水生態健康現場監測、診斷與預警流程  

實(shi)現水生態健康現場診(zhen)斷與預警(jing)集成  

“太(tai)湖(hu)流(liu)域(yu)(yu)（江蘇(su)）水(shui)(shui)生(sheng)(sheng)態(tai)(tai)(tai)監(jian)(jian)控系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)建(jian)設與(yu)(yu)業務化(hua)運行示(shi)范”課題旨在通(tong)過太(tai)湖(hu)流(liu)域(yu)(yu)水(shui)(shui)生(sheng)(sheng)態(tai)(tai)(tai)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)健康(kang)(kang)(kang)性和(he)完整性監(jian)(jian)測與(yu)(yu)評價核心(xin)技術、水(shui)(shui)生(sheng)(sheng)態(tai)(tai)(tai)健康(kang)(kang)(kang)現(xian)場診(zhen)斷及應急監(jian)(jian)測集(ji)(ji)成(cheng)技術、流(liu)域(yu)(yu)重大(da)工程水(shui)(shui)生(sheng)(sheng)態(tai)(tai)(tai)影(ying)響監(jian)(jian)控與(yu)(yu)評估技術的研發，加強生(sheng)(sheng)態(tai)(tai)(tai)和(he)生(sheng)(sheng)物監(jian)(jian)測技術集(ji)(ji)成(cheng)，初(chu)步(bu)構建(jian)太(tai)湖(hu)流(liu)域(yu)(yu)水(shui)(shui)生(sheng)(sheng)態(tai)(tai)(tai)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)綜合監(jian)(jian)測與(yu)(yu)監(jian)(jian)控評估技術方法體系(xi)(xi)(xi)及太(tai)湖(hu)生(sheng)(sheng)態(tai)(tai)(tai)變(bian)化(hua)監(jian)(jian)控系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)平(ping)臺，監(jian)(jian)控太(tai)湖(hu)流(liu)域(yu)(yu)水(shui)(shui)生(sheng)(sheng)態(tai)(tai)(tai)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)健康(kang)(kang)(kang)狀態(tai)(tai)(tai)及演(yan)變(bian)，實現(xian)水(shui)(shui)生(sheng)(sheng)態(tai)(tai)(tai)健康(kang)(kang)(kang)現(xian)場診(zhen)斷與(yu)(yu)預警集(ji)(ji)成(cheng)，動態(tai)(tai)(tai)評估重大(da)工程等人(ren)為(wei)干擾(rao)下(xia)的生(sheng)(sheng)態(tai)(tai)(tai)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)變(bian)化(hua)。  

開展太(tai)湖流(liu)域水生(sheng)(sheng)態(tai)(tai)監(jian)控(kong)技術方法體系業務化(hua)運行示范、初步建立流(liu)域水生(sheng)(sheng)態(tai)(tai)監(jian)控(kong)網(wang)絡(luo)及(ji)業務化(hua)運行模式，形成太(tai)湖流(liu)域水生(sheng)(sheng)態(tai)(tai)監(jian)測與(yu)監(jian)控(kong)能力，建立太(tai)湖流(liu)域水生(sheng)(sheng)態(tai)(tai)網(wang)絡(luo)體系，實現水生(sheng)(sheng)態(tai)(tai)系統長(chang)期動態(tai)(tai)變化(hua)監(jian)控(kong)、流(liu)域生(sheng)(sheng)態(tai)(tai)風險識別及(ji)防范。  

課(ke)題的(de)(de)最(zui)終目標(biao)是(shi)為實現太湖(hu)流(liu)域水(shui)生態(tai)健康(kang)管(guan)理和水(shui)生態(tai)環境(jing)功能分區管(guan)理提供科(ke)學和技術支(zhi)撐(cheng)，為太湖(hu)流(liu)域形成(cheng)水(shui)生態(tai)監控業務推進(jin)(jin)和應用(yong)能力(li)提供實踐支(zhi)撐(cheng)，并進(jin)(jin)一步(bu)推動管(guan)理上生物目標(biao)的(de)(de)確定，整體促進(jin)(jin)水(shui)質(zhi)目標(biao)管(guan)理向水(shui)生態(tai)健康(kang)管(guan)理的(de)(de)重大轉變(bian)。  

針對太(tai)(tai)湖流(liu)域(yu)由水質目(mu)標管理(li)向水生態(tai)(tai)健康管理(li)轉變、實施水生態(tai)(tai)環(huan)境功(gong)能分區管理(li)的發展趨勢以(yi)及(ji)流(liu)域(yu)水生態(tai)(tai)監測(ce)技(ji)術薄弱的現狀，“十二(er)五”期(qi)間，江(jiang)蘇省環(huan)境監測(ce)中心牽(qian)頭組織開(kai)展了“太(tai)(tai)湖流(liu)域(yu)（江(jiang)蘇）水生態(tai)(tai)監控(kong)系統建設與(yu)業務化運行示(shi)范(fan)(fan)”課題研究。課題分屬國家水體污染(ran)控(kong)制與(yu)治理(li)科(ke)技(ji)重大專項流(liu)域(yu)水污染(ran)防治監控(kong)預警技(ji)術與(yu)綜(zong)合示(shi)范(fan)(fan)主題太(tai)(tai)湖流(liu)域(yu)水環(huan)境管理(li)技(ji)術集(ji)成綜(zong)合示(shi)范(fan)(fan)項目(mu)。  

以江(jiang)蘇省(sheng)太湖(hu)流(liu)域(yu)為研究區域(yu)，由江(jiang)蘇省(sheng)環境(jing)監(jian)測(ce)中(zhong)心(xin)、常州市環境(jing)監(jian)測(ce)中(zhong)心(xin)、南京大學(xue)等單位(wei)組成的(de)課題組布(bu)設了120個(ge)(ge)點位(wei)，開展太湖(hu)流(liu)域(yu)水生態基礎(chu)調(diao)查(cha)，其中(zhong)太湖(hu)湖(hu)體29個(ge)(ge)、中(zhong)小型湖(hu)蕩(dang)20個(ge)(ge)、河流(liu)40個(ge)(ge)、上(shang)游水庫15個(ge)(ge)、上(shang)游溪流(liu)16個(ge)(ge)。  

課題組分(fen)別于2012年~2014年豐、平(ping)、枯不同水(shui)(shui)(shui)期(qi)對流域(yu)水(shui)(shui)(shui)生(sheng)(sheng)態(tai)現(xian)狀(zhuang)開展調查，獲得(de)流域(yu)層面的水(shui)(shui)(shui)生(sheng)(sheng)態(tai)基礎(chu)數據，包括浮(fu)游藻類、大(da)型(xing)底(di)棲動(dong)物(wu)、浮(fu)游動(dong)物(wu)、水(shui)(shui)(shui)生(sheng)(sheng)植被、水(shui)(shui)(shui)質生(sheng)(sheng)物(wu)毒性(xing)等及常(chang)規水(shui)(shui)(shui)質理化指標共約20萬個數據。  

在120個點位豐、平、枯(ku)3個水期生態(tai)調查數(shu)據的基礎上，經(jing)過科學篩選，課題組最終確(que)定流域水生態(tai)變化監測業(ye)務化運行監控點位39個，并于2014年(nian)~2015年(nian)開展(zhan)流域水生態(tai)監測業(ye)務化運行。  

此(ci)外，課題組還搜集整理了2008年(nian)(nian)(nian)~2015年(nian)(nian)(nian)太(tai)湖(hu)(hu)(hu)藍藻(zao)遙(yao)感影像數(shu)(shu)(shu)據(ju)，太(tai)湖(hu)(hu)(hu)周(zhou)邊17個氣象觀測站點2012年(nian)(nian)(nian)~2015年(nian)(nian)(nian)氣壓(ya)、風速、風向、氣溫、露點、降水(shui)量等(deng)氣象資料，太(tai)湖(hu)(hu)(hu)流域26條主要出入湖(hu)(hu)(hu)河流的氮、磷等(deng)監(jian)(jian)測數(shu)(shu)(shu)據(ju)，2008年(nian)(nian)(nian)~2015年(nian)(nian)(nian)太(tai)湖(hu)(hu)(hu)湖(hu)(hu)(hu)體(ti)的巡測數(shu)(shu)(shu)據(ju)（包括溶(rong)解(jie)氧(yang)、氨(an)氮、藻(zao)類(lei)密度(du)、高錳酸鹽指(zhi)數(shu)(shu)(shu)和葉(xie)綠素a等(deng)），太(tai)湖(hu)(hu)(hu)2006年(nian)(nian)(nian)~2015年(nian)(nian)(nian)浮(fu)游動(dong)物(wu)、浮(fu)游藻(zao)類(lei)及(ji)大(da)型底棲動(dong)物(wu)等(deng)全序列調查監(jian)(jian)測數(shu)(shu)(shu)據(ju)，梅(mei)梁(liang)湖(hu)(hu)(hu)2008年(nian)(nian)(nian)~2015年(nian)(nian)(nian)藻(zao)毒素監(jian)(jian)測數(shu)(shu)(shu)據(ju)，太(tai)湖(hu)(hu)(hu)湖(hu)(hu)(hu)體(ti)及(ji)流域省界(jie)、市界(jie)、入湖(hu)(hu)(hu)河流、出湖(hu)(hu)(hu)河流等(deng)河流水(shui)質自(zi)動(dong)監(jian)(jian)測數(shu)(shu)(shu)據(ju)，2010年(nian)(nian)(nian)~2015年(nian)(nian)(nian)太(tai)湖(hu)(hu)(hu)流域土地(di)利用類(lei)型遙(yao)感影像及(ji)解(jie)譯結果(guo)等(deng)基礎數(shu)(shu)(shu)據(ju)資料。  

2016年4月17日，《江蘇省(sheng)(sheng)太湖流(liu)域水(shui)生(sheng)態(tai)(tai)環境功能區(qu)(qu)劃(hua)（試(shi)行(xing)(xing)(xing)）》（以(yi)下簡稱《區(qu)(qu)劃(hua)》）得到江蘇省(sheng)(sheng)政府批復。為(wei)落實《區(qu)(qu)劃(hua)》，依(yi)托課題研究(jiu)成果，在確保科學性的基礎上，從業務(wu)化運行(xing)(xing)(xing)可行(xing)(xing)(xing)性的角(jiao)度，課題組編制(zhi)了《太湖流(liu)域（江蘇）水(shui)生(sheng)態(tai)(tai)健康(kang)評估技(ji)術規(gui)(gui)程(cheng)(cheng)（試(shi)行(xing)(xing)(xing)）》《水(shui)生(sheng)態(tai)(tai)健康(kang)監(jian)測(ce)技(ji)術規(gui)(gui)程(cheng)(cheng)淡(dan)水(shui)大型底棲(qi)無脊椎(zhui)動物（試(shi)行(xing)(xing)(xing)）》《水(shui)生(sheng)態(tai)(tai)健康(kang)監(jian)測(ce)技(ji)術規(gui)(gui)程(cheng)(cheng)淡(dan)水(shui)浮游藻類（試(shi)行(xing)(xing)(xing)）》3個(ge)技(ji)術規(gui)(gui)程(cheng)(cheng)，為(wei)《區(qu)(qu)劃(hua)》的實施(shi)提供技(ji)術支撐。  

成(cheng)果1  

建成(cheng)太湖水生(sheng)態管理決策支(zhi)持系統  

課題組(zu)以(yi)太湖流域(yu)水(shui)(shui)(shui)生(sheng)態(tai)(tai)系統健(jian)康監(jian)測與(yu)評價(jia)技術研究、指標與(yu)指標體系研究為基(ji)礎，整(zheng)合社會經濟、自然生(sheng)態(tai)(tai)、地理(li)空間(jian)等(deng)相關支撐數據(ju)，對水(shui)(shui)(shui)生(sheng)態(tai)(tai)健(jian)康監(jian)測和評價(jia)指標進行深度數據(ju)挖(wa)掘，基(ji)于(yu)GIS平臺建(jian)成能夠可視化(hua)展現太湖水(shui)(shui)(shui)生(sheng)態(tai)(tai)系統健(jian)康監(jian)控現狀(zhuang)和長期變化(hua)態(tai)(tai)勢以(yi)及水(shui)(shui)(shui)生(sheng)態(tai)(tai)環境(jing)各要素動態(tai)(tai)變化(hua)規律的太湖水(shui)(shui)(shui)生(sheng)態(tai)(tai)管理(li)決策支持系統。  

系統的功能體(ti)現在場景支(zhi)撐體(ti)系、研判支(zhi)撐體(ti)系、數(shu)據支(zhi)撐體(ti)系和業務支(zhi)撐體(ti)系4個方面。  

其中，場景支撐體系能夠(gou)實現(xian)藍藻水華、湖(hu)(hu)(hu)泛、物種(zhong)種(zhong)間關系等情景模(mo)(mo)擬，太湖(hu)(hu)(hu)湖(hu)(hu)(hu)濱區和湖(hu)(hu)(hu)心區生態(tai)系統模(mo)(mo)擬，太湖(hu)(hu)(hu)流(liu)域不(bu)同水生態(tai)環境功(gong)能區模(mo)(mo)擬，太湖(hu)(hu)(hu)流(liu)域生態(tai)系統動力學模(mo)(mo)型模(mo)(mo)擬，基礎(chu)地(di)理(li)信息供給(gei)和專題基礎(chu)信息供給(gei)等功(gong)能。  

研判支撐體系(xi)能夠實現太(tai)湖(hu)流(liu)(liu)(liu)域(yu)水生(sheng)態健康長(chang)期變(bian)化分析，太(tai)湖(hu)流(liu)(liu)(liu)域(yu)水生(sheng)態健康分析，太(tai)湖(hu)流(liu)(liu)(liu)域(yu)重大工程影響監(jian)測與評估(gu)，太(tai)湖(hu)流(liu)(liu)(liu)域(yu)水生(sheng)態健康監(jian)測與評價業務(wu)管理等功能。  

數(shu)據(ju)支撐體系涵蓋了水生(sheng)態健康(kang)監(jian)測數(shu)據(ju)、水環境監(jian)測數(shu)據(ju)庫(ku)(ku)、水生(sheng)態調查數(shu)據(ju)庫(ku)(ku)、生(sheng)態遙感監(jian)測數(shu)據(ju)庫(ku)(ku)和物種資源數(shu)據(ju)庫(ku)(ku)。  

業(ye)務(wu)支撐(cheng)體系(xi)主要實現太湖流(liu)域水生態(tai)(tai)監測(ce)數據管理、太湖流(liu)域水質(zhi)自(zi)動監控集成、太湖流(liu)域水環境監控和太湖流(liu)域生態(tai)(tai)調(diao)查(cha)物種資源管理等功(gong)能。  

成果2  

提出水生(sheng)態健康指數計算方法  

課題組基于太湖流域江(jiang)蘇片區不同類型(xing)水(shui)體共計120個(ge)斷面豐、平、枯3個(ge)水(shui)期翔實的(de)水(shui)質、生物(wu)學指標野外調查數(shu)據(ju)，采用“最(zui)佳(jia)可達條件法”確立了湖體、河流、湖蕩、水(shui)庫與溪流等不同水(shui)體的(de)清潔(jie)參照點。  

通過(guo)生(sheng)物(wu)完整性的技術思路，篩選確定了基于大型底棲動物(wu)和浮游植物(wu)的水(shui)生(sheng)態(tai)健康評估指標(biao)體系。  

隨著江(jiang)蘇省太湖(hu)流域水生態環(huan)境功能區劃的確定(ding)與落實(shi)，課題(ti)組在(zai)保證(zheng)太湖(hu)流域水生態健康(kang)評估指標(biao)體(ti)系科學性的基礎上，從后(hou)續長期業務(wu)化運行的角度出發，對(dui)形(xing)成的太湖(hu)流域水生態健康(kang)評估指標(biao)體(ti)系開展了簡(jian)化工作。  

最終，從水(shui)質(zhi)和(he)生(sheng)(sheng)物指(zhi)標(biao)兩個方面確定服務(wu)于太湖流域水(shui)生(sheng)(sheng)態環境(jing)功能區劃實施的太湖流域水(shui)生(sheng)(sheng)態健康評估指(zhi)標(biao)體系。  

其中，河(he)流(liu)水質綜(zong)合(he)理化指(zhi)(zhi)數(shu)(shu)包括(kuo)溶解(jie)氧、氨氮、高(gao)錳酸(suan)(suan)鹽指(zhi)(zhi)數(shu)(shu)、總(zong)(zong)磷(lin)和總(zong)(zong)氮5項指(zhi)(zhi)標(biao)。湖庫(ku)水質綜(zong)合(he)理化指(zhi)(zhi)數(shu)(shu)包括(kuo)葉(xie)綠素a、總(zong)(zong)磷(lin)、總(zong)(zong)氮、透明度(du)和高(gao)錳酸(suan)(suan)鹽指(zhi)(zhi)數(shu)(shu)5項指(zhi)(zhi)標(biao)。大(da)型底棲動物(wu)(wu)生物(wu)(wu)指(zhi)(zhi)數(shu)(shu)包括(kuo)軟體動物(wu)(wu)分(fen)(fen)類(lei)單(dan)元得(de)分(fen)(fen)、第1位(wei)優(you)勢(shi)種優(you)勢(shi)度(du)得(de)分(fen)(fen)和BMWP指(zhi)(zhi)數(shu)(shu)得(de)分(fen)(fen)3項指(zhi)(zhi)標(biao)。浮游植(zhi)物(wu)(wu)生物(wu)(wu)指(zhi)(zhi)數(shu)(shu)包括(kuo)總(zong)(zong)分(fen)(fen)類(lei)單(dan)元數(shu)(shu)得(de)分(fen)(fen)、生物(wu)(wu)密度(du)得(de)分(fen)(fen)和前(qian)3位(wei)優(you)勢(shi)種優(you)勢(shi)度(du)得(de)分(fen)(fen)3項指(zhi)(zhi)標(biao)。  

考(kao)慮到河流與湖(hu)(hu)庫(ku)生(sheng)境的(de)不同，課題(ti)組關注的(de)重點也(ye)有區別。課題(ti)組針對河流和(he)湖(hu)(hu)庫(ku)分別提出了水生(sheng)態健康指數的(de)計算方法(fa)。  

成果3  

形成太湖水生態監控業務化運行(xing)體系  

課題組以蘇(su)州市(shi)和(he)常州市(shi)為試點，形成了江蘇(su)省太湖流域(yu)水生(sheng)態監控業務化運行體(ti)系(xi)。體(ti)系(xi)包含管理(li)體(ti)系(xi)、技術方法(fa)標準(zhun)體(ti)系(xi)和(he)質量控制體(ti)系(xi)。  

管理體系確(que)定了省、市(shi)兩級(ji)環境監測部門在業務(wu)化運行(xing)中的(de)任務(wu)分工。  

技術方法標準體系明確了業務化運行(xing)過程中(zhong)的監測范圍、監測項目、監測頻次與時(shi)間、數(shu)據上報(bao)(bao)格式(shi)、數(shu)據上報(bao)(bao)方式(shi)、數(shu)據上報(bao)(bao)時(shi)間等。  

質量控制體系明確了物種鑒定的(de)質量要(yao)(yao)求(qiu)、浮(fu)游(you)植物和(he)底棲動物采樣(yang)的(de)質量要(yao)(yao)求(qiu)、浮(fu)游(you)植物和(he)底棲動物標本的(de)上(shang)報(bao)要(yao)(yao)求(qiu)、生境(jing)(jing)狀況描述(shu)要(yao)(yao)求(qiu)、生物環境(jing)(jing)狀況報(bao)告的(de)編寫(xie)要(yao)(yao)求(qiu)等。  

通(tong)過(guo)體系的運行(xing)，形(xing)成(cheng)了(le)省、市兩級業務化(hua)監(jian)測季報、年報、專題報等30余(yu)份。同(tong)時，獲取了(le)太湖流域魚(yu)類標(biao)本(ben)80余(yu)個、水生植物標(biao)本(ben)50余(yu)個、大型底棲動物標(biao)本(ben)150余(yu)個、浮游藻(zao)類標(biao)本(ben)150余(yu)個。  

成果4  

現(xian)場評估(gu)現(xian)場診斷(duan)同(tong)時預警  

針(zhen)對太湖流域(yu)水(shui)生態健(jian)康(kang)現(xian)場監(jian)測、診(zhen)斷和預警及(ji)現(xian)有水(shui)質監(jian)控未覆蓋地區的(de)(de)水(shui)生態監(jian)控需求，課題組根(gen)據太湖流域(yu)水(shui)生態健(jian)康(kang)狀況(kuang)的(de)(de)已有監(jian)測和評價指(zhi)標，及(ji)實驗室現(xian)有水(shui)生生物(wu)監(jian)測技術(shu)和污染物(wu)富集分(fen)析技術(shu)，篩選獲得(de)一系列(lie)適宜(yi)于野外應用的(de)(de)多層(ceng)次、多指(zhi)標監(jian)測技術(shu)和設備，并(bing)進(jin)行系統的(de)(de)一體化(hua)集成和優化(hua)。  

構建(jian)了可供野外(wai)獨(du)立應用(yong)的多功能水(shui)生態(tai)健(jian)康現(xian)(xian)場(chang)監測、診(zhen)斷和預(yu)警(jing)移動平臺，實現(xian)(xian)現(xian)(xian)場(chang)理(li)化(hua)數據和生態(tai)毒理(li)數據的智能化(hua)解析(xi)與(yu)風(feng)險預(yu)警(jing)。建(jian)立了水(shui)體(ti)生態(tai)健(jian)康現(xian)(xian)場(chang)評估(gu)和污染影響現(xian)(xian)場(chang)診(zhen)斷和預(yu)警(jing)方法體(ti)系。  

平臺(tai)集成的(de)(de)水(shui)(shui)質監測(ce)(ce)設備，可(ke)實現水(shui)(shui)溫、pH值(zhi)、溶解氧(yang)、化(hua)學需氧(yang)量、氨氮、總(zong)磷、砷、汞(gong)、鎘、鉛(qian)等指標的(de)(de)在線(xian)實時監測(ce)(ce)，便攜式毒(du)性(xing)(xing)測(ce)(ce)試(shi)儀(yi)實現水(shui)(shui)質急性(xing)(xing)毒(du)性(xing)(xing)的(de)(de)發光菌(jun)法測(ce)(ce)定(ding)，水(shui)(shui)生(sheng)(sheng)生(sheng)(sheng)物循環暴露缸測(ce)(ce)試(shi)裝置(zhi)實現水(shui)(shui)質急性(xing)(xing)毒(du)性(xing)(xing)的(de)(de)斑馬(ma)魚法測(ce)(ce)定(ding)。通過水(shui)(shui)質和(he)生(sheng)(sheng)物數據匯總(zong)、分(fen)析(xi)和(he)發布，實現水(shui)(shui)生(sheng)(sheng)態健康(kang)現場(chang)監測(ce)(ce)、診斷和(he)預(yu)警。  

移動(dong)(dong)平(ping)臺的(de)方案(an)設(she)計及所需監(jian)測儀(yi)器均為自(zi)行開發，采(cai)(cai)用高(gao)(gao)(gao)精(jing)度新進樣(yang)裝置和精(jing)確的(de)進樣(yang)系(xi)統，穩定性高(gao)(gao)(gao)﹑分析高(gao)(gao)(gao)效。儀(yi)器直接進行樣(yang)品處理，由PLC軟(ruan)件(jian)控(kong)制，消解的(de)溫度和時間可(ke)控(kong)。實(shi)際試劑用量(liang)較少(shao)﹑試劑殘留少(shao)﹑運營維(wei)護成本低。具有儀(yi)器全自(zi)動(dong)(dong)采(cai)(cai)集水樣(yang)、儀(yi)器故障自(zi)動(dong)(dong)報警、斷(duan)電后自(zi)動(dong)(dong)恢復等優(you)點(dian)。提(ti)供多(duo)路標準接口，可(ke)實(shi)現(xian)遠程遙控(kong)遙測﹑人性化設(she)計﹑操作簡單、性能(neng)穩定。  

針對環境(jing)監(jian)測(ce)(ce)(ce)在(zai)湖泊(bo)浮游生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)及(ji)底棲(qi)(qi)動物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)監(jian)測(ce)(ce)(ce)方面工作效率(lv)不高(gao)、難以開展標(biao)準化(hua)質量管(guan)理(li)工作的現狀，基(ji)于(yu)DNA生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)條形(xing)(xing)碼(ma)技術，平臺研發了DNA鏈(lian)式擴增技術，快(kuai)速(su)(su)識別(bie)湖泊(bo)浮游生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)及(ji)底棲(qi)(qi)動物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)的技方法(fa)術，建立(li)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)種分子識別(bie)標(biao)準方法(fa)和關鍵物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)種DNA識別(bie)信息數(shu)據庫，在(zai)太湖流域開展業(ye)務化(hua)應用示范并(bing)建立(li)質量保證技術體(ti)(ti)系(xi)，形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)能(neng)替代傳統形(xing)(xing)態學方法(fa)進行湖泊(bo)浮游生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)及(ji)底棲(qi)(qi)動物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)快(kuai)速(su)(su)鑒(jian)定和監(jian)測(ce)(ce)(ce)的技術體(ti)(ti)系(xi)，提高(gao)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)監(jian)測(ce)(ce)(ce)速(su)(su)度、降低監(jian)測(ce)(ce)(ce)成(cheng)(cheng)本(ben)、提高(gao)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)監(jian)測(ce)(ce)(ce)質量，為流域水生(sheng)(sheng)態系(xi)統監(jian)測(ce)(ce)(ce)和管(guan)理(li)提供技術支撐。  

平臺研(yan)發了(le)水華在線監測(ce)(ce)設備，可在流(liu)動監測(ce)(ce)車上進行實時作業。這一(yi)(yi)系統克服了(le)一(yi)(yi)般(ban)成(cheng)像(xiang)儀器中的(de)(de)運動拖尾和顯微成(cheng)像(xiang)景深小的(de)(de)局限性，從而在高通量(liang)進樣(yang)條件下(xia)，能夠確保圖片的(de)(de)高分辨率，可以對水樣(yang)中的(de)(de)所有浮游植物細胞(bao)進行成(cheng)像(xiang)，光學分辨率約為0.75μm，可有效探測(ce)(ce)到濃度非常低的(de)(de)種群。  

設(she)備還(huan)能(neng)避免水體中泥沙等無機顆粒的干擾，在高(gao)濁度(du)(du)水體中也能(neng)夠準確進(jin)行細胞(bao)計數。設(she)備由激(ji)光器、相(xiang)(xiang)機、黑盒子及進(jin)樣系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)4個(ge)單元組(zu)成(cheng)，4個(ge)單元相(xiang)(xiang)對(dui)獨立，有(you)利(li)于(yu)安(an)裝調試。相(xiang)(xiang)對(dui)于(yu)光學平板，系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)中心高(gao)度(du)(du)僅為45mm，有(you)利(li)于(yu)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)的穩定性。系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)采(cai)用微型電(dian)磁泵進(jin)行連(lian)續穩定進(jin)樣，配備兩臺(tai)微泵，一臺(tai)用作進(jin)樣，一臺(tai)用作清洗。  

成(cheng)果(guo)5  

 對重大(da)引水(shui)工程生(sheng)態效應(ying)進行跟蹤評(ping)估  

課題組以總氮、總磷(lin)、硝酸(suan)(suan)鹽(yan)氮、硅酸(suan)(suan)鹽(yan)、高(gao)錳(meng)酸(suan)(suan)鹽(yan)指數、葉綠(lv)素a和(he)總有機碳為敏感水質指標(biao)，浮游藻(zao)類(lei)組成為生(sheng)物指標(biao)，開展(zhan)望虞河引(yin)水工程生(sheng)態效應跟蹤(zong)監測。  

根據太湖(hu)流域引水(shui)工(gong)程生(sheng)態(tai)(tai)(tai)效(xiao)應(ying)的(de)基(ji)礎(chu)調查(cha)數據，基(ji)于數據的(de)空間插值分(fen)(fen)析、聚類(lei)分(fen)(fen)析、多(duo)維尺度分(fen)(fen)析、相(xiang)似性(xing)分(fen)(fen)析及空間二維排序等(deng)結(jie)果，同時考慮監測點(dian)(dian)位的(de)空間分(fen)(fen)布與生(sheng)態(tai)(tai)(tai)功能，篩(shai)選了能夠(gou)反映示范區水(shui)生(sheng)態(tai)(tai)(tai)效(xiao)應(ying)的(de)代表(biao)性(xing)監測點(dian)(dian)位，形成引水(shui)工(gong)程生(sheng)態(tai)(tai)(tai)效(xiao)應(ying)跟蹤監測點(dian)(dian)位的(de)優化方案。  

課題組基于(yu)基礎調查數據，篩選總(zong)氮、總(zong)磷、硝態氮和葉綠(lv)素a作(zuo)為(wei)引水(shui)工程(cheng)(cheng)生(sheng)態效應(ying)評(ping)估的敏(min)感水(shui)質理化指標(biao)，藍藻門、綠(lv)藻門和硅藻門浮游(you)藻類(lei)作(zuo)為(wei)引水(shui)工程(cheng)(cheng)生(sheng)態效應(ying)評(ping)估的敏(min)感生(sheng)物指標(biao)，確立(li)空(kong)間(jian)插值分(fen)析(xi)法(fa)、聚(ju)類(lei)分(fen)析(xi)、多維尺度(du)分(fen)析(xi)、相似性分(fen)析(xi)及空(kong)間(jian)二維排序分(fen)析(xi)為(wei)引水(shui)工程(cheng)(cheng)生(sheng)態效應(ying)評(ping)估的主要(yao)方(fang)法(fa)。  

完成(cheng)太湖(hu)湖(hu)體清(qing)淤(yu)(yu)(yu)工程實施(shi)時間和(he)范圍(wei)及清(qing)淤(yu)(yu)(yu)施(shi)工方(fang)等(deng)資(zi)料的(de)收集與整理，從水質、底泥(ni)理化組(zu)成(cheng)和(he)底棲動物(wu)組(zu)成(cheng)變化等(deng)方(fang)面，開展清(qing)淤(yu)(yu)(yu)工程生(sheng)態效應跟蹤監(jian)測(ce)。基于監(jian)測(ce)實際情(qing)況，確定(ding)(ding)生(sheng)態清(qing)淤(yu)(yu)(yu)工程影響的(de)監(jian)測(ce)點位，并(bing)進一(yi)步確定(ding)(ding)監(jian)測(ce)點位的(de)空間距離。  

課題組選擇(ze)水下光(guang)強、底泥營養鹽含量為(wei)清(qing)淤實施(shi)的生(sheng)態效應評估敏感(gan)指標，選擇(ze)群落(luo)(luo)豐富度、群落(luo)(luo)種類(lei)個體組成、營養級組成和生(sheng)物(wu)(wu)耐污(wu)能力(li)4類(lei)16個生(sheng)物(wu)(wu)參數(shu)作為(wei)太湖(hu)生(sheng)態清(qing)淤影響分析的參數(shu)。  

參數(shu)主要包括多(duo)樣性指(zhi)數(shu)、物(wu)(wu)(wu)種豐(feng)富度(du)、均勻度(du)指(zhi)數(shu)、總(zong)分(fen)類單(dan)元(yuan)數(shu)、甲殼動物(wu)(wu)(wu)和(he)軟(ruan)體(ti)(ti)動物(wu)(wu)(wu)分(fen)類單(dan)元(yuan)數(shu)、蛭(zhi)綱分(fen)類單(dan)元(yuan)數(shu)、軟(ruan)體(ti)(ti)動物(wu)(wu)(wu)分(fen)類單(dan)元(yuan)數(shu)、甲殼動物(wu)(wu)(wu)和(he)軟(ruan)體(ti)(ti)動物(wu)(wu)(wu)占(zhan)總(zong)體(ti)(ti)的(de)比(bi)例(li)（%）、總(zong)密(mi)度(du)（ind/m2）、蛭(zhi)綱占(zhan)總(zong)體(ti)(ti)的(de)比(bi)例(li)（%）、軟(ruan)體(ti)(ti)動物(wu)(wu)(wu)占(zhan)總(zong)體(ti)(ti)的(de)比(bi)例(li)（%）、寡(gua)毛(mao)綱占(zhan)總(zong)體(ti)(ti)的(de)比(bi)例(li)（%）、水(shui)絲(si)蚓(yin)占(zhan)總(zong)體(ti)(ti)的(de)比(bi)例(li)（%）、搖蚊占(zhan)總(zong)體(ti)(ti)的(de)比(bi)例(li)（%）、寡(gua)毛(mao)類密(mi)度(du)（ind/m2）、蛭(zhi)綱密(mi)度(du)（ind/m2）等，以揭示環境的(de)改變對底棲(qi)動物(wu)(wu)(wu)群落結(jie)果和(he)功能(neng)的(de)影響。

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