夏季0.200μmol/L㊁秋季0.396μmol/L㊂此结果与2018年对该海域采样调查[31]获得的数据趋势相同㊂这表明,磷为辽东湾北部近岸水域和南部近海水域浮游植物生长的主要限制因子且均表现为磷酸盐的相对限制,本研究结果与孙钦帮等[31]通过调查得出的辽东湾绝大部分海域浮游植物生长的主要限制因素为磷酸盐的结论相一致㊂4㊀结论本研究中基于Delft3D-ECO模型,模拟了辽东湾海域2020年春㊁夏㊁秋3个季节的生态环境变化特征,得出了以下结论:1)辽东湾潮汐大部分属于不规则半日潮,潮流为典型的NE-SW往复流,涨㊁落潮的潮流方向完全相反,河口强流区为水下三角洲间的深槽水域,流场受浅滩控制明显㊂2)辽东湾海域各生态指标浓度分布具有明显的时空分布特征,季节变化明显㊂在季节变化上,叶绿素a和PO3-4-P浓度均表现为秋季>夏季>春季, DO浓度表现为春季>夏季>秋季,NO-3-N和NH+4-N 浓度均表现为春季>秋季>夏季㊂在空间分布上,辽东湾海域中的叶绿素a及春㊁夏两季的PO3-4-P㊁NO-3-N浓度呈东北高㊁西南低的特征,NH+4-N浓度呈湾顶与湾口高㊁中部低的特征㊂3)河流输送是辽东湾海域叶绿素a及营养盐的主要来源,辽东湾顶部的辽河㊁大辽河是影响辽东湾海域生态指标浓度时空分布的重要因素㊂受河流输入影响,辽东湾海域的叶绿素a及营养盐浓度在时间变化上表现为丰水期浓度曲线日内振幅增大,且在空间分布上表现出浓度极大值均位于河口处的特征㊂4)辽东湾海域营养盐的限制作用明显,辽东湾北部近岸水域和南部近海水域3个季节的DIN/ DIP均大于22,且DIP浓度均大于0.1μmol/L,说明辽东湾海域营养盐表现为磷相对限制㊂参考文献:[1]㊀张明亮.滨海盐沼湿地退化机制及生态修复技术研究进展[J].大连海洋大学学报,2022,37(4):539-549.㊀㊀㊀ZHANG M L.Research advancement on degradation mechanism and ecological restoration 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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。
2013年夏季渤海环境因子与叶绿素a的空间分布特征及相关性分析
2013年夏季渤海环境因子与叶绿素a的空间分布特征及相关性分析张莹;王玉珏;王跃启;刘东艳【期刊名称】《海洋通报》【年(卷),期】2016(035)005【摘要】通过对2013年7月渤海海域26个站点温度、盐度、营养盐及叶绿素a (Chl a)浓度的空间分布特征及其相关性进行了分析,发现:受渤海水深和夏季陆源河流输入影响,近岸水域表现出明显的高温、低盐与高营养盐特征,且垂直变化特征不显著;在水深较深的辽东湾湾口和渤海海峡,海水呈现明显的层化现象,表层水温高于中底层,而表层盐度与营养盐浓度则低于中底层.营养盐结构分析表明,渤海夏季磷酸盐浓度存在显著的绝对与相对限制,而受河流输入影响,硅酸盐的相对限制得到显著缓解.表层Chl a浓度的高值区位于滦河及复州河河口附近海区,中层与底层的高值区则出现在滦河与黄河口附近.Chl a浓度与环境因子的相关性分析表明,盐度、磷酸盐与硅酸盐的浓度、氮磷比、氮硅比是影响Chl a浓度空间分布的重要因素,且温度还影响到Chla浓度的垂直分布.【总页数】8页(P571-578)【作者】张莹;王玉珏;王跃启;刘东艳【作者单位】中国科学院烟台海岸带研究所海岸带环境过程与生态修复重点实验室,山东烟台264003;中国科学院大学,北京100049;中国科学院烟台海岸带研究所海岸带环境过程与生态修复重点实验室,山东烟台264003;中国科学院烟台海岸带研究所海岸带环境过程与生态修复重点实验室,山东烟台264003;中国科学院烟台海岸带研究所海岸带环境过程与生态修复重点实验室,山东烟台264003【正文语种】中文【中图分类】P734.4+3【相关文献】1.南漪湖春夏季节叶绿素a浓度变化及其与环境因子间的关系 [J], 彭水秀;张坤;李晓明;赵会;邓道贵2.巢湖夏季叶绿素a浓度变化及其与环境因子之间关系的围隔实验 [J], 张坤;邓道贵;王文平;张晓莉;纪磊;刘飞;张绮3.南漪湖春夏季节叶绿素a浓度变化及其与环境因子间的关系 [J], 彭水秀;张坤;李晓明;赵会;邓道贵;4.2012年春季渤海中部及邻近海域叶绿素a与环境因子的分布特征 [J], 刘丽雪;王玉珏;邸宝平;刘东艳5.杭州和睦湿地池塘水体夏季叶绿素a含量与水环境因子的相关性研究 [J], 李洪彬;申屠晓露;张卫军;徐力;李文兵;戴文红;宋垚彬;董鸣因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
洞庭湖不同形态氮、磷和叶绿素a浓度的时空分布特征
生态环境学报 2019, 28(8): 1674-1682 Ecology and Environmental Sciences E-mail: editor@基金项目：国务院三峡工程建设委员会办公室/江湖生态监测重点站（洞庭湖）（JJ2017-028）作者简介：黄代中（1984年生），女，高级工程师，博士，主要从事环境监测与水环境保护方面研究。
E-mail: hdz1023@ 收稿日期：2019-06-03洞庭湖不同形态氮、磷和叶绿素a 浓度的时空分布特征黄代中，李芬芳，欧阳美凤，张屹，龚正，符哲湖南省洞庭湖生态环境监测中心，湖南 岳阳 414000摘要：洞庭湖水体主要污染物为氮和磷，而有关洞庭湖营养盐赋存形态与叶绿素a 的关系鲜有报道。
为研究洞庭湖氮与磷的时空分布特征及其对叶绿素a （Chl-a ）的影响，2017年在洞庭湖湖体、出湖口及8条入湖河流共20个断面采集了水样，分析了水体中不同形态氮、磷和Chl-a 的质量浓度。
结果表明，洞庭湖水体中总氮（TN ）、溶解态总氮（DTN ）、氨氮（NH 4+-N ）、硝酸盐氮（NO 3−-N ）质量浓度年均值分别为1.83、1.69、0.26、1.27 mg·L −1，总磷（TP ）、溶解态总磷（DTP ）、磷酸盐（DPO ）、颗粒态磷（PP ）质量浓度年均值分别为0.081、0.059、0.049、0.022 mg·L −1，Chl-a 质量浓度平均值为4.84 μg·L −1。
空间分布上，各形态氮和磷的质量浓度总体表现为：入湖口>出湖口>湖体，其中，区间入湖口水体中ρ(TN)、ρ(NH 4+-N)、ρ(TP)、ρ(PP)最高，而ρ(NO 3−-N)、ρ(DTP)、ρ(DPO)在松滋口最高。
ρ(Chl-a)表现为区间>湖体>出湖口>松滋口>四水。
时间分布上，各形态氮与磷的质量浓度具有明显的季节变化特征，均表现为枯水期>平水期>丰水期；ρ(Chl-a)总体上呈现丰水期>平水期>枯水期的趋势。
湖泊富营养化评价方法及分级标准
湖泊富营养化评价方法及分级标准1. 外部养分负荷评价法是一种常用的湖泊富营养化评价方法，该方法通过分析和计算湖泊接受的外部养分负荷和湖泊自身的处理能力来评价湖泊的富营养化程度。
2. 水质监测法是湖泊富营养化评价的常用方法之一，通过定期监测湖泊的水质参数，如营养盐浓度和浊度等，来评估湖泊的营养状态。
3. 水华发生频率评价法是评价湖泊富营养化程度的一种方法，通过记录和统计湖泊发生水华的频率和规模来评估湖泊的富营养化程度。
4. 湖泊透明度评价法是一种常用的湖泊富营养化评价方法，透明度是反映湖泊内溶解性物质、浮游生物等因子的重要指标，透明度较低可能表明湖泊存在富营养化问题。
5. 氯叶藻生物量评价法是一种常用的湖泊富营养化评价方法，通过测量湖泊水体中的氯叶藻生物量来评估湖泊的富营养化程度。
6. 叶绿素a浓度评价法是一种常用的湖泊富营养化评价方法，叶绿素a是湖泊中浮游植物的重要生物标志物，测量湖泊水体中的叶绿素a浓度可以反映湖泊的富营养化状态。
7. 湖泊底泥养分含量评价法是一种常用的湖泊富营养化评价方法，通过分析湖泊底泥中的养分含量，如氮、磷等元素，来评估湖泊的富营养化程度。
8. 藻类多样性评价法是一种常用的湖泊富营养化评价方法，通过调查和记录湖泊中不同种类藻类的物种组成和数量来评估湖泊的富营养化水平。
9. 湖泊生态系统变化评价法是一种综合评价湖泊富营养化程度的方法，通过分析湖泊生态系统的组成和结构变化，如鱼类种群结构和水生植物分布等，来评估湖泊的富营养化程度。
10. 湖泊生物群落结构评价法是一种常用的湖泊富营养化评价方法，通过调查和记录湖泊生物群落的组成和结构，如浮游植物和动物种群的密度和多样性等，来评估湖泊的富营养化程度。
11. 水生植物覆盖度评价法是一种常用的湖泊富营养化评价方法，通过测量湖泊中水生植物的覆盖度来评估湖泊的富营养化程度。
12. 水体色度评价法是一种常用的湖泊富营养化评价方法，水体的颜色和透明度可以反映湖泊水质的改变，较高的颜色值可能与富营养化有关。
2005-2017年北部太湖水体叶绿素a和营养盐变化及影响因素
!#$%'((湖泊科学），2018,30(2): 279-295D O I 10. 18307/2018.0201©2018by Journal o f Lake Sciences2005 —2017年北部太湖水体叶绿素&和营养盐变化及影响因素*朱广伟，秦伯强，张运林，许海，朱梦圆，杨宏伟，李宽意，闵8,沈睿杰，钟春妮(中国科学院南京地理与湖泊研究所，湖泊与环境国家重点实验室，太湖湖泊生态系统研究站，南京210008)摘要：利用国家生态观测网络太湖湖泊生态系统研究站对北部太湖14个监测点2005—2017年的营养盐和叶绿素a浓度逐月监测数据，分析了北部太湖2005年以来水体营养盐和叶绿素a变化特征，探讨了叶绿素变化的影响因素.结果表明，2015年以来，北部太湖水体叶绿素a浓度呈现显著增高特征，特别是5 —7月的蓝藻水华灾害关键期，水体叶绿素a浓度增幅更加明显;营养盐方面，氮、磷对治理的响应完全不同:水体总氮、溶解性总氮、氨氮的降幅很明显，甚至在春末夏初的蓝藻生长旺盛期出现了供给不足的征兆;但水体总磷降幅却不明显，加之蓝藻水华的磷“泵吸作用”，近3 a来水体总磷浓度反而有升高趋势，溶解性总磷浓度也无明显下降趋势.不同湖区的营养盐变化也不相同:西北湖区溶解性总氮、溶解性总磷浓度显著高于梅梁湾、贡湖湾和湖心区，而且后3个湖区的水质呈现均一化趋势.统计分析表明，北部太湖水体叶绿素a浓度与颗粒氮、颗粒磷、总磷、高锰酸盐指数均呈显著正相关，与溶解态氮呈负相关;5_7月水华关键期北部太湖水体叶绿素a浓度与上半年（1一6月）逐日水温积温、总降雨量、年平均水位均呈显著正相关关系.从研究结果可以看出，近年来北部太湖水体叶绿素a浓度的波动很大程度上受水文气象因子的影响;2007年以来太湖流域一系列生态修复工程的实施，虽然明显降低了湖泊氮浓度，但由于流域和湖体的氮磷本底较高，磷的缓冲能力大，致使水体营养盐水平仍未降到能显著抑制蓝藻生长的水平，年际之间的水文气象条件差异成为蓝藻水华暴发强度差异的主控因素.为此，仍"加大对太湖流域氮、磷负荷的削减，使湖体氮、磷浓度降低到能显著影响蓝藻生长的水平，才能摆脱水文气象条件对蓝藻水华情势的决定作用.关键词：太湖；叶绿素a%营养盐;蓝藻水华;极端降雨;气候变化Variation and driving factors of nutrients and chlorophyll-aconcentrations in northern re-gionof Lake Taihu，China，2005-2017Z H U G u a n g w e i，Q I N B o q i a n g，Z H A N G Y u n l i n，X U H a i，Z H U M e n g y u a n，Y A N G H o n g w e i，L I K u a n y i，M I NS h e n，S H E N R u ijie &Z H O N G C h un ni(Taihu Laboratory fo r Lake Ecosystem R esearch，State K ey Laboratory o f Lake Science and Environment，Nanjing Institute o fGeography and Lim nology，Chinese Academ y o f S c i e n c s，Nanjing210008，P.R. China)Abstrcict：The long-term variation of nutrients and phytoplankton chlorophyi-a (C hi.a) concentrationslarge shalloweutrophic lake，were characterized using the monthly monitoring datain northern 14 sites during 2005 to 2017. Therelationships bet^veen Chi.a and nutrients，as well as hydrological and climatic factors weretors of Chi.a and nutrients variations. The resialts showed that average Chi.a concentration significantly^ increased since 2015，esjDe-cially duang the key cyanobacteaa bloom peaod of May to July. Total nitrogen (T N)，dcsolved total nitrogen (D TN) and ammonia concentrations in nortliern Lake Tailiu showed a significant decreasing trend since 2005. The gro^vtli of cyanobacteria appea nitrogen-limit phenomenon du>ng early summer bloom season in recent years. While total phosphoru phosphorus (D TP) did not show significant decreasing trend in recent y e a r，partly owing to the internal lated by algal bloom in summer. Moreover，the TP and DTP even showed increasing trend in recent 3 years，with higher fluctuationthan the past 10 years. Spatially，northwestern L ake Taihu region showed significant higher nutrient and Chl.a those in Meiliang B ay，Gonghu Bay and central lake. It appeared a homogenization trend of nutaents among*国家国际科技合作专项（2015D F G91980)、国家自然科学基金项目（41671494,41501532)和中国科学院前沿科学重 点研究项目（Q Y Z D J-SS W-D Q C008)联合资助.2017-08-07收稿％2017-10-06收修改稿.朱广伟（1972 b)，男，博士，研究员；E-m ail: gwzhu@.280! #$% '((湖泊科学），2018,30(2)Bay and central lake. Statistical analysis showed that Chi.a significantly positive related to particu phonas，TP and permanganate index，but negatively related to dAsolved nitrogen. And Chi.a conHntration during May to July significantly positive related to daily accumulated water temperatiare，total precif)itation during January to June，and to annual averagewater level of the lake. The research indicated that hydrological and climatic factors played more imponant roles than nutnents inthe long-term vaeation of phytoplankton biomass and cyanobacteria bloom intensity, panly because the were still relatively sufficient for phytoplankton growth.Consequently, much more nutrients reduction in the catchment, include nitrogen and phosphorus，were need in future to ultimately control the cyanobacte>a bloom in Lake Taihu.K eyw ords ：Lake Tailiu ；chlorophyi-a ；nutrients; cyanobactena bloom ；extreme rainfall ；climate change富营养化是全球湖泊普遍面临生态灾害问题之一.该问题从1940s— 1950s开始关注[1-2]，1960s— 1970s已经普遍存在并开始治理)3-*，至今仍在发达国家和发展中国家产生危害比如从1970S就受到关注并开展了大量治理工程的北美五大湖之------E rie湖[7]，近10 a来蓝藻水华问题又日益严重，2014年8月1—2日还造成湖滨60万人口的Toledo市供水中断2天)8].此外，治理多年的日本霞浦湖，水华问题也未彻底解决[9].由此可见，在应对湖泊蓝藻水华问题方面，全世界都还面临着严峻的挑战.太湖是我国蓝藻水华问题出现最早、治理时间最长、投入最大的大型湖泊之一.据沈炳康报道，I960年考察太湖时就发现了蓝藻水华现象，1970年后在梅梁湾西北沿岸带夏季水华已经比较常见，条带状分布，每年可延续到11月，而1988年则出现了约1000 km2面积的蓝藻水华，并在1991年7月，蓝藻水华堆积腐烂影响了无锡城市供水，迫使上百家工厂停产，造成巨大的经济损失[1°].1990s以来，太湖的富营养化治理就作为国家水环境治理的标志性工程推进[11]，1998年实施了“零点行动”[12]. 2007年5月发生在无锡沙渚水厂的饮用水危机事件[13]，更是将蓝藻水华治理和灾害防控力度大大提高，实施了从流域到湖体的一系列环境治理和生态修复工程[14].从水利和环境保护部门的监测结果看，无论是入湖河流[15]，还是湖体关键水质断面[16]，水体营养盐浓度近年来都出现下降趋势，治理工作取得初步成效.然而，就遥感监测的蓝藻水华面积而言，近年来下降趋势不明显[17]，藻类生物量和水华情势受气象条件影响较大[1819]，给蓝藻水华灾害防控带来巨大的挑战.太湖作为一个时空异质性较大的浅水湖泊，监测方法和频次均会对水质监测结果产生一定的影响[2°].不同机构对太湖监测的布点、采样方法及分析方法有所不同，评价结果有所差异.本研究利用太湖湖泊生态系统研究站(TLLER)在北部太湖布设的14个逐月监测点营养盐、叶绿素a监测数据，结合研究站的气象、水文观测数据，分析了 2005—2017年北部太湖梅梁湾、贡湖湾、竺山湾及西北沿岸、湖心区（北部）的水体叶绿素a及氮、磷等营养盐含量的变化特征，探讨了 13 a来水体营养盐和叶绿素a浓度波动的影响因素，以期为认识浅水湖泊的蓝藻水华演替特征及防控对策提供科学支撑.1材料和方法1.1监测点布设与采样方法从2005年1月以来，太湖湖泊生态系统研究站（TLLER，简称太湖站）在太湖北部布设14个逐月监测点，开展现场调查和水质、生物指标采样分析（图1).其中，监测点THL00、THL06、THL10、THL14及THL16主要代表出入湖河口，分别靠近梁溪河、直湖港、大浦河（陈东港）、望虞河及殷村港.按照湖泊形态，可将14个点的监测范围划分为4个湖区:西北太湖（NW)(包括监测点THL10、THL16、THL17)、梅梁湾（ML)(包括监测点 THL00、THL01、THL03、THL04、THL05、THL06、THL32 等）、北部湖心区（HX)(包括监测点THL07 和THL08)及贡湖湾（GH)(包括监测点THL13和THL14).在THL05点东滨岸的太湖站，设有逐日水温（WT，B)、水位（WL，m，吴淞高程）观测点，每天8时、14时、20时3次现场观测记录，日值为3次测定的平均值，其中水温测点为水下0.5 m.降雨量（R F)和其他相关气象指标由设在太湖站的气象观测场自动监测仪获得.湖体14个样点的监测在每个月中旬（15日前后）进行.现场用赛氏透明度盘获得水体透明度（SD，m)，采用水温计获得水下50 cm的水温，测深杆测定水深、软泥深度.用于分析水体营养盐和浮游植物叶绿素a浓度（Chl.a，"g/L)的水样为水柱表、中、底3层混合样，用2.5朱广伟等$2005—2017年北部太湖水体叶绿素a和营养盐变化及影响因素281L有机玻璃采水器分别采集水下20 cm(表层）、水底泥上20 cm(底层）及水深一半处（中层）的水样，现场混 匀，灌装于5 L水样桶中，带回实验室进行营养盐和Chl.a等指标分析.120〇0，120o15f120°30f图1北部太湖逐月水质监测点位Fig.1Sampling sites of monthly water quality monitoring in northern Lake Taihu1.2水质分析方法样品带回实验室后立即进行各指标测定的预处理.其中，Chl.a浓度测定参照陈宇炜等改进的热乙醇提取、分光光度法[21]，比色波长为650 nm和750 nm(岛津UV-2450型分光光度计）.C hl.a测定时，用直径47 mm的GF/F玻璃纤维滤膜（Whatman公司，孔径约0.7 "m"将浮游植物过滤到膜上，将滤膜置于10 m l的锥 形离心管中，加盖，避光冷冻保存24 h以上.测定前，在暗光环境下，用适量90%的热乙醇研磨提取滤膜上的 色素，提取液再用GF/C玻璃纤维滤膜（Whatman公司，孔径约1.2 "m"过滤后，分光光度法测定.水体总氮（TO"、总磷(TP)浓度测定时，将采集水样混匀，分取水样25 m l进行水样消解和浓度测定.因此，T0、T P包括了藻颗粒和水体无机悬浮物中的氮、磷浓度.溶解性总氮（DT0)、溶解性总磷（DTP)浓度测 定时，则先将水样过GF/F滤膜后，再按照T0、T P的水样消解及测定方法进行分析.铵态氮（OH:')、硝态 氮（00;-0)、亚硝态氮（00Y-0)及磷酸根（P〇4_-P)的测定方法则是取GF/F膜的滤后样进行测定.水体高锰 酸盐指数（C0DM n"采用高锰酸钾氧化滴定法测定.T0&DT0浓度测定采用过硫酸钾氧化、紫外分光光度法（GB 11894—1989"，测定波长选择210 nm(岛津 UV-2450型分光光度计"％TP、D T P浓度测定采用过硫酸钾氧化、钼锑抗显色分光光度法（GB11893 —1989"，测定波长为700 nm(岛津UV-2450型分光光度计"，T0与DT0浓度之差、T P与DTP浓度之差为颗粒 态氮（P0"和颗粒态磷（P P).OH:'浓度的测定采用纳氏试剂光度法（GB 7479— 1987)，00Y-0、002_-0、282! #$% '((湖泊科学），2018,30(2)P〇2—'浓度的测定则采用流动分析、分光光度法（荷兰Skalar SANW型流动分析仪）.1.3数据处理与统计方法分区、分季度及年际平均水质指标采用各区、各季度、各年的数学平均值.TN、TP、C hl.a的平均值中剔除 了 2007年6月梅梁湾THL04点及2017年7月西北湖区的THL17点由于藻华堆积严重引起的2次异常高 值(约为夏季正常均值的10倍).Chl.a与各营养盐浓度之间的相关性分析采用SPSS 16.0软件完成，其余相 关系数及误差均由Excel 2010软件完成.水文气象数据中的日水温积温（AWT)为逐日水温的累计值，特定 时段的降雨量（R F)也是逐日值的累加.不同因素间的相关性判别使用泊松系数（1)，1<0.05为显著相关，K0.01为极显著相关.2结果与分析2.1 Chl.a年变化从2005 2017年多年北部太湖水体浮游植物Chl.a浓度看，多年1一 12月逐月北部太湖Chl.a浓度分别为 11.7、11.9、12.2、19.4、35.8、38.5、63.2、55.2、58.7、45.2、29.0、16.1 "g/L，11-4月浓度显著低于 5- 10 月，5 月是藻类开始显著生长的季节，对整年藻类水华情势具有重要的指示意义.2005 —2017年北部太湖水体浮游植 物C hl.a的年均值(Chi.—#2)、上半年平均值(Chi.—6)及水华灾害敏感期的5 —7月平均值（Chi..5—7)变化见 图2.图2北部太湖多年水体Chl.a浓度年变化曲线(C H h$1—6月Chl.a浓度平均值;Chl.a5_7:5—7月Chl.a浓度平均值;C h l.—u$年均值)Fig.2 Annual chlorophyll'concentrations in water column of northern Lake Taihu13 a来年度Chl.a平均浓度呈现2个峰值:2008—2009年的峰值及2015— 2017年的峰值.2015—2017 年的峰值明显高于2008 — 2009年的峰值.就1一6月的北部太湖平均Chl.a浓度而言，2017年平均值为56.5 "g/L，为13 a来最高.而5—7月的北部太湖Chl.a均值，2015—2017年分别为66.8、97.9、107.1 "g/L，呈现 增高趋势，多年的平均低值出现在2010—2011年.年均值2010年最低，为19.2 "g/L，而1—6月和5—7月均值的低值出现在2011年，分别为11.0和10.8 "g/L.相比较而言，发生无锡饮用水危机事件的2007年，整 个北部太湖的年均Chl.a浓度不是最高，其原因是该年前3个月藻类生物量并不高，1_3月平均值分别为 7.0、9.4、5.4 "g/L，较多年平均值偏低，且6月初以后“引江济太”水量加大也拉低了夏季之后的藻类峰值，因此，就全年数据而言，平均值不高.但是多年监测的第二高值出现在该年6月的THL04点位，Chl.a浓度达 到390.6 "g/L，因显著异于其他点位而在统计中剔除，未计算在内.从Chl.a;—的误差线可以发现，高峰值出现的年份，时空异质性往往较大，因此误差值也显著大于其他年 份（图2).在具体的观测中发现，峰值出现的阶段，藻类的堆积现象相对较严重，不同月份之间的差异更显著.2.2营养盐及透明度年变化北部太湖2005—2017年S D的年均值呈现先升高后降低的趋势，最低值出现在2005年（0.32 m)，之后朱广伟等$2005—2017年北部太湖水体叶绿素a 和营养盐变化及影响因素28310.00「0.800.700.60--〇—SD,SDs .X CODj ^^^C O D ^ ——•— CO Dj^j^C 〇DM n 则呈现2个明显的峰值$2007年的峰值和2017年的峰值，1_ 6月平均值分别为8.15和8.99mg /L ， 2017年的峰值略高于2007年的峰值.从月平均值看，1- 12月平均值分别为4.95、4.76、4.78、4.87、5.80、5.62、6.17、5.98、6.40、5.79、5.17、5.04mg/L ，5月之后的蓝藻水华对水体COD m ；的贡献明显，7月和9月出现 峰值说明夏季的降雨及藻类腐烂分解可能对COD m ；的水体累积有综合影响.TO 浓度表现出明显的下降趋势:峰值出现在2006—2007年，1 — 6月的T N 浓度最高值为6.37m /L (2006年"，年平均最高值也出现在2006年(5.13m /L )，之后快速下降，至2011年之后下降趋势放缓，但总 体仍呈下降趋势.至2017年，年均值北部太湖TO 浓度为2.98m /L ，较2006年的峰值下降了 42%.就月变 化而言，1- 12 月的北部太湖 TO 浓度平均值分别为 4.03、4.57、4.96、4.53、4.25、3.56、2.97、2.46、2.68、2.61、2.000.050 L 2005 2007 2009 2011 2013 2015 2017 年 2005 2007 2009 2011 2013 2015 2017 年图3北部太湖多年水体SD 、COD m ；、TO 浓度和T P 浓度的年变化特征Fi /.!^ Variations of secchi depth，permanganate index，total nitro/en concentration and total phosphorus concentration in northern Lake Taihu0.20 L2005 20)7 2009 20112013 2015 2017 年2005 2007 2009 2011 2013 20152017 年逐步升咼并具有一定的波动性，2012年达到最大（0.47 m )，之后又波动下降，2016年为0.43 m .浅水湖泊的 水体S D 主要受2种因素影响:无机悬浮颗粒物及有机质或者藻类生物量.而对于大型浅水湖泊而言，无机 颗粒物浓度受风浪扰动下底泥再悬浮过程的影响很大[22]，而底泥的悬浮程度受水深的影响.2005 2006年水体S D 偏低，与当时湖体水位偏低有关.而2012年之后的S D 下降，则与水体Chl .a 的增高有关.此外，据施 坤等[17]和W u 等[23]的统计，太湖流域的风速多年来呈下降趋势，也对透明度的增高有所贡献.多年看上半 年水体透明度均值(SD w )—般都大于年均值(SD h !)，又大于5—7月均值（图3)，主要原因是1 — 4月总体 S D 较高，而5-7月由于藻类快速增殖或者梅雨等的影响，水体浑浊度开始明显变高.从多年平均值看，1- 12 月逐月水体 SD 分别为 0.49、0.45、0.42、0.42、0.30、0.44、0.36、0.30、0.30、0.32、0.39、0.40 m ，冬、春季总体偏 高，5月、8—9月是S D 最低的月份，主要原因是藻类生物量的影响.-^ > -o o o o 8.6.4. (T /s s )/l a 〇u 0.日/a w015< 3.2101(1/3曰)/5284! #$% '((湖泊科学），2018,30(2)图4北部太湖2005—2017年水体DTP &DTN 和OH :'浓度的月变化过程Fig.^l Variations of DTP ，DTN and NH ^J-N concentrations in nortliern Lake Tailiu during 2005-2017从2005年1月以来156个月的连续监测情况看，北部太湖D TP 浓度平均值为0.052 mg /L ，相当于TP 浓度平均值(0.154 mg /L )的34%，说明太湖这种底泥易悬浮、藻类生物量偏高的水体，颗粒态磷是水体磷形 态的主要组分.从北部太湖D TP 浓度的月平均值看，13 a 来也有2个峰值过程$2008和2015年，其月均峰值 DTP 浓度分别为0.107(2008年2月）和0.103 mg /L (2015年9月）.对比相关湖泊富营养化控制的营养盐水 平而言，即便是水体的D TP 水平，在北部太湖中也算比较高的.多年的月变化来看，1 12月逐月平均DTP 浓度分别为 0.054、0.060、0.055、0.045、0.042、0.047、0.051、0.058、0.063、0.051、0.047、0.048 ?/^，最高值出现2.80、3.18 mg /L ，冬、春季显著高于夏、秋季，最低值出现在8月，最高值出现在3月，说明北部太湖水体氮污 染主要受到流域城镇生活污水排放和春耕施肥及土地扰动的综合影响.这与X u 等[24]的研究结果一致，也 与太湖流域中的农业区水库——天目湖沙河水库的氮素逐月变化特征类似[25].夏季水体氮素的快速下降， 既与水体藻类的快速吸收利用有关，也与夏季水华期湖体反硝化脱氮能力大幅度提升[26 27]，以及整个流域 浅水湖泊和湿地生态系统中反硝化脱氮速率随温度升高而提高有关.T P 浓度的变化趋势与C 0D m ；较为相似.总体呈现双峰状，就年均值而言，峰值出现在2006年（0.179 mg /L )，2017年的年均值为0.145 mg /L ，较2006年的峰值下降了 19%，也较2005—2016年12年的均值 (0.152 mg /L )低.然而，2017年无论是1 — 6月平均值（0.169 mg /L )，还是5—7月的平均值（0.263 mg /L )， 以及全年平均值(0.179 mg /L )，均出现了明显的反弹.5— 7月平均值，达到了 13 a 来的最高值，全年平均值 也与历史最高的2006年持平.这与2017年整体水体藻类生物量偏高有关.就各个月份的情况看，2005 — 2017 年 1-12 月北部太湖水体 TP 平均值分别为 0.121、0.129、0.126、0.129、0.157、0.158、0.178、0.194、0.212、 0.173、0.142、0.131 mg /L ，5月开始水体T P 浓度显著升高，9月达到最大，与蓝藻水华物质在水体中的积累及 夏季降水带来的外源补给有关.太湖是大型浅水和富营养化湖泊，其水体水华颗粒物及底泥悬浮颗粒物对水体TN 、T P 浓度均会造成较 大的影响[28 29]，此时，水体溶解性营养盐水平更能代表对藻类生长的营养盐供给能力.因此，对水体DTP 、 DTN 和NHE -N 浓度变化特征进行分析，见图4.0.120 po.loo - I T _8.7.6.5.4.3.§S )/N朱广伟等$2005—2017年北部太湖水体叶绿素a和营养盐变化及影响因素285在&月，最低值出现在4月，但总体上月变化之间差别不大，而T P浓度在5月开始出现峰值，意味着夏季水 体T P浓度的峰值主要来自藻类生物量增加带来的颗粒态磷.北部太湖水体中浓度则呈现出极显著的季节变化:多年平均1一 12月逐月浓度分别为1.31、1.50、1.33、0.90、0.72、0.64、0.45、0.37、0.40、0.46、0.70、0.94 mg/L，呈现明显的年度单峰单谷变化特征，最高值出现在相对降雨量较低、稀释作用较弱、温度较低、水体微生物活性较低的2月，而最低值出现在8 月.同样，DTN呈现类似的单峰年变化规律，多年平均1-12月DTN浓度分别为3.54、4.13、4.45、3.91、3.03、2.45、1.60、1.20、1.25、1.48、1.93、2.53 m/L，最高值出现在农耕施肥活动较为活跃的3月，最低值与OH:'一样，出现在8月.DTN与的浓度峰值相差1个月，NH:'的浓度峰值出现在干旱少雨且气温较低的春耕之前，而 DTN浓度峰值则与春雨峰值及春耕活动强度峰值相近，这说明春耕等春季面源污染对DTN的影响较大，而 则更多受城镇生活污水的影响.所监测的156个月中，OH:'浓度平均值为0.81 m/L，DTN浓度平 均值为2.63 m/L，T0平均值为3.55 m/L.OH:'浓度平均占DT0的31%，DTN浓度占T O的74%.由于一 般生活污水排放的〇''在迁移过程中也有相当一部分会转化成00Y'，因此，可以初步判断，就北部太湖 水体氮的来源而言，生活污水和面源污染占据的比重相近.这与L i等[30]采用同位素方法获得的北部太湖入 湖河道直湖港氮来源中生活污水比重可能超过50%的研究结果吻合.与DTP不同，DTN和0''显示了明显的逐年下降趋势.以1-6月均值而言，2005-2017年DTN的浓 度平均值分别为 5.01、5.47、5.03、4.27、3.37、4.08、3.17、3.03、3.03、2.97、2.84、2.24、2.11 m/L，2017 年相对于年均 峰值(2006年）而言，下降了 61% %而2005—2017年0''的浓度年平均值分别为1.94、2.06、1.93、1.31、1.03、1.03、0.97、0.81、0.68、0.71、0.61、0.36、0.42 m/L，2017 年相比峰值而言（2006 年），下降了 80%.这表明 2007 年 以来太湖流域的水污染治理取得了巨大的成效，对北部太湖的氮污染起到了明显的削减作用.2.3北部太湖营养盐和叶绿素"浓度的分区差异北部太湖4个湖区的水文条件和污染源有所不同：西北湖区是太湖污染的主要入湖区，入湖负荷较高 的几个河流均从西北湖区入湖;贡湖湾本来是以出水为主，外源氮磷进入贡湖湾时已经过了西部湖区的初步降解，但“引江济太”的入湖河道望虞河位于贡湖湾东口，因此该湖湾有时又是来水入湖区;梅梁湾在“引江济太”工程实施之前，是主要的污染入湖区，主要入湖河道梁溪河、直湖港分别纳入了无锡市及常州地区的河道来水，但是在“引江济太”实施之后，特别是2007年以后，对直湖港进行了严格的入湖管控，大多数时 间是关闭的，而梁溪河则承担了调水入锡的功能，绝大多数时间，梁溪河是通过泵站调太湖水进入无锡市区. 而湖心区，这里指的是北部太湖的湖心区，与各个水域的交换紧密，水文方面受西北湖区、贡湖湾及南部湖区的影响都较大.2005年以来北部太湖各个湖区水体中Ch L a、DTO、D TP浓度及S D的月变化可以看出，不同湖区Chl.a 浓度月均值呈现一定的差异性，其中峰值大多出现在西北湖区以及梅梁湾.就多年平均值而言，西北湖区、梅梁湾、湖心区及贡湖湾的ChLa浓度多年平均值分别为40.8、38.7、17.9、17.7 "/L，西北湖区与梅梁湾显著 高于湖心区及贡湖湾，这与2个水域相对容易成为蓝藻水华的堆积区有关（图5".此外，极端峰值在2015年 以来明显增高，2015年10月的西北湖区、2016年7月的梅梁湾、2017年7月的西北湖区、2017年9月的湖 心区均出现了超过300 "/L的极高值，反映了近3 a蓝藻水华的极端状况事件在增加.DT0则显示出极显著的空间差异.多年西北湖区、梅梁湾、湖心区及贡湖湾的DT0浓度平均值分别为4.26、2.40、1.93、1.72 m/L，西北湖区显著高于其他湖区.梅梁湾在2010年以前与湖心区及贡湖湾的差别还比较大，但在2011年以后，DTO月变化与贡湖湾、湖心区越来越接近，形成了 3区均一化的特点.比如，在 2005—2007年，梅梁湾、湖心区、贡湖湾的）60浓度平均值分别为4.09、2.25、2.20?/^，这在早期数据分析中，也显示出了较大的空间差异[31].而到了 2015—2017年，3区的DTO浓度平均值分别为1.48、1.58、1.28 m/L，差距已经很小了.同样，D TP也显示了梅梁湾与湖心区、贡湖湾逐步均一化的趋势，以及西北湖区显著高于其他3个湖区 的特点.2005—2017年西北湖区、梅梁湾、湖心区及贡湖湾的D T P浓度多年平均值分别为0.097、0.044、0.030、0.032 m/L，西北湖区比其余3区高出1倍多.这与西北湖区的入湖污染有关.与北部太湖平均DTP286! #$% '((湖泊科学），2018,30(2)0.050,图5 2005—2017年北部太湖的西北湖区、梅梁湾、湖心区和贡湖湾的Chl.a 、DTN 、DTP 浓度和S D 变化Fig .5 Variations of Chl.a ，DTN ，DTPand SD in northwestern region ，Meiliang Bay ，central lake and Gonghu Bay of Lake Taihu during 2005 -2017浓度变化趋势不同，西北湖区的D TP 浓度多年变化趋势呈现单峰特征，在2011 — 2012年总体水平较高，而 2005—2006及2014—2017年期间总体水平偏低.这与其余3区的变化不同，也与水体C h l.a 的变化趋势不在2005—2007年期间梅梁湾、湖心区和贡湖湾3个湖区的D T P 浓度平均值分别为0.051、0.023和10.00 ro 幻oW 50(50(22.1.1 0.0.0.0.(l /M /d lp 日/as朱广伟等$2005—2017年北部太湖水体叶绿素a和营养盐变化及影响因素2870.023 mg/L，而2015—2017年3个湖区的平均值分别为0.043、0.035和0.027 mg/L，梅梁湾的平均值显著下 降，而湖心区、贡湖湾的平均值则明显上升.事实上，2008—2014年梅梁湾、湖心区、贡湖湾的D TP浓度平均 值分别为0.042、0.031和0.037 m/L，3个湖区差异更小.这可能与贡湖湾入流量增加、呈现更明显的外源影响的水文变化有关.从4个湖区的S D多年变化（图5)，似乎看不出湖区之间的显著差别.2005—2017年西北湖区、梅梁湾、湖心区和贡湖湾的S D平均值分别为0.39、0.39、0.30和0.40 m，除了湖区最开敞、受风浪影响大的湖心区SD 偏低外，其余3个湖区基本上没差别.此外，湖区间的差异在不同季节不同，冬季3个湾区与湖心区的差别更大一些，10月至次年4月西北湖区、梅梁湾、湖心区及贡湖湾的S D多年平均值分别为0.45、0.45、0.27和 0.43 m，湖心区与其他湖区的差别更大，而5—9月水华明显期，4个湖区的S D平均值分别为0.32、0.34、0.35 和0.38 m，湖心区与3个湾区没有差别，反而是西北湖区的平均值更低些，这可能主要受蓝藻水华堆积的影响所致.2.4水文气象因子变化影响蓝藻水华发生强度及空间分布的水文气象条件包括温度、光照、风速、风向、降水、换水周期及其时间分布等.S h i等[17]、W c等[23]发现近年来风速下降对太湖蓝藻水华的发生具有影响，Yan/等[32]发现极端气象事件频繁也是近几年太湖蓝藻水华强度没有显著下降的成因.本文对水位、水温、降水等主要水文气象条件进行了分析.2005 — 2017年（截止12月22日）太湖站监测到的逐日水位变化表明，监测期间的最高水位为4.794 m，发生在2016年7月8日，最低水位为2.768 m，发生在2011年5月20日，最高水位与最低水位之差为2.026 m (图 6).就年均值而言，2005-2017 年的年均水位分别为3.165、3.155、3.246、3.332、3.311、3.312、3.174、3.302、3.253、3.279、3.357、3.518 和 3.183m(2017 年数值为截止 12 月 22 日均值），2007 年以后总体水 位有所偏高，2015及2016年的水位值明显高于其余各年，其中又以2016年最高.4.7「逐日水位---------------年均水位4.23.22y I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I图6 2005—2017年太湖站观测点的逐日水位值Fi/.()Daily water level in the observatory site of TLLER during2005 -2017年内的水位差可以在一定程度上反映年内湖体的换水情况.2005 —2017年每年的年内水位差值分别为 0.762、0.524、1.015、0.938、1.368、0.812、1.124、0.884、0.824、0.948、1.214、1.961 和 0.649 m，2007、2009、2011、2015和2016年的年内水位差均超过了 1m，其中2016年的水位差接近2 m.此外，每年均有一个快速水位上涨期，其发生时间的早晚对藻类生长状况可能有影响.2005 —2017年的 快速水位上涨期分别发生在6月20日至8月10日、5月21日至7月24日、4月26日至7月11日、6月11。
养殖型湖泊水体叶绿素a_含量与营养盐相关性分析_Correlation_Analysis_of_Ch
Water Pollution and Treatment 水污染及处理, 2021, 9(4), 146-154 Published Online October 2021 in Hans. /journal/wpt https:///10.12677/wpt.2021.94018养殖型湖泊水体叶绿素a 含量与营养盐相关性分析朱文谨，张 梅，董啸天*，王 娜，李 雪江苏海洋大学土木与港海工程学院，江苏 连云港收稿日期：2021年8月22日；录用日期：2021年9月23日；发布日期：2021年9月30日摘 要为了反映阳澄湖水体叶绿素a 和营养物质浓度的关系，在分析阳澄湖水体营养盐浓度对叶绿素a 含量影响的基础上，建立了叶绿素a 和水体营养盐浓度的定量关系。
结果表明：阳澄湖水体总氮浓度与叶绿素a 浓度之间呈显著正相关；化学需氧量和总磷浓度也分别与叶绿素a 浓度之间呈现正相关关系，相关系数与总氮相比较低。
根据叶绿素与水体营养盐浓度的定量关系，论文提出仅仅利用阳澄湖水体总氮含量计算叶绿素a 浓度的单变量方法和同时利用总氮、化学需氧量计算叶绿素a 浓度的多变量方法。
研究思路和建立的方法能够给大型养殖型湖泊水体叶绿素a 含量与营养盐浓度关系的研究提供借鉴。
关键词养殖型湖泊，叶绿素a 浓度，总氮，化学需氧量，相关关系Correlation Analysis of Chlorophyll a Content and Nutrients in Aquaculture LakesWenjin Zhu, Mei Zhang, Xiaotian Dong *, Na Wang, Xue LiSchool of Civil and Harbor Engineering, Jiangsu Ocean University, Lianyungang JiangsuReceived: Aug. 22nd , 2021; accepted: Sep. 23rd , 2021; published: Sep. 30th , 2021*通讯作者。
南极冬季威德尔海海冰物理结构与叶绿素a垂直分布特征
生态系 统特征及其 在全球碳循 环 和物质交换 中的作
用 为 主 要 研 究 目标 ， 发 展 形 成 不 同 学 科 现 场 同 步 并
作 业与相 互渗透 的联 合研究形 式Ｌ ］ 】 。 南极海 冰为冰 藻等多种微 小型生物 群提供 了一 个稳 定而适 宜的生 境 ， 由此 构建 起 独 特的 海冰 生 态 系统 ， 之 成 为南 极 海 洋 生 态 系统 的 重 要 组 成 部 使 分口 ， 因而 ， 南极 海 冰显 著 的季 节变 化 ， 仅 直 不 接影响 区域 海洋生 态 系统 ， 而还 影 响海 洋初 级 生 进
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第 ３ Ｏ卷
第 ４期
海
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２０ ０ ８年 ７月
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南 极冬 季威德 尔海 海 冰 物理 结构 与 叶绿 素 ａ垂 直 分 布 特 征
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１。 ｍ 【 。南 极 海 冰 冰 内 生物 类 群 自 ２ ０ ｋ ］ １ ０世 纪 ６ ０ 年代 起 已为学 界 所关 注 ］ 至 ２ ， ０世 纪 ８ ０年 代 后 期 ， 冰生态结 构成 为极 地 海冰 研 究 的主要 热 点之 海
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研 究 范 围 逐 渐 移 至 以 广 袤 的 外 海 浮 冰 带 为
主【 。随着全球 变 化研 究 的 深入 ， 地 海 冰 对极 ｌ ５ ］ 极
区海 洋 生 物 地 球 化 学 过 程 的 重 要 性 ， 为 学 界 所 公 已
秦皇岛海域营养盐与叶绿素a的特征多元分析
秦皇岛海域营养盐与叶绿素a的特征多元分析
杨雯;李微微
【期刊名称】《河北渔业》
【年(卷),期】2022()7
【摘要】根据2019年4—10月对秦皇岛海域水质要素和叶绿素a的连续监测数据,分析营养盐与叶绿素a的季节性变化,并对监测数据进行了相关性和逐步回归分析,找出与叶绿素a显著相关的环境因子,建立多元线性回归方程。
结果表明,秦皇岛海域营养盐与叶绿素a具有季节性变化,夏季氮高磷低海域存在明显的磷限制,而夏季水温、光照适宜,浮游植物生长迅速,叶绿素a浓度约为春、秋季节的3倍。
运用多元分析手段分析环境因子与叶绿素a之间的复杂关系,得出结论:影响叶绿素a含量的主要环境因子为pH值、水温、溶解氧,其中水温的影响最大。
【总页数】5页(P28-31)
【作者】杨雯;李微微
【作者单位】国家海洋局秦皇岛海洋环境监测中心站
【正文语种】中文
【中图分类】Q94
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3.珠江口海域营养盐
和叶绿素a的时空分布特征4.氮磷营养盐对连云港海域浒苔叶绿素a含量的影响5.九龙江河口海域氮、磷营养盐和叶绿素a的分布特征及其与环境因子的关系
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而 NO3- 从沉积物中向水中释放, 文献 [ 4]研究表明, 春季水体中浮游植物, 主要利用硝态氮. 2月下旬
以后气温渐渐升高, 水体中浮游植物消耗, 而水体中 QNO -3 逐渐降低. 2. 2. 2 NO-2 的时空分布特 征 图 2为冰封过程中 QNO2- 的时空变化 曲线. 由 图 2 可见, QNO -2 范围为 01004~ 0. 036 m g /L, 在结冰期, 冰水界面处水体在 2007年 1月下旬到 2月上旬有一个最低点, 之后,
Qm in /( m g# L- 1 ) 1. 967 0. 156 0. 027 1. 043 1. 232 0. 699
Q/ ( mg# L- 1 ) 2. 043 0. 167 0. 030 1. 082 1. 279 0. 764
标准偏差 0. 078 0. 010 0. 003 0. 045 0. 053 0. 057
收稿日期: 2008-07-01. 作者简介: 黄继国 ( 1966 ~ ) , 男, 汉族, 博士, 教授, 从事环境工程水处理的研究, E-m ai:l hu angjg@ jlu. edu. cn. 基金项目: 国家自然科学基金 ( 批准号: 20777027 )和吉林大学 / 985工程 0项目基金.
景观水体在改善城市生活条件、美化环境等方面发挥了重要作用. 在常温下, 对景观水体富营养 化的研究很多, 而在冰封条件下的研究较少. 目前, 对冰封条件下底泥各层各剖面中氮、磷和各种重 金属的变化规律已有初步研究 [ 1] , 但只限于底泥中的研究, 而对水体和冰中营养元素的赋存形式及其 富营养化的研究尚未见报道. 本文以长春市某公园水体为研究对象, 探讨了冰封条件下各营养元素在 冰层中和水体中的存在形态和分布规律, 以及部分营养元素与叶绿素 a之间的关系.
D istribution Characteristics of Nutrient and Chlorophyll a during the Icebound Season
HUANG J-i guo1, PENG X iang- jie1, YU Shuang2, M ENG Y u- li1, FU X in- ting1, L IU D a-w ei1
测定下限 / ( mg# L- 1 ) 0. 05 0. 02 0. 003 0. 025 0. 01 0. 01 0. 01
2 结果与讨论
2. 1 冰封期营养盐的存在形态 2. 1. 1 氮的存在形态 冰封期水体中氮的形态组成见表 2. 由表 2可见, 水体中的氮以无机氮形式为 主, 占总氮的 62. 6% , 其中 QNH+4 > QNO -3 > QNO -2 , 是因为冬季水体中的浮游植物相对较少, 对氨氮的利 用量不多, 导致氨氮含量相对较高所致; 硝化反应的适宜温度为 30 e , 5 e 以下硝化反应完全停止, 因此硝酸盐氮和中间产物亚硝酸盐氮含量相对较低.
and chlorophy ll a w ere studied. T he resu lts show that the content of nutrient in ice layer w as about one- third
that of it in w ater and the content of chlorophyll a in ice layer w as about one- fifth that o f it in w ater during
1. 3 采样时间和次数
采样时间从 2006年 12月 1日 ~ 2007年 3月 22日, 是水体全面冰封到解冻的整个周期, 采样时间 分别为 12月 1日, 12月 14日, 1月 7日, 1月 20日, 2月 10日和 3月 22日, 共计 6次.
1. 4 样品的分析方法
测定样品中的总氮 ( TN ),
( 1. Colleg e of E nvironm ent and R esources, J ilin University, Chang chun 130061, China; 2. China N ortheastM unicipal E ngineer ing D esign and R esearch Institute, Changchun 130021, China )
ones in the high leve l w ater.
Key wo rds: landscape w ater; icebound season; nu trien;t chlorophyll a; d istribut ion characteristics
水体富营养化是指湖泊、河流、水库等水体由于含有过多氮、磷等营养物质, 生产力水平异常提 高, 藻类及其他浮游生物迅速繁殖, 使水体透明度和溶解氧含量下降, 造成藻类、浮游生物、植物、水 生物和鱼类衰亡甚至绝迹的污染现象.
百分比 (% ) 1 00 8. 2 1. 4 52. 9 62. 6 37. 4
2. 1. 2 磷的存在形态 冰封期内水体中磷的存在形态组成见表 3. 由表 3可见, 水体中 QTP的平均值 可达 0. 268 m g /L, 以 D-TP 为主, 占总磷的 90. 6% , 悬浮颗粒磷仅为 9. 3% . 因为水体冰封后, 风对水
the concentration of chlorophy ll a increased
slow ly
th roughou t
iceb ound
season
and
QNH
+ 4
,
QT P
in the low
level w ater w ere h igher than the corresponding
采样点, 分别为冰层、冰水界面、冰面以下 0. 8, 1. 6 m 及湖底沉积物表面上的水取样. 冰层厚度 1月中 旬达 50~ 60 cm. 冰下水温为 1 e , 3月初可达 5 e .
1. 2 样品的采集
在冰冻的湖面上破冰钻孔采集样品, 测量水深、水温和冰的厚度. 冰面下 0. 8, 1. 6 m 和湖底的水 样用深水采样器采集, 冰水界面的水用注射器抽取. 在破冰钻孔过程中, 尽量保持冰块的完整.
项目 总磷 溶解性总磷 悬浮颗粒磷 溶解性磷酸盐
样本数 3 3 3 3
Qmax /( m g# L- 1 ) 0. 301 0. 257 0. 032 0. 123
Qm in /( m g# L- 1 ) 0. 236 0. 228 0. 020 0. 096
Q/ ( mg# L- 1 ) 0. 268 0. 243 0. 025 0. 107
标准偏差 0. 032 0. 014 0. 006 0. 014
百分比 (% ) 1 00 90. 6 0. 93 39. 9
2. 2 冰封期营养盐的时空分布
2. 2. 1 NO-3 的时空分布特征 图 1为冰封过程中 QNO -3 的时空变化曲线. 由图 1可见, 在整个冰封期, QNO -3 的检出范围为 0. 014~ 0. 277 m g /L. 在 2007年 1月上旬和 2月中旬存在两个峰值, 1月下旬有一 个低谷, 2月下旬以后, 随着温度的升高, QNO -3 逐渐下降, 最低达到 01014 m g /L. 垂向分析, 冰层中 QNO -3 低于水体中 QNO -3 . 湖水中 QNO -3 随着深度的增加而下降, 冰水界面处水体中 QNO-3 最高. 在结冰过程 中, NO3- 不进入冰晶, 而进入上层水体中 [ 3 ] . 由于水体中浮游植物对其不断消耗, 至 1月末达最低点.
第 6期
黄继国, 等: 水体结冰期营养盐和叶绿素 a的分布特征
1 23 3
体的挠动作用消失, 颗粒物易于沉积, 因此水体中的磷多以溶解态存在, 其中溶解性正磷酸盐 ( PO34- ) 占总磷的 39. 9% .
表 3 冰封期水体中磷的形态组成
Table 3 Form s and comp onen ts of phosphorus in water dur ing icebound season
项目
TN
NO
3
NO
2
NH
+ 4
TP
D-T P PO34叶绿素 a
测 定方法 过硫酸钾氧化 紫外线分光光度法
酚二磺酸光度法 N- ( 1-萘基 ) -乙二胺光度法
纳氏试剂光度法 钼锑抗 分光光度法 钼锑抗 分光光度法 钼锑抗 分光光度法
分光光度法
测定上限 /( m g# L - 1 ) 4 2 0. 2 2 0. 6 0. 6 0. 6
第 46卷 第 6期 2008年 11月
吉林大 学学报 (理学版 ) JOURNA L O F JIL IN UN IVER SITY ( SC IENCE ED IT ION )
V o.l 46 N o. 6 N ov 2008
水体结冰期营养盐和叶绿素 a的分布特征
黄继国 1, 彭祥捷1, 俞 双 2, 孟玉丽1, 傅鑫廷 1, 刘大为 1
NO3- ,
NO2- ,
NH
+ 4
,
总磷 ( TP),
溶解性总磷 ( D-TP ),
PO
34
和叶绿素
a
等. 叶绿素 a水样用 M gCO3 现场固定, 避光保存. 各项目的测定方法依据 5水和废水监测分析方法 ( 第
四版 ) 6[ 2] , 见表 em en t m ethod of every item
( 1. 吉林大学 环境与资源学院, 长春 130061; 2. 中国市政工程东北设计研究院, 长春 130021)
摘要: 以长春市某公园景观水体为研究对象, 对其在冰封过程中营养盐在冰层和水体中的存
在形态、叶绿素 a等的时空分布特征, 以及营养盐与叶绿素 a之间的关系进行研究. 结果表