南京大学环境学院硕士生中期考核汇报

王炳权 MG1025027环境规划与管理

指导老师：钱新 教授

• 学习情况：按学校规定修完要求课程。• 参与项目： 江苏省环保科研课题

砷污染状况的监测及预警研究 水专项监控预警主题

控制单元水质目标管理技术研究太湖流域水环境风险评估与预警技术示范

国家重点基础研究发展计划（ 973 ）水华蓝藻原位生长和输移聚集的全湖过程与驱动机制

开题汇报

气候变化对太湖蓝藻水华暴发的影响研究

汇报内容• 选题背景• 国内外研究现状• 问题提出• 技术路线• 预期成果• 时间安排• 论文提纲

选题背景 太湖蓝藻问题是太湖流域的

一个顽疾 气候变化对于蓝藻水华的形

成和暴发可能具有促进作用（ Paerl and Huisman, 2008 ）

太湖蓝藻问题变得更加复杂因此，厘清气候变化对太湖蓝藻水华的形成与暴发究竟有多大的影响，对于采取合理有效的管理手段和工程措施应对愈加棘手的太湖蓝藻问题具有重要的指导意义。

图片来源：http://www.unc.edu/ims/paerllab/research/taihu/

国内外研究现状国内外关于这个议题的研究主要分为两类： 一类是从蓝藻的生活习性出发，通过分析

气候变化或者是气候变化对水体的水文条件的改变对于蓝藻的可能影响，从而推论气候变化对于蓝藻暴发的影响。

一类是从长时间的气象数据和蓝藻暴发资料出发，利用统计的方法，发现气候变化与蓝藻暴发之间的关系。

上图为控制蓝藻暴发的环境过程，包括人为管理手段和气候变化的影响（ Paerl et al., 2011 ）

作者年份 气象数据 蓝藻暴

发资料研究方

法 结论 结论共同点

王成林等

2010年

东山站、吴中站、无锡站、宜兴站 4个站 47年 (1961——2007 年 ) 的气象数据

（气温，风速，降

水量）

相关文献

小波变换

相关性分析

气温： 80 年代中期跃变，后逐年升高， 2003 年开始有下降趋势。

风速： 70 年代以后发生跃变，后逐年下降。

降雨量： 70 年代初发生跃变，后逐年增加， 90 年代以后又逐年下降。

20 世纪 90 年代以后，气温、风速、降水变化都较大，而且都有利于蓝藻的生长和水华的形成。

1. 气温 80 年代中后期开始升高（王的结果表明 2003年后有回落，商并未有类似结果）。2. 降雨量 70到 80 年代开始升高， 90到 00 年代开始下降，并且下降的趋势一直保持到现在。3. 上述的气候变化（ 90 到00 年代）对于蓝藻暴发都有促进作用，相关的蓝藻暴发的资料也都表明在这一时段蓝藻暴发呈现明显的增加趋势。

商兆堂等

2010年

东山站、苏州站、无锡站、宜兴站 4个站 47年 (1961——2007 年 ) 的气象数据

（气温，日照，降

水量）

国家卫星气象中心的观测资

料

线性回归

突变点分析

（累积距平计算方法）

气温：突变点可能为 1989 年 降水量：突变点可能为 1979 年 日照：突变点可能为 1999 年1979—1999 年是温、光、水变化规律发生改变的时期。 2000 年后，气候发生了异常变化，主要表现为年平均气温升高更加明显，年累计降水量由增加趋势转变为减少趋势，年累计日照时数由减少趋势转变为增加趋势。这些气候变化都有利于蓝藻水华的暴发。

现有研究不足从蓝藻的生活习性出发，推论出的气候变化对蓝藻暴发的影响只能是一些假说，还需要现实的监测结果的支持，而且即使有监测结果的支持，也难以明确气候变化对蓝藻暴发影响的具体程度。从长时间的气象数据和蓝藻暴发资料出发的统计分析，虽然得出了气候变化的逐年趋势与蓝藻暴发的逐年趋势相一致的结论，但是，考虑到太湖的营养盐水平的变化情况，依然无法说明气候变化在蓝藻暴发中起到的作用有多大。

（ Ye et al. ， 2010 ）

问题提出• 太湖流域气候变化的趋势是什么？• 太湖的营养盐水平的变化与太湖流域的气

候变化对太湖蓝藻暴发的协同影响模式是怎样的？

文献查阅，数据收集

营养 + 气候协同影响模式

气候变化趋势分析

营养水平变化分析

蓝藻暴发预测蓝藻防治建议

气温变化分析日照变化

分析

降雨量变化分析

风速变化分析

总氮变化分析

总磷变化分析

以月为分辨率将数据整理成一个

个元组数据

年 .月 . 监测点 |TN|TP| 温度 |日照 | 风速 | 降雨量 | 蓝藻数量 |蓝藻比例

营养水平，气象水平分级

不同营养水平下，气候变化对蓝藻暴发的影响

分析

不同气象水平下，营养水平变化对蓝藻暴发的

影响分析

数据结构

预期成果• 完成不同时段太湖营养水平以及太湖流域气

象水平的分级评定，使得对太湖过往的营养状况的变化和太湖所经历的气候变化有更深入的洞见。

• 确定太湖营养水平变化以及太湖流域气候变化对太湖蓝藻暴发的协同影响模式。

• 预测太湖蓝藻未来的发展趋势，为太湖蓝藻暴发的防治提供合理建议。

• 完成毕业论文，并发表学术论文 1—2篇。

时间安排时间

内容

第一阶段 第二阶段 第三阶段

2011.07-2011.09

2011.10-2011.12

2012.01-2012.02

2012.03-2012.05

2012.06-2012.08

2012.09-2012.11

2012.12-2013.02

2013.03-2013.05

文献查阅数据收集

数据整理

协同影响模式确定

气候变化分析

营养水平变化分析

蓝藻暴发预测

蓝藻防治建议

论文撰写

论文提纲一 绪论1.1 选题背景1.2 研究目的及意义1.3 研究内容与方法1.4 研究技术路线二 文献综述2.1 基于蓝藻生长规律的理论研究2.2 基于历史资料的统计分析研究2.3 现有研究存在问题三 研究区概况及数据收集3.1 研究区概况3.2 气象数据收集3.3 营养盐数据收集3.4 蓝藻数据收集

四 太湖蓝藻暴发协同影响模式4.1 营养水平分级结果4.2 气象水平分级结果4.3 蓝藻暴发协同影响模式五 太湖历史数据趋势分析5.1 气候变化分析5.2 营养盐水平变化分析六 太湖蓝藻暴发的预测与管理建议6.1 蓝藻暴发预测 6.2 蓝藻防治建议七 结论与展望7.1 结论7.2 展望参考文献

谢谢！敬请各位老师批评指正！