1971～200O年间安大略省基拉尼公园里的甲壳类浮游动物群落从酸化水体中得到恢复:pH6作为恢复的目标

尽管大气中SO2- 4的沉降减少,地表水的酸度也因此降低,但尚未记录到广泛的生物从酸化中恢复过来.本文通过考察1971～2000年间加拿大安大略省基拉尼公园的46个湖泊甲壳类浮游动物种的丰富度(物种数目)和组成的时间变化趋势,来估计由于水质有了重大改善即pH现在＞6后湖泊中生物的恢复程度,并与其他两组(从未酸化的湖泊和仍然酸化的湖泊[pH＜6])作比较.在这三组湖泊中,物种丰富度的时间趋势无法加以区别,物种丰富度的变化也不能说明恢复的程度.对比之下,在pH值增加到6以上的湖泊中,其浮游动物群落的组成(以物种多度的多变量指数表征)则有所变化,从"损害"状态返回到了中性湖泊的典型状态.在酸性湖泊也记录到浮游动物组成有某些恢复.虽然仍为酸性,这些湖泊的pH水平已经升高.基拉尼省公园里甲壳类浮游动物恢复的程度和速度为北美和欧洲其他酸化地区的将来预示了光明的前景.     

加拿大地盾湖泊中的沿岸小型甲壳动物(枝角目和桡足亚纲)酸化指示种

在过去两次间隔10年的加拿大地盾湖泊调查中,我们确定了一些沿岸小型甲壳动物的酸性指示种.我们总共发现了90种其丰度在非酸性湖中比在酸性湖中高出几倍的枝角目动物和桡足亚纲动物.在这两次调查中非酸性湖泊的动物群有所变化.1987年的调查中使用了活动捕集器,比在后来的、拉网式的调查中捕到的沿岸生物种类多.这两次调查中均在酸性湖泊中发现了类似的动物群,并找到了几个很好的指示种.例如,Acanthocycops vernalis只存在于pH值小于6的湖泊中.Sinobosmina sp.是常见物种,但只存在于pH值大于4.8的湖泊中.Tropocyclops extensus(近剑水蚤属)、Mesocyclops edax和Sida crystallina(晶莹仙达蚤)比较常见,但只存在于pH值大于5的湖泊中;而Chydorus faviformis(盘肠蚤属)只存在于pH值大于5.9的湖泊中.在两次调查活动中均接受调查的3个湖泊中,这些酸性指示种在从酸化中复原的早期阶段进行的测定中显示出较好的前景.     

美国湖泊和河流中的酸性源

根据美国地面水调查(NSWS),地面水酸性(酸中和容量[ANC]≤0)的可能来源可分为三类:①有机主导水;②流域硫酸盐主导水;③沉积物主导水.这种分类方法对于将地面水分成各种化学类别是有用的工具.据估计,75%的酸性湖泊和47%的酸性河流主要是由来自沉积物的酸性阴离子造成的.约有1/4的酸性湖泊和河流,有机酸是酸性源,在剩下的26%的酸性河流中,酸性矿物排放的硫酸盐是主要酸性源.     

酸性矿山排水污染的水库水体酸化特征

矿业开发产生的酸性排水导致下游水体酸化,严重破坏水域生态平衡. 以受酸性矿山排水(Acid Mine Drainage,AMD)影响的水库水体为研究对象,通过对水库表层水、界面水和沉积物孔隙水中水质参数的变化进行分析,探讨水库水体酸化特征. 结果表明:表层水、界面水pH分别为3.22～3.38和2.70～3.02,水库上覆水体严重酸化,沿沉积物剖面向下酸化程度逐渐减弱;上游AMD在水库水体中存在自然净化过程,而表层沉积物可再次提高上覆水体酸度;沉积物孔隙水ρ(SO₄2-)极高(0.29～11.85 g/L)且在垂向剖面上变化波动较大,可能与沉积物中次生矿物的形成转化、季节及其他外界条件的变化有关.      

酸性潮湿土壤与鸟类的营养关系

酸性潮湿土壤对鸟类营养关系的较大影响表现在三方面:减少鱼类,改变捕食与被捕食关系,减少对酸性敏感的无脊椎动物。若干有效的考查研究表明:许多迁移性鸟类可能在其繁殖季节受到酸雨的有害影响。在酸性水中的鱼类减少,致使食鱼性幼鸟的食物总量下降。虽然食鱼性的优势鸟类还能继续在那些因酸化使鱼类的密度正逐渐下降的湖泊或江河边繁殖,但却因食物的减少受到很大的     

大气酸化和实验酸化的北方湖泊中石生藻类群落的复原能力

藻类群落对恢复中酸化湖泊的环境变化具有高度响应性.本文比较了北方湖泊的石生藻类群落从大气酸化(安大略省基拉尼公园)和实验酸化(南302湖,安大略省实验湖泊区)的化学恢复,以评价严重酸化的时空尺度对分类学复原能力(即恢复速率)的影响.复原能力以经过典型对应分析(CCA)湖泊在pH恢复过程中的排序空间上的位移来表示.基拉尼湖泊的复原能力相对而言几乎可以忽略,说明南303号湖8年时间酸化实验对生物恢复的影响要弱于几十年来的大气酸化作用.溶解性有机碳、溶解性无机碳以及钙的增长很好地解释了恢复过程中的酸化湖泊的石生物种丰度的时间变化.南302湖中观察到了相反的分类学复原能力和抗性的轨迹(抗性指扰动后自原来状态的偏离),显示在恢复和酸化过程中影响石生物种的生态因子随相应的pH值不同而不同.本文的发现揭示了在对严重酸化湖泊的生态系统恢复建立模型时,一定要考虑扰动的时空尺度以及引起恢复和酸化轨迹差异的生物滞后响应.     

湖泊沼泽的酸性化和富营养化严重

自1986年国际湖泊沼泽环境委员会成立以来,世界各地的科学工作者先后调查了251个湖泊沼泽,结果说明,世界各地湖泊沼泽的酸性化和富营养化污染已日趋严重。 酸性化严重的是包括北欧与加拿大北部的北半球高纬度地带,出现这一情况的原因是NO_x和SO_x造成的酸雨。瑞典约数以千计的小湖泊沼泽的pH值平均为4.3左右,一般生物无法栖息,已设法投放石灰进行中和。正在发展工业化的南半球的巴西,出现酸性化的可能性也很高。     

酸雨对水生生态的影响

1.前言最近的研究指出,美国,特别是美国东北部的雨雪pH值已降低到4.0～5.0。由于酸雨造成的湖泊河流水质酸化,已经消灭了那里的许多对酸敏感的水生生物种群,并减少了第一生产者(即绿色植物)的产量和破坏了酸化湖泊中的营养食物网络。通过实验室、温室和田间试验,研究了酸雨对谷物与蔬菜等农作物的直接与间接影响情况,虽然有少数研究报告认为,某些酸性沉降物对谷物反而可能有别,但多数报告认为,酸性沉降物对农作物、水生物,建筑材料和文物古迹都是有害的,而且酸性沉降物对人体也可能有影响,尽管这种影响     

磷酸盐肥料可使湖泊酸化逆转

磷酸盐肥料可使湖泊酸化逆转英国的研究人员表明在酸性湖泊中加入少量磷酸盐肥料可增加生物产率，并使湖泊ｐＨ回到酸化前水平。Ｌａｎｃａｓｔｅｒ大学环境科学教授ＷｉｌｌｉａｍＤａｖｉｓｏｎ和博士生ＮｅｉｌＪ．Ａ．Ｅｄｗａｒｄｓ以及设在Ａｍｂｌｅｓｉｄｅ的淡水...     

加拿大安大略省基拉尼湖酸化恢复的动态模拟

20世纪的大部分时间里,由于附近的萨德伯里冶炼厂的硫排放,致使基拉尼省立公园内湖泊的酸性物质沉降一直处于较高的水平.目前,这个大型点源的硫排放量已降到上世纪60年代的10%左右.由于排放量减少,基拉尼湖的水质已发生了很大的变化,尤其是硫、铝和钙的浓度明显降低.本文在对基拉尼公园3个湖泊的酸化研究中,采用了动态酸化模型(MAGIC).这3个湖泊各自具有不同的缓冲能力和响应时间,代表了快速、中速和慢速酸化恢复的3种情况.经过对模型校正,使其与现场观测数据相匹配,并针对未来硫沉积减少的4种情况进行了酸化恢复预测.结果表明基拉尼湖的水质还有很大的改善潜力.不同湖泊的恢复时间差异很大.对于响应最慢的湖泊,在沉积量减少后,物质的组成和化学性质的稳定可能需要几十年时间.     

一个从酸化和金属污染中恢复的湖泊历史悠久的水蚤属(Daphnia)群落的重现

通过综合采用古湖泊学技术和分子遗传技术重现汉纳(Hannah)湖--个从工业酸化、金属污染及动物灭绝中恢复的湖泊--中水蚤属(Daphnia)群落组成的长期型式.像许多浮游动物一样,水蚤属可以产出能生存几十年,甚至一百年以上的滞育卵.然而,过去20年D.mendotae在汉纳湖中的出现可能是从其他附近湖泊扩散的结果,而不是从沉积物卵库移居而来的.我们利用聚合酶连锁反应(PCR),单股构象多形现象(SSCP)以及排序进行的成因测试结果表明,D.mendotae滞育卵在过去250年沉积物记录中没有发现,在该地区金属冶炼作业之前,该生物群落由D.pulicaria控制.在湖泊化学复原之后这一物种的变化与早期湖泊酸性的历史变化一致.在汉纳湖的整个远古历史中,环境波动可能决定了群落组成.将这一分子一古湖泊学方法扩展到其他湖泊应该有助于更准确地阐述生物复原过程.     

前工业时期的大气污染:它对于对酸性物质敏感的瑞典湖泊的Ph值来说是至关重要的吗?

在瑞典,自20世纪中期以来,酸雨引起了大面积表层水的酸化.矿物燃料的燃烧和金属的生产中硫的排放是酸性物质积累的主要来源.在公众的意识中,酸性物质的积累是与工业时期有密切关系的,尤其是过去的50年.然而,在对湖水沉积物分析的基础上对湖水pH值的演变与大气污染的研究已经表明了从长远来看的重要性.在这里,使用沉积物的记录资料,我们提出了一个概念性的观点,即大规模的大气酸性积累,至少从中世纪开始就已经对环境产生影响.硫的来源是前工业时期的采矿业和金属工业,这些产业从硫化物矿砂中提取银、铅和其它金属.在瑞典南部这种早期过度的硫的积累并没有引起表层水的酸化;相反的、引起了水的碱化,即湖泊的pH值和生产力的增加.我们提出的作用机制是,过量的硫引起了流域土壤中快速的阳离子交换,改变了湖水中的铁-磷循环,在此循环过程中释放出磷,增加湖水的生产力.     

瑞典中部法伦地区1000年铜生产对环境的影响

瑞典中部的法伦地区在铜生产过程中向大气中排放二氧化硫(SO2)和金属的历史至少有1000年.在17世纪,排放达到高峰,当时,法伦地区铜产量占世界铜供应量的2/3.因此,该地区为研究酸沉降和金属污染的长期效应,包括随后3个世纪降低二氧化硫排放和金属沉降的恢复提供了一个难得的机会.本文对当地二氧化硫的排放进行了1000年的回顾,估算了二氧化硫的大气浓度和干沉降,及对土壤和湖泊的酸化和金属污染.尽管长期以来二氧化硫的沉降超过了临界负荷,但土壤酸化仅局限于矿区西北和东南12km污染最严重的范围内.根据湖泊沉积物中的硅藻分析,14个湖泊中仅有8个为酸化型(0.4～0.8pH单位).可能是由于大量的硫酸盐仍然累积在土壤中,以及土地利用方式发生了变化,这些湖泊目前仍处于酸化状态.     

利用修复试验了解在酸化压力下的鱼类种群的恢复动态

我们的生态修复试验涉及放养两种本地的游钓鱼品种湖鳟(Salvelinus namaycush)和小口黑鲈(Micropterus dolomieu),结合最近的鱼类群落调查,研究了加拿大安大略省萨德伯里和基拉尼附近酸化湖泊中的鱼类种群的恢复动态.在两个品种之间,种群恢复率有差异.在品种丰富的湖泊中引进的湖鳟恢复得慢,其生长显得较慢、存活率较低和群体补充延迟.相反,小口黑鲈能在品种丰富的湖泊里迅速繁殖.随着水质的恢复和放养鱼开始产卵,小口黑鲈的自然补充群体的生物量在5年之内增加到了参考湖泊的水平,而湖鳟的自然补充群体的生物量在水质恢复和成鱼产卵后5～15年内仍然停留在参考湖泊的水平以下.我们记录到游钓者把小口黑鲈引进了受酸化损害的湖鳟湖泊,包括一些酸化前没有黑鲈的湖泊.能改变食物网结构和降低冷水性鱼类湖鳟生长的温水性鱼类黑鲈分布区的扩张表明,气候变暖再加上品种引进有可能大大改变酸化湖泊的生物恢复端点.     

水质测定中高锰酸盐指数(酸性法)影响因素的研究

探讨了水质测定中酸性法高锰酸盐指数的影响因素:加热时间、加热温度、溶液浓度、滴定速度、水样酸度,掌握了最佳试验条件,使测定结果更准确。     

不同采样膜对大气颗粒物酸性测定影响的研究

颗粒物特别是酸性细粒子对人体呼吸系统具有毒性效应,且颗粒物呈酸性还会加速许多气溶胶二次组分的形成,从而影响环境和气候.因此,本文在美国环保署(EPA)制定的颗粒物酸性标准测定方法的基础上,分别采用玻璃膜、石英膜、Teflon膜和复合纤维素酯滤膜(MCE膜)在实验室中进行平行提取测定,探讨各种膜对颗粒物酸性测定的影响,确定不同条件下加入H+量与提取H+量之间的标准曲线,评价不同采样膜对颗粒物酸性测定的准确性与精密度.结果显示,Teflon膜、MCE膜、石英膜、玻璃膜用于颗粒物酸性测定,其测定的精密度和准确性分别为9.4%和7.8%、9.9%和13.0%、15.6%和18.1%、17.8%和16.1%.玻璃膜用于H+的数据测定时,由于其标准曲线的斜率变化范围大(0.745～1.048),基质碱性物质背景值高,导致测定的潜在误差最大.     

安大略基拉尼公园及实验湖泊区浮游生物群落对酸化的响应及其恢复过程

人们普遍推测控制SO2排放可以促进加拿大、美国和欧洲的酸化淡水湖泊的恢复.本文研究了1998～2000年间靠近安大略省基拉尼公园的22个湖泊(pH值范围4.5～7.7)的浮游生物群落变化,将结果与安大略省西北的实验湖泊区(ELA)人工酸化(pH值从6.7降至4.5)又恢复(pH升至6.0)的南302号湖的数据进行了对比,以评价酸化后的恢复效果.根据历史记录,基拉尼地区数个湖泊的pH值由先前酸化的5.0～5.5反弹到6.0.浮游生物量与pH不相关,但其物种的丰富度与pH值间呈显著相关.将所得到的物种多样性数据与历史数据加以组合,可观察到其中6个湖泊中的恢复轨迹.相关分析表明:pH值得到提高后,其中几个湖泊的浮游生物群落开始向中性环境中的典型群落转化.     

高磷赤铁矿选矿酸性废水处理的试验研究

文章采用自主开发的原位生成型动态膜反应器对高磷赤铁矿选矿酸性废水处理进行了实验研究。实验研究结果表明:选矿酸性废水除磷效果与脱磷剂的投加量、速度梯度(G值)、反应时间及pH等因素有关。对于pH2.25~2.56、含磷50mg/L的模拟选矿废水,最佳反应时间1h,速度梯度(G值)63.6,脱磷剂最佳投加量为11.25g/L,废水脱磷率92.47%。选矿酸性废水处理后出水pH升高,不利于实现废酸全部回用。     

纳米酸性水钠锰矿去除亚甲基蓝的研究

酸性水钠锰矿是普遍存在于土壤与海洋、湖泊及河流沉积物中的一种氧化锰矿物,因其颗粒细小、比表面积大、负电荷量高、表面活性强,影响和决定着污染物的行为和归趋。采用回流法制备纳米酸性水钠锰矿,运用X射线衍射(XRD)与Rietveld粉末衍射峰形全谱拟合技术表征其晶体结构,并通过扫描电镜(SEM)和透射电镜表征(TEM)观察其晶体形貌。研究纳米酸性水钠锰矿对亚甲基蓝(Methylene Blue,MB)的去除作用,并讨论影响因素(p H值、矿物浓度、染料浓度和温度)对MB去除的影响。研究结果表明,降低反应p H值、升高锰氧化物浓度、降低染料浓度及升高反应温度都可以促进MB的去除。     

两广地区酸性降水及化学组成的特征

本文介绍了两广地区酸性降水及化学组成的特征,发现两广地区的酸性降水主要集中在春季,造成此期间酸性降水的主要原因可能是污染物中远距离的输送和局地源综合作用的结果。再采用一元回归分析,多元逐步回归分析和聚类分析,可发现NO3-、SO42-、NH4+、Ca++等四种离子是降水中的主要成份,且SO42-与NO3-的比值较低,和NO3-对雨水酸化贡献较大的特征。