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蓝藻叶绿素在线监测预警系统

中国水源地水华暴发的现象己经打破了地域限制,在国内各地区均有水华暴发的文献记载,特别是长江中下游地区湖泊全面富营养化,己成为水华暴发频率*高的地区。与水华暴发相关的主要是蓝藻和叶绿素指标,在线监测系统技术均比较成熟且与国际研究处于同一水平。
   
水华暴发的预测预警方面,则多采用数学模型模拟湖泊或水库的富营养化状态进而预警蓝藻暴发,如太湖地区在水动力学、水质和生态系统动力学模型方面开展了多项研究,得到了多项研究成果,但大部分模型未对湖泊的生态动力学变化作深入研究,无法真正做到预警。
上海清淼光电科技有限公司采用深紫外光谱测量,直接通过测量蓝藻或叶绿素含量,可以直观监测蓝藻等水华藻类浓度变化趋势,进而实现预警。
 
由于蓝藻暴发过程复杂、机制不明确、影响因素多样等限制条件的存在,至今国内外均没有完全成功的案例,部分曾被认为蓝藻己经绝迹的地区重新出现蓝藻暴发(武汉东湖),更多的区域则是在长达几十年的治理之后仍无法根治这个问题(日本霞浦湖、中国太湖等)。蓝藻暴发可以随时间、地域、纬度而变化,暴发机理存在共同点,但影响因素、控制措施则存在较大的差异。
 
存在问题与发展趋势
国内外对于水源地蓝藻暴发的关注集中在暴发机制、风险评估、控制对策、预警预测等几个方面,但由于蓝藻暴发发生历史成因复杂,在机理机制方面尚未形成统一认知,对于暴发之后的风险评估手段、控制对策的研究也存在地域差异,而预警预测的研究理论仍在探索中。
在全球气候变暖的大背景下,出现蓝藻的地方越来越多,不少已经得到控制的水体又重新出现蓝藻暴发,越来越复杂化。
   
有关蓝藻暴发预警预测的研究*难以突破,现有的研究集中于模型预测,但无论是基于经验模型还是机理模型由于其本身发展仍存在种种未知,往往对于历史的回溯较好,但对于未来蓝藻暴发的预测往往验证结果存在较大误差,同时建模过程复杂、模型过于庞大不便于调控等问题也限制了这种预测模式的推开,因而未来有关预警、预测的研究更注重时效性、准确性以及便于调控等方面。
通过对已经暴发蓝藻的水源地分析寻找影响蓝藻暴发的内在、外在因素,同时对未来新的水源地重心进行调查、模拟研究,评估新水源地蓝藻暴发的风险,以期能为新建水源地基于蓝藻暴发的调控管理提供理论支持与对策研究。在以上研究的基础上,针对不同类型的水源地,提出包含监测、预控、控藻及应急响应在内的上海水源地基于蓝藻暴发的控制管理体系。

因此,加强水源地蓝藻水华的控制管理体系研究,对于保障上海市城市供水安全有着十分突出的战略意义和作用。
蓝藻暴发是整个水体生态系统严重退化的表现,是水体富营养化累积到一定程度出现的不可逆转的表现。
处于较严重富营养化状态的浅水湖泊而言,浮游细菌和浮游藻类中所储存营养物质的总量远大于底泥中所持有的营养物质总量。此外,大部分此类营养物质被浮游细菌分解而直接进入湖体,仅小部分营养物质被输入到底泥中。浮游细菌的分解产物一般可直接被湖体藻类所吸收,尤其氮的分解产物主要为氨氮,水生生物对其利用效率极高。这也可能是大部分此类富营养化湖泊氨氮浓度持续上升、蓝藻暴发频率不断增大的关键原因之一。
水源地蓝藻暴发预警体系初探
蓝藻水华的暴发可能对当地渔业、供水、景观等多方面造成不利影响,不同的利益团体对蓝藻水华的关注有一定的差异,但对饮用水安全的影响*为引为关注。世界卫生组织  (WHO)在上世纪90年代在全球范围内组织开展了相关的调查和研究,对蓝藻水华的预警和风险管理提出了指导意见。
目前国际上开展蓝藻水华的预警多以世界卫生组织提出的相关资料为依据。在线常规和应急监测方案设计
为预防蓝藻水华的环境监测分为常规监测和应急监测两方面,其监测的项目和方法各有侧重。同时不仅要开展水质相关项目的监测,还应配套相应的水文气象等要素监测。为蓝藻水华暴发的预警和防控提供及时准确的依据。
在线监测方案
    监测项目:
pH、溶解氧、化学需氧量、高锰酸盐指数、氨氮、总氮、总磷、蓝藻、叶绿素a、透明度、悬浮物、电导率等;


   监测项目:

pH、溶解氧、化学需氧量、高锰酸盐指数、氨氮、总氮、总磷、蓝藻、叶绿素a、透明度、悬浮物、电导率等;


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