调水引流工程湖泊生态环境效应

本书回顾了太湖富营养化过程及治理措施，综述了调水引流工程的水生态环境研究进展及藻类生长的影响因素研究进展，分析了“引江济太”工程影响藻类生长的潜在因素，调查分析了太湖流域调水工程潜在影响区的水质分布特征，模拟分析了水文水动力变化对贡湖湾蓝藻水华的影响，实验分析了望虞河引水背景下水体氮、磷、硅变化对藻类生长的影响及潜在的作用机制，调查分析了调水引流工程对太湖浮游藻类群落的影响，模拟分析了引水量和营养水平对太湖生境及藻类的影响。本书可供生态学、环境科学、环境规划与管理学、湖泊生态学及水生态环境保护等相关领域的科研技术人员、政府部门管理人员和高等院校师生阅读和参考。

吕学研，博士，江苏省环境监测中心高级工程师。主要从事水质综合分析工作，连续数年组织开展太湖水污染及蓝藻监测预警工作。主持和参与课题30余项、制定地方标准3项、编著出版专著2本、发表学术论文近30篇。获得大禹水利科学技术奖特等奖1次，江苏省环境保护科学技术奖一等奖1次。获国家地表水采测分离数据审核专家、江苏省公益诉讼（环境损害）司法鉴定联合实验室专家、全国检察机关生态环境公益诉讼技术专家、江苏省农村生活污水治理专家和江苏省生态环境系统优秀青年等资格和荣誉称号。

前言
第1章太湖富营养化及治理1
1.1太湖富营养化过程1
1.2太湖富营养化指标的变化4
1.2.1太湖TN的变化4
1.2.2太湖NH+4-N的变化5
1.2.3太湖TP的变化5
1.2.4太湖CODMn的变化6
1.2.5太湖叶绿素a的变化7
1.3太湖水质营养水平时空分布特征7
1.4贡湖湾水质变化12
1.5太湖富营养化治理14
1.5.1控制入湖污染源15
1.5.2湖区生态恢复15
1.5.3湖区底泥疏浚16
1.5.4“引江济太”调水引流工程17
参考文献18
第2章调水引流生态环境研究进展21
2.1国内外调水引流工程实践21
2.2调水引流生态环境影响研究进展22
2.2.1调水引流修复受损生态系统23
2.2.2调水引流对生态环境的影响24
2.3调水引流改善区域水环境实践25
2.3.1平原河网区调水引流改善区域水环境实践25
2.3.2调水引流改善水环境机理27
2.4调水引流在水体富营养化治理中的应用29
参考文献31
第3章藻类生长影响因素研究进展35
3.1温度对藻类生长的影响35
3.2光照对藻类生长的影响37
3.3营养盐对藻类生长的影响37
3.3.1氮、磷对藻类生长的影响37
3.3.2硅对藻类生长的影响40
3.4水动力条件对藻类生长的影响41
3.5“引江济太”影响藻类生长潜在因素分析42
3.5.1“引江济太”对水温的影响43
3.5.2“引江济太”对湖区光照的影响43
3.5.3“引江济太”对湖区营养盐的影响43
3.5.4“引江济太”对湖区流速的影响44
参考文献44
第4章太湖流域调水工程影响区水质分布特征51
4.1太湖流域水系沿革51
4.2太湖流域调水工程影响区水质分布特征调查53
4.2.1调查点位布设53
4.2.2样品采集53
4.2.3指标分析与数据处理方法54
4.3结果与讨论54
4.3.1水体理化指标分布特征54
4.3.2水体营养盐分布特征55
4.3.3水体CODMn分布特征63
4.3.4水体叶绿素a分布特征64
4.4结论64
参考文献65
第5章水文水动力变化对贡湖湾蓝藻水华的影响68
5.1材料与方法69
5.1.1实验藻种培养69
5.1.2藻类生物量的测定方法70
5.1.3实验装置70
5.1.4贡湖湾水动力计算模型71
5.2结果分析75
5.2.1流速变化对铜绿微囊藻生长的影响75
5.2.2不同模拟工况下贡湖湾水体流场分布76
5.3讨论85
5.3.1流速大小对铜绿微囊藻生长的影响85
5.3.2水流方向变化对贡湖湾藻类水华的作用86
5.3.3湖区水位变化的潜在作用88
5.4结论89
参考文献90
第6章望虞河引水背景下氮磷变化对藻类生长的影响92
6.1材料与方法92
6.1.1藻种培养92
6.1.2不同初始氮（磷）浓度下N/P的设置93
6.1.3氮（磷）形态变化处理设置93
6.1.4藻类生物量的测定方法93
6.2结果与讨论94
6.2.1不同氮浓度下初始N/P变化对藻类生长的影响94
6.2.2不同磷浓度下初始N/P变化对藻类生长的影响99
6.2.3不同形态氮初始比例变化对藻类生长的影响102
6.2.4不同形态磷初始比例变化对藻类生长的影响109
6.2.5氮、磷营养盐变化的作用分析116
6.3结论118
参考文献119
第7章望虞河引水背景下硅酸盐变化对藻类生长的影响121
7.1材料与方法122
7.1.1实验藻种122
7.1.2实验设置122
7.1.3水样硅含量的测定——杂多蓝法122
7.1.4藻类生长抑制率计算124
7.2结果与讨论124
7.2.1硅浓度变化对铜绿微囊藻生长的影响124
7.2.2硅浓度变化对斜生栅藻生长的影响126
7.2.3高磷环境下铜绿微囊藻和斜生栅藻对硅的耐受性128
7.2.4硅浓度变化的作用分析130
7.3结论134
参考文献134
第8章调水引流对太湖浮游藻类群落的影响136
8.1材料与方法137
8.1.1研究区域与采样点位分布137
8.1.2样品采集与理化指标监测139
8.1.3藻类群落鉴定140
8.1.4数据分析140
8.2研究结果141
8.2.1调水引流对湖泊理化参数的影响141
8.2.2调水引流对湖泊浮游藻类多样性的影响141
8.2.3调水引流对湖泊浮游藻类丰度与群落组成的影响148
8.2.4浮游藻类群落与水环境变化间的耦联关系148
8.3讨论153
8.3.1受水湖泊浮游藻类多样性对季节性引水的响应153
8.3.2受水湖泊浮游藻类丰度与群落组成对季节性引水的响应154
8.3.3对太湖流域调水引流管理工作的启示155
8.4结论156
参考文献156
第9章引水量影响太湖生境模拟161
9.1材料与方法162
9.1.1太湖微生态系统模型构建162
9.1.2实验设计与样品采集163
9.1.3生物与理化参数测定163
9.1.4数据分析164
9.2结果与讨论164
9.2.12007～2014年望虞河引水入湖流量概况164
9.2.2引水流量对太湖生境影响模拟165
9.3结论172
参考文献172
第10章营养水平对贡湖湾水质及藻类影响模拟176
10.1材料与方法176
10.1.1实验模型建立177
10.1.2实验方案设置178
10.1.3样品检测分析方法179
10.1.4数据处理方法179
10.2结果分析181
10.2.1不同营养水平调水影响下水质变化特征181
10.2.2不同营养水平调水影响下藻类群落的动态响应特征184
10.2.3藻类群落变化与环境因子相关性分析189
10.3讨论191
10.3.1水体理化指标的响应特征191
10.3.2浮游藻类群落结构的响应特征192
10.4结论193
参考文献194