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结合长时序遥感监测和机器学习算法预测藻类增殖风险时空变化 被引量:1
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作者 时晨燚 刘凤 +2 位作者 祝铠 张媛 刘海 《湖泊科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期670-684,共15页
饮用水源地藻类增殖监测和预测对于改善水生态系统环境和保护人类健康具有重要意义。利用多源遥感数据能够获取高时空分辨率的藻类动态信息,结合长时序遥感监测与机器学习算法能够适应藻类生长复杂的影响机制和非线性特征,实现藻类增殖... 饮用水源地藻类增殖监测和预测对于改善水生态系统环境和保护人类健康具有重要意义。利用多源遥感数据能够获取高时空分辨率的藻类动态信息,结合长时序遥感监测与机器学习算法能够适应藻类生长复杂的影响机制和非线性特征,实现藻类增殖风险时空变化的预测。本文利用Landsat与MODIS长时间序列卫星遥感数据,采用FAI与NDVI两种方法提取20002020年丹江口水库藻类浓度的时空变化信息,在此基础上分析藻类增殖对气象因子(气温、气压、相对湿度、风速和累计日照时间)的时间滞后效应。利用支持向量机、朴素贝叶斯与随机森林3种机器学习算法预测藻类增殖风险,并对3种算法的预测性能进行评价和对比。结果表明:丹江口水库藻类浓度年际变化呈现出先增后降的趋势,呈现出明显的季节性周期变化,春末夏初是藻类快速增殖时期。空间上入库支流和库湾等局部地区藻类浓度相对较高,为藻类增殖高风险区,丹江口水库藻类增殖风险预测模型能够较为准确地确定藻类增殖高风险区位置并反映短期内的空间变化情况,3种算法的预测结果呈现出整体上的一致性,其中支持向量机与朴素贝叶斯算法表现出更高的精度,提前4~5天是最佳预测时间。 展开更多
关键词 遥感监测 空间分布 预测 藻类增殖风险 丹江口水库
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长江口边滩水库藻类增殖潜力的研究 被引量:6
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作者 孙扬才 陈雪初 +3 位作者 孔海南 梁瑜 吴德意 李春杰 《中国给水排水》 CAS CSCD 北大核心 2007年第17期99-102,共4页
从长江口及两个长江口边滩水库(陈行、宝钢水库)采集水样,在实验室内进行了藻类增殖潜力的研究。结果表明,在28℃下直接培养原水样,藻类自然增殖两周后蓝绿藻可成为优势藻种而大量增殖;向灭菌水样中人工接种铜绿微囊藻(其在28℃下长江... 从长江口及两个长江口边滩水库(陈行、宝钢水库)采集水样,在实验室内进行了藻类增殖潜力的研究。结果表明,在28℃下直接培养原水样,藻类自然增殖两周后蓝绿藻可成为优势藻种而大量增殖;向灭菌水样中人工接种铜绿微囊藻(其在28℃下长江口水样中的最大现存量可达5.65×106个/mL),其在各水样中的平均比增殖速率为0.22~0.34d-1,倍增周期为2~3d,表明长江口及其边滩水库原水具有较强的藻类增殖潜力。水下光照度是影响长江口边滩水库藻类增殖的重要因素;较长的水力停留时间降低了水体的浊度,提高了水下光照度,为藻类增殖创造了良好的光照条件。 展开更多
关键词 边滩水库 藻类增殖 富营养化 光照度 浊度
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用光触媒抑制淡水藻类增殖作用的研究 被引量:2
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作者 司阳 《环境保护与循环经济》 2009年第5期32-33,共2页
为维护和改善湖水、水库等大型蓄水设施的水质而寻找一种新的方法,在人工的明/暗光照射条件下,探讨了运用粉末状TiO2作为光触媒,抑制各种淡水藻类增殖的效果。粉末状的TiO2,在100mg/L的浓度下,对蓝藻的铜绿微囊藻原变种、鱼腥藻和绿藻... 为维护和改善湖水、水库等大型蓄水设施的水质而寻找一种新的方法,在人工的明/暗光照射条件下,探讨了运用粉末状TiO2作为光触媒,抑制各种淡水藻类增殖的效果。粉末状的TiO2,在100mg/L的浓度下,对蓝藻的铜绿微囊藻原变种、鱼腥藻和绿藻的空星藻有明显的抑制增殖的效果;而对硅藻的钝脆杆藻,在此条件下则没有效果。 展开更多
关键词 水质改善 淡水藻类增殖 光触媒 粉末状TiO2
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大型通江湖泊藻类增殖驱动要素的时空分异特征 被引量:6
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作者 袁伟皓 王华 +4 位作者 曾一川 方少文 王仕刚 李媛媛 张心悦 《环境工程》 CAS CSCD 北大核心 2021年第10期64-71,128,共9页
以我国大型通江湖泊鄱阳湖为例,对2016-2018年鄱阳湖6个典型点位的叶绿素a、TN等10个指标进行测定。分析了鄱阳湖不同因子的时空分异特征,并运用综合营养状态指数法及主成分分析方法,结合水文水动力、泥沙和人为影响等因素,判断藻类增... 以我国大型通江湖泊鄱阳湖为例,对2016-2018年鄱阳湖6个典型点位的叶绿素a、TN等10个指标进行测定。分析了鄱阳湖不同因子的时空分异特征,并运用综合营养状态指数法及主成分分析方法,结合水文水动力、泥沙和人为影响等因素,判断藻类增殖的驱动要素。结果显示:COD浓度南高北低,由西向东表现为高-低-高;TN变化趋势与NH_(3)-N相近,夏季呈现东部南部高、北部低的特点,而西部蚌湖至都昌处分布扩散;TP南高北低、东西部均较高;直链藻和微囊藻出现频次分别占51.11%和16.44%;蚌湖点位藻细胞密度与叶绿素a浓度均最高,分别为最小点位的7.8,5.3倍。研究期间鄱阳湖以轻度富营养为主;TP为6个点位藻类增殖的主要限制性因子,藻类增殖与TN关系较小;水温、溶解氧等也可能成为藻类增殖的要素。后期鄱阳湖藻类综合治理需从加强季节性监测与预警、重点识别和调控测点关键性因子和强化藻种监控等方面展开。 展开更多
关键词 鄱阳湖 驱动要素 时空分异 藻类增殖 主成分分析
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华南中小型闸控入海河流DOM特征及藻源影响
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作者 李丹 范中亚 +5 位作者 罗千里 贾政博 陈钢 赵长进 曾凡棠 黄露 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期911-922,共12页
本研究以华南地区中小型闸控入海河流黄江河、东溪河和练江(三河)为研究对象,于2022年逐月持续监测三河DOM特征,探讨DOM浓度时空分布、来源和藻类大量增殖对其影响.结果表明:黄江河、东溪河和练江溶解有机碳(DOC)占总有机碳(TOC)比例分... 本研究以华南地区中小型闸控入海河流黄江河、东溪河和练江(三河)为研究对象,于2022年逐月持续监测三河DOM特征,探讨DOM浓度时空分布、来源和藻类大量增殖对其影响.结果表明:黄江河、东溪河和练江溶解有机碳(DOC)占总有机碳(TOC)比例分别为78.6%、81.3%和67.2%,DOC为三河有机碳主要存在形式;三河DOC年均浓度分别为2.6,4.3和5.1mg/L,低于世界河流平均浓度但高于华南地区大型河流.荧光参数结果表明三河DOM具有陆源内源双重特征,内源贡献更明显.利用吸光特征量化藻源DOC贡献,三河藻源DOC浓度分别为1.2,1.8和2.2mg/L,藻源DOC占比分别为49.6%、42.6%和48.0%,进一步表明藻类内源是三河DOM主要来源.平行因子解析出3种类蛋白组分和2种类腐殖质组分,其中,受藻类异常增殖影响,表征内源类蛋白组分C1和C3总荧光强度枯水期显著高于丰水期,表征来自陆源类腐殖质组分C2和C4总荧光强度呈练江>东溪河>黄江河.因此,藻类大量增殖是三河DOC浓度高于华南地区大型河流、枯水期类蛋白组分C1和C3显著高于丰水期的主要原因之一,外源输入及河流理化参数,包括降雨、温度、盐度和营养盐浓度以及人为干扰(闸控调度)共同影响三河DOM浓度和组分. 展开更多
关键词 溶解有机质(DOM) 闸控入海河流 藻类增殖 吸光特性 三维荧光
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水质因子对白鹤滩藻类生长影响模拟试验研究 被引量:1
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作者 蔡俊驰 李嘉 +1 位作者 任婷婷 秦蕾蕾 《四川大学学报(工程科学版)》 CSCD 北大核心 2014年第S1期37-41,共5页
采用白鹤滩成库前原水水样,通过人工添加NH4Cl、Na H2PO4·2H2O和葡萄糖设置了原水浓度、富营养化浓度、重度富营养化浓度3个营养水平。定量测定水体中总磷(TP)、总氮(TN)、化学需氧量(COD)、水体中藻类生物量、叶绿素(Chla)的含量... 采用白鹤滩成库前原水水样,通过人工添加NH4Cl、Na H2PO4·2H2O和葡萄糖设置了原水浓度、富营养化浓度、重度富营养化浓度3个营养水平。定量测定水体中总磷(TP)、总氮(TN)、化学需氧量(COD)、水体中藻类生物量、叶绿素(Chla)的含量,定性观察水体中藻类的优势种群,并分析了藻类在不同营养条件下的增殖规律以及营养物质对藻类生长的影响。对试验结果进行多重线性回归优化拟合,得到藻类个数与总磷和叶绿素a的线形相关方程。结果表明:藻类个数在高营养水平的水体中,与总氮的相关度较高;而在低营养水平的水体中,与总磷的相关度较高。由拟合出的线形相关方程可知,白鹤滩成库前藻类生长影响关键性因子为总磷,从而证明了几种水质因子中总磷是白鹤滩库区富营养化防治的控制性因素。 展开更多
关键词 藻类增殖 对数期 生物量 线性回归
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基于高频监测的千岛湖湖心藻类时空变化研究 被引量:3
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作者 史鹏程 朱广伟 +5 位作者 李未 韩轶才 王裕成 朱梦圆 许海 李慧赟 《环境科学研究》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期908-917,共10页
为探究亚热带深水水库藻类时空变化特征,在千岛湖(新安江水库)湖心区布设藻类荧光分析仪(BBE FluoroProbe)浮标,对该区域藻类门类的剖面变化进行为期1年的高频观测.结果表明:在夏季暴雨之后的高温晴热期(7月底至8月底),水库藻类总量出... 为探究亚热带深水水库藻类时空变化特征,在千岛湖(新安江水库)湖心区布设藻类荧光分析仪(BBE FluoroProbe)浮标,对该区域藻类门类的剖面变化进行为期1年的高频观测.结果表明:在夏季暴雨之后的高温晴热期(7月底至8月底),水库藻类总量出现峰值;不同门藻类的数量峰值出现时间有差异,硅藻门、甲藻门的藻类数量峰值出现在4月底至7月下旬,蓝藻门和绿藻门藻类数量峰值出现在6月中旬至9月初;不同门藻类在垂向上出现数量峰值的深度也不同,绿藻门藻类数量的垂向峰值出现在1 m左右的表层,而蓝藻门、硅藻门、甲藻门的垂向数量峰值出现在3~5 m的次表层.统计分析发现,温度、总磷浓度和光照强度与湖心区藻类细胞密度时空变化显著相关.暴雨过程会对藻类群落结构变化产生两方面影响:一方面会降低温度和光照强度,抑制藻类生长;另一方面会带来大量的营养盐,刺激藻类生长.研究显示:藻类荧光分析仪等高频监测浮标能高效捕捉藻类水华等关键水生态风险过程,能为湖库水源地水质风险提供预警信息;在极端天气事件发生频率增加的气候背景下,应加强对灾害性藻类异常增殖问题的关注. 展开更多
关键词 藻类异常增殖 高频监测浮标 深水水库 极端天气事件
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基于自动站监测数据的广西廉州湾藻类生态灾害特征分析
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作者 徐健淞 庞敏倩 +1 位作者 邓元秋 林柯 《广西科学院学报》 2021年第4期325-330,共6页
广西廉州湾地处河口地区,藻类暴发性增殖的现象时有发生。为探究广西廉州湾藻类增殖的规律,本研究根据藻类暴发性增殖现象时存在溶解氧、pH值、叶绿素同步升高或降低的特征,对2015-2020年廉州湾海域运行的自动监测站和赤潮现场监测的数... 广西廉州湾地处河口地区,藻类暴发性增殖的现象时有发生。为探究广西廉州湾藻类增殖的规律,本研究根据藻类暴发性增殖现象时存在溶解氧、pH值、叶绿素同步升高或降低的特征,对2015-2020年廉州湾海域运行的自动监测站和赤潮现场监测的数据进行统计分析。结果显示,廉州湾藻类暴发性增殖的现象主要发生在南流江、西门江至大风江入海口的近岸海域,暴发的频次呈现逐年下降的趋势。从不同季节来看,冬季和夏季发生的频次较高,但藻类增殖现象的持续时间基本未超过7 d。藻类增殖现象发生的频次呈逐年下降的趋势,这可能与南流江上游环境整治有关,反映出入海河流水质改变对近岸海域的直接影响。因此,持续保持陆地污染源科学有效的管理对廉州湾的生态环境保护有重大意义。 展开更多
关键词 廉州湾 藻类增殖 赤潮 自动监测 环境管理
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水源地水体富营养化过程微宇宙模拟试验研究 被引量:4
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作者 吕晓磊 马放 +2 位作者 王立 邱珊 任汲东 《环境科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2010年第S2期22-27,共6页
针对北方气候特点解决湖库水源水富营养化问题,构建了水生微宇宙模型模拟自然环境下水源地水体富营养化的过程,研究了温度和富营养化的关系、总磷的变化规律与藻类增殖的相关关系,考察了富营养化不同阶段藻类演替规律及优势种属变化趋... 针对北方气候特点解决湖库水源水富营养化问题,构建了水生微宇宙模型模拟自然环境下水源地水体富营养化的过程,研究了温度和富营养化的关系、总磷的变化规律与藻类增殖的相关关系,考察了富营养化不同阶段藻类演替规律及优势种属变化趋势。研究表明,在22~35℃时,藻类随温度升高生长速度加快,在30~35℃时比增殖速度升高极快。富营养过程中,磷只在富营养化初期是藻类生长的(限制)决定因素;影响水体中总磷浓度的主要因素有三个:水体中磷的本底值、自养生物生长利用和底泥的释磷作用,而底泥和水体交换起主导作用;富营养化藻类增殖过程中共鉴定出藻类29属,藻类种属数先升高后下降,由最初的13种增加到24种最终下降到7种,最后确定水华优势藻属为微囊藻属、水华鱼腥藻、束丝藻属和黄丝藻属。随着藻类增殖,藻属数逐渐减少,水华藻类的优势明显,占藻类总数的比例由第2周的21.95%上升到第16周的99.20%,浮游藻类的物种多样性减退,优势种的比例增加。 展开更多
关键词 水源地水体 富营养化 微宇宙 藻类增殖 氮磷相关性
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处理水AGP值对受纳河流水质的影响 被引量:2
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作者 高桥幸彦 杜茂安 +1 位作者 王云波 中村玄正 《中国给水排水》 CAS CSCD 北大核心 2005年第1期98-100,共3页
 结合藻类增殖潜能试验(AGP试验)探讨了进行污水深度处理的必要性。试验结果表明,污水厂排水的AGP值在94~400mg/L,会导致受纳水体产生富营养化,因此需对污水进行深度处理以去除氮和磷,并加强对流域的水质管理。
关键词 污水厂排水 藻类增殖潜能试验 深度处理
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Acute toxicity of live and decomposing green alga Ulva (Enteromorpha) prolifera to abalone Haliotis discus hannai 被引量:11
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作者 王超 于仁成 周名江 《Chinese Journal of Oceanology and Limnology》 SCIE CAS CSCD 2011年第3期541-546,共6页
From 2007 to 2009, large-scale blooms of green algae (the so-called "green tides") occurred every summer in the Yellow Sea, China. In June 2008, huge amounts of floating green algae accumulated along the coa... From 2007 to 2009, large-scale blooms of green algae (the so-called "green tides") occurred every summer in the Yellow Sea, China. In June 2008, huge amounts of floating green algae accumulated along the coast of Qingdao and led to mass mortality of cultured abalone and sea cucumber. However, the mechanism for the mass mortality of cultured animals remains undetermined. This study examined the toxic effects of Ulva (Enteromorpha) prolifera, the causative species of green tides in the Yellow Sea during the last three years. The acute toxicity of fresh culture medium and decomposing algal effluent of U. prolifera to the cultured abalone Haliotis discus hannai were tested. It was found that both fresh culture medium and decomposing algal effluent had toxic effects to abalone, and decomposing algal effluent was more toxic than fresh culture medium. The acute toxicity of decomposing algal effluent could be attributed to the ammonia and sulfide presented in the effluent, as well as the hypoxia caused by the decomposition process. 展开更多
关键词 green tide macroalgal bloom Ulva (Enteromorpha)prolifera acute toxicity ABALONE Haliotis discus hannai
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南水北调中线工程水源地水质安全问题与对策思考
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作者 刘兆孝 习刚正 王超 《中国水利》 2024年第20期74-80,共7页
南水北调中线工程是我国水资源优化配置的战略性基础工程,水源地水质安全保障工作至关重要。当前中线工程水源地水质状况总体良好,但水源地依然存在常规水质超标、富营养化、藻类异常增殖及尾矿库渗漏或溃坝等风险,需高度关注。系统梳... 南水北调中线工程是我国水资源优化配置的战略性基础工程,水源地水质安全保障工作至关重要。当前中线工程水源地水质状况总体良好,但水源地依然存在常规水质超标、富营养化、藻类异常增殖及尾矿库渗漏或溃坝等风险,需高度关注。系统梳理了水源地水质现状,总结了水质安全面临的主要风险,并从人为因素、工程因素、自然因素和管理因素等方面分析了影响因素,从产业发展、污染防治、监测监控、风险防范、科学研究、水质管理等方面总结了水源地水质安全保障管理现状及存在问题。基于现状和问题分析,提出构建水质综合管理体系框架,包含工业-农业-服务业生态产业与环境耦合协调的发展体系、源头减排-过程控制-末端治理的全过程水污染防治体系、全要素-全天候-全覆盖的现代化监测监控体系、识别评估-监测告警-预测预警-应急响应的全链条风险防控体系、理论研究-技术研发-平台建设-人才发展的全方位科学技术支撑体系、立法引领-机构健全-机制完善-规范建设-能力突出的全面化管理体系,为确保“一泓清水永续北上”提供强有力的管理策略与科学参考。 展开更多
关键词 南水北调中线工程 水源地 水质安全 常规水质超标 藻类异常增殖 富营养化
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