人工基质上附着生物膜的微生物群落结构分析

本文以浙江某校内河道某河段作为试验区,在种植植物的基质区(A)和无植物的基质区(B)分别于水深20 cm和50 cm处取样,分析2处不同试验体系下人工基质上生物膜的微生物群落结构,采用高通量测序技术,分析微生物的群落组成、丰度和多样性。结果表明,变形菌门、浮霉菌门、拟杆菌门是2组基质上的优势门。在种植植物区的物种丰度为A20>A50,无植物区的B20、B50处变形菌门、浮霉菌门的物种丰度差异不明显;不同采样位点微生物的OTU组成存在明显差异,Shannon及Simpson指数显示,生物多样性差异和均匀度没有显著变化。     

珊溪水源地净人为氮输入演变及总氮浓度响应

水体氮浓度/通量对流域净人为氮输入(net anthropogenic nitrogen inputs,NANI)的响应非常敏感,但是目前有关水源地氮浓度对NANI的动态响应的研究仍鲜见报道。以浙江省珊溪水源地作为研究对象,以2005—2014年为研究时段,定量分析总氮(TN)浓度对流域NANI的动态响应关系。结果表明,珊溪水源地NANI具有增长趋势,10 a间增加了6.7%。NANI多年平均值为85.76 kg·hm^-2·a^-1,是2009年全国平均值的1.7倍。其中,大气沉降氮、化肥施用氮、食物和饲料氮,以及农作物固定氮的平均贡献率分别为40.98%、34.06%、20.25%和4.70%。NANI的空间差异较大,呈现从上游山区向下游增加的趋势,其中瑞安市是该水源地氮污染的关键源区。NANI是TN浓度回归模型的唯一自变量,方差解释率达到55.4%。未来应将降低化肥施用氮、食品和饲料氮输入强度作为主要目标,通过降低流域NANI强度实现水质改善的目标。     

温瑞塘河河网沉积物重金属生态风险评价

以温瑞塘河温州市区河道底泥沉积物中的重金属为研究对象,采用Hakanson潜在生态风险指数法评价重金属污染的综合及单项生态风险。结果表明,以温瑞平原土壤沉积物为背景值,研究区域有23个采样点的Cd污染指数超出了极强生态风险阈值,1个采样点的Cu污染指数超出极强生态风险阈值,1个采样点的Pb污染指数达到了强生态风险,Zn、Cr生态风险水平相对较低。重金属污染中心位于研究区西南方向的工业园区,电镀及皮革产业所带来的点源污染可能是其主要污染来源。Cd是温瑞塘河温州市区河道底泥沉积物中最主要的污染物,需加强对Cd污染物排放的监督与管理。     

应用遥感监测城市水体水质研究

基于遥感影像,通过建立光谱信息与水质参数的相关关系,快速、大范围的监测温州温瑞塘河主河道水体水质状况。研究结果表明,ETM+影像的第2波段(ETM2)能够最好地反映温瑞塘河水质状况,并且通过监测模型估测得到的电导率,氨氮, 总氮和总有机碳4个水质参数与实测值的相对误差均<20%,遥感技术作为一种经济、快速、有效的技术手段,可以应用于城市水体水质的监测。     

基于GIS的平原河网走航在线水质监测方法研究

针对常规定点水质监测方法无法完整再现水质指标的时空连续分布特征的问题,将船只搭载的水质实时监测设备与GPS同步形成基于GIS数据支撑的走航在线水质监测手段.通过与常规水质监测方法的对比,走航在线水质监测结果的可靠性得到了验证.在温瑞塘河河网选择部分河段进行的实地研究结果表明,走航在线水质监测能够较好地实现对较小尺度范围内水质指标空间分布细节的描绘及对分散点源污染的监测,是对常规定点水质监测的有益补充.     

平原河网典型入河支流氨氧化菌分布特征

利用实时荧光定量PCR技术对温瑞塘河典型入河支流舜岙河中浮游、附着氨氧化细菌与古菌丰度进行测定,研究水体氨氧化微生物分布特征及其与环境因子之间的关系。水环境因子、浮游与附着氨氧化微生物结构组成的多元排序分析结果表明,舜岙河从上游到下游呈现有机污染程度逐渐增加的情况,并对氨氧化微生物的组成丰度产生显著影响,水环境因子中的总氮、氨氮和总有机碳是影响水体氨氧化微生物丰度的主要环境因子。通过对不同生活类型氨氧化微生物丰度进行对比发现,在非汛期舜岙河中浮游态氨氧化微生物丰度显著高于附着态氨氧化微生物丰度,其中,氨氧化细菌丰度显著高于氨氧化古菌丰度,表明在非汛期相较于悬浮颗粒态,浮游态和氨氧化细菌在舜岙河生态系统与氮素转化方面发挥着更加重要的作用。     

典型平原河网温瑞塘河地区的氮磷营养盐时空分布

利用2008—2009年温瑞塘河监测资料,研究典型平原河网温瑞塘河流域的氮磷营养盐的时间和空间变化特征。结果表明,温瑞塘河水质污染十分严重,表现为溶解氧含量低,氮磷营养盐含量高的富营养化水体特点。河网区水体氨氮(NH+4N),硝酸氮(NO-3N),亚硝酸氮(NO-2N), 溶解性无机氮(DIN),正磷酸盐(PO43-P)的年均浓度分别为10.75, 0.68, 0.05, 11.48, 0.79 mg·L-1。 河网区水体氮磷营养盐含量时空分布特征明显。空间上呈现出三级河道>二级河道>主河道>湿地的分布特征;各水质指标具有季节性变化特征,且存在一定的相关性。DIN和NH+4-N浓度随季节变化特征趋于一致,表现为冬春季节大于夏秋季节,PO43- P浓度整体上呈现出春夏季节大于秋冬季节的趋势。水体中DIN/P为15=.93,接近Redfield比值,表明温瑞塘河具有发生水华的条件。     

水质模型的全局参数敏感性分析

LH-OAT全局参数敏感性分析方法集成了LH抽样与随机OAT方法的优点,在随机OAT的基础上融入LH抽样法,保证参数敏感性分析的强壮性及有效性。但LH-OAT方法必须依靠复杂的计算机程序来实现,因为没有通用程序而限制了其推广应用。试验研究了LH-OAT方法的通用程序设计,并成功用于WASP富营养化水质模型中浮游植物动力学模型的全局参数敏感性分析。结果表明在充足供氮、磷时,浮游植物生物量变化率最敏感的参数是水温,其次是浮游植物的内源呼吸速率和温度调节系数,其三是浮游植物中叶绿素a与碳的比值,处于第四位的是浮游动物的数量;各参数合理的取值范围是成功使用LH-OAT方法的关键。     

水体中叶绿素a含量短周期预测的研究

通过连续监测数据分别使用线性回归方法和人工神经网络方法建立叶绿素a在短周期内的同步和6步超前预测模型,探讨在短周期内建立叶绿素a含量预测模型的可行性,从而对可能发生的“水华”现象做出前瞻性预测。同时,通过对建立的线性回归模型和人工神经网络模型进行比较,发现人工神经网络在预测精度方面较线性模型有一定优势。