基于三维水生态足迹的云南水资源可持续利用研究 被引量：1

1

作者 张旭 马巍 +3 位作者 杨燕 韩灵新 王军亮 金超 《人民长江》 北大核心 2025年第5期113-120,共8页

云南省为长江上游的绿色生态屏障,准确评估云南省水资源可持续发展水平对其水生态系统的科学管理和永续发展具有重要意义。利用三维水生态足迹模型对2007~2022年云南省水生态足迹进行测算,通过脱钩模型评测水资源利用与经济的脱钩效应,... 云南省为长江上游的绿色生态屏障,准确评估云南省水资源可持续发展水平对其水生态系统的科学管理和永续发展具有重要意义。利用三维水生态足迹模型对2007~2022年云南省水生态足迹进行测算,通过脱钩模型评测水资源利用与经济的脱钩效应,并结合对数均值迪氏指数法揭示近年来云南省水生态足迹变化的驱动因素。结果表明:①2007~2022年云南省水生态足迹呈现波动上升趋势,其中农业处于绝对主导地位,占比69%左右;②水生态足迹呈现东部高、西部低的空间分布格局;③水生态承载力与水生态盈亏密切相关,多地呈现水生态盈余状态;④水生态足迹广度处于相对稳定状态,水资源消耗相对稳定,水资源利用处于可持续发展状态;⑤水资源利用与经济发展脱钩效果较好,呈现强脱钩和弱脱钩两种状态;⑥经济效应对水资源消耗起正向驱动作用,技术效应对水资源消耗起负向驱动作用。研究成果可为改善云南省的人水关系、促进区域水资源开发利用与经济社会协调高质量发展提供参考。 展开更多

关键词 水资源可持续利用 三维水生态足迹模型 脱钩模型 对数均值迪氏指数法 时空分布 云南省

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恩诺沙星对小型模型水生态系统中底泥微生物的影响 被引量：4

2

作者 吴银宝 廖新俤 汪植三 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第10期2167-2172,共6页

兽药在环境中的行为及其生态效应已成为目前生态毒理学研究的热点之一。恩诺沙星是畜禽养殖业中广泛应用的抗菌药物,它可随畜禽排泄物进入环境,对环境生物产生影响。为对恩诺沙星的生态安全评价提供依据,利用小型模型水生态系统研究了... 兽药在环境中的行为及其生态效应已成为目前生态毒理学研究的热点之一。恩诺沙星是畜禽养殖业中广泛应用的抗菌药物,它可随畜禽排泄物进入环境,对环境生物产生影响。为对恩诺沙星的生态安全评价提供依据,利用小型模型水生态系统研究了恩诺沙星在其中的降解及其对底泥微生物数量的影响,于室外大棚以自然发生法构建了小型模型水生态系统(水生微宇宙),培育2个月待其稳定后用于试验研究。试验设恩诺沙星0.02、0.05、0.1、0.2和0.5mg·L-15个浓度系列,1个空白对照。结果表明,试验初期恩诺沙星在模型水生生态系统中的消失速度很快,随时间推移消失速度逐步减慢,并且在低浓度时维持较长的时间;初始浓度越高,恩诺沙星在低浓度时维持的时间越久。在试验浓度范围内,恩诺沙星对淤泥中的好氧细菌、真菌、放线菌、氨化细菌和硝化细菌的数量均无显著影响。 展开更多

关键词 恩诺沙星 小型模型水生态系统 淤泥 微生物

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伴随同化在水生态动力学模型中的应用研究 被引量：1

3

作者 黄爱平 彭文启 +4 位作者 刘晓波 董飞 赵进勇 侯蕾 陈学凯 《中国农村水利水电》 北大核心 2017年第4期81-85,共5页

数据同化可有效结合模型与观测数据,提高模型的模拟与预测能力,近20年来,伴随数据同化在水生态动力学模型中有着广泛的应用。比较了数据同化各类方法的特点,简述了伴随同化方法的基本原理,从优化模型参数与初始场、改进模型结构两个方... 数据同化可有效结合模型与观测数据,提高模型的模拟与预测能力,近20年来,伴随数据同化在水生态动力学模型中有着广泛的应用。比较了数据同化各类方法的特点,简述了伴随同化方法的基本原理,从优化模型参数与初始场、改进模型结构两个方面总结了伴随同化在水生态动力学模型中的国内外应用情况,分析了水生态动力学模型伴随同化研究的3个关键影响因素(观测数据、控制变量和模型参数时空变化),探讨了伴随同化在水生态动力学模型中所面临的挑战及发展趋势,指出了伴随同化在湖库生态动力学模型中的应用研究有待加强。 展开更多

关键词 伴随同化 数据同化 水生态动力学模型 参数优化 时空变化

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基于改进水生态足迹模型的深圳市水资源可持续利用分析 被引量：13

4

作者 范月华 陈涟 +2 位作者 唐文雯 徐乔婷 陆宝宏 《水电能源科学》 北大核心 2021年第4期36-39,35,共5页

基于传统水生态足迹模型,在优化水资源均衡因子的基础上构建了基于市公顷的水生态足迹模型,计算了深圳市2004~2018年间水资源均衡因子、各区水资源产量因子、水资源生态足迹和水生态压力指数,对水资源可持续发展水平进行了研究。结果表... 基于传统水生态足迹模型,在优化水资源均衡因子的基础上构建了基于市公顷的水生态足迹模型,计算了深圳市2004~2018年间水资源均衡因子、各区水资源产量因子、水资源生态足迹和水生态压力指数,对水资源可持续发展水平进行了研究。结果表明,深圳市水资源均衡因子逐步增加;水资源产量因子总体呈现由东向西递减趋势;水资源生态足迹周期性波动缓慢上升,各区的水生态足迹呈现明显的空间差异性;水生态压力指数整体大于1,水资源处于不可持续发展状态。 展开更多

关键词 可持续发展 改进水生态足迹模型 水资源 深圳市

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三峡库区水环境模型系统构建 被引量：6

5

作者 夏晶晶 张万顺 +4 位作者 王永桂 蔡锋 袁云霏 万晶 彭枫 《人民长江》 北大核心 2017年第3期19-22,共4页

流域水环境受地形、气象、水文和社会经济等诸多方面的因素影响,其模拟分析是当前的研究热点也是一大难点。基于流域水循环机理,通过识别污染物主要来源和迁移途径,对流域及其内部发生的复杂污染过程定量化描述,构建了包含陆地模型、三... 流域水环境受地形、气象、水文和社会经济等诸多方面的因素影响,其模拟分析是当前的研究热点也是一大难点。基于流域水循环机理,通过识别污染物主要来源和迁移途径,对流域及其内部发生的复杂污染过程定量化描述,构建了包含陆地模型、三维水动力模型和水质水生态模型的空-地-水一体化水环境模型体系,实现了大流域尺度水环境系统的高效模拟。通过模型条件节点和应用节点的协调运作,提升了水环境自动监控能力,实现了对全流域水环境状况实时模拟预测的业务化运行和突发事故的快速预警。将系统应用于三峡库区,验证了模型的有效性。研究成果可以为三峡库区的水环境管理提供可靠的技术支撑,对保障三峡库区水环境安全具有十分重要的现实意义。 展开更多

关键词 水环境模型系统 陆地面源模型 三维水动力模型 水生态模型 三峡流域

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我国水生态足迹研究进展 被引量：8

6

作者 张义 张合平 郭琳 《水电能源科学》 北大核心 2013年第2期57-60,243,共5页

生态足迹是评价可持续性发展与利用的有效方法,为对生态足迹的水域账户予以完善,介绍了水生态足迹内涵及其账户的不同理解,从理论研究、应用、影响因子及水资源可持续利用评价指标综述了水生态足迹研究成果,指出了基础理论、计算模型、... 生态足迹是评价可持续性发展与利用的有效方法,为对生态足迹的水域账户予以完善,介绍了水生态足迹内涵及其账户的不同理解,从理论研究、应用、影响因子及水资源可持续利用评价指标综述了水生态足迹研究成果,指出了基础理论、计算模型、扩展应用等方面还存在不足,并对其研究未来进行了展望。 展开更多

关键词 水生态足迹 内涵 账户 水生态足迹模型 基础理论 应用

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滇池湖泊生态系统水动力学模拟 被引量：4

7

作者 程浩亮 杨具瑞 +2 位作者 芦振爱 凌祯 李君宁 《生态与农村环境学报》 CAS CSSCI CSCD 北大核心 2011年第4期74-80,共7页

针对滇池富营养化状况,依据滇池生态环境建设规划,在以前研究工作的基础上,综合考虑湿地植物、底泥、水域条件变化,根据水动力学原理建立了垂向平均的二维生态系统水动力学模型,模拟了滇池现有水体、拆除防浪堤水域扩展后水体和滇池湿... 针对滇池富营养化状况,依据滇池生态环境建设规划,在以前研究工作的基础上,综合考虑湿地植物、底泥、水域条件变化,根据水动力学原理建立了垂向平均的二维生态系统水动力学模型,模拟了滇池现有水体、拆除防浪堤水域扩展后水体和滇池湿地建成后总水体3种情况的流场和浓度场,以及入滇河道达标排放后的水质浓度场,分析了湿地植物和水域扩展对滇池流场的影响,以及水域扩展、湿地植物、入湖河流达标排放对滇池水质的影响。结果表明,水域拓展对滇池流场的影响是局部的,湿地植物对滇池流场的影响主要发生在湿地区域。水域拓展对滇池水质具有一定影响,TN、TP平均质量浓度由2.08和0.19 mg.L-1(现有水体)降至1.69和0.16 mg.L-1;人工湿地建设对滇池水体TN、TP浓度影响较大,湿地建成后平均质量浓度降至0.76和0.05 mg.L-1,基本达到GB 3838—2002《地表水环境质量标准》Ⅲ类水质标准;人工湿地建设完成并且入滇池河流达标排放后,TN、TP平均质量浓度分别降至0.17和0.01 mg.L-1,水质明显改善。因此,人工湿地建设及入滇池河流的达标排放对滇池生态环境的改善具有重要作用。 展开更多

关键词 滇池湖泊 生态湿地 生态系统水动力学模型 水质

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引水对梅梁湾水质及浮游藻类影响的模拟研究 被引量：7

8

作者 杨倩倩 吴时强 +3 位作者 吴修锋 周杰 戴江玉 吕学研 《水生态学杂志》 CSCD 北大核心 2015年第4期42-49,共8页

以望虞河＂引江济太＂工程为背景,通过为期30 d的受水水体为15L的室内微宇宙水生态模拟实验,研究了望虞河水3组（T1、T2、T3）不同引水流量（432 mL/d、864 mL/d、1728 mL/d）影响下,太湖梅梁湾富营养化水体理化性质与浮游藻类群落的动... 以望虞河＂引江济太＂工程为背景,通过为期30 d的受水水体为15L的室内微宇宙水生态模拟实验,研究了望虞河水3组（T1、T2、T3）不同引水流量（432 mL/d、864 mL/d、1728 mL/d）影响下,太湖梅梁湾富营养化水体理化性质与浮游藻类群落的动态响应过程。受水水体理化参数的重复测量方差分析表明,3种流量的引水均能不同程度地促进受水水体复氧,降低水体营养盐浓度,流量越大,其改善作用越明显。在静水条件下,实验受水水体的浮游藻类以微囊藻为主（88.9%-100%）;而1728 mL/d流量引水处理组中,微囊藻的比例（21.1%）在第15天显著下降,微囊藻细胞的密度也较对照组和其它流量组有显著降低。浮游藻类群落结构与受水水体理化参数的RDA分析表明,受水水体SRP（P=0.002）、浊度（P=0.002）、DO（P=0.026）、NO3-N（P=0.034）与不同流量组藻类群落的差异与变动显著相关。引水主要导致受水水体SRP、浊度、DO、NO3-N含量的变化,进而驱动了藻类群落结构的动态变化。DO、浊度、NO3-N与SRP等环境因子成为影响受水湖泊浮游藻类群落特征变化的重要因素。 展开更多

关键词 调水引流 微宇宙水生态模型 藻类群落 环境因子 梅梁湾

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城市人工浅水湖泊群水系连通方案研究 被引量：5

9

作者 杨志 冯民权 《人民长江》 北大核心 2020年第4期49-58,共10页

城市大规模小型人工湖泊湿地群的建设,改变了水系水动力特性及污染物质迁移、扩散和转化过程。构建了包含状态变量、常数、作用力、进程、辅助变量和衍生变量等的一维河网和二维浅水湖泊水生态模型,确定敏感参数值,采用清潩河流域实测... 城市大规模小型人工湖泊湿地群的建设,改变了水系水动力特性及污染物质迁移、扩散和转化过程。构建了包含状态变量、常数、作用力、进程、辅助变量和衍生变量等的一维河网和二维浅水湖泊水生态模型,确定敏感参数值,采用清潩河流域实测数据验证模型的准确性。模拟得到不同换水频率、不同恒定流量和不同波动流量等换水方式下人工湖泊的流场和水质浓度场,揭示了多种河湖水系连通方案下湖泊水动力特性和污染物质迁移转化规律。进一步结合多种方案下湖泊污染物质削减量和出水水质,组合优化水系连通方案。研究结果表明:彩用循环+换水的调控模式,控制清潩河流域湖泊群循环流量在0.03~0.20 m^3/s,换水次数选择每年的3,7月和11月统一换水3次,此时水系连通效果最优。 展开更多

关键词 人工湖泊群 水系连通 水生态模型 浅水 清潩河流域

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太湖磷循环的生态动力学模拟研究 被引量：14

10

作者 谢兴勇 祖维 钱新 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期858-862,共5页

构建了太湖水生态动力学模型(CAEDYM),依据已有相关研究成果对模型参数进行了初选,利用2005年的水文、气象、水质等监测数据对模型参数进行了率定,分析了湖泊水体磷的循环机制和沉积物内源磷的释放机制.结果表明,水温和溶解氧的模拟结... 构建了太湖水生态动力学模型(CAEDYM),依据已有相关研究成果对模型参数进行了初选,利用2005年的水文、气象、水质等监测数据对模型参数进行了率定,分析了湖泊水体磷的循环机制和沉积物内源磷的释放机制.结果表明,水温和溶解氧的模拟结果与实测数据非常吻合,TP、PO43-和Chl-a的变化趋势也与实测结果基本相同.浮游植物优势种的演替模式表现为:冬季隐藻和硅藻占优势,春季绿藻占优势,夏季和秋季蓝藻占优势;磷的内源释放对太湖磷循环影响的模拟结果表明,在不改变外源输入的情况下,降低底泥中磷的再悬浮作用能够有效降低水体中Chl-a的浓度,但对水体中TP及PO43-的影响较小. 展开更多

关键词 太湖 磷循环 水生态动力学模型 环境模拟

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柳堰集水库渔光互补工程对水环境影响的数值模拟研究 被引量：7

11

作者 张万顺 邓浪浪 +3 位作者 彭虹 刘馨 蒋安娜 周奉 《水资源保护》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期1-8,共8页

针对渔光互补工程对水环境的影响缺乏精准量化研究的问题,构建了适用于柳堰集水库的水动力水质水生态工程耦合数值模型,模拟了2020年8月自然现状和渔光互补工程实施后库区水温、化学需氧量、溶解氧、总磷、总氮、叶绿素a的质量浓度时空... 针对渔光互补工程对水环境的影响缺乏精准量化研究的问题,构建了适用于柳堰集水库的水动力水质水生态工程耦合数值模型,模拟了2020年8月自然现状和渔光互补工程实施后库区水温、化学需氧量、溶解氧、总磷、总氮、叶绿素a的质量浓度时空分布,并计算了水体富营养化指数。结果表明:渔光互补工程实施后,柳堰集水库的水温、溶解氧和叶绿素a质量浓度分别下降了0~6℃、0~0.02 mg/L和0~0.0005 mg/L,化学需氧量质量浓度上升了0~10 mg/L;总磷、总氮质量浓度变化趋势在光伏板下伏水域和未布设光伏板水域呈现较大差异性,光伏板下伏水域总磷质量浓度升高了0~0.814 mg/L,总氮质量浓度降低了0~0.125 mg/L;各水质指标在渔光互补工程实施前后的差异随时间推移逐渐减小,入汇口水体富营养化程度显著下降,中央库区灌溉取水口水体富营养化指数提高了5.61~16.00。 展开更多

关键词 渔光互补工程 富营养化 水动力水质水生态工程耦合数值模型 柳堰集水库

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湖泊藻类动态模型数据同化模式的改进 被引量：8

12

作者 李港 陈诚 +3 位作者 何欣霞 何梦男 邓跃 陈求稳 《水资源保护》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期156-165,共10页

以太湖为研究区域,采用2014—2016年的水环境生态监测数据,率定了三维水生态动力学模型(3DHED),模拟了太湖蓝藻生物量的时空变化;通过融入遥感数据建立了基于集合卡尔曼滤波(EnKF)的蓝藻生物量预测数据同化(DA)模式,同时提出了一种改进... 以太湖为研究区域,采用2014—2016年的水环境生态监测数据,率定了三维水生态动力学模型(3DHED),模拟了太湖蓝藻生物量的时空变化;通过融入遥感数据建立了基于集合卡尔曼滤波(EnKF)的蓝藻生物量预测数据同化(DA)模式,同时提出了一种改进数据同化(mDA)的策略,降低了遥感数据不确定性的影响,显著提升了模型模拟精度。结果表明:相比3DHED蓝藻生物量的模拟结果,DA模拟结果的均方根误差均值降低了10.4%,IOA均值增加了48.8%;mDA在DA基础上对蓝藻生物量的模拟精度进一步提升,其均方根误差均值为1.16 mg/L,在DA基础上降低了8.6%,IOA均值为0.71,在DA基础上增加了10.9%,并有效提升了对蓝藻生物量峰值的捕捉能力,表明提出的mDA方法能有效减小原DA模式中遥感观测数据误差的影响,提升水华模拟精度。 展开更多

关键词 太湖 蓝藻 三维水生态动力学模型 集合卡尔曼滤波 数据同化

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水网连通对大东湖富营养化的影响 被引量：6

13

作者 罗慧萍 唐见 +1 位作者 曹慧群 赵科锋 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2021年第9期48-54,63,共8页

为定量评价水网连通对湖泊富营养化的影响,以武汉大东湖水网连通为研究对象,构建大东湖水网水生态环境数学模型,在模拟分析水网连通前后COD、TN、TP、Chl-a等富营养化评价指标变化的基础上,进一步计算和评价水网连通对各湖泊综合营养状... 为定量评价水网连通对湖泊富营养化的影响,以武汉大东湖水网连通为研究对象,构建大东湖水网水生态环境数学模型,在模拟分析水网连通前后COD、TN、TP、Chl-a等富营养化评价指标变化的基础上,进一步计算和评价水网连通对各湖泊综合营养状态指数、营养状态的影响。计算结果表明:水网连通后,杨春湖、沙湖、北湖水质改善,藻类生物量减少,水体富营养程度降低;东湖、严西湖水质有一定恶化,藻类生物量增加,水体富营养程度升高;水网连通对湖泊富营养化的影响较复杂,且存在污染风险。研究成果可为水网连通工程的管理运行提供参考依据。 展开更多

关键词 水网连通 水生态环境数学模型 富营养化 污染风险 大东湖水网

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基于SCHISM-CoSiNE模拟的2021年珠江口海域海表浮游植物分布

14

作者 张昕 高姗 +3 位作者 季轩梁 杨洪桥 朱学明 郑静静 《海洋预报》 CSCD 北大核心 2024年第6期89-102,共14页

为了探索弱径流年的浮游植物分布特征,基于非结构网格半隐式跨尺度海洋模式建立珠江口的三维斜压水动力-生态耦合模型,基于模型结果讨论2021年弱径流条件下珠江口海域海表状态变量的分布,探索关键海洋要素与逐日径流量的相关性空间分布... 为了探索弱径流年的浮游植物分布特征,基于非结构网格半隐式跨尺度海洋模式建立珠江口的三维斜压水动力-生态耦合模型,基于模型结果讨论2021年弱径流条件下珠江口海域海表状态变量的分布,探索关键海洋要素与逐日径流量的相关性空间分布,对海表叶绿素a进行经验正交函数分解。结果表明:2021年6月下旬—8月的叶绿素a浓度较多年平均值存在负异常;叶绿素a浓度的分布在近海和远海存在相反相位,丰水期近海叶绿素a为增强态势,枯水期减弱,外海则相反;2021年与多年均值存在较大差异的原因在于第三模态8月、9月时间系数相反。整体而言,2021年浮游植物分布规律与常年较一致。 展开更多

关键词 珠江口 三维斜压水动力-生态耦合模型 海洋生物地球化学 数值模拟

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淀山湖总氮和总磷的时空模拟分布 被引量：11

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作者 卢嘉 李小平 陈小华 《环境监测管理与技术》 2010年第6期32-38,共7页

为了解氮磷在淀山湖的时空分布特征及变化规律,运用ELCOM-CAEDYM耦合模块分析了2008年淀山湖总氮和总磷浓度的时空变异。研究表明:模型较好地模拟了淀山湖上覆水中的总氮、总磷的时空分布,总氮、总磷质量浓度总体变化趋势与实测值相一... 为了解氮磷在淀山湖的时空分布特征及变化规律,运用ELCOM-CAEDYM耦合模块分析了2008年淀山湖总氮和总磷浓度的时空变异。研究表明:模型较好地模拟了淀山湖上覆水中的总氮、总磷的时空分布,总氮、总磷质量浓度总体变化趋势与实测值相一致。淀山湖春冬季总氮的质量浓度要明显高于夏秋季,3月份是淀山湖总氮质量浓度最高的时候,千墩港是淀山湖总氮质量浓度最高的区域。淀山湖总磷的分布并未表现出季节上的规律性,空间分布整体呈现北高南低的趋势。 展开更多

关键词 淀山湖 总氮 总磷 时空分布 三维水动力和水生态动力耦合模型

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淀山湖底泥氮磷营养盐释放及其影响因素研究 被引量：22

16

作者 朱永青 《环境污染与防治》 CAS CSCD 北大核心 2014年第5期70-77,82,共9页

通过大量现场实测数据,对建立的淀山湖水生态系统模型进行率定和验证,并利用该模型对淀山湖底泥氮磷营养盐释放机制进行了系统研究,模拟了温度、流量、入流负荷等因素对底泥氮磷营养盐释放的影响。模拟结果显示:(1)该模型较好地模拟了... 通过大量现场实测数据,对建立的淀山湖水生态系统模型进行率定和验证,并利用该模型对淀山湖底泥氮磷营养盐释放机制进行了系统研究,模拟了温度、流量、入流负荷等因素对底泥氮磷营养盐释放的影响。模拟结果显示:(1)该模型较好地模拟了底泥释放的动态变化;淀山湖底泥无机磷具有一定的释放特性,无机氮以底泥吸附为主,底泥磷酸盐、氨氮、硝酸盐氮释放通量分别为-40~18、-15~75、-38^-10mg/(m2·d)。(2)不同季节下温度对底泥氮磷营养盐的释放影响作用不同。(3)在氮磷营养盐释放较明显的夏秋季节,流量对氮磷营养盐释放影响较大。(4)削减入流负荷会加快底泥氮磷营养盐的释放,当入流负荷削减达到95%时,底泥中氮磷营养盐开始全面转向正释放状态。淀山湖外源污染得到控制以后,沉积物中营养物将对水体水质构成威胁。 展开更多

关键词 淀山湖 水生态系统模型 富营养化 氮磷营养盐 释放规律

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