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太湖沉积物悬浮的动力机制及内源释放的概念性模式
在野外调查观测与实验室试验分析的基础上, 发现了太湖水土界面处物质交换主要发生在沉积物表层5 ～ 10 cm范围内. 沉积物的物理化学特征在空间分布较为均匀. 湖流及波浪的观测结果表明, 作用于水土界面上的动力来源在小风速条件下, 波浪与湖流产生的切应力大致相当, 但是当风速较大时, 波浪作用占主导. 导致沉积物悬浮所需的临界切应力约为0.03 ～ 0.04 N/m2, 相当于野外风速达 4 m/s以上的情况. 如果动力强度远大于此临界值, 如风速达6.5 m/s, 沉积物将发生大规模悬浮. 调查发现沉积物中空隙水中的营养盐浓度远较上覆水高, 从而为沉积物营养盐释放提供了客观条件. 通过沉积物表层5～10 cm中空隙水营养盐浓度的分析, 估算了太湖一次大的动力过程所可能造成的内源释放的'最大数量, 即总氮浓度将增加0.12 mg/L, 总磷浓度将增加0.005 mg/L. 最后, 提出了大型浅水湖泊内源释放的一般性模式, 即在无风情况下, 沉积物中营养盐的释放主要靠浓度梯度释放, 当有风浪作用的情况下, 将导致沉积物大量悬浮, 沉积物中的营养盐得以释放. 但是, 由于风浪作用的复氧, 将部分抵消由于扰动导致的营养盐从沉积物释放进入上覆水中. 而当风浪过程过后, 悬浮物质沉降并将部分释放的营养盐通过吸附作用带入沉积物中去, 有机颗粒物在沉积环境中降解析出进入空隙水中, 等待下一次风浪过程.
作 者：秦伯强 胡维平高光 罗敛葱 张金善 作者单位：秦伯强,胡维平,高光(中国科学院南京地理与湖泊研究所,南京,210008)罗敛葱(中国科学院研究生院,北京,100039)
张金善(交通部、水利部南京水利科学研究院,南京,210024)
刊 名：科学通报 ISTIC PKU英文刊名：CHINESE SCIENCE BULLETIN 年，卷(期)： 48(17) 分类号：P33 关键词：太湖 动力机制 内源释放 营养盐 沉积物南太湖沉积物悬浮的动力机制分析
以风浪作用下底泥再悬浮规律研究入手,从南太湖沉积物的`物理特性、沉积物悬浮动力分析及沉积物悬浮的临界应力分析几方面,分析了南太湖沉积物悬浮的动力机制,为南太湖入湖河道河口整治提供一定的科学依据.
作 者：吴培江 鲁有铭 胡金桥 WU Pei-jiang LU You-ming HU Jin-qiao 作者单位：浙江省湖州市太湖水利工程建设管理局,浙江,湖州,313000 刊 名：中国农村水利水电 ISTIC PKU英文刊名：CHINA RURAL WATER AND HYDROPOWER 年，卷(期)： “”(5) 分类号：X524 关键词：河口治理 沉积物 悬浮太湖表层悬浮泥沙遥感定量模式研究
摘要：二类水体光学活性成分的复杂性导致了水体光学特性的复杂性.通过对太湖区域实测高光谱数据的分析.进一步认识了太湖水体的光谱特性与悬浮泥沙浓度之间的关系:最大反射峰波长随着悬浮泥沙浓度的增加向短波方向移动,即蓝移现象;敏感波段区域的光谱曲线对波长的积分面积与悬浮泥沙浓度之间具有良好的线性关系,近似后的梯形面积模型能较好地反映太湖泥沙浓度状况,并适用于LandSat/TM等多光谱卫星影像数据反演.梯形面积模型的反演,结果表明太湖区域悬浮泥沙浓度主要集中在30～80 mg・L~(-1)之间,分布呈现湖西、湖南和湖心高,湖东低的.格局;与实测数据相比较,反演模型相对误差为6.035%.Abstract：The complicated compositions of Case Ⅱ waters result in the complex properties of spectral curves. The present paper analyzed the in situ measurements data of spectral curves, and further realized the relationships between the properties of spectral curves and suspended sediment concentration. The study found that the max peak of spectral curves was moving to the direction of shortwavelength as increasing suspended sediment concentration, namely the blue shift of wavelength; the area enclosed by spectral curve and coordinate axis in the range of sensitive bands had preferably linear relationship with the suspended sediment concentration (curve area model); the trapezoidal area model which was an approximation of curve area model could also excellently reflect those relationships, and be greatly suitable for multi-spectral satellite imagery retrieval such as LandSat/TM, MODIS and so on. The inversion results of trapezoidal area model for LandSat/TM imagery on October 27, in Taihu Lake showed that the suspended sediment concentration ranged from 30 to 80 mg ・ L~(-1), the distribution pattern was higher in the west, south and central lake and lower in the east lakes compared with the in situ measurements in the regions, and the relative error of retrieval model was 6. 035%. 作者： 陈军[1] 周冠华[2] 温珍河[3] 马金峰[4] 张旭[5] 彭丹青[2] 杨松林[6] Author： CHEN Jun[1] ZHOU Guan-hua[2] WEN Zhen-he[3] MA Jin-feng[4] ZHANG Xu[5] PENG Dan-qing[2] YANG Song-lin[6] 作者单位： 中国地质大学(北京)海洋学院,北京100083;青岛海洋地质研究所,山东青岛266071;国土资源部海洋油气资源与环境地质重点实验室,山东青岛266071北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院,北京,100101中国地质大学(北京)海洋学院,北京100083;青岛海洋地质研究所,山东青岛266071中国科学院南海海洋研究所,广东广州,510301西南大学地理科学学院,重庆,400715国土资源部海洋油气资源与环境地质重点实验室,山东青岛,266071 期 刊： 光谱学与光谱分析 ISTICEISCIPKU Journal： SPECTROSCOPY AND SPECTRAL ANALYSIS 年，卷(期)： , 30(1) 分类号： P208 关键词： 二类水体 光谱曲线 悬浮泥沙浓度 蓝移 Keywords： CaseII waters Spectral curves Suspended sediment concentration Blue shift 机标分类号： TV1 TP7 机标关键词： 太湖区域 表层 悬浮泥沙浓度 遥感定量 模式研究 Taihu Lake Sediment Concentration Quantitative Model sediment concentration suspended sediment retrieval model distribution pattern area linear relationship satellite imagery 面积模型 coordinate axis spectral curve relative error in situ 基金项目： 国家自然科学基金，国家科技支撑项目，国家地质大调查专项，中国博士后科学基金 太湖表层悬浮泥沙遥感定量模式研究[期刊论文] 光谱学与光谱分析 --2010, 30(1)陈军 周冠华 温珍河 马金峰 张旭 彭丹青 杨松林二类水体光学活性成分的复杂性导致了水体光学特性的复杂性.通过对太湖区域实测高光谱数据的分析.进一步认识了太湖水体的光谱特性与悬浮泥沙浓度之间的关系:最大反射峰波长随着悬浮泥沙浓度的增加向短波方向移动,即蓝...微生物作用对太湖沉积物磷释放影响的模拟实验研究
以太湖沉积物为研究对象,通过沉积物-湖水体系的好氧厌氧连续模拟实验,研究添加和不添加抑菌剂条件下该体系对磷的释放和积聚的影响,以及微生物作用下内源磷的`释放过程.结果表明:好氧环境下,微生物作用有助于磷的积聚;而在厌氧环境下,微生物作用强化了磷的释放.沉积物磷形态的分析结果表明微生物作用下,铁结合态的磷更容易释放出来.
作 者：孙晓杭 张昱 张斌亮 杨敏 SUN Xiao-hang ZHANG Yu ZHANG Bin-liang YANG Min 作者单位：孙晓杭,张昱,杨敏,SUN Xiao-hang,ZHANG Yu,YANG Min(中国科学院生态环境研究中心,环境水质学国家重点实验室,北京,100085)张斌亮,ZHANG Bin-liang(中国21世纪议程管理中心,北京,100089)
刊 名：环境化学 ISTIC PKU英文刊名：ENVIRONMENTAL CHEMISTRY 年，卷(期)： 25(1) 分类号：X13 关键词：太湖 沉积物 微生物 磷 形态太湖沉积物-水界面生源要素迁移机制及定量化--2.磷释放的热力学机制及源-汇转换
室内静态模拟不同温度下太湖15个湖区柱状沉积物磷酸根释放,分析了相应表层沉积物形态磷,以及梅梁湾间隙水中相关离子Al(Ⅲ)、Fe(Ⅱ)、Ca(Ⅱ)和PO34-含量的季节变化.研究表明,受陆源影响较大的泥区通常是太湖内源磷的稳定源;而在开敞度较大的湖区,由于表层沉积物胶体的物化吸附,使得温度对底泥磷释放的影响作用减弱,并易产生磷的“内汇”现象;在梅梁湾区成汇区,还加上春夏季藻类的局部超负荷需磷这一控制因素,从而使得太湖大部分泥区在一年中至少发生一次源-汇转换过程.化学热力学分析揭示,Al-P较之Fe-P和Ca-P更易在界面发生溶解可能是太湖表层沉积物Al-P与PO34--P释放速率呈显著相关(r=0.3858＞r1-0.01,n=45)的.内在原因.虽然沉积物中Fe-P有较高的释磷潜力,但浅水湖所营造的沉积物表层氧化层和广泛覆盖的无机胶体及粘土矿物的强吸附介质,可能是抑制沉积物中Fe-P释放成为优势的主要因素.估算太湖沉积物-水界面磷的净通量为899.4±573.6t/a,约占太湖磷入湖量的1/4-1/2,其中成汇通量约为-91.2±42.4t/a.
作 者：范成新 张路 包先明 尤本胜 钟继承 王建军 丁士明 FAN Chengxin ZHANG Lu BAO Xianming YOU Bensheng ZHONG Jicheng WANG Jianjun DING Shiming 作者单位：范成新,张路,丁士明,FAN Chengxin,ZHANG Lu,DING Shiming(中国科学院南京地理与湖泊研究所,南京,210008)包先明,尤本胜,钟继承,王建军,BAO Xianming,YOU Bensheng,ZHONG Jicheng,WANG Jianjun(中国科学院南京地理与湖泊研究所,南京,210008;中国科学院研究生院,北京,100039)
刊 名：湖泊科学 ISTIC PKU英文刊名：JOURNAL OF LAKE SCIENCES 年，卷(期)：2006 18(3) 分类号：P3 关键词：磷释放 内汇 源-汇转换 铁磷 铝磷 化学热力学 太湖