洞庭湖不同形态氮、磷和叶绿素a浓度的时空分布特征

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

【期刊名称】《《生态环境学报》》

【年(卷),期】2019(028)008

【总页数】9页(P1674-1682)

【关键词】洞庭湖; 氮; 磷; 叶绿素a; 时空分布

【作者】黄代中; 李芬芳; 欧阳美凤; 张屹; 龚正; 符哲

【作者单位】湖南省洞庭湖生态环境监测中心湖南岳阳414000

【正文语种】中文

【中图分类】X52

洞庭湖位于长江中游荆江河段南岸，是中国第二大淡水湖、亚洲最大的内陆湿地保护区，也是国家重点生物多样性保护和世界淡水鱼类优质种资源基因库。洞庭湖作为湖南省第一大湖，是承纳湘、资、沅、澧四水和吞吐长江的过水性洪道型湖泊，有沟通航运、繁衍水产、调蓄长江和改善生态环境等多种功能。洞庭湖多年平均入湖水量2916亿立方米，其中来自长江三口为951亿立方米，来自四水为1689亿立方米，来自区间为276亿立方米（吴文晖等，2019），多年平均深度为6.39 m，三峡水库建设前换水周期约18 d，建设后大于18 d（黄代中等，2013）。近几十年来，随着湖区经济的快速发展和人口的急剧增长，人类对其自然资源的开发不断加剧，使其生态环境逐渐下降，富营养化进程日益加剧（李利强等，2014；

熊剑等，2016）。TN、TP是影响洞庭湖水体富营养化的主要营养指标，两者一

直维持较高的水平，20世纪90年代中期后全湖TN、TP超标，成为洞庭湖水质

恶化和水体营养化程度加剧的重要因子。

TN和TP作为洞庭湖水体的主要污染物，已引起广泛的关注。对洞庭湖水体营养

盐的研究主要集中在TN和TP时空分布特征方面（张光贵等，2016；林日彭等，2018；王艳分等，2018），通过长时间序列数据分析（三峡工程运行前后）TN

和TP质量浓度变化规律、影响因素，Tian et al.（2017a）亦研究了洞庭湖氮的

时空变化（1997-2014），分析了TN的来源及控氮措施。然而在水体氮磷形态

组成和时空分布特征方面，相关研究相对较少。虽然田琪等（2016）和王岩等（2014）研究了洞庭湖氮磷形态组成特征，但研究时间较短（2个月），前者旨

在说明悬浮物对氮磷浓度的影响，后者重点研究沉积物和水体中营养盐的时间分布特征。李莹杰等（2019）研究了不同水期洞庭湖水体中磷分布特征，但未涉及对

湖区水质影响较大的三口和区间河流华容河，以及对洞庭湖水体Chl-a质量浓度

影响的研究内容。本研究于2017年在洞庭湖湖体、出湖口及8条入湖河流设置

20个断面，对水体中不同形态的氮、磷和Chl-a质量浓度进行采样检测，研究不

同形态氮、磷及Chl-a的时空分布特征，探索氮磷分布变化原因及其对Chl-a的

影响，为洞庭湖水污染治理及富营养化防治提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 水样采集与测定方法

所有水质数据来源于湖南省洞庭湖生态环境监测中心。洞庭湖共设有20个常规水质监测断面，即8个入湖口断面、11个湖体断面、1个出湖口断面。入湖口断面

具体如下：湘江入湖口S1-樟树港、资江入湖口S2-万家嘴、沅江入湖口S3-坡头、澧水入湖口S4-沙河口、松滋河东支入湖口S5-马坡湖、汨罗江入湖口S6-南渡、新墙河入湖口S7-八仙桥、华容河入湖口S8-六门闸。S1-S4为四水入湖口断面，

S5为松滋口入湖口断面，S6-S8为区间入湖口断面。湖体11个断面包括：西洞

庭湖湖区3个断面（S9-南嘴、S10-蒋家嘴、S11-小河嘴）；南洞庭湖湖区3个

断面（S12-万子湖、S13-横岭湖、S14-虞公庙）；东洞庭湖湖区5个断面（S15-鹿角、S16-扁山、S17-东洞庭湖、S18-岳阳楼、S19-大小西湖）。出湖口断面为S20-洞庭湖出口。洞庭湖常规水质监测断面分布见图1。每个监测断面设左、中、右3条垂线，分别采表层（0.5 m）水样。水质采样于月初进行。

1.2 测定方法

TN、溶解态总氮（DTN）、NH4+-N、NO3--N、TP、溶解态总磷（DTP）、磷酸盐（DPO）、Chl-a、CODMn和透明度（SD）等监测项目均根据《水和废水

监测分析方法》（国家环境保护总局，2002）推荐的方法进行分析。DTN、DTP

使用过0.45 μm滤膜后的水样进行测定，实验步骤分别与TN、TP一致。颗粒态

磷（PP）为TP与DTP的差值。湖泊营养状态评价指标为TN、TP、CODMn、Chl-a和透明度5项指标，采用《湖泊（水库）富营养化评价方法及分级技术规定》中的综合营养状态指数（ΣTLI）评价方法与标准。

1.3 数据分析

运用SigmaPlot 10.0软件作图，运用SPSS 19.0软件进行数据统计。相关性用Pearson相关系数表示，差异性比较用单因素方差分析。以何征等（2015）的方

法进行水期划分，枯水期为1-3月、12月，平水期为4-5月和10-11月，丰水期为6-9月。时间变化以水期内该指标月监测数据的算术平均值进行比较。空间变

化比较中，四水为S1-S4 4个断面监测数据的算术平均值，松滋口为S5的年均值，区间为S6-S8 3个断面监测数据的算术平均值，湖体为S9-S19的11个断面监测数据的算术平均值，出湖口为S20的年均值。

2 结果与分析

2.1 氮的时空变化

2017年洞庭湖20个断面环境因子的年均值见表1，水体中不同形态氮质量浓度的时空分布见图2。洞庭湖水体中ρ(TN)、ρ(DTN)、ρ(NH4+-N)和ρ(NO3--N)范围分别为1.26-2.48、0.98-2.13、0.10-0.75和0.41-1.56 mg·L-1，全湖年平均值分别为1.83、1.69、0.26和1.27 mg·L-1。

图1 洞庭湖水质监测断面分布 Fig. 1 Sampling sections of water quality monitoring in Dongting Lake

表1 2017年洞庭湖20个断面环境因子的年均值 Table 1 Annual average concentration of environmental factors of 20 sections in Dongting Lake in 2017 Sampling section ρ(TN)/ (mg·L-1) ρ(DTN)/ (mg·L-1) ρ(NH4+-

N)/(mg·L-1)ρ(NO3--N)/(mg·L-1)ρ(TP)/ (mg·L-1)ρ(DTP)/(mg·L-

1)ρ(DPO)/(mg·L-1)ρ(PP)/ (mg·L-1) ρ(Chl-a)/(μg·L-1) TLI S1 2.11 1.98 0.37 1.50 0.076 0.060 0.050 0.016 2.05 48.1 S2 2.14 2.01 0.31 1.55 0.065 0.054 0.045 0.011 1.44 44.4 S3 1.55 1.47 0.11 1.22 0.062 0.048 0.040 0.014 1.09 43.4 S4 2.12 2.01 0.39 1.42 0.065 0.047 0.040 0.018 2.13 47.4 Mean of Four rivers (S1-S4) 1.98 1.87 0.30 1.42 0.067 0.052 0.044 0.015 1.68 45.9 S5 (Songzi outlet) 1.94 1.85 0.11 1.56 0.112 0.097 0.085 0.015 2.75 48.2 S6 1.87 1.72 0.47 1.14 0.113 0.086 0.078 0.027 5.62 52.8 S7 1.78 1.55 0.32 0.97 0.108 0.066 0.057 0.042 9.72 55.1 S8 2.48 2.13 0.75 1.00 0.119 0.072 0.061 0.047 20.09 60.1 Mean of Qujian rivers (S6-S8) 2.04 1.80 0.51 1.04 0.113 0.075 0.065 0.039 11.81 56.5 S9 1.86 1.72 0.20 1.43 0.087 0.071 0.061 0.016 2.48 47.5 S10 1.61 1.47 0.10 1.17 0.061 0.049 0.041 0.012 1.68 45.3 S11 1.58 1.46 0.12 1.24 0.059 0.046 0.039 0.013 2.12 45.3 S12 1.59 1.47 0.14 1.25 0.067 0.052 0.042 0.015 1.83 46.2 S13 1.66 1.56 0.13 1.32 0.065 0.047 0.038 0.018 2.07 47.1 S14 2.07 1.95 0.28 1.52 0.068 0.053 0.045 0.015 1.95 46.6

S15 1.87 1.77 0.18 1.43 0.084 0.059 0.049 0.025 2.58 48.6 S16 1.93 1.83 0.24 1.44 0.084 0.060 0.051 0.024 3.93 50.3 S17 1.66 1.53 0.22 1.20 0.069 0.046 0.036 0.023 4.96 50.2 S18 1.83 1.70 0.19 1.34 0.085 0.061 0.051 0.024 3.07 50.1 S19 1.26 0.98 0.34 0.41 0.097 0.047 0.033 0.050 21.54 57.9 Mean of lake region (S9-S19) 1.72 1.59 0.19 1.25 0.075 0.054 0.044 0.021 4.38

49.9 S20 (outflow river ) 1.78 1.69 0.19 1.37 0.079 0.059 0.047 0.020 3.79

50.6 Mean of whole lake (S1-S20) 1.83 1.69 0.26 1.27 0.081 0.059 0.049 0.022 4.84 50.7

图2 2017年洞庭湖不同形态氮质量浓度的时空分布 Fig. 2 Temporal and spatial distribution of various forms of nitrogen concentrations in Dongting Lake in 2017

空间分布上，ρ(TN)总体呈现区间（2.04 mg·L-1）、四水（1.98 mg·L-1）、松滋口（1.94 mg·L-1）＞出湖口（1.78 mg·L-1）、湖体（1.72 mg·L-1）。入湖口断面中，沅江入湖口ρ(TN)最低（1.55 mg·L-1），湘江、资江、澧水及华容河的入湖口断面ρ(TN)较高，均超过2 mg·L-1。湖体断面中，南洞庭湖的虞公庙断面（S14）ρ(TN)最高，年均值为2.07 mg·L-1；东洞庭湖的大小西湖断面（S19）ρ(TN)最低，为1.26 mg·L-1。ρ(DTN)的空间分布与ρ(TN)基本一致。ρ(NH4+-N)呈现出区间(0.51 mg·L-1)＞四水(0.30 mg·L-1)＞湖体(0.19 mg·L-1)、出湖口（0.19 mg·L-1）＞松滋口(0.11 mg·L-1)。区间3条河流入湖口断面的

ρ(NH4+-N)均较高，松滋口和沅江入湖口的ρ(NH4+-N)较低，年均值仅0.11 mg·L-1。ρ(NO3--N)的空间分布与ρ(NH4+-N)差异较大，ρ(NO3--N)在松滋口入湖口（马坡湖-S5）最高，年均值为1.56 mg·L-1，在区间最低，年均值为1.04 mg·L-1。ρ(NO3--N)呈现出松滋口＞四水＞出湖口＞湖体＞区间的分布特征。2017年不同水期各形态氮的质量浓度分布见表2。时间分布上，各形态氮质量浓

度具有明显的季节变化特征，总体上均表现为枯水期＞平水期＞丰水期。四水、区间、湖体及出湖口的各形态氮质量浓度均呈现逐渐降低再上升的趋势，且均在7-9月较低；松滋口入湖口ρ(TN)、ρ(DTN)和ρ(NO3--N)的月变化趋势与其他水域相反，呈现先上升后下降的趋势，而ρ(NH4+-N)的月变化趋势与其他水域类似。不同氮形态组成中，溶解态氮占比[ρ(DTN)/ ρ(TN)]范围在78.2%-95.3%之间，平均为92.1%。溶解态无机氮占比[(ρ(NO3--N)+ρ(NH4+-N))/ρ(TN)]为59.6%-88.7%，平均为83.3%。可见水体氮营养盐主要以溶解态无机氮形式存在，其中ρ(NO3--N)占比高于ρ(NH4+-N)。

2.2 磷的时空变化

2017年洞庭湖水体中不同形态磷质量浓度的时空分布见图3。洞庭湖水体中

ρ(TP)、ρ(DTP)、ρ(DPO)、ρ(PP)范围分别为0.059-0.119、0.046-0.097、

0.032-0.084、0.011-0.050 mg·L-1，全湖平均值分别为0.081、0.059、0.049、0.022 mg·L-1。空间分布上，ρ(TP)呈现出区间、松滋口＞出湖口＞湖体＞四水，区间3个入湖口断面及松滋口ρ(TP)高于其他断面，均超过0.1 mg·L-1，四水4个入湖口断面的ρ(TP)相对较低。就湖体ρ(TP)而言，西、南洞庭湖显著低于东洞庭湖（P＜0.05）。ρ(DTP)和ρ(DPO)的空间分布与ρ(TP)基本一致。ρ(PP)在区间最高，其次是湖体和出湖口，四水和松滋口较低。时间分布上，各形态磷质量浓度总体上均呈现枯水期＞平水期＞丰水期的趋势，详见表2。与其他水域相比，四水入湖口和湖体的磷质量浓度变化幅度较小。不同磷形态组成中，洞庭湖水体中溶解态磷占比[ρ(DTP)/ρ(TP)]为48.5%-86.8%，平均为73.2%；磷酸盐占比[ρ(DPO)/ρ(TP)]为33.4%-75.3%，平均为60.5%；可见洞庭湖水体中磷以溶解态无机磷为主。

2.3 叶绿素a和综合营养状态指数

洞庭湖水体中ρ(Chl-a)和TLI的时空分布见图4。洞庭湖水体中ρ(Chl-a)范围为

1.09-21.54 μg·L-1，全湖平均值为4.84 μg·L-1。空间分布上，ρ(Chl-a)呈现为

区间(11.81 μg·L-1)＞湖体(4.38 μg·L-1)＞出湖口(3.79 μg·L-1)＞松滋口(2.75

μg·L-1)＞四水(1.68 μg·L-1)。就具体断面而言，东洞庭湖的大小西湖断面（S19）和华容河入湖口断面（S8）的ρ(Chl-a)较高，均超过20 μg·L-1。时间分布上，

ρ(Chl-a)波动幅度较大，总体上呈现丰水期＞平水期＞枯水期，详见表2。2017

年洞庭湖全湖TLI为50.7，属轻度富营养。20个断面TLI范围为43.4-60.1，其

中区间的六门闸断面TLI最高，属中度富营养；7个断面属轻度富营养，包括区间的南渡和八仙桥，东洞庭湖的四个断面（除鹿角外）及出湖口断面；其他12个断面TLI不超过50，属中营养水平。Chl-a与水环境因子的相关性分析见表3。Chl-a与PP、CODMn极显著正相关（P＜0.01），与NH4+-N显著正相关（P＜

0.05），与NO3--N极显著负相关（P＜0.01）。

3 讨论

3.1 氮磷时空分布的影响因素

入湖污染河流是湖泊污染物的重要来源，大部分点源与面源污染物通过入湖河流进入湖泊（金相灿等，2007）。洞庭湖入湖河流众多，南有湘、资、沅、澧“四水”入湖，北有长江水自松滋、太平、藕池“三口”入湖，来水经湖泊调蓄由城陵矶注入长江，形成复杂的江湖水系格局。研究显示（田泽斌等，2014），2010年洞庭湖经由四水和三口输入的NH4+-N和TP分别为67490 t和15030 t。入湖河流

污染物通量作为湖泊污染负荷的重要来源，在一定程度上对湖泊水质起决定性作用（许朋柱等，2005）。西洞庭湖南嘴断面（S9）处于松滋河和澧水合流下游，松

滋河和澧水对南嘴水质影响较为明显，松滋河入湖口（S5）TN（1.94 mg·L-1）

和TP（0.112 mg·L-1）质量浓度较高，相应地南嘴断面水体中营养盐质量浓度较高（TN为1.86 mg·L-1，TP为0.087 mg·L-1），西洞庭湖3个断面中南嘴断面水质最差，2014-2016年水质均为Ⅴ类。西洞庭湖的蒋家嘴断面（S10）位于沅

江入湖口下游，沅江入湖口TN（1.55 mg·L-1）和TP（0.062 mg·L-1）质量浓度较低，蒋家嘴断面ρ(TN)（1.61 mg·L-1）和ρ(TP)（0.061 mg·L-1）的年均值低于南嘴。李莹杰等（2019）研究亦发现洞庭湖入湖河流来水水质背景值的贡献对东、西洞庭湖湖区水体中磷质量浓度的变化影响较明显。南洞庭湖的虞公庙断面（S14）处于湘资合流下游，湘江和资江的背景值对虞公庙断面的水质贡献值较大。湘江和资江的ρ(TN)年均值分别为2.11 mg·L-1和2.14 mg·L-1，ρ(TP)年均值分

别为0.076 mg·L-1和0.065 mg·L-1，湘江和资江水体中高浓度TN和低浓度TP 导致虞公庙断面的ρ(TN)显著高于南洞庭湖的万子湖（S12）和横岭湖（S13）断

面（P＜0.05），ρ(TP)年均值与南洞庭湖其他两个断面差异不显著。区间河流污

染物汇入对东洞庭湖局部水质起了一定的作用，新墙河、汨罗江及华容河的污染物含量一直处于较高水平，尤其是ρ(TP)年均值都超过0.1 mg·L-1，这可能是东洞

庭湖ρ(TP)年均值显著高于西、南洞庭湖（P＜0.05）的一个重要原因。

表2 2017年洞庭湖不同水期各形态氮、磷及Chl-a的质量浓度分布情况 Table 2 Distributions of N and P in various forms and Chl-a concentrations in different water period in Dongting Lake in 2017 Water period ρ(TN)/ (mg·L-1) ρ(DTN)/ (mg·L-1) ρ(NH4+-N)/(mg·L-1) ρ(NO3--N)/(mg·L-1) ρ(TP)/ (mg·L-1) ρ(DTP)/ (mg·L-1) ρ(DPO)/ (mg·L-1) ρ(PP)/ (mg·L-1) ρ(Chl-a)/

(μg·L-1) Dry season 2.17±0.42 2.02±0.34 0.40±0.26 1.49±0.14 0.099±0.037

0.074±0.028 0.060±0.026 0.025±0.014 4.56±5.09 Normal season 1.85±0.23

1.72±0.24 0.20±0.18 1.35±0.18 0.085±0.036 0.066±0.031 0.056±0.031

0.020±0.011 4.61±4.06 Wet season 1.66±0.33 1.53±0.33 0.19±0.13

1.15±0.34 0.084±0.022 0.062±0.025 0.053±0.025 0.022±0.009 5.48±5.23

图3 2017年洞庭湖不同形态磷质量浓度的时空分布 Fig. 3 Temporal and spatial distribution of various forms of phosphorus concentrations in Dongting

Lake in 2017

图4 洞庭湖水体中ρ(Chl-a)和TLI的时空分布 Fig. 4 Temporal and spatial distribution of Chl-a concentration and TLI in Dongting Lake in 2017

表3 Chl-a与水环境因子的相关性分析 Table 3 Pearson correlation coefficients between Chl-a and water environmental factors *在0.05水平（双侧）上显著相关；**在0.01水平（双侧）上显著相关 * indicates significant correlation at 0.05 level (two-tailed)； ** indicates significant correlation at 0.01 level (two-tailed) Parameters TN DTN NH4+-N NO3--N TP DPO DTP PP CODMn SD Chl-a -0.066 -0.169 0.287* -0.513** 0.105 -0.109 -0.110

0.538** 0.636** -0.115

除入湖污染负荷外，洞庭湖水体氮磷质量浓度空间分布的影响因素还包括：（1）洞庭湖沉积物中氮磷含量总体呈由东向西逐渐递减的趋势，东洞庭湖沉积物氮磷含量高于其他湖区（王岩等，2014），且东洞庭湖区鹿角（15）至出湖口（S20）段挖沙船舶较多（平均1.5 km约1艘）（田琪等，2016），采沙频繁导致沉积物再悬浮，致使东洞庭湖区水体泥沙含量较高，再悬浮的沉积物释放营养物使水体氮磷质量浓度增加（Tian et al.，2017b）；（2）作为湖南北部政治、经济、文化中心的岳阳市坐落于东洞庭湖区，该湖区城镇集聚多，人类活动频繁，生产生活导致大量污染物汇入。

时间分布上，各形态氮磷质量浓度总体上均呈现枯水期＞平水期＞丰水期的趋势，这一季节分布规律与鄱阳湖相同（陈波等，2016）。枯水期径流量小，水环境容量较小，水体自净能力弱，氮、磷等污染物不能及时被稀释。丰水期（6-9月）洞庭湖上游来水较多，且夏季雨水充沛，这些水体虽携带有氮磷污染物，但入湖水量大幅增加所起到的稀释效应，可能是导致丰水期洞庭湖氮磷质量浓度降低的主要原因（奚姗姗等，2016）。此外，丰水期湿地植物生产力增加，光合作用增强，植

物生长也消耗了部分氮磷，洞庭湖浅水区的芦苇（Phragmites australis）根区总磷最高去除率可达55%（杨丽琼，2014），这也是丰水期氮磷质量浓度较低的原因之一。

3.2 Chl-a质量浓度变化的影响因素

Chl-a是所有浮游植物门类都含有的叶绿素类型，不仅是水体营养状态划分的重要指标，还可表征浮游植物的现存量。研究表明（Noiri et al.，2005；Bowes et al.，2016；严广寒等，2018），光照、温度、营养盐、水文条件都是浮游植物生长的重要影响因素。Wu et al.（2013）在鄱阳湖的研究表明，光照和营养盐是浮游植物生长的限制因子。洞庭湖和鄱阳湖都是长江中下游的通江湖泊，洞庭湖多年平均入湖总沙量为1.3115亿吨（王琦等，2015），受湖水中泥沙的影响，洞庭湖水

体透明度较低，2017年平均值仅为0.35 m。浮游植物生长需要适当的光强，水

体中悬浮物（如泥沙）的存在削弱了光照，从而抑制浮游植物生长（侯秀富等，2013）。时间分布上，ρ(Chl-a)呈现丰水期＞平水期＞枯水期的趋势，这与王丑

明等（2018）的研究结果一致。温度对洞庭湖浮游植物生长有一定的影响，丰水

期和枯水期洞庭湖平均水温分别为26 ℃和11 ℃，丰水期水温更适宜各种浮游植

物生长繁殖（Butterwick et al.，2005）。

相关性分析结果显示，TN和TP质量浓度与Chl-a相关性不显著，TN和TP对浮游植物生长限制作用不明显，这与田琪等（2016）的研究结果一致。Chl-a与PP、CODMn极显著正相关（P＜0.01），ρ(PP)和ρ(Chl-a)的空间分布也呈现出相似

的趋势，均在区间入湖口和东洞庭湖较高，这一结果表明入湖口和东洞庭湖的PP

可能以藻源性为主，浮游植物对磷有吸收和储存功能（张毅敏等，2016）。各形

态氮与Chl-a相关性结果显示，Chl-a与NH4+-N显著正相关（P＜0.05），与NO3--N极显著负相关（P＜0.01）。洞庭湖水体中TN以溶解态无机氮为主，溶解态营养盐更易被浮游植物吸收利用，浮游植物对NH4+-N的利用优于NO3--N

（张国维等，2015）。杨柳等（2011）在太湖的研究发现，浮游植物对NH4+-

N的吸收速率最大，其次为尿素态氮，而对NO3--N的吸收速率最小，且浮游植

物对NO3--N的吸收速率与ρ(NO3--N)呈显著负相关。虽然洞庭湖各断面

ρ(NH4+-N)远小于ρ(NO3--N)，但与其他形态氮相比，浮游植物吸收NH4+-N

所消耗的能量最少，NH4+-N是浮游植物最喜好的氮形态，与浮游植物生长关系

更为密切。

一般认为，水体易出现富营养化的条件为ρ(TN)大于0.20 mg·L-1、ρ(TP)大于

0.02 mg·L-1。洞庭湖水体中ρ(TN)和ρ(TP)均高于富营养化的阈值，但长期以来，洞庭湖并未出现明显的水华现象，全湖ρ(Chl-a)平均值为4.84 μg·L-1。其原因可能在于洞庭湖属过水性湖泊，年径流量大，湖水泥沙含量高，水循环周期短，这一独特水文情势使洞庭湖氮、磷等滞留系数小，对富营养化发展有一定的抑制作用。六门闸断面（S8）和大小西湖断面（S19）7-9月水华频发，全年营养状态在轻度富营养以上（TLI＞50）。S8位于华容河入湖口，但此入湖口为电闸排口（其他入湖口无电闸），入湖水量较小，尤其是电闸不运行期间受水体扰动较小。S19位于君山西北侧，湖区水流流速较小，基本不受入湖河流的水动力影响。流速越低则水滞留时间越长，发生水华的可能性越大，水力滞留时间较短时蓝藻很难有效聚集形成水华（Jones et al.，2007）。流速较低的S8和S19的ρ(Chl-a)年均值均显著高于其他断面（P＜0.01），这两个断面的浮游植物组成亦与其他断面不同。S8

和S19两个断面浮游植物优势种群以蓝藻和绿藻为主，而其他断面以硅藻和绿藻

为主。研究显示（李飞鹏等，2015），水体流动导致浮游植物种群的变化，蓝藻

密度迅速下降，硅藻和绿藻成为优势种。洞庭湖水量较丰富，且水体的扰动比较大，蓝藻生长受到一定抑制，适应流动水体的硅藻成为主要优势种，但受水情扰动相对较小的局部区域已出现轻度富营养化。

4 结论

（1）2017年，洞庭湖水体中ρ(TN)和ρ(TP)的变化范围分别为1.26-2.48 mg·L-1和0.059-0.119 mg·L-1，均值分别为1.83 mg·L-1和0.081 mg·L-1。形态组成中，洞庭湖水体的氮与磷均以溶解态为主。洞庭湖各形态氮和磷的质量浓度均表现为入湖口＞出湖口＞湖体。洞庭湖入湖河流水质背景值对湖体氮与磷质量浓度的影响重大，而人类活动（包括采沙和生产生活）对洞庭湖氮与磷的空间分布亦不可忽视。洞庭湖各形态氮与磷的质量浓度表现出季节性变化特征，具体为枯水期＞平水期＞丰水期。

（2）光照、温度、营养盐都在一定程度上影响了洞庭湖ρ(Chl-a)的时空分布，但它们并不是洞庭湖浮游植物生长的限制因子。洞庭湖未出现明显的富营养化现象，但受水体扰动较小的S8和S19断面ρ(Chl-a)较高，7-9月水华频发，全年营养状态在轻度富营养以上（TLI＞50），不得不引起重视。

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观山湖湿地公园水体中氮磷分布及富营养评价 张永航;李梅;杜莹 【摘要】[Objective] To evaluate water quality of Guanshan Lake Wetland Park.[Method] In view of Guanshan Lake Wetland Park as the research object,by sampling in different periods,the temporal and spatial variation characteristics of nitrogen and phosphorus in the wetland water were studied,the eutrophication status of the water body was evaluated by method of the trophic state index.[Result] The results showed that nitrogen and phosphorus in the wetland water had no obvious spatial distribution,but had a significant time distribution.The nitrogen concentration in wet period was greater than that in normal water period,but the phosphorus concentration in wet period was less than that in normal water period.TN concentration in the lower lake showed a downward trend,but the content of TP in the lower lake and the content of TN and TP in the upper lake was increased during 2014-2016.Water eutrophication degrees of Guanshan Lake were all the light level at both temporal and spatial scale,but phosphorus concentration was the limiting factor of nutrients in wetland water.[Conclusion] In order to prevent further lake eutrophication,nitrogen and phosphorus should be controlled,especially the introduction of phosphorus.%[目的]评价观山湖湿地公园水体质量.[方法]以观山湖湿地公园水体为研究对象,通过不同时期的采样监测,研究湿地水体氮、磷的时空变化特征,并运用营养状态指数法对水体富营养化状态进行评价.[结果]湿地水体中氮、磷无明显的空间分布特征,但有明显的时间分布特

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太湖湖滨带底泥氮、磷、有机质分布与污染评价 王佩;卢少勇;王殿武;许梦爽;甘树;金相灿 【摘要】采集了环太湖湖滨带表层(0～10cm)底泥,研究分析了湖滨带底泥中有机质(OM)、总氮(TN)、总磷(TP)的空间分布特征,并对太湖湖滨带底泥进行营养评价.结果表明,湖滨带底泥中OM含量在1.42％～9.96％之间,空间分布趋势为:东太湖＞竺山湾＞贡湖＞梅梁湾＞南部沿岸＞东部沿岸＞西部沿岸；TN含量在458～5211 mg/kg之间,空间变化趋势为东太湖＞竺山湾＞东部沿岸＞贡湖＞南部沿岸＞梅梁湾＞西部沿岸；TP含量在128.56～1392.16mg/kg之间,空间变化趋势为竺山湾＞梅梁湾＞东太湖＞南部沿岸＞贡湖＞东部沿岸＞西部沿岸,OM与TN分布趋势相似,TN与OM之间极显著正相关(r=0.903,P＜0.01),TP与OM之间弱相关(r=0.073,P＜0.332).结合综合污染指数和有机指数评价法可知,太湖湖滨带底泥环境质量整体较好,氮、磷污染除东太湖和竺山湾属重度污染外其他各区属轻中度污染；有机污染除东太湖外大部分区域属较清洁区.%Top layer (0～10 cm) samples in the lakeside zones of Taihu Lake were collected. The content of organic matter (OM), total nitrogen (TN), and total phosphorus (TP) were measured, and finally pollution assessment for top layer sediments was made. The results showed that the OM levels in top layer sediments in lakeside zones of Taihu Lake ranged from 1.42% to 9.96%. The spatial change trend of OM content of the top layer sediment in the decrease order as follows: Eastern Taihu Lake, Zhushan Bay, Gonghu Bay, Meiliang Bay, South shore, East shore, and West shore. TN content of the top layer sediment had a similar spatial distribution regularity with OM, ranged from 458mg/kgto 5211mg/kg. The spatial change trend of TN in the decrease

水体富营养

水体富营养 一、水体富营养化的定义 植物营养物质包括氮、磷及其他一些物质，它们是植物生长发育所需要的养料。适度的营养元素可以促进生物和微生物的生长，过多的植物营养物质进入水体，会使水体中藻类大量繁殖，藻类的呼吸作用及死亡藻类的分解作用会消耗大量的氧，致使水体处于严重的缺氧状态，并分解出有毒物质，从而给水质造成严重的不良后果，影响渔业生产和危害人体健康，这就是所谓的“水体富营养化"现象。 在自然条件下，湖泊也会从贫营养状态逐渐过渡到富营养状态，由于沉积物的不断增多，湖泊会先变为沼泽，再变为陆地。不过这种自然过程非常缓慢，往往需要几千年甚至上万年。但人类的活动(如大量生活污水直接排人水体)可能会加速这一过程，这种情况下的水体富营养化称为人为富营养化，人为富营养化可以在很短时间内出现。 二、水体富营养化指标： 1）水体中含氮量大于0.2～0.3mg/L，含磷量大于0.01mg/L， 2）生化需氧量大于10mg/L， 3）在淡水中细菌总量达到104个/毫升， 4）标志藻类生长的叶绿素a浓度大于10μg/L。 三、水体富营养化原因 1 农田化肥 为促进植物生长，提高农产品的产量，人们常施用较多的氮肥和磷肥，它们极易在降雨或灌溉时发生流失。氮磷营养物的流失方式有： (1)随地表径流进入地面水体中; (2)下渗形成亚表面流(壤中流)，通过土壤进行横向运动，然后排入地表水体中; (3)通过土壤层下渗到地下水中。 前2种是导致地表水富营养化的主要原因。近年来的研究表明，磷能以溶解

或吸附于土壤上的颗粒态形式通过土壤微孔结构运动下渗至亚表面流中，然后进入江、河、湖泊或海湾，而氮(硝酸盐氮)的渗透能力较强，能够下渗到地下水中污染地下水。氮和磷在被土壤吸附与解吸过程中，其中一部分溶解于水中，另一部分则继续保持吸附态，在运动中甚至会随土壤颗粒沉积下来，成为湖、河或海底沉积物的一部分。沉淀在底泥中的污染物在流量、水温及微生物结构发生变化的情况下，可以通过再悬浮、溶解的方式返回水中，构成水源的二次污染。据调查，太湖底泥每年释放的总氮和总磷约占总负荷的25% ～35%。 2 牲畜粪便本文 圈养家禽、家畜尤其是猪会产生大量富含营养物和细菌的排泄物，极易随地表径流、亚表面流流入江河、湖泊而污染水体。此外，农田中过量施用家畜粪便，也会引起粪便中的营养物随地表径流、亚表面流流失，从而污染水体。草原过度放牧，产生大量牲畜粪便滞留于草原上，造成营养物过剩，并破坏草原的植被覆盖;当降雨产生地表径流时，植被覆盖的破坏会加剧土壤、粪便的侵蚀，致使更多的营养物流失，加重污染。 3 污水灌溉 污水作为一种可靠的水源和廉价的肥料被用于灌溉农田，是污水农业利用的一种提倡方式，目的是通过土壤的净化作用和农作物对营养元素的吸收来净化污水。但由于一些污水中的营养物含量较高或技术原因，常常造成土壤和地表水的污染。据对37个污水灌区调查发现，有32个灌区水质不符合要求。 4 城镇地表径流 城镇路面大部分是不透水地面，氮磷营养物主要随地表径流进入地表水中。城镇中的氮磷营养物主要来自人类的生活垃圾、生活污水及和某些工商业废水(如屠宰、食品、造纸、停车场等)。美国环保局把城市地表径流列为导致全美河流和湖泊污染的第三大污染源。 5 矿区地表径流 在磷矿区，由于人类活动，破坏了原来的土壤结构和植被面貌，使得土壤表层裸露，在降雨条件下，散落在矿区的矿渣、泥沙、磷酸盐等污染物将随地表径流进入湖泊、水库、江河、海湾，污染水体。 6 大气沉降

叶绿素a含量与pH、DO、氮磷浓度关系研究

叶绿素a含量与pH、DO、氮磷浓度关系研究 针对杨溪水库2014年整年的监测资料，分析叶绿素a含量与pH、DO、总氮、总磷浓度的相互关系。 标签：杨溪水库；叶绿素a；pH；DO；氮磷 近年来，随着工农业迅速发展和人口急剧增加，大量氮、磷营养盐进入水库，造成了水体富营养化。藻类大量繁殖后，其次生代谢产物MCRST能损害肝脏，具有促癌效应，直接威胁人类的健康和生存。因此，做好饮用水源地的藻类监测和研究工作非常重要。由于叶绿素a是表征藻类现存量的重要指标之一，因此研究叶绿素a与pH、DO、氮磷浓度的关系，对认识水库富营养化的机理具有重要意义。 1研究区域概况 永康市位于浙江省中部，钱塘江上游，地理坐标为东经119°53′38″～120°20′40″，北纬28°45′31″～29°06′19″。东北紧邻东阳市、磐安县，东南连缙云县，西界武义县，北接义乌市，市域东西长约45km，南北宽约38km，全市土地总面积1049km2。永康城区多年平均降雨量为1412.3mm，但时空分布不均，年降雨量主要集中在3～7月，占全年降雨量的60%左右。 杨溪水库位于永康市境内，钱塘江流域的上游，是目前永康市最大的一座以供水为主，结合防洪、发电等综合利用的中型水库。集雨面积124km2，总库容6453万m3。现状供水量18万t/d，是永康市城区的主要供水水源。近年来，随着经济社会的发展和库区人类活动的加剧，生活、养殖等点源污染，农业面源污染加剧，特别是随着道路交通条件的改善，部分村民在库区开办农家乐等，直接影响了杨溪水库的水质，导致水库发生富营养化趋势。 2关系研究 2.1pH与叶绿素a的关系研究 水体pH主要受CO2含量的影响。水中CO2与水以及碳酸盐和碳酸氢盐作用，构成一个复杂可逆碳酸盐系统。CO2含量又受藻类光合作用、水生生物呼吸作用、水温、有机物质氧化分解等的影响。藻类光合作用把水中CO2转化为有机物C6H12O6和O2，水生生物呼吸作用是利用有机物，产生CO2。光合作用及呼吸作用的反应式如下： 6CO2+6H2O+E光照C6H12O6+6O2 C6H12O6+6O26CO2+6H2O+E

洞庭湖不同形态氮、磷和叶绿素a浓度的时空分布特征

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 【期刊名称】《《生态环境学报》》 【年(卷),期】2019(028)008 【总页数】9页(P1674-1682) 【关键词】洞庭湖; 氮; 磷; 叶绿素a; 时空分布 【作者】黄代中; 李芬芳; 欧阳美凤; 张屹; 龚正; 符哲 【作者单位】湖南省洞庭湖生态环境监测中心湖南岳阳414000 【正文语种】中文 【中图分类】X52 洞庭湖位于长江中游荆江河段南岸，是中国第二大淡水湖、亚洲最大的内陆湿地保护区，也是国家重点生物多样性保护和世界淡水鱼类优质种资源基因库。洞庭湖作为湖南省第一大湖，是承纳湘、资、沅、澧四水和吞吐长江的过水性洪道型湖泊，有沟通航运、繁衍水产、调蓄长江和改善生态环境等多种功能。洞庭湖多年平均入湖水量2916亿立方米，其中来自长江三口为951亿立方米，来自四水为1689亿立方米，来自区间为276亿立方米（吴文晖等，2019），多年平均深度为6.39 m，三峡水库建设前换水周期约18 d，建设后大于18 d（黄代中等，2013）。近几十年来，随着湖区经济的快速发展和人口的急剧增长，人类对其自然资源的开发不断加剧，使其生态环境逐渐下降，富营养化进程日益加剧（李利强等，2014；

熊剑等，2016）。TN、TP是影响洞庭湖水体富营养化的主要营养指标，两者一 直维持较高的水平，20世纪90年代中期后全湖TN、TP超标，成为洞庭湖水质 恶化和水体营养化程度加剧的重要因子。 TN和TP作为洞庭湖水体的主要污染物，已引起广泛的关注。对洞庭湖水体营养 盐的研究主要集中在TN和TP时空分布特征方面（张光贵等，2016；林日彭等，2018；王艳分等，2018），通过长时间序列数据分析（三峡工程运行前后）TN 和TP质量浓度变化规律、影响因素，Tian et al.（2017a）亦研究了洞庭湖氮的 时空变化（1997-2014），分析了TN的来源及控氮措施。然而在水体氮磷形态 组成和时空分布特征方面，相关研究相对较少。虽然田琪等（2016）和王岩等（2014）研究了洞庭湖氮磷形态组成特征，但研究时间较短（2个月），前者旨 在说明悬浮物对氮磷浓度的影响，后者重点研究沉积物和水体中营养盐的时间分布特征。李莹杰等（2019）研究了不同水期洞庭湖水体中磷分布特征，但未涉及对 湖区水质影响较大的三口和区间河流华容河，以及对洞庭湖水体Chl-a质量浓度 影响的研究内容。本研究于2017年在洞庭湖湖体、出湖口及8条入湖河流设置 20个断面，对水体中不同形态的氮、磷和Chl-a质量浓度进行采样检测，研究不 同形态氮、磷及Chl-a的时空分布特征，探索氮磷分布变化原因及其对Chl-a的 影响，为洞庭湖水污染治理及富营养化防治提供理论依据。 1 材料与方法 1.1 水样采集与测定方法 所有水质数据来源于湖南省洞庭湖生态环境监测中心。洞庭湖共设有20个常规水质监测断面，即8个入湖口断面、11个湖体断面、1个出湖口断面。入湖口断面 具体如下：湘江入湖口S1-樟树港、资江入湖口S2-万家嘴、沅江入湖口S3-坡头、澧水入湖口S4-沙河口、松滋河东支入湖口S5-马坡湖、汨罗江入湖口S6-南渡、新墙河入湖口S7-八仙桥、华容河入湖口S8-六门闸。S1-S4为四水入湖口断面，

叶绿素a测定

实验三富营养化湖中藻量的测定（叶绿素a法） 一、实验目的 富营养化湖由于水体受到污染，尤以氮磷为甚，致使其中的藻类旺盛生长。此类水体中代表藻类的叶绿素a浓度常大于10微克/升。 本实验通过测定不同水体中藻类叶绿素a浓度，以考查其富营养化情况。 二、器材与用品 1、分光光度计（波长选择大于750nm，精度为0.5－2nm）。 2、比色杯（1cm；4cm）。 3、台式离心机（3500r/min） 4、离心管（15ml具刻度和塞子）；冰箱 5、匀浆器或小研钵。 6、蔡氏滤器；滤膜（0.45微克，直径47mm）。 7、真空泵（最大压力不超过300kpa）。 8、MgCO3悬液：lg MgCO3细粉悬于100ml蒸馏水中。 9、90％的丙酮溶液：90份丙酮＋10份蒸馏水。 10、水样：两种不同污染程度的湖水水样各2L. 三、方法和步骤

1、按浮游植物采样方法，湖泊、水库采样500ml，池塘300ml。采样点及采水时间同“浮游植物”。 2、清洗玻璃仪器：整个实验中所使用的玻璃仪器应全部用洗涤剂清洗干净，尤其应避免酸性条件下而引起的叶绿素a分解。 3、过滤水样；在蔡氏滤器上装好滤膜，每种测定水样取50－500ml减压过滤。待水样剩余若干毫升之前加入0.2ml MgCO3悬液、摇匀直至抽干水样。加入MgCO3可增进藻细胞滞留在滤膜上，同时还可防止提取过程中叶绿素a被分解。如过滤后的载藻滤膜不能马上进行提取处理，应将其置于干燥器内，放冷（4℃）暗处保存，放置时间最多不能超过48小时。 4、提取；将滤膜放于匀浆器或小研钵内，加2－3ml90％的丙酮溶液，匀浆，以破碎藻细胞。然后用移液管将匀浆液移入刻度离心管中，用5ml90％丙酮冲洗2次，最后向离心管中补加90％丙酮，使管内总体积为10ml。塞紧塞子并在管子外部罩上遮光物，充分振荡，放冰箱避光提取18－24小时。 5、离心：提取完毕后，置离心管于台式离心机上3500r/min，离心10min，取出离心管，用移液管将上清液移入刻度离心管中，塞上塞子，3500r/min在离心10min。正确记录提取液的体积。

水体富营养化

洞庭湖水体富营养化评价 摘要：为了准确评价洞庭湖所处的营养状态，进而为湖泊富营养的防治提供科学依据，以2002年洞庭湖监测数据为依据，在对各评价指标进行评价分析的基础上，选择了比较适合洞庭湖富营养状态评价的指标体系，得出了洞庭湖目前处于中营养状态，并进行了初步分析论证。分析了洞庭湖水体中氮、磷分布情况，采用指数评价法和浮游植物评价法划分了洞庭湖的营养类型，阐述了总磷与洞庭湖富营养化的关系，提出了减少总磷和防止湖泊富营养化的对策。 关键词：洞庭湖富营养化评价指标 富营养化的含义是指湖泊、水库、缓慢流动的河流以及某些近海水体中营养物质(一般指氮和磷的化合物)过量从而引起水体植物(如藻类及大型植物)的大量生长。其结果是引起水质恶化、味觉和嗅觉变坏、溶解氧耗竭、透明度降低、渔业减产、死鱼、阻塞航道，对人和动物产生毒性。富营养化是水体由生产力较低的贫营养状态向生产力较高的富营养状态变化的I种自然现象，为了准确评价湖泊所处的营养状态，进而为湖泊富营养化的防治提供科学依据，国内一些研究者先后提出了模糊数学评价、灰色关联评价、神经网络评价等多种评价方法，在湖泊富营养化评价的应用中均取得了较好的效果。但由于影响湖泊富营养化的环境因子众多，难以根据环境因子的监测数据建立确定性的富营养化评价模型，而且相邻两个评价等级之间的界限是不明确的，评价因子在综合评价中应占多大权重也是不明确的，导致富营养化评价方法具有很强的不确定性。 到目前为止，洞庭湖富营养化有2种评价指标体系，并得出中营养与中富营养2种不同的结论，大多学者认同目前洞庭湖富营养化水平处在中营养状态，但对于评价指标体系未进行深入讨论。为此本文就洞庭湖富营养化评价指标结合水动力条件进行分析讨论，提出比较切合实际的评价指标体系，为洞庭湖富营养化的防治提供科学依据。湖泊富营养化是对湖泊过量营养盐输入的生物响应，湖泊生物量的增加将导致水体功能受损。1评价指标与分析1评价指标与分析 、TN、TP、ChIa、浮游藻类。 洞庭湖富营养化2种评价指标概括起来包括SD、SS、COD Mn 以2002年洞庭湖水质实测数据进行统计分析。 SD与SS 2002年洞庭湖水质透明度在 m m之间，全湖平均透明度为 m，全湖透明度最高值

洞庭湖及其入湖口表层沉积物氮、磷、有机质的分布及污染评价

洞庭湖及其入湖口表层沉积物氮、磷、有机质的分布及污染评 价 李芬芳;黄代中;连花;郭晶;欧阳美凤;尹宇莹 【摘要】洞庭湖是中国第二大淡水湖,近年来富营养化日趋严重,氮、磷、有机质是湖泊富营养化程度加剧的重要因子,而沉积物是湖泊氮、磷、有机质的主要蓄积库.因此,了解洞庭湖沉积物中氮、磷、有机质的含量及分布特征,对探究洞庭湖沉积物营养物质的污染状况及其富营养化控制与治理具有重要参考意义.在洞庭湖及其入湖口布设了19个样点,对表层沉积物进行采样,分别采用凯氏定氮法(HJ717—2014)、氢氧化钠碱熔-钼锑抗比色法和重铬酸钾法测定沉积物总氮(TN)、总磷(TP)及有机质(OM)的含量,分析了TN、TP及OM含量的空间分布特征及相关性,并运用综合污染指数法和有机污染指数法对洞庭湖及其入湖口沉积物的污染程度进行评价.结果表明,表层沉积物TN的质量分数变化在402～2410 mg·kg?1之间,平均值为1054 mg·kg?1;TP的质量分数变化在457～935 mg·kg?1之间,平均值为624 mg·kg?1;OM的质量分数变化在1.02％～7.23％之间,平均值为2.24％,空间分布上均表现为南洞庭湖>西洞庭湖>东洞庭湖.Pearson相关性分析表明,OM与TN呈显著正相关(r=0.574,P<0.05),TN与TP(r=0.433,P>0.05)和OM与 TP(r=0.073,P>0.05)相关性均不显著.综合污染指数范围为1.00～2.23,全湖及其入湖口平均值为1.42,有机污染指数范围为0.04～0.84,全湖及其入湖口平均值为 0.13,两种指数法均显示洞庭湖及其入湖口表层沉积物整体上处于轻度污染,且南洞庭湖污染比东、西洞庭湖及入湖口严重,各个入湖口中以湘江入湖口污染程度最高.【期刊名称】《生态环境学报》 【年(卷),期】2018(027)012

白洋淀水体氮磷时空分布与富营养化分析

白洋淀水体氮磷时空分布与富营养化分析 阳小兰;张茹春;毛欣;王瑞君;孟赫男;刘冬梅;田学东;杨永壮 【摘要】根据白洋淀8个典型样点2012—2014年连续3年水质的实测数据,分析水体中氮、磷的时空分布特征,采用综合营养状态指数法对白洋淀2012—2014年水体富营养化现状进行了评价,结合历史数据对白洋淀水体富营养化趋势进行分析.结果表明,空间上各样点水体总氮(TN)、总磷(TP)含量存在明显差异,TN和TP均以南刘庄最高,TN主要表现为春季、夏季高,秋季低,TP主要表现为夏季、秋季高,春季略低.综合营养指数评价结果表明,白洋淀水体总体处于轻度富营养化状态,部分区域呈中度富营养化;富营养化程度在夏秋两季较高,春季较低;随着白洋淀的综合整治,水质有了一定改善,富营养化程度整体呈下降趋势.南刘庄属于劣Ⅴ类水体,常年处于中度富营养化状态,有效降低通过府河输入白洋淀的含氮、磷污染物总量是缓解白洋淀水体富营养化的关键. 【期刊名称】《江苏农业科学》 【年(卷),期】2018(046)024 【总页数】4页(P370-373) 【关键词】白洋淀;水体富营养化;总氮;总磷;时空分布 【作者】阳小兰;张茹春;毛欣;王瑞君;孟赫男;刘冬梅;田学东;杨永壮 【作者单位】河北省科学院地理科学研究所/河北省地理信息开发应用工程技术研究中心,河北石家庄050011;河北省科学院地理科学研究所/河北省地理信息开发应用工程技术研究中心,河北石家庄050011;中国地质科学院水文地质环境地质研究所,河北石家庄050006;河北省科学院地理科学研究所/河北省地理信息开发应用工

程技术研究中心,河北石家庄050011;河北省科学院地理科学研究所/河北省地理信息开发应用工程技术研究中心,河北石家庄050011;河北省安新县环境保护局,河北 保定071600;河北省安新县环境保护局,河北保定071600;河北省安新县环境保护局,河北保定071600 【正文语种】中文 【中图分类】X52 湖泊(水库)是全球水资源的重要组成部分，具有重要的生态服务功能，不仅包括水产品供给，还承担着缓洪滞涝、蓄水灌溉和维护生物多样性等重要任务[1]。但是，随着城市和工农业的快速发展，我国绝大多数湖泊正面临着水体富营养化的威胁或已经富营养化[2-3]，许多大型湖泊，如巢湖、太湖、鄱阳湖等都已经处于富营养 或重富营养状态[4]。湖泊水体富营养化是我国淡水湖泊面临的最主要生态环境问 题之一。湖泊富营养化根源在于氮磷等营养盐的过量富集，过高的营养负荷会导致一系列严重的生态后果，如蓝藻水华暴发和生物多样性下降等，严重威胁着湖泊的生态功能和水环境质量[5-8]。探明湖泊水体氮磷的时空分布特征，明确其富营养 程度及污染来源，可为湖泊治理和有效管理提供科学依据。 白洋淀属北方浅水草型湖泊，素有华北明珠之称。研究表明，20世纪50—60年代，白洋淀水质清澈，水产资源丰富。20世纪70年代以后，由于工农业废水及 生活污水的大量排放，使白洋淀水质遭受污染，水体富营养化严重[9-10]。近年来，随着人口的增加，流域内经济的增长，如养殖业和旅游业的大力发展，白洋淀水质进一步恶化，出现了干淀、水质污染和死鱼等问题，水质污染已经成为制约白洋淀湿地生态环境良性循环的瓶颈。面对白洋淀水体污染与富营养化的日趋严重[11]，众多学者就湖泊富营养特征、驱动机制以及应对措施等方面展开了相关研究。胡晓

东平湖CDOM的光谱吸收特征及环境指示意义

东平湖CDOM的光谱吸收特征及环境指示意义 姚昕;孙将凌;董杰;刘学利;刘玉萍;房晓晓 【摘要】随着南水北调东线工程的开通,东平湖作为山东段的两大调蓄湖泊之一,其水质的有效监测和污染预警显得尤为重要。根据东平湖夏季有色可溶性有机物(CDOM)吸收系数的空间分布特征和 CDOM光学参数,探讨了CDOM吸收系数与溶解性有机碳(DOC)、叶绿素(Chla)等水质指标之间的关系,以期为今后建立水源水质突变的实时监控和污染事件预警系统提供依据。结果表明,东平湖属于中-富营养型湖泊, CDOM吸收系数(a(280),a(350),a(440))均值分别为 (12.90±1.17),(3.11±0.40)和(0.65±0.09)m-1,在一定程度上反映了湖泊的营养状况。东平湖内CDOM浓度整体呈现出从东岸河口区向湖心区、西南岸递减的趋势,体现了河流陆源输入对东平湖CDOM的重要贡献。东平湖水体的 CDOM浓度(如a(440))可以用来估算反演常规水质参数,但仍需要进一步对不同季节不同水域CDOM的物质构成进行深入分析和研究。由吸收特征值S值、E3/E4、M值得出,东平湖河口区输入的陆源CDOM进入湖泊后,随着陆源输入的比例下降CDOM腐殖化程度降低,富里酸的相对含量升高,且相对分子质量也逐渐减小。%As an important water source in Shandong Province,Lake Dongping is one of the most important inland lakes to South-to-North Water Diversion East Route Proj ect.We tried to provide the basis for real-time monitoring of water quality mu-tation by using CDOM absorption characteristics.The average values of CDOM absorption coefficients [a(280),a(350),a (440)]were (12.90±1.17),(3.11±0.40)and (0.65±0.09)m-1 .a(440)had linear relationships with total nitrogen (p<0.01),total phosphorus (p<0.001),dissolved organic carbon (p<0.001),chemical oxygen demand (p<0.001),Chlorophyll a

鸣翠湖间隙水与上覆水中氮、磷的分布特征研究

鸣翠湖间隙水与上覆水中氮、磷的分布特征研究 梁东;钟艳霞;杨丽芳;李小宇;田欣 【摘要】为探究湖泊沉积物与水体中氮、磷的迁移规律,收集鸣翠湖5个代表性采样点的间隙水和上覆水,测定TP、TN、氨氮等浓度,分析氮、磷的分布特征.通过相关性分析对间隙水和上覆水中氮、磷的关系作初步探讨,最后对鸣翠湖水体富营养 化状况进行评价.结果表明:鸣翠湖间隙水和上覆水中氮、磷浓度梯度明显,具有间隙水向上覆水释放的趋势,其湖泊富营养化污染的内源作用已经非常明显.间隙水中TP、TN、氨氮的平均质量浓度分别为0.15、3.83、2.23 mg/L;上覆水中TP、TN、氨 氮的平均质量浓度分别为0.07、2.17、0.24 mg/L.鸣翠湖水体己呈现出富营养化 状态. 【期刊名称】《环境污染与防治》 【年(卷),期】2016(038)009 【总页数】6页(P48-52,56) 【关键词】间隙水;上覆水;氮;磷;分布特征;鸣翠湖 【作者】梁东;钟艳霞;杨丽芳;李小宇;田欣 【作者单位】宁夏大学资源环境学院,宁夏银川750021;宁夏大学资源环境学院,宁夏银川750021;宁夏大学资源环境学院,宁夏银川750021;宁夏大学资源环境学院,宁夏银川750021;宁夏大学资源环境学院,宁夏银川750021 【正文语种】中文

湖泊富营养化是一个极为复杂的生态过程，导致湖泊富营养化的因素很多，从根本上讲是由于水体中氮、磷等营养元素的过度增加。沉积物-水界面的地球化学行为对湖泊生态系统有着极为重要的影响[1]。即便外源污染物得到有效控制，当湖泊生态系统的某些条件发生变化时，湖泊沉积物就会变为内源，以间隙水为介质，通过扩散、对流以及再悬浮等过程向上覆水释放营养元素[2-3]，造成湖泊二次污染[4]，降低湖泊水质[5]。目前，国内外对湖泊间隙水和上覆水中氮、磷等营养元素的研究主要集中在东部地区，如太湖[6-7]、鄱阳湖[8-9]、洞庭湖[10-11]、南四湖[12-13]等湖泊，西部地区的湖泊在此方面的研究相对缺乏；但随着西部地区经济社会的不断发展，再加上全球气候变化的叠加影响，脆弱生态环境背景下的湖泊生态系统面临严重威胁[14]，湖泊富营养化现象日益严重，直接影响该地区水资源的可持续利用和水生态系统健康[15]。本研究以银川平原典型湖泊湿地——鸣翠湖为研究对象，分析其间隙水和上覆水中氮、磷等营养元素的浓度和空间分布，探讨其内源污染特征。本研究为鸣翠湖水资源管理和保护提供科学、可靠的依据，并为河套地区乃至西部地区湖泊富营养化的治理提供借鉴意义。 1 材料与方法 1.1 研究区概况 鸣翠湖位于宁夏回族自治区银川市兴庆区掌政镇，距黄河3 km，东边是惠农渠，西边是红旗排水沟，南边是永宁县中心排水沟，北边是银横公路。鸣翠湖是历史上黄河古道改道而成的自然湖泊，为七十二连湖中长湖的核心部分，是银川市东部最重要的湿地生态系统。湖区面积为666.7 hm2，其中湿地面积为548.0 hm2，年平均气温8～9 ℃，年平均水深1.6 m，属黄河水系。湖区水源较稳定，主要以黄河水、农田退水补给为主。湖区是典型的中温带半干旱荒漠气候区，冬春少雨，夏秋多雨，年降水量120～150 mm，年蒸发量1 500～1 800 mm，年平均相对湿

江汉平原(四湖地区)和洞庭湖区湿地的分类与分布特征

江汉平原(四湖地区)和洞庭湖区湿地的分类与分布特征 摘要：采用成因、水文、植被、土质和地貌特征等, 从系、类、属、种和亚种5 个层次对江汉2洞庭平原的湿地进行了系统分类.。划分了河流湿地、湖泊湿地和人工湿地3 个湿地生态系统；河流水面、湖泊水面、人工水面、河流沼泽、湖泊沼泽和水田6 个湿地类。分析了湿地的分布特征, 讨论了自然因素和人为因素对湿地分布的影响。 关键词：湿地分类；湿地分布特征；江汉与洞庭平原 湿地在野生生物保护和自然资源开发等方面占有重要地位, 是整个生态系统的重要组成部分，国际上对湿地类型、生态结构、功能及演化过程等方面的研究十分重视. 湿地分类是湿地研究的基础。西方学者或专门或在其研究中对湿地进行了分类[1 ]。近几年来, 我国亦开展了大量的湿地研究, 不少机构和研究者对各地的湿地进行了研究。在此基础上对一些淡水湿地生态系统进行了研究和分类[2～7 ]。由于湿地类型的多样性和地域的复杂性, 以往的许多分类方法按划分到属和种时采用多重标准, 使分类系统不甚清楚, 难以满足日益增长的生产需要, 此外, 以往讨论的湿地分布, 主要是阐明湿地的区域分布, 很少讨论湿地内部的分布方式和结构。江汉(四湖地区)与洞庭平原地处长江中游, 是一个冲积和湖积形成的淡水河流和湖泊湿地区域, 海拔多在21～40m 之间, 湿地面积20600km , 是我国重要的湿地区域之一, 在北亚热带大河泛滥平原湿地类型中也具有代表性。本文以该地区为例, 对大河流域泛滥平原上的淡水湿地进行分类, 并讨论其分布规律. 1分类的指导思想和原则 1 . 1分类的指导思想 1 . 1 . 1分类系统要反映湿地的本质特征：地表水分饱和或有浅的积水、水成土壤、水生植被是湿地的基本特征, 湿地分类要反映湿地三要素湿地水文、喜湿生物和湿生土壤的特征。 1 . 1 . 2 分类系统要便于实际应用：湿地介于水陆之间, 陆上和水上交通都不甚便利,在进行湿地调查时需借助遥感手段. 因此, 湿地分类要尽可能使分类单元能从遥感图像上分辨出来。 1 . 2分类原则 1 . 2 . 1综合性原则：湿地生态系统是各种自然因素和社会经济因素形成的综合体. 按综合属性划分不同等级的相似湿地单元, 即为本文的基本分类原则。 1 . 2 . 2主导因素原则：在每一级湿地类型中, 各种因素所起的作用是不相等的, 在每一级分类中根据1、2 种主导因素, 对湿地类型进行划分, 使得分类系统层次清晰和类型完整。3湿地的分类 按照上述指导思想和分类原则和按照湿地的成因类型划分系, 划分出河流湿地生态系统、湖泊湿地生态系统和人工湿地生态系统。按照一年中被水淹没时间划分类, 划分出河流水面、湖泊水面、人工水面、河流沼泽、湖泊沼泽和水田 6 个湿地类。 4 分布特征 江汉与洞庭平原湿地的基本分布类型有：线状分布、带状分布、环状分布、斑状分布等,它们的组合构成了不同湿地系统的分布特征。 4 . 1河流湿地系统分布特征 河流湿地系统分布的明显特征是带状分布, 河流水面呈线状, 依次向外分布着泥沙滩、草滩地和芦苇滩地, 顺着河流流向延伸, 形成带状分布。区内的长江湿地生态系统类型全, 带状分布明显, 河流水面居中, 向外依次分布着泥沙滩地、草滩地和芦苇滩地。整个系统呈东西向卧于本区中部但类型不全, 东荆河湿地生态系统常常只有水面和草滩地, 虎渡河、松滋河和藕池河以及汉水湿地生态系统常常只有水面和泥沙滩地。 4 . 2湖泊湿地系统的分布特征

深水湖泊氮和磷沿水深的分布特性

深水湖泊氮和磷沿水深的分布特性 艾海男;夏洪薇;胡学斌;何强 【期刊名称】《中国环境科学》 【年(卷),期】2015(035)010 【摘要】为探索水体中氮、磷浓度与水深的响应特性,选择重庆某典型山地深水湖泊——龙景湖,开展氮、磷浓度分布与深度相关性实验研究.结果表明,龙景湖总氮、总磷浓度均呈现沿水深增加的趋势.龙景湖总氮浓度为0.65～3.77mg/L,总磷浓度为0.016～0.65mg/L.龙景湖全区总氮浓度与水深成显著相关关系,回归方程F值的相伴概率小于0.05;95％的区域总磷与深度呈显著相关关系,总磷与水深拟合优度平均值为0.8734,平均F值相伴概率为0.024.可考虑通过调节水深的方式调节湖泊上层水体中氮、磷浓度,从而控制湖泊富营养化程度. 【总页数】5页(P3085-3089) 【作者】艾海男;夏洪薇;胡学斌;何强 【作者单位】重庆大学三峡库区生态环境教育部重点实验室,重庆400045;重庆大学三峡库区生态环境教育部重点实验室,重庆400045;重庆大学三峡库区生态环境教育部重点实验室,重庆400045;重庆大学三峡库区生态环境教育部重点实验室,重庆400045 【正文语种】中文 【中图分类】X524 【相关文献】

1.固定化藻类污水深度处理中氮、磷含量和氮磷比例对氮、磷去除率的影响 [J], 周春影;王起华;王冰;李婷婷;李贺 2.高原深水湖泊程海氮磷形态分布特征及其与叶绿素a的相关性 [J], 董云仙;洪雪花;谭志卫;朱翔;李跃青 3.沸石对含氮磷生活废水深处理研究 [J], 邱祺 4.湖泊富营养化治理:集中控磷,或氮磷皆控? [J], 王洪铸;王海军;李艳;马硕楠;于清 5.分蘖期稻田不同水深对暴雨后地表水氮磷变化的影响 [J], 王姣;俞双恩;王梅;张逸迪;高世凯 因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买

叶绿素a测定

实验三富营养化湖中藻量的测定（叶绿素a法) 一、实验目的 富营养化湖由于水体受到污染,尤以氮磷为甚，致使其中的藻类旺盛生长。此类水体中代表藻类的叶绿素a浓度常大于10微克/升。 本实验通过测定不同水体中藻类叶绿素a浓度,以考查其富营养化情况。 二、器材与用品 1、分光光度计（波长选择大于750nm,精度为0.5－2nm). 2、比色杯（1cm；4cm)。 3、台式离心机（3500r/min） 4、离心管（15ml具刻度和塞子)；冰箱 5、匀浆器或小研钵。 6、蔡氏滤器;滤膜(0.45微克，直径47mm）。 7、真空泵(最大压力不超过300kpa）。 8、MgCO3悬液：lg MgCO3细粉悬于100ml蒸馏水中. 9、90%的丙酮溶液：90份丙酮＋10份蒸馏水。 10、水样：两种不同污染程度的湖水水样各2L. 三、方法和步骤

1、按浮游植物采样方法，湖泊、水库采样500ml,池塘300ml.采样点及采水时间同“浮游植物”。 2、清洗玻璃仪器：整个实验中所使用的玻璃仪器应全部用洗涤剂清洗干净，尤其应避免酸性条件下而引起的叶绿素a分解. 3、过滤水样；在蔡氏滤器上装好滤膜，每种测定水样取50－500ml减压过滤.待水样剩余若干毫升之前加入0。2ml MgCO3悬液、摇匀直至抽干水样。加入MgCO3可增进藻细胞滞留在滤膜上,同时还可防止提取过程中叶绿素a被分解。如过滤后的载藻滤膜不能马上进行提取处理，应将其置于干燥器内，放冷（4℃）暗处保存，放置时间最多不能超过48小时。 4、提取;将滤膜放于匀浆器或小研钵内,加2－3ml90％的丙酮溶液，匀浆,以破碎藻细胞。然后用移液管将匀浆液移入刻度离心管中，用5ml90％丙酮冲洗2次，最后向离心管中补加90%丙酮,使管内总体积为10ml。塞紧塞子并在管子外部罩上遮光物，充分振荡，放冰箱避光提取18－24小时. 5、离心：提取完毕后,置离心管于台式离心机上3500r/min，离心10min,取出离心管，用移液管将上清液移入刻度离心管中，塞上塞子，3500r/min在离心10min。正确记录提取液的体积。 6、测定光密度：藻类叶绿素a具有其独特的吸收光谱

洞庭湖生态安全状况及保障措施

洞庭湖生态安全状况及保障措施 邵国生;张建波 【摘要】本文从局部水域富营养化、水环境及水资源状况、湿地面积、生物多样 性等方面阐述三峡工程运行引发的洞庭湖生态环境变化，分析由此产生的湖泊生态安全问题的特征及原因，并针对性的提出“加强外源污染控制、合理调配水资源、强化自然保护区的建设与管理、开展生态监测与研究”等综合性生态安全防范对策建议。%From the aspects of local waters rich status, wetland area, and biological diversity, the author nutrition, water environment and the water resources explained the run of Three Gorges Project has raised ecological environment changes in Dongting Lake, analyzed features and the causes of ecological security problem which cased, and proposed comprehensive ecological security prevention countermeasures and recommendations as ＂strengthening outside source pollution control, reasonable provisioning water resources, strengthening nature reserve of construction and management, and carrying out ecological monitoring and research ＂. 【期刊名称】《岳阳职业技术学院学报》 【年(卷),期】2011(026)004 【总页数】4页(P44-47) 【关键词】生态安全;洞庭湖;三峡工程 【作者】邵国生;张建波

基于GOCI影像的湖泊悬浮物浓度分类反演

基于GOCI影像的湖泊悬浮物浓度分类反演 赵丽娜;王艳楠;金琦;冯驰;潘洪洲;张杰;吕恒;李云梅 【摘要】悬浮物直接影响到光在水体中的传播,进而影响着水生生态环境,最终决定了湖泊的初级生产力.传统的遥感反演估算模型大多是针对某一湖区进行统一建模,忽视了不同区域水体光学性质的复杂差异性,并且传统的传感器时间分辨率和空间分辨率受到一定限制.针对太湖、巢湖、滇池、洞庭湖4个湖区利用两步聚类法将高光谱模拟到GOCI影像上的波段进行分类,将水体类型分为三类,第一类水体为悬浮物主导的水体,第二类水体为悬浮物和叶绿素a共同主导的水体,第三类水体为叶绿素a主导的水体.针对不同类型水体的光学特征,分别构建了悬浮物浓度反演模型,结果表明第一类水体可以利用B7/B4,第二和第三类水体可以利用B7/(B8+B4)作为波段组合因子对悬浮物浓度进行模型构建.精度验证结果表明,分类建模后第一类和第三类水体悬浮物浓度估算精度都得到了较明显提高,第一类水体RMSE降低了9.19mg/L,MAPE降低了3％,第三类水体RMSE降低了5.63 mg/L,MAPE降低了13.97％,第二类水体精度稍有降低.最后将反演模型应用于2013年5月13日的GOCI影像,可知整体而言太湖西南部地区悬浮物浓度较高,东北部地区悬浮物浓度较低,并且从9:00到15:00,太湖南部悬浮物浓度较高的区域在逐渐缩小. 【期刊名称】《生态学报》 【年(卷),期】2015(035)016 【总页数】9页(P5528-5536) 【关键词】富营养化湖泊;悬浮物;GOCI影像;遥感反演;光学分类 【作者】赵丽娜;王艳楠;金琦;冯驰;潘洪洲;张杰;吕恒;李云梅