检索结果-内蒙古大学图书馆

中国环境科学 2021年第12期41卷 5654-5663页

作者：张怡辉胡月敏彭兆亮胡维平崔健朱金格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江苏南京210008

基于研发的湖底陷阱捕获内污染技术,在巢湖进行应用研究.结果表明,湖底陷阱可有效收集叶绿素a、有机质、总氮和总磷等湖底沉积物中内源污染物.不同位置和季节湖底陷阱收集的沉积物厚度差异显著,西巢湖收集的污染物含量最多,湖心区域收... 详细信息

基于研发的湖底陷阱捕获内污染技术,在巢湖进行应用研究.结果表明,湖底陷阱可有效收集叶绿素a、有机质、总氮和总磷等湖底沉积物中内源污染物.不同位置和季节湖底陷阱收集的沉积物厚度差异显著,西巢湖收集的污染物含量最多,湖心区域收集污染物量最少;夏秋季节淤积较快,冬春季节淤积略慢.单位面积(1m^(2))湖底陷阱年收集叶绿素a、有机质、总氮和总磷可分别达2.37~15.28g、8.96~21.82kg、0.78~1.88kg和0.30~0.93kg.综合考虑湖流场、风浪场、湖底污染物分布及厚度,巢湖湖体内沿湖流汇集区可布置6条11~33km的湖底陷阱,并在7个主要入河口布置湖底陷阱,同时可利用现有航道,进一步加深后形成湖底陷阱,可为巢湖内源控制提供新的治理手段和管理方法.

关键词：内源负荷湖底陷阱风浪湖流巢湖

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巢湖水体POC浓度遥感反演算法与验证

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红外与毫米波学报 2015年第6期34卷 750-756页

作者：吴静汇段洪涛张玉超马荣华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江苏南京210008 中国科学院大学北京100039

基于2013年巢湖实测数据,根据颗粒性有机碳(Particulate Organic Carbon,POC)浓度与叶绿素a之间的高度相关性,采用Gons和Simis算法估算浮游植物色素吸收a_(ph)(665),继而实现对POC浓度间接反演。结果表明,Gons和Simis算法可用于蓝藻水... 详细信息

基于2013年巢湖实测数据,根据颗粒性有机碳(Particulate Organic Carbon,POC)浓度与叶绿素a之间的高度相关性,采用Gons和Simis算法估算浮游植物色素吸收a_(ph)(665),继而实现对POC浓度间接反演。结果表明,Gons和Simis算法可用于蓝藻水华未覆盖内陆水体POC浓度的估算;Gons算法(RMSE_(rel)=21.90%)相对于Simis算法(RMSE_(rel)=23.81%)可以更好地反演POC的浓度。Gons和Simis算法在巢湖POC反演中取得了较好的结果,可以结合MERIS卫星用于巢湖水体POC估算。也可以为内陆湖泊水体碳循环研究提供技术和数据支撑,具有重要的科学研究意义。

关键词：颗粒有机碳叶绿素a 色素吸收生物光学模型

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基于EEMs及PARAFAC的洪湖、东湖与梁子湖CDOM组成特征分析

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光谱学与光谱分析 2013年第12期33卷 3286-3292页

作者：周永强张运林牛城王明珠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江苏南京210008 中国科学院大学北京100049

国内外关于长江中下游地区如洪湖、东湖及梁子湖等大中型浅水湖泊DOM组成特征的分析较少,本文基于2007年9月-10月洪湖、东湖与梁子湖34个站点野外实地采样数据,运用三维荧光图谱(EEMs)与平行因子分析(PARAEAC)模型,着重分析了三个湖泊C... 详细信息

国内外关于长江中下游地区如洪湖、东湖及梁子湖等大中型浅水湖泊DOM组成特征的分析较少,本文基于2007年9月-10月洪湖、东湖与梁子湖34个站点野外实地采样数据,运用三维荧光图谱(EEMs)与平行因子分析(PARAEAC)模型,着重分析了三个湖泊CDOM吸收荧光特性及组成特征。结果表明,CDOM在350 nm处吸收系数a(350)在三个湖泊表现为洪湖极显著高于东湖与梁子湖(P<0.001);三个湖泊CDOM光谱斜率S_(208~500)与a(350)呈极显著负相关(R^2=0.781,p<0.001)且洪湖S_(280~500)值极显著低于东湖与梁子湖P<0.01);光谱斜率比值S_R值也表现为洪湖显著低于东湖与梁子湖(p<0.05)。PARAFAC模型解析得到两个类腐殖质组分(C1,C2),两个类蛋白质组分(C3,C4),其中组分C1与C2呈极显著正相关(R^2=0.884,p<0.001),组分C3与C4亦为极显著正相关(R^2=0.677,p<0.001),这表明三个湖泊CDOM组分C1与C2,C3与C4来源相似,然而统计结果并未发现四个荧光组分与DOC及Chl-a浓度之间存在任何显著性相关关系。三个湖泊荧光指数FI_(255)(HIX),FI_(265),FI_(310)(BIX)与FI_(370)值均表现为东湖显著高于梁子湖(P<0.05),极显著高于洪湖(P<0.01),这意味着东湖富营养化程度高于洪湖与梁子湖。

关键词：有色可溶性有机物平行因子分析洪湖东湖梁子湖

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应用最优控制理论自动率定二维浅水方程的糙率参数

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水科学进展 2008年第3期19卷 383-388页

作者：赖锡军姜加虎黄群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江苏南京210008

应用偏微分方程最优化控制理论,导出了二维浅水方程糙率自动率定的最优化系统,实现了二维水力学模型计算中分布式糙率参数的自动率定算法。结合实际应用的可操作性,按区块设定糙率,对恒定流和非恒定流两种流态分别进行了常数糙率和随水... 详细信息

应用偏微分方程最优化控制理论,导出了二维浅水方程糙率自动率定的最优化系统,实现了二维水力学模型计算中分布式糙率参数的自动率定算法。结合实际应用的可操作性,按区块设定糙率,对恒定流和非恒定流两种流态分别进行了常数糙率和随水深变化的糙率自动率定实验。数值实验表明,在观测数据包含足够的信息时,该方法不仅能够准确地自动率定出相关的糙率参数,还能成功地将糙率随水深的变化关系式识别出来。但是,糙率水深变化关系识别迭代收敛速度显著变慢,因此,建议采用相应的实现对策来考虑变糙率的洪水预测问题。

关键词：糙率自动率定参数识别最优化控制浅水方程

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塔吉克斯坦水体同位素和水化学特征及成因

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水科学进展 2013年第2期24卷 272-279页

作者：曾海鳌吴敬禄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江苏南京210008

2011年9～10月采集了中亚干旱半干旱地区塔吉克斯坦不同区域的河水、泉水和湖水,通过不同水体样品水化学指标、氢氧同位素分析,初步研究了该区域水化学类型和同位素空间分布特征,并探讨了其形成原因和环境意义。研究结果表明:塔吉克斯... 详细信息

2011年9～10月采集了中亚干旱半干旱地区塔吉克斯坦不同区域的河水、泉水和湖水,通过不同水体样品水化学指标、氢氧同位素分析,初步研究了该区域水化学类型和同位素空间分布特征,并探讨了其形成原因和环境意义。研究结果表明:塔吉克斯坦河水和泉水的主要水化学类型为Ca-HCO3-型,水体离子主要来源于方解石和白云石风化,局部地区受蒸发岩风化和硅酸盐风化的影响,偶见Ca-SO24-和Na-HCO3-型水体分布。湖泊多分布在东部山区,受多年干旱蒸发影响,水化学类型为Mg-SO24-和Na-Cl-型,以微咸水和咸水湖为主。研究区内河水和泉水氢氧同位素变化范围分别为-129.38×10-3～-65.19×10-3和-17.06×10-3～-9.33×10-3,空间上从东向西逐渐富集。受水体来源的区域差异影响,东部和西部河水水体氢氧同位素关系式存在明显不同。反映了东部地区河水以冰川补给为主,西部地区以降水补给为主,而湖水氢氧同位素的变化主要反映了水体蒸发程度。

关键词：氢氧同位素水化学特征塔吉克斯坦

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不同裂解温度下生物炭释放溶解性有机质的光谱特征分析

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光谱学与光谱分析 2020年第8期40卷 2505-2511页

作者：赵敏陈丙法冯慕华陈开宁潘继征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江苏南京210008 中国科学院大学北京100049

生物炭释放的溶解性有机质(DOM)具有复杂的生物地球化学特征,影响着污染物的迁移与转化和全球碳循环等诸多环境过程。相比对生物炭理化性质、结构特征的研究,生物炭DOM的研究仍相对匮乏,其中裂解温度驱动下生物炭释放DOM的光谱特征鲜有... 详细信息

生物炭释放的溶解性有机质(DOM)具有复杂的生物地球化学特征,影响着污染物的迁移与转化和全球碳循环等诸多环境过程。相比对生物炭理化性质、结构特征的研究,生物炭DOM的研究仍相对匮乏,其中裂解温度驱动下生物炭释放DOM的光谱特征鲜有报道。以两种常见且具有较好应用前景的生物炭—竹炭(楠竹生物炭)和木炭(柏木生物炭)为研究对象,通过紫外-可见光谱、三维荧光光谱结合平行因子法(3DEEMs-PARAFAC),研究不同裂解温度下(100~700℃)两种生物炭释放DOM的光谱特征。结果表明,裂解温度决定两种生物炭释放DOM的潜能及其光谱特征。裂解温度越高, DOM释放量越小,且400℃是所研究两种生物炭DOM释放的临界裂解温度,当裂解温度低于400℃,生物炭DOM释放明显,当裂解温度高于400℃,生物炭释放量很低且趋于稳定。柏木生物炭的DOM释放量明显高于楠竹生物炭。低温裂解过程中(<300℃)两种生物炭DOM存在大量紫外-可见发色团,并随着裂解温度上升逐步分解。通过3DEEMs-PARAFAC从生物炭荧光溶解性有机物(FDOM)中分离出2个类腐殖质荧光物质(C1和C2)及1个类蛋白荧光物质(C3), 3个荧光组分对裂解温度的响应不同,类腐殖质荧光强度在300℃出现峰值,而后随裂解温度上升而下降,类蛋白物质始终随着裂解温度的上升而下降。低温裂解(<200℃)以类蛋白荧光为主,随着温度上升,类腐殖质组分占主导。此外,基于光谱特征分析,裂解温度还影响两种生物炭DOM诸多生物地球化学特征,随着裂解温度上升,两种生物炭DOM的相对分子质量,芳香性、疏水性和腐殖化程度均先增大再减小,但对应的峰值温度各不一致。因生物质原料差异,楠竹生物炭DOM的相对分子质量,芳香性、疏水性和腐殖化程度均明显大于柏木生物炭。该研究结论将进一步为生物炭DOM的环境行为研究,生物炭应用过程中环境管理与评估提供有益的参考。

关键词：生物炭裂解温度溶解性有机质紫外-可见光谱三维荧光光谱

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新疆巴音布鲁克湿地沉积摇蚊记录对气候变化的响应

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湖泊科学 2017年第3期29卷 713-721页

作者：宁栋梁张恩楼高光汤祥明邵克强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南京210008 中国科学院大学北京100049

基于新疆巴音布鲁克高寒湿地中一碟形洼地沉积岩芯210Pb测年、摇蚊、沉积理化指标分析结果,利用冗余分析,结合气象资料,探讨了近60 a来气候变化对摇蚊演替的影响.摇蚊亚化石组合表明,从1990s开始摇蚊优势种从适应性较强的Chironomus plu... 详细信息

基于新疆巴音布鲁克高寒湿地中一碟形洼地沉积岩芯210Pb测年、摇蚊、沉积理化指标分析结果,利用冗余分析,结合气象资料,探讨了近60 a来气候变化对摇蚊演替的影响.摇蚊亚化石组合表明,从1990s开始摇蚊优势种从适应性较强的Chironomus plumosus-type向与水生植物关系密切的Dicrotendips nervosus-type、Paratanytarsus penicillatus-type转变.冗余分析结果表明总有机碳含量和粒度是影响摇蚊组合演替的主要环境因子,两者共同解释了摇蚊组合变化的31%.气候变化通过改变湿地水量平衡影响水生植被、土壤侵蚀和水体扰动,进而影响摇蚊种群演替.

关键词：摇蚊组合底栖生境气候变化冗余分析巴音布鲁克湿地

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鄱阳湖水体溶解有机质分子量分布、荧光特征及对重金属分布的影响

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湖泊科学 2020年第4期32卷 1029-1040页

作者：李雅妮徐华成江和龙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南京210008 中国科学院大学北京100049

溶解有机质(DOM)在环境水体中广泛存在,具有连续的分子量分布特征,并可显著影响水体中污染物的迁移转化和归趋行为.于2019年春季采集鄱阳湖全湖水样,采用超过滤技术将DOM样品分为低分子量(LMW,<1 kDa)和高分子量(HMW,1 kDa^0.45μm)... 详细信息

溶解有机质(DOM)在环境水体中广泛存在,具有连续的分子量分布特征,并可显著影响水体中污染物的迁移转化和归趋行为.于2019年春季采集鄱阳湖全湖水样,采用超过滤技术将DOM样品分为低分子量(LMW,<1 kDa)和高分子量(HMW,1 kDa^0.45μm)组分,通过三维荧光光谱结合平行因子分析(EEM-PARAFAC)和ICP-MS分析不同分子量区间有机组分和重金属含量.结果表明,鄱阳湖水体DOM中LMW-DOM占比为43%~55%,HMW-DOM占比为45%~57%.平行因子模型提取出3个相互独立的荧光组分,分别为类富里酸组分C1、C2和类腐殖酸组分C3.60%~73%的C1分布在LMW中,77%~93%的C2分布在HMW中,而C3几乎平均分布在LMW-和HMW-DOM中,可能与C1、C2、C3组分分别含有的传统荧光峰有关.通过对荧光参数FIX(<1.4)、BIX(<0.8)的计算发现鄱阳湖DOM陆源特征显著,且HMW组分具有比LMW组分更高的陆源特征和芳香度.重金属检测结果表明Cr、Mn、Fe、Pb则主要分布在HMW中(63%~94%),As、Cd、Ba、Se、Sb主要分布在LMW中(63%~84%),Cu、Zn、Ni、Co几乎均匀分布在LMW-和HMW-DOM中.重金属与DOM的相关性结果表明大多数金属与C2占比呈负相关,与C3占比呈正相关,说明重金属离子与水体中DOM的络合可能主要通过腐殖类组分C3进行.且重金属含量的分布受HMW-DOM的影响较大,说明人类活动也对鄱阳湖水体的重金属分布有着重要影响.

关键词：鄱阳湖溶解有机质超过滤三维荧光重金属

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胶体TiO_(2)颗粒对不同来源溶解性有机质光降解的影响:基于分子量差异分析

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湖泊科学 2021年第4期33卷 1163-1174页

作者：李芳芳徐华成江和龙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南京210008 中国科学院大学北京100049

溶解性有机质(DOM)广泛存在于多种水环境介质,其光降解过程显著影响水体污染物的化学形态及生态风险.本文以典型陆源天然有机质(NOM)和藻源有机质(AlgOM)为研究对象,采用切向超过滤技术将初始DOM样品(Bulk,Bulk>LMW,说明HMW有机质更... 详细信息

溶解性有机质(DOM)广泛存在于多种水环境介质,其光降解过程显著影响水体污染物的化学形态及生态风险.本文以典型陆源天然有机质(NOM)和藻源有机质(AlgOM)为研究对象,采用切向超过滤技术将初始DOM样品(Bulk,<0.45μm)分为高分子量(HMW,1 kDa-0.45μm)和低分子量(LMW,<1 kDa)组分,研究胶体TiO_(2)颗粒存在下不同分子量有机组分的光降解行为差异.表征结果表明,DOM样品的有机质均相对较多地分布在LMW组分中(55.3%-57.8%),但HMW的芳香性比LMW组分高;三维光谱结果表明AlgOM富含类蛋白和类腐殖物质,而NOM只含类腐殖物质;进一步分析发现类蛋白物质主要分布于HMW组分,类腐殖物质则主要分布于LMW组分.胶体颗粒的存在通过吸附作用抑制AlgOM中有机质及芳香性物质的光降解,而通过催化作用促进NOM中有机质及芳香性物质的光降解.胶体颗粒不改变不同分子量DOM中有机质的光降解效率顺序,均为HMW>Bulk>LMW,说明HMW有机质更易光降解.但无胶体颗粒时AlgOM和NOM芳香物质的光降解效率为LMW>Bulk>HMW,且胶体颗粒的存在改变不同分子量NOM芳香性物质的光降解顺序.另外,无胶体颗粒存在时陆源类腐殖物质比藻源类腐殖物质更易光降解,而胶体颗粒的存在均可促进藻源和陆源类腐殖质物质光降解;相比于HMW类腐殖质,LMW类腐殖物质具有较高的光敏性和优先降解特性.

关键词：溶解有机质分子量分布超过滤光降解胶体TiO_(2)颗粒

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东太湖水温变化与水-沉积物界面热通量初探

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湖泊科学 2018年第6期30卷 1599-1609页

作者：曾野朱金格王艳平胡维平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南京210008 中国科学院大学北京100049

水温对沉水植被的生长和分布具有重要作用,水-沉积物界面热通量对浅水湖泊水温变化的影响值得关注.东太湖是我国东部典型的草型浅水湖区,采用自2013年11月至2015年10月对东太湖湖心进行的不同深度水体及沉积物温度高频观测数据,结合东... 详细信息

水温对沉水植被的生长和分布具有重要作用,水-沉积物界面热通量对浅水湖泊水温变化的影响值得关注.东太湖是我国东部典型的草型浅水湖区,采用自2013年11月至2015年10月对东太湖湖心进行的不同深度水体及沉积物温度高频观测数据,结合东太湖表层沉积物的热力学性质计算了水-沉积物界面热通量,分析了东太湖水温和水-沉积物界面热通量的变化特征并探讨了其影响因素.结果表明:东太湖各深度水体日升温过程随水深增加后延,升温过程夏季延长,冬季缩短;表层水温日变幅最大,底层水温日变幅次之,沉积物温度日变幅最小,各深度温度日变幅夏季最小、冬季最大;春季和夏季升温过程中各深度日均温变化沿水深存在约1天的延迟,秋季和冬季无此现象; 2015年与2014年东太湖温度变化趋势相同,同比月均温差与气温差呈线性相关.沉积物8:00-19:00向水体放热增加或从水体吸热减少,19:00至次日8:00放热减少或吸热增加; 3-9月从水体吸热,为热汇,10月至次年2月向水体放热,为热源,沉积物全年为湖泊热源;逐日水-沉积物界面热通量每月6至15日存在相对年变幅较小幅度的正弦式波动.水温和水-沉积物界面热通量的变化主要受太阳辐射和气温的影响,二者对气象参数的响应具有迟滞现象;水-沉积物界面热通量与水温呈负相关,其变化相对水温迟滞,水-沉积物界面热交换的主要作用为缓冲湖泊水体的热量变化;夏季,沉水植物能降低湖泊各层水温和垂向水温差.

关键词：热通量水——沉积物界面温度高频观测东太湖

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