会诊“蓝藻”水危机
蓝藻暴发秦伯强:太湖蓝藻水危机的成因根据水危机事件爆发后野外采样调查发现,位于取水口东部约1公里处有一个历史上围湖造田遗留下来的低矮围堤。在正常年份是淹没在水下的。污染水源地的污水即来自这个区域。日下午调查采样发现,在此水域附件,仍然漂浮着许多腐烂发臭的水华团。采样分析发现,其中总氮、总磷、COD(锰法)浓度分别高达23.4mg/L,1.05mg/L,53.6mg/L。叶绿素a的浓度高达0.98mg/L。这些参数是太湖正常情况下的10-20倍。这已经是危机事件即将结束时的得到水质数据。可见在危机事件爆发初期,水源地的水质受到的污染有多严重。位于取水口东部约1公里的一个水下围堤,往年水位正常情况下是淹没在水下的,而今年却出露了,成为蓝藻水华堆积和滞留区。大量的蓝藻水华在此腐烂变臭,在风向有利于其流出的情况下,漂到取水口污染了水源。造成这次饮用水危机事件的发生。因此,发生此次危机的根本的原因是太湖富营养化导致蓝藻水华...&
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2007年初夏,一场突如其来的水危机打乱了无锡这座湖滨城市的宁静,一直过着安逸富裕生活的500万无锡人面临一场前所未有的考验,太湖蓝藻提前暴发导致自来水水源地水质恶化,市内大部分区域自来水连续数日出现臭味,市民日常生活用水受到严重影响。 水是生命之源,面对这场江南水乡历史上前所未有的水危机,《无锡日报》在第一时间迅速作出反应,承担起地方主流媒体的应有责任,坚持用全局的意识、有力的声音,告知市民实情,引导市民克服困难,共度难关,发挥了媒体作为社会舆论导向器的作用,为危机中的城市注人了一份安定。须掌握实情。因为只有自己知道实情,才能告知市民实情,这是一切客观真实报道的基础,也是正确引导舆论的根本。 按照这个思路,编委会迅速组织记者兵分两路:一方面主动与市政府和市政、水利、环保等职能部门联系,参加政府召集的紧急工作会议核准情况;另一方面部署要闻、经济和社会热线等多个采访部门记者,全力投人水危机报道。编委会对他们的第一个要求就是,深人到...&
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富营养化和蓝藻水华灾害已成为威胁我国湖泊的主要环境问题之一,在目前湖泊富营养化和蓝藻水华问题短期内尚难从根本上得到解决的情况下,构建蓝藻水华预测预警体系是避免水危机事件发生,保障富营养化湖泊饮用水及生态安全的优选方案。该项目由中科院南京地理与湖泊所主持,共设6个课题,主要参加单位有上海微系统与信息技术所、水生生物所、遥感应用所、南京土壤所、大连化学物理所、对地观测与数字地球科学中心、生态环境中心。该项目从蓝藻水华爆发及灾害发生的过程入手,提出了蓝藻水华越冬、复苏、早期暴发和引发湖泊生态灾害的敏感性指标,初步构建了表征蓝藻水华从发生到致灾全过程的监测指标体系。发展了基于谱形匹配的水质参数反演方法,有效提高了蓝藻水华遥感监测精度,研发出蓝藻水华微波遥感监测技术,实现云雨条件下藻华应急监测;研发出水体蓝藻及其污染物原位在线监测技术和设备,建成了包括18座自动监测站的覆盖北太湖的水质在线监测平台(图1);提出图1地面在线自动监测站点了符...&
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近几年来,蓝藻水华频繁暴发,湖泊水环境、生态系统健康以及人们的生产、生活受到极大影响[1]。蓝藻水华预报可预报蓝藻水华分布范围与堆积程度,为提前采取应对措施,减轻蓝藻水华危害提供科学依据[2]。引起湖泊蓝藻水华因素众多,蓝藻水华形成机理复杂,尽管国内外学者对湖泊蓝藻水华预报开展了大量研究,但建立有效的蓝藻水华预报模型相当困难,蓝藻水华预报模型的精度亟待提高,以满足应用的需求。蓝藻水华模型涉及到很多参数,参数的选择和估计对预报结果影响甚大,参数优化显得十分重要。常规的模型参数优化方法都是与初始数据有关,对计算者的经验要求高,往往无法提供全局最优解,使得这些传统方法难以做到真正优化的目的[3];遗传算法(genetic algorithm,GA)是一种启发式算法,具有全局搜索特征,在模型参数优化有广泛的应用[4]。通过实地观测及分析获取数据,本研究建立基于蓝藻水华平衡方程的预报模型,利用...&
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蓝藻是一种原始而古老的藻类原核生物,常于夏季在富营养化湖泊中大量繁殖,在水面形成一层蓝绿色而有腥臭味的浮沫,被称为“水华”[1]。澳大利亚和新西兰环境保护委员会将蓝藻水华定义为:在富营养化水体中蓝藻大量繁殖,水体中藻细胞叶绿素a质量浓度达10 mg·m-3或藻细胞达1.5×104mL-1,并在水面形成一层蓝绿色且有恶臭味的浮沫[2]。近年来滇池每年都会发生不同范围、不同程度的蓝藻水华[3]。太湖蓝藻水华的发生频率和空间范围也在大大增加,强度逐年增大[4-5]。年年出现的夏末蓝藻水华也引起公众对欧洲波罗的海环境状况的关注[6]。蓝藻水华带来的危害主要表现为:影响环境景观,释放有异味的物质;阻隔空气与水中气体的交换,蓝藻死亡后分解消耗溶解氧,使水体中的溶解氧浓度迅速降低,造成大量水生生物缺氧窒息死亡;释放藻毒素,严重影响水生生物的生存,破坏原有的水生生态平衡,最终导致水体生态系统崩溃;藻毒素还可以在食物链中积累和传递,危害人类和动物...&
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湖泊富营养化是全世界面临的水环境问题,我国尤其严重。据统计,我国66%以上的湖泊和水库已处于富营养化的水平,其中22%属于重富营养和超富营养[1]。水华是富营养化湖泊的常见现象。在一定的温度、光照、风速条件下,水体中的藻类暴发性生长,聚集在水体表面,形成水华。水华不但破坏景观,释放有异味的物质,而且大量消耗水中的氧气,某些藻类还会产生藻毒素,严重影响水生生物生存,破坏水生生态平衡,威胁水质安全。传统监测方法是在湖库布点、采样,然后进行实验室分析,耗时费力,对于大面积的水域往往难于快速全面地监测蓝藻水华的分布和变化。相比之下,遥感监测具有快速、范围大、动态的特点,已经成为蓝藻水华监测的重要方法。近年来,我国学者对蓝藻水华遥感监测的理论及实践应用作了许多探索,也取得了一些成果[2-3]。本文基于开展的蓝藻水华遥感监测研究,总结现有研究中遥感数据源、研究方向,提出目前研究中存在的不足,并探讨未来蓝藻水华遥感监测的发展方向。1蓝藻水华遥...&
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6月22日上午,水利厅与暨南大学共建“广东省水库蓝藻水华防治中心”签约与挂牌仪式在暨南大学举...&
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蓝藻水华形成过程及其环境特征研究
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蓝藻水华形成过程及其环境特征研究
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《蓝藻水华形成过程及其环境特征研究》以“蓝藻生长与水华形成的四阶段理论假说”为主线，对影响蓝藻水华形成不同阶段的主导生态因子，水华蓝藻成为优势种群的生物学、生态学原理，直至最终驱动蓝藻水华形成的环境特征进行了系统阐述。介绍了越冬期间水华蓝藻的时空分布格局及其对低温和黑暗的抗性机制，确定了水华蓝藻复苏的温度闽值及与有效积温的相关性，阐明了水华蓝藻群体形成机制及其对营养盐和光利用策略，定量描述了水文与气象要素对蓝藻水华形成的驱动作用，介绍了太湖蓝藻水华预测的技术体系及实施进展。《蓝藻水华形成过程及其环境特征研究》可供湖泊科学、环境科学、环境监测、生态学、藻类生物学和湖泊富营养化过程与蓝藻水华形成机制等领域的研究人员、环境保护管理人员及大专院校的师生参考。
《蓝藻水华形成过程及其环境特征研究》是由科学出版社出版的。
序前言第1章　蓝藻生物学特性与水华形成机制概述1.1　湖泊的功能与富营养化1.1.1　湖泊的主要功能1.1.2　湖泊的富营养化及蓝藻水华1.2　蓝藻的生物学与生态学特征1.2.1　蓝藻的生物学特征1.2.2　蓝藻的主要种属1.2.3　蓝藻的生理学特点1.2.4　蓝藻生活史及其生长与消亡1.2.5　微囊藻的生物及生态学特征1.2.6　藻类与其他生物的相互关系1.3　蓝藻水华形成机制的研究进展1.3.1　蓝藻水华形成的环境因素1.3.2　蓝藻水华形成的四阶段理论假说及其意义1.3　国内外湖泊富营养化与蓝藻水华1.3.1　国外发生蓝藻水华的典型湖泊1.3.2　国内典型的富营养化湖泊参考文献第2章　水华蓝藻越冬时空分布及生理生态特征2.1　蓝藻越冬的分布格局及其影响因素2.1.1　国内外研究进展2.1.2　水华蓝藻越冬期间群体形态和细胞超微结构2.1.3　越冬期间水体和底泥中蓝藻的分布格局2.1.4　影响太湖越冬蓝藻不同湖区分布的因素分析2.2　越冬水华蓝藻的种群动态及特征2.2.1　研究背景与研究方法2.2.2　太湖越冬水华蓝藻的种群动态及特征2.3　越冬水华蓝藻生长及生理生态学特征2.3.1　越冬期间黑暗厌氧条件下微囊藻的生长2.3.2　越冬期间微囊藻叶绿素及光合作用特征2.3.3　越冬期间微囊藻的磷代谢能力2.3.4　越冬期间微囊藻的抗氧化能力参考文献第3章　水华蓝藻复苏的温度阈值及其生理特征3.1　水华蓝藻复苏的研究进展3.1.1　蓝藻复苏的概念及研究方法3.1.2　水华蓝藻复苏的环境特征3.2　水华蓝藻复苏过程研究3.2.1　太湖水华蓝藻复苏的研究3.2.2　不同湖泊蓝藻春季复苏的比较研究3.3　复苏过程中水华蓝藻的生物学特征变化3.3.1　微囊藻在复苏过程中群体大小的演变3.3.2　复苏过程中水华蓝藻的生长及光合作用特征3.3.3　复苏过程中微囊藻的基因型组成分析参考文献第4章　水华蓝藻生长与优势形成的理化环境特征4.1　水华蓝藻对营养盐吸收特性的研究进展4.1.1　营养盐在蓝藻水华形成过程中的作用4.1.2　水体中的磷4.1.3　藻类对营养盐的吸收4.1.4　碱性磷酸酶在藻类生长和磷吸收中的作用4.1.5　蓝藻体内聚合磷酸盐的功能4.1.6　氮磷比对藻类生长的影响4.2　不同蓝藻的磷代谢特征比较研究4.2.1　水华蓝藻对不同磷浓度的生长和生理响应4.2.2　缺磷胁迫下水华蓝藻的碱性磷酸酶比较研究4.3　水华蓝藻对不同形态磷的吸收及对其优势形成的影响.4.3.1太湖不同湖区生物可利用有机磷浓度在不同季节的变化4.3.2　不同形态可溶性磷化台物对微囊藻生长和竞争的影响4.3　磷与温度协同作用对微囊藻优势形成的影响4.3.1　稀释速率对微囊藻和束丝藻竞争的影响4.3.2　温度对微囊藻和束丝藻竞争的影响4.3.3　有机磷添加对微囊藻和束丝藻竞争的影响4.5　微囊藻的光利用能力与光响应策略对优势形成的影响4.5.1　不同初始藻密度所产生的光场对微囊藻和小球藻竞争的影响4.5.2　微囊藻和小球藻对不同光强、光质的响应4.5.3　水动力与光照耦合对蓝藻优势形成的驱动机制参考文献第5章　水华蓝藻优势形成的生物学因素5.1　蓝藻伪空胞及其对蓝藻优势形成的作用5.1.1　蓝藻细胞中伪空胞的特性概述5.1.2　伪空胞浮力调节机制概述5.1.3　微囊藻伪空胞和群体细胞问隙对浮力调节贡献的研究5.1.3　伪空胞研究面临的问题及未来研究方向5.2　诱导微囊藻群体形成的环境因素研究5.2.1　藻类诱发性群体形成的机制5.2.2　非生物因子对微囊藻群体形成的诱导作用5.2.3　浮游动物的摄食压力对微囊藻群体形成的影响5.3　微囊藻群体与单细胞的遗传特征分析5.3.1　单细胞和群体微囊藻的形态差异5.3.2　单细胞和群体微囊藻的遗传特征分析5.3　群体与单细胞微囊藻的光利用能力和光合产物比较5.3.1　群体和单细胞微囊藻光化学响应的比较5.3.2　群体和单细胞微囊藻光合作用及光合产物比较5.5　微囊藻群体利用营养盐的优势及其生理响应5.5.1　群体与单细胞微囊藻对磷吸收特征比较5.5.2　微囊藻群体和单细胞对磷利用的生理响应比较5.6　群体和单细胞微囊藻应对铜胁迫的生理比较5.6.1　CuSO4对群体和单细胞微囊藻存活率的影响5.6.2　CuSO4对9株微囊藻叶绿素含量的影响5.6.3　CuSO4对群体和单细胞微囊藻光合放氧活性的影响5.6.4　CuSO4对群体和单细胞微囊藻荧光参数的影响5.6.5　CuSO4对群体和单细胞微囊藻抗氧化酶活性的影响5.6.6　CuSO对群体和单细胞微囊藻胞外毒素含量的影响参考文献第6章　蓝藻水华形成的驱动要素及水华预测6.1　水华蓝藻的原位生长速率6.1.1　水华蓝藻原位生长速率检测及其意义6.1.2　太湖梅梁湾水华蓝藻原位生长速率6.2　水文与气象要素对蓝藻水华形成的驱动作用6.2.1　水华蓝藻垂直迁移的水文与气象条件特征6.2.2　水文气象因素对水华蓝藻水平输移的影响6.3　太湖蓝藻水华的预测6.3.1　蓝藻水华预防与预测预警的意义6.3.2　国内外蓝藻水华预测预警研究进展6.3.3　太湖蓝藻水华预测的技术与方法参考文献
蓝藻水华的发生不仅制约了湖泊水资源的可利用性，而且直接危害着人类的健康生存和社会经济的可持续发展。首先，大量藻体消耗水体中的溶解氧使湖泊进入厌氧状态，从而引发或加速湖底营养物质的释放，造成水体的高营养负荷，导致恶性循环。对用于渔业养殖的湖泊水体而言，水华发生时藻类过度增殖，溶解氧的急剧变化会对鱼类的孵化和生存产生影响，造成鱼类种群的结构变化，影响鱼的质量；水华的发生对整个水生生态环境也会产生不利影响，将导致水生生物的稳定性和多样性降低，还会使一些珍贵的鱼种消失，使养殖业的经济效益大幅度下降。其次，蓝藻水华会影响城镇居民的正常生活用水供应，这对那些依靠富营养化水体作为饮用水源的城市来说情况尤为严重。一方面，水中的藻类会大大提高化学需氧量（cOD）、生物需氧量（BOD）、悬浮固体（ss）的浓度，增加水处理负担；另一方面，含有大量藻体的原水进入水厂后容易堵塞滤池，在氯化消毒时产生三氯甲烷（THM）等有毒副产物，给净水厂的过滤造成困难，从而加大水厂运行成本，甚至导致水厂关闭。而且，藻类的代谢物如糖酸等在混凝过程中与混凝剂反应，降低了处理效果，增加了混凝剂用量，而生成的络合物又会导致管网腐蚀。严重时，大量水华蓝藻堆积降解腐败，产生甲硫醇、甲硫醚、土腥素、柠檬醛、甲基异茨醇等异味物质，恶化供水水源水质，导致供水危机，危害湖区居民的身心健康，破坏了湖泊的生态系统。再次，由于有些藻类还可分泌毒素，引起鸟类、牛、羊等动物中毒，可能还有致突变作用，对人类也有很大的潜在危险，严重影响了饮用水水质，损害人类健康。此外，蓝藻水华对休闲渔业的发展也极为不利。休闲渔业是集渔业与游钓、休闲、旅游观光、水族观赏为一体的产业。水体一旦富营养化，将导致透明度下降、水体浑浊、有臭味等，严重影响了湖区应有的美学价值，使水域的旅游价值降低或消失。我国一些有名的风景游览湖泊，如杭州的西湖、无锡的太湖、武汉的东湖、长春的南湖、昆明的滇池等都面临这一个问题，东湖已有的天然游泳场因此而无法正常运行。
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