水体营养状态遥感评价指标研究

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1、/K体营养状态遥感评价指标研究殷飞吉林农业科技学院摘要：利用遥感技术进行水体营养状态评价具有很强的优势，是目前学者研究的重点之一。主要分析了水体营养状况常规的评价指标，进而针对叶绿素和悬浮物的光学特性，研究了各常规评价指标与遥感评价指标的统计关系，对应用遥感评价水体状态有重要的意义。关键词：水质评价;营养状态;遥感评价;作者简介：殷飞(1982一)，男，山西阳高人，硕士研究生学历，讲师，主要从事水利水电工程教学工作。基金：吉林农业科技学院青年基金项H(2015214)0引言水体的富营养化是由于人类生产和生活所产生的大量含氮、磷和无机营养物等进

2、入湖库等天然缓流水体，从而引起蓝藻和红藻的迅速繁殖，造成水体水质恶化，鱼类和其他水生生物大量死亡的现象。在正常条件下，湖泊会由贫营养湖泊发展为富营养湖泊，不过这一历程需耍很长的时间，儿万年甚至儿十万年不等。但是由于人为的破坏，富营养化的过程化将大大加速，导致水体发臭从而极大影响生态环境和人居环境的改善。因此，富营养化水体的防治不但要对其指标进行实时的动态监测，而且要对营养状况进行正确的评价。只有进行准确的评价，j能为湖库等水体的富营养化的防治提供科学的理论依据。遥感技术異有能够宏观、大规模获取水体信息的特点,因此建立基于遥感技术的富营养化评价

3、指标，对于提高水质评价的时效性和宏观性具有重要的现实意义。1湖库水体营养状况常规评价指标反映湖库营养状态的评价指标很多，但是不同的W家均把总磷、总氮和叶绿素设置为评价的必选指标，其它指标如透明度、溶解氧、化学需氧量等指标只是部分W家所使用。结合我国湖泊富营养化的评价标准指标，着重介绍以下五个指标叶绿素a（CHL-a）、总氮（TN）、总磷（TP）、透明度、化学需氧量（COD）。1.1叶绿素叶绿素是植物光合作用屮的最主要、最丰富的的色素，是浮游生物和初级生产力分布的重要指标，它在藻类物质中所占的比例比较稳定，能够对水色、水质产生显著的影响，经常以

4、其浓度来衡量藻类生长的繁茂程度和水体富营养化，对水体环境研宄具有重大的现实意义；因此监测叶绿素浓度是水质监测与评价中的主要项目之一。1.2总氮总氮，简称为TN，是水体中各种形态的无机氮和有机氮的总和。如果受纳水体进入大量的含氮物质造成大量微生物的繁殖，将会导致富营养化状态的出现。因此是衡量水质的重要指标之一。水质总氮的测定方法主要有:碱性过硫酸钾紫外分光光度法和气相分子吸收光谱法。总磷，是无机态和有机态形式存在的磷的总和。过量的磷使其藻类迅速繁殖导致湖泊发生富营养化，从而造成水体污染。它的含量以每升水样中所含得磷的数量,以mg计。主要的测定总

5、磷浓度的方法:钒钼磷酸比色法、钼-锑-钪比色法、氯化亚锡法。1.4透明度透明度，是评价富营养化的指标之一。纯水是无色透明的，如果水体中的悬浮物和浮游生物增多，将会使水体的透明度降低，从而影响水体的感官特性和水生生物的正常生活。主要的测定方法为塞克盘法:拿一个直径25cm的白色圆盘，沉到湖中，注视着它，直至看不见为止。这时圆盘下沉的深度，就是湖水的透明度。1.5化学需氧量化学需氧量是化学氧化剂氧化水中有机污染物时所消耗的氧化剂量，消耗量越多表明水中有机污染越多，因此它是表示水质污染程度的一个重要指标。在河流污染的研宄中，它是一个重要的而iL能较

6、快测定的水质指标参数，常以符号COD表示。主要的测定方法:重铬酸盐法、高锰酸钟法、分光光度法、快速消解法、快速消解分光光度法。2湖库水体营养状况遥感评价指标研宄表明，总氮、总磷、化学需氧量与水质遥感指标中具有显著光学特性的叶绿素存在显著的和关关系，而透明度与悬浮物存在数学的统计关系，因此利用以上的数学关系就可以将总氮、总磷、化学需氧量等指标转化为叶绿素和悬浮物来进行分析计算，进而对湖泊水体的营养状况进行遥感评价。2.1总氮、总磷与叶绿素的关系研宄发现，总氮含量、总磷含量与藻类繁茂有着比较密切的关系，但是磷的作用远远大于氮，含量不很高时就可以引

7、起富营养化。夏、秋季比较明显，而春、冬季，则相对不显著。孙鸿烈通过对叶绿素的与总氮、总磷的相关分析，研究表明U1，总氮、总磷的相关系数分别达到0.96和0.9，经检验表现均为相关显著，具体的相关公式为:CHLa=-8.5(TN)+11.5CHLa=-10.7(TP)+329.8公式中:CHLa为叶绿素的浓度，单位为毫克/升;TP、TN分别为总磷、总氮浓度，单位为毫克/升。王俊的研究表明位1:南太湖水体中CHL-a含量与TN浓度的关系存在显著的季节差异，当N/P在l(f25之间时，南太湖总氮、总磷浓度及氮磷比与chu含量呈显著的正相关，赵汉取m

8、的研究得出同样的结论。而陈永根U1研究表明太湖叶绿素a含量与TN、TP浓度的关系存在显著的空间差异，且TN、TP浓度较低时呈正相关正，较高时呈负相关。2.2化学需氧