普渡河污染源解析及浮游藻类变化特征
发布时间：2024-03-20 18:11
滇池微囊藻属水华严重时,大量有毒的湖泊型微囊藻属会进入普渡河上游河段(即螳螂川)。螳螂川的起始段水面会出现明显的蓝绿色聚集物,严重影响河流生态及两岸居民的生活。但是,由于微囊藻属在普渡河中的空间变化过程及相应的控制因子尚并不清晰,因此难以判断滇池对于普渡河的影响范围及影响程度。论文针对河流水体富营养化问题建立了大型河流污染源解析方法(空间区域划分,区域内重点指标确定,重点指标污染源解析),并用其分析了导致普渡河(螳螂川、普渡河下游及三条主要支流)水体富营养化的主要污染来源。结果表明滇池对普渡河的螳螂川河段影响最显著,是螳螂川水体富营养化的主要污染源,并导致螳螂川河段富营养化程度最严重且水质空间差异最大。通过2013年6月和9月在滇池口及螳螂川沿程采样分析发现,总藻细胞密度沿程逐渐减少,但9月的减少速率缓于6月,滇池对螳螂川的影响范围随时间变化。来自滇池的微囊藻属在螳螂川沿程逐渐被中心纲硅藻和绿球藻目绿藻所取代。该河段营养盐充足、水温适宜,光强是藻类的主要竞争资源,沿程加剧的水体紊动是导致不同藻属藻细胞密度空间变化的主要原因。在野外采样的基础上,论文构建了受水体紊动影响的微囊藻属和小球藻...
【文章页数】：175 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 污染源解析方法研究进展
1.3 河流浮游藻类生长的影响因素及其研究进展
1.3.1 营养盐
1.3.2 水动力条件
1.3.3 水下光强
1.3.4 水温
1.3.5 浮游动物捕捉
1.3.6 各因素综合作用
1.3.7 河流与湖泊中浮游藻类生长因素的差别
1.4 富营养化湖泊下游河流浮游藻类空间变化的研究进展
1.4.1 富营养化湖泊下游河流现状分析
1.4.2 典型湖泊型浮游藻属和典型河流型藻属的特点
1.5 浮游藻类竞争模型的研究进展
1.5.1 资源竞争模型和生态模型研究进展
1.5.2 微囊藻属模型研究进展
1.6 论文的研究思路及主要内容
第2章 普渡河水环境基本特征及污染源解析
2.1 普渡河简介
2.1.1 普渡河气候特征
2.1.2 普渡河水文特征
2.1.3 普渡河水环境特征
2.2 研究方法
2.2.1 采样点布置
2.2.2 基于环境因子的水质评价
2.2.3 大型河流污染源解析方法
2.3 普渡河水质情况
2.4 普渡河污染源解析
2.4.1 普渡河空间区域划分
2.4.2 普渡河空间区分内重点污染指标确定
2.4.3 普渡河空间分区内污染源解析
2.5 小结
第3章 螳螂川中浮游藻类时空变化及功能群分析
3.1 研究方法
3.1.1 采样点布置
3.1.2 样品采集及理化因子检测
3.1.3 浮游藻类物种鉴定
3.1.4 基于浮游藻类的多样性指数水质评价
3.1.5 功能群划分
3.1.6 相关性分析和回归分析
3.2 螳螂川中浮游藻类时空变化
3.2.1 理化因子空间变化
3.2.2 浮游藻类时空变化
3.2.3 浮游藻类藻细胞密度与环境因子的相关性分析
3.2.4 浮游藻类物种丰度与环境因子的相关性分析
3.3 螳螂川中浮游藻类功能群划分
3.3.1 浮游藻类功能群时空组成
3.3.2 浮游藻类功能群时空变化
3.4 螳螂川中过渡区长度确定
3.5 小结
第4章 微囊藻属的垂向运动规律及数学模型
4.1 微囊藻属藻细胞密度垂向分布模型特点
4.2 模型基本假设和控制方程
4.2.1 对流扩散方程
4.2.2 细胞组织密度改变模型
4.2.3 静止水体中上浮 /下沉模型
4.2.4 水体中迁移轨迹
4.3 模型数值离散
4.4 模型验证
4.4.1 Lake Vinkeveen
4.4.2 于桥水库
4.5 微囊藻属在静止水体中的迁移轨迹
4.5.1 微囊藻群体密度变化
4.5.2 微囊藻群体上浮 /下沉速度变化
4.5.3 微囊藻群体迁移轨迹
4.6 小结
第5章 浮游藻类光竞争模型
5.1 浮游藻类光竞争模型特点
5.2 模型基本假设和控制方程
5.3 无量纲分析
5.4 微囊藻属和小球藻属垂向光竞争模型
5.4.1 模型验证
5.4.2 模型改进
5.4.3 光竞争模型中藻类自遮蔽的作用
5.5 微囊藻属和小球藻属单独生存时的参数敏感性分析
5.5.1 微囊藻属单独存在时参数敏感性分析
5.5.2 小球藻属单独存在时参数敏感性分析
5.5.3 单独存在时微囊藻属和小球藻属的无量纲分析
5.6 微囊藻属和小球藻属共存时的参数敏感性分析
5.6.1 垂向紊动扩散系数( D)
5.6.2 水深 (Depth)
5.6.3 最大光强( Im)
5.6.4 光周期( DL)
5.6.5 背景消光系数( Kbg)
5.6.6 微囊藻属消光系数( kM)
5.6.7 小球藻属消光系数( kC)
5.6.8 微囊藻群体半径( r)
5.6.9 微囊藻属最大生长速率( pM,max)
5.6.10 微囊藻属损失速率( lM)
5.6.11 小球藻属最大生长速率( pC,max)
5.6.12 小球藻属损失速率( lC)
5.7 微囊藻属和小球藻属竞争光强对于最大藻细胞密度的影响
5.7.1 消光系数
5.7.2 水深
5.7.3 垂向紊动扩散系数
5.7.4 初始藻细胞密度
5.8 微囊藻属和小球藻属竞争光强对于总藻细胞密度的影响
5.8.1 水深
5.8.2 垂向紊动扩散系数
5.9 水深/水体紊动对藻类竞争优势的影响
5.9.1 竞争优势分布图
5.9.2 竞争优势分布图在多水体中的验证
5.10 小结
第6章 浮游藻类光竞争模型在螳螂川的应用
6.1 螳螂川气象水文特征
6.1.1 螳螂川气象特征
6.1.2 螳螂川水文特征
6.1.3 螳螂川中微囊藻属和小球藻属的特征
6.2 研究方法
6.3 螳螂川中微囊藻属和小球藻属藻细胞密度分布
6.3.1 螳螂川中微囊藻属和小球藻属藻细胞密度垂向分布
6.3.2 螳螂川沿程微囊藻属和小球藻属藻细胞密度模拟和验证
6.4 一日内螳螂川水面微囊藻属藻细胞密度变化
6.5 小结
第7章 总结和展望
7.1 论文主要成果与结论
7.2 论文主要创新点
7.3 展望
参考文献
致谢
个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果
本文编号：3933096
【文章页数】：175 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 污染源解析方法研究进展
1.3 河流浮游藻类生长的影响因素及其研究进展
1.3.1 营养盐
1.3.2 水动力条件
1.3.3 水下光强
1.3.4 水温
1.3.5 浮游动物捕捉
1.3.6 各因素综合作用
1.3.7 河流与湖泊中浮游藻类生长因素的差别
1.4 富营养化湖泊下游河流浮游藻类空间变化的研究进展
1.4.1 富营养化湖泊下游河流现状分析
1.4.2 典型湖泊型浮游藻属和典型河流型藻属的特点
1.5 浮游藻类竞争模型的研究进展
1.5.1 资源竞争模型和生态模型研究进展
1.5.2 微囊藻属模型研究进展
1.6 论文的研究思路及主要内容
第2章 普渡河水环境基本特征及污染源解析
2.1 普渡河简介
2.1.1 普渡河气候特征
2.1.2 普渡河水文特征
2.1.3 普渡河水环境特征
2.2 研究方法
2.2.1 采样点布置
2.2.2 基于环境因子的水质评价
2.2.3 大型河流污染源解析方法
2.3 普渡河水质情况
2.4 普渡河污染源解析
2.4.1 普渡河空间区域划分
2.4.2 普渡河空间区分内重点污染指标确定
2.4.3 普渡河空间分区内污染源解析
2.5 小结
第3章 螳螂川中浮游藻类时空变化及功能群分析
3.1 研究方法
3.1.1 采样点布置
3.1.2 样品采集及理化因子检测
3.1.3 浮游藻类物种鉴定
3.1.4 基于浮游藻类的多样性指数水质评价
3.1.5 功能群划分
3.1.6 相关性分析和回归分析
3.2 螳螂川中浮游藻类时空变化
3.2.1 理化因子空间变化
3.2.2 浮游藻类时空变化
3.2.3 浮游藻类藻细胞密度与环境因子的相关性分析
3.2.4 浮游藻类物种丰度与环境因子的相关性分析
3.3 螳螂川中浮游藻类功能群划分
3.3.1 浮游藻类功能群时空组成
3.3.2 浮游藻类功能群时空变化
3.4 螳螂川中过渡区长度确定
3.5 小结
第4章 微囊藻属的垂向运动规律及数学模型
4.1 微囊藻属藻细胞密度垂向分布模型特点
4.2 模型基本假设和控制方程
4.2.1 对流扩散方程
4.2.2 细胞组织密度改变模型
4.2.3 静止水体中上浮 /下沉模型
4.2.4 水体中迁移轨迹
4.3 模型数值离散
4.4 模型验证
4.4.1 Lake Vinkeveen
4.4.2 于桥水库
4.5 微囊藻属在静止水体中的迁移轨迹
4.5.1 微囊藻群体密度变化
4.5.2 微囊藻群体上浮 /下沉速度变化
4.5.3 微囊藻群体迁移轨迹
4.6 小结
第5章 浮游藻类光竞争模型
5.1 浮游藻类光竞争模型特点
5.2 模型基本假设和控制方程
5.3 无量纲分析
5.4 微囊藻属和小球藻属垂向光竞争模型
5.4.1 模型验证
5.4.2 模型改进
5.4.3 光竞争模型中藻类自遮蔽的作用
5.5 微囊藻属和小球藻属单独生存时的参数敏感性分析
5.5.1 微囊藻属单独存在时参数敏感性分析
5.5.2 小球藻属单独存在时参数敏感性分析
5.5.3 单独存在时微囊藻属和小球藻属的无量纲分析
5.6 微囊藻属和小球藻属共存时的参数敏感性分析
5.6.1 垂向紊动扩散系数( D)
5.6.2 水深 (Depth)
5.6.3 最大光强( Im)
5.6.4 光周期( DL)
5.6.5 背景消光系数( Kbg)
5.6.6 微囊藻属消光系数( kM)
5.6.7 小球藻属消光系数( kC)
5.6.8 微囊藻群体半径( r)
5.6.9 微囊藻属最大生长速率( pM,max)
5.6.10 微囊藻属损失速率( lM)
5.6.11 小球藻属最大生长速率( pC,max)
5.6.12 小球藻属损失速率( lC)
5.7 微囊藻属和小球藻属竞争光强对于最大藻细胞密度的影响
5.7.1 消光系数
5.7.2 水深
5.7.3 垂向紊动扩散系数
5.7.4 初始藻细胞密度
5.8 微囊藻属和小球藻属竞争光强对于总藻细胞密度的影响
5.8.1 水深
5.8.2 垂向紊动扩散系数
5.9 水深/水体紊动对藻类竞争优势的影响
5.9.1 竞争优势分布图
5.9.2 竞争优势分布图在多水体中的验证
5.10 小结
第6章 浮游藻类光竞争模型在螳螂川的应用
6.1 螳螂川气象水文特征
6.1.1 螳螂川气象特征
6.1.2 螳螂川水文特征
6.1.3 螳螂川中微囊藻属和小球藻属的特征
6.2 研究方法
6.3 螳螂川中微囊藻属和小球藻属藻细胞密度分布
6.3.1 螳螂川中微囊藻属和小球藻属藻细胞密度垂向分布
6.3.2 螳螂川沿程微囊藻属和小球藻属藻细胞密度模拟和验证
6.4 一日内螳螂川水面微囊藻属藻细胞密度变化
6.5 小结
第7章 总结和展望
7.1 论文主要成果与结论
7.2 论文主要创新点
7.3 展望
参考文献
致谢
个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果
本文编号：3933096
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