排污对长江口水环境影响初探

上海市的工业废水和生活污水均排入长江口水域,对长江口环境有明显影响。本文通过现场调查,获得长江口夏季水体pH值、溶解氧、营养盐等化学组分在排污口及邻近区域的分布情况。认为排污口分布、水动力条件、排放方式及河口生物地球化学作用等是排污影响长江水环境的主要因素。     

夏季黄海和渤海微表层和次表层海水中营养盐的分布特征

基于2011年6月黄海和渤海微表层和次表层中营养盐(DIN、PO34--P、SiO23--Si)的调查数据,分析讨论了营养盐的平面分布特征,并选取黄海冷水团断面和长江口断面对营养盐的垂直分布特征进行了分析.结果表明,不论是微表层还是次表层,营养盐的分布都是从近岸向远海递减,在河口地区有明显的高浓度分布;由于夏季长江冲淡水左转北上,营养盐在黄海南部长江口区呈现出水舌状分布特征;受黄海冷水团的影响,北黄海冷水团断面的垂直分布出现表层层化和底层垂直混合均匀的现象;受长江径流输入的影响,长江口断面DIN和SiO23--Si的垂直分布呈现表层浓度大于底层浓度的特征.另外,研究了微表层对NH4+-N、NO2--N、NO3--N、PO34--P、SiO23--Si和DIN的富集情况,结果表明除NO3--N外,微表层对次表层中的其它营养盐都产生了明显的富集作用,平均富集因子介于1.37～2.21之间.     

舟山渔场近岸海水中营养盐的分布特征

根据１９９６年对舟山渔场近岸海域的三期调查结果，讨论了海水中营养盐的含量及分布特征。结果表明，调查海区海水中营养盐含量较高，超标严重；营养物质的浓度一般在长江和线塘江河口最高，由岸向外渐低，且表层高于底层，呈现与盐度负相关的规律性；由于受化学和生物过程的影响，活性磷酸盐在空间分布上表现出明显的特殊性，８月和１１月磷酸盐含量在长江口没有形成峰值区，５月和８月大部分分外侧站位磷酸盐含量底层明显高于表层     

南黄海-长江口海域溶解氧分布和低氧、酸化特征及其控制因素

基于2019年8月与11月所获取的2个航次的水文、化学和生物资料,重点研究了夏、秋季南黄海和长江口海域溶解氧（DO）分布的时空格局及其与水文动力状况和生物地球化学过程之间的关系,探讨了该海区低氧特征及其对酸化环境的指示.结果表明,研究海域内DO含量及分布与流场/水团格局具有良好的对应关系,其中夏季长江口外台湾暖流影响区具有低氧的特征,秋季则在黄海冷水团海域下底层存在一个DO低值区.在上升流影响下,夏季长江口海域的底层低氧水体可抬升至上层水体,低氧水体由长江口海域向东北方向扩展;夏季长江口外下层低氧水体的涌升、黄海冷水团区DO最大值层的抬升均与跃层的抬升趋势基本一致,不仅反应了上升流对DO垂向分布的影响,同时也指示了冷水团边界区和长江口外海域涌升流的存在.此外,夏季长江口外东北部离岸低盐水团区的生物地球化学过程也对局地底层低氧区的形成有重要贡献.在夏季的长江口海域和秋季的黄海冷水团海域存在水体酸化区,其中长江口的酸化区范围与低氧区总体相吻合,秋季黄海冷水团底层酸化区也与DO低值区和冷水团范围基本一致.本研究结果可为南黄海和长江口海域低氧和酸化等生态环境问题的改善提供理论指导.     

长江口及邻近海域营养盐的季节变化特征

2014年2月和7月,采集了长江口及其邻近东海陆架海域106和104个站点的样品,测定了其中的营养盐（NO₃-N、SiO₃-Si、PO₄-P、NH₄-N、NO₂-N）浓度,发现长江口海域营养盐的时空分布具有明显的季节变化特征。在夏季,长江径流量加大,海水层化,含有高NO₃-N、SiO₃-Si、PO₄-P浓度海水的扩散范围明显大于冬季;而在外海,夏季上述营养盐的表层浓度却低于冬季。由于在长江淡水端元NH₄-N和NO₂-N浓度的季节变化较大,这两种营养盐与盐度在长江口的相关关系呈现出"季节性反转",在夏季其浓度与盐度呈现出正相关关系,而冬季则相反,呈现出负相关关系。长江冲淡水是以"斑块化"的形式向外海传递的,通过在不同斑块中采集样品并比较其中营养盐的浓度,验证了夏季长江口海域对大部分营养盐是一个显著的"汇"。此外,营养盐的不保守行为既发生在盐淡水混合海域,也发生在长江口门以内的淡水端元海域。     

盐水入侵下长江口南港水域COD和营养盐分布

根据大潮期对从吴淞口到长江口外10 m等深线之间水域的水质调查资料,分析了特枯水情下,长江口南港水域的COD及营养盐分布特征及影响因素.研究表明,大潮时,南港受到盐水入侵,可上溯至吴淞口.在调查区域内,COD水平分布呈现口内高,口外低的趋势,垂直方向上,底层略大于表层,分布特征与水平方向相似.除NH4-N外,营养盐呈现口内高,口外低的水平分布特征,垂直方向分布特征不明显.COD和营养盐分布主要受长江径流以及河口沿岸排放废水的影响,盐水入侵时,COD和营养盐受到海水稀释,平均值小于非入侵时的平均值.     

湖泊水体中营养盐控制技术研究进展

营养盐物质是造成湖泊水体富营养化的关键因素,在对湖泊水体营养盐控制技术探讨过程中,分析了营养盐的来源形式,从物理、化学、生物生态学角度分别对营养盐的控制技术进行了论述和思考,并指出了今后湖泊水体中营养盐控制技术发展方向。     

长江口水体中氮、磷含量及其化学耗氧量的分析

以2003年11月份对长江口水体中氮、磷营养盐与化学耗氧量(COD)的调查为依据,研究了长江口水域氮、磷营养盐的形态组成以及垂直、水平分布的特点.长江口水域3种溶解态无机氮中以NO₃^--N为主,平均占到总溶解态氮(DIN)的90%以上.长江口海域中氮营养盐含量处于高水平,67%的站位达到或超过国家海水水质4类标准;长江口海域中的磷以溶解态(TDP)为主,TDP又以溶解态有机磷(DOP)为主.同时由于河口地区盐度的显著变化导致了不同形态氮、磷营养盐的分布格局.NO₃^--N受陆源排放的影响形成了口内高,外围低的格局,而NH₄⁺-N以及不同形态的磷酸盐均受到河口悬浮颗粒物浓度和盐度变化的影响,而出现口内低、外围高的格局.此外,长江口水体中COD含量严重超标,空间分布特点是口内高,外围低.     

长江口异养细菌生态分布特征及其与环境因子的关系

根据2006年5月对长江口海域调查资料,对表层水体异养细菌的生态分布特点进行了研究,同时对营养盐、叶绿素a等其他相关环境因子对异养细菌分布特征的影响进行了一定地探讨.结果表明:长江口表层水体异养细菌丰度在(1.35～9.40)×105/mL,并在长江口外上升流附近海域形成两个高值区.在空间分布上,异养细菌数量与磷酸盐、硝酸盐、叶绿素a相关性具有明显的区域性.同时长江冲淡水、长江口上升流和悬浮物也对其数量分布产生重要影响.     

大气湿沉降对营养盐向长江口输入及水域富营养化的影响

通过对收集资料的分析,初步探讨了大气湿沉降对营养盐向长江口输入及其富营养化的影响。结果表明长江口区降水中无机氮浓度从上世纪90年代开始呈增长的趋势,到90年代后期又有所下降,但仍保持较高的水平.长江口湿沉降的营养盐年输入通量远小于河流,但短期输入通量很大.降水过程本身可形成很重要的非点源污染,加速水域短期富营养化,此外降水会改变表层的营养盐结构、盐度、pH等,进而影响到水域生物的群落结构.随着城市化的不断发展,长江三角洲地区降水增加,暴雨出现日数增多,降水对河口水域富营养化的短期效应更加突出,应引起广泛关注.     

Sewage sludge handling with phosphorus utilization – life cycle assessment of four alternatives

Four handling options for sewage sludge were studied from an environmental system's perspective using life cycle assessment. The studied options were restoration of mining areas, composting with other biomaterials for use on golf courses, hygienisation through storage for agricultural use, and supercritical water oxidation with phosphorus recovery. The results are discussed in terms of impact on global warming, acidification, eutrophication, and the use of finite resources and primary energy. A very large impact of including biogeochemical emissions from sludge handling and spreading on land can be seen. System expansions for replaced artificial fertilizers also had a major influence on the results. It is clear that it is important for the environmental outcome of sludge treatment options that biogeochemical emissions from sludge are minimized and that nutrients and other resources are utilized efficiently.     

基于文献计量学的我国入海河口营养盐研究状况分析

为了解我国入海河口营养盐研究状况,基于中国知网和Web of Science数据库中1981－2017年我国入海河口营养盐研究期刊论文数据,借助CiteSpace软件文献分析功能,梳理了近40年来我国入海河口营养盐相关研究的发展态势与热点。结果表明:我国入海河口营养盐1981－2017年间的中英文论文发文量增长迅速,英文论文数量在2013年后大幅超过中文,体现了我国入海河口营养盐研究的高热度与国际化;随着时间的变化,我国入海河口营养盐研究的区域、内容和深度不断增加,2000年前主要关注营养盐的含量与分布特征,2000年后的研究内容扩增为营养盐的类型与含量、时空变化与影响因素、环境效应与引发机制、调控与治理等方面。新时期,我国入海河口营养盐研究应加强各类营养盐的形态与转换机制、生物地球化学循环过程与机理、生态环境效应与调控方面的研究;同时,应提升营养盐实时监控技术研究,在流域科学与地球关键带理论下开展入海流域-河口-近海营养盐一体化研究。     

闽江口营养盐生物地球化学过程研究

对2007年在闽江口的全潮观测数据分析表明,在河口过程,悬沙、无机氮、硅与潮汐的变化相反,表现出涨潮时降低,落潮时升高的变化特征;而水位、盐度与潮汐的变化相一致;磷与潮汐的变化不明显,磷酸盐缓冲机制受到悬沙与水相互作用的控制.闽江口水体中硅酸盐、磷酸盐、无机氮浓度范围分别为0.63～9.00 mg·L-1、0.013～...     

甘肃公婆泉铜矿区生物地球化学异常特征及找矿预测模式

对比研究公婆泉铜矿生物地球化学异常与原生异常后发现 :产生生物地球化学异常的元素通常是那些在原生异常中强度高且浓度系数较大的元素 ,植物本身对元素的生理吸收特性对元素异常的形成也有重要影响。二者异常组合分带的共同特点是在矿化中心都存在Cu、(Pb)、Au、Ag异常 ,向外都存在Ba、B、As、(Sb)异常 ,最外带则都有Ti、V等异常。比较花岗闪长斑岩和英安斑岩铜矿体的生物地球化学异常 ,前者元素的种类多 ,且内带出现原生晕的中下部或尾晕元素Sn、W等 ,反映其为浅偏中等剥蚀 ;后者元素的种类少 ,内带未出现中下部或尾晕元素 ,反映其为浅剥蚀。建立的铜矿床 (体 )生物地球化学找矿预测模式能为定位预测戈壁覆盖层下的隐伏矿床 (体 )并推断其剥蚀程度和矿体规模提供重要的科学依据。     

典型岩溶水系统中溶解性有机质的运移特征

西南岩溶水系统中有机质和养分有独特的产生、分解和保存方式,了解有机质与养分循环耦合机制是恢复和优化调控这些脆弱生态系统退化的科学基础.以桂林寨底地下河系统为研究对象,对岩溶地下水的补给、径流、排泄过程中DOM的性质和行为变化进行示踪分析,为深刻认识岩溶地下水DOM的生物地球化学循环提供科学依据.结果表明共检验出3种DOM荧光组分,其中C1、C2为陆源输入的类腐殖质荧光有机物,C3则为内源类蛋白酪氨酸荧光有机物.DOM荧光组分以陆源类腐殖质荧光组分为主,反映了夏季丰水期外源输入对地下水系统DOM的重要贡献.与传统理化指标相比,岩溶地下水系统的DOM空间变化更加明显,也更能反映出地下水系统的细微变化.传统的理化指标主要反映地下河系统的区域特征,而DOM荧光组分则更多地反映了采样点的类型差异.     

菲律宾蛤仔养殖对胶州湾沉积物-水界面生源要素迁移的影响

通过培养实验测定了菲律宾蛤仔(Ruditapes philippinarum)DIN和PO34-的排泄率和生物扰动作用对胶州湾沉积物-水界面营养盐交换通量的影响,探讨了菲律宾蛤仔养殖对沉积物-水界面生源要素迁移的影响.研究表明,菲律宾蛤仔能够排泄DIN和PO34-,但其生物扰动能够改变沉积物中生物地球化学过程,减少排泄物中的DIN和PO34-向水体释放.在生物扰动作用下,菲律宾蛤仔排泄的DIN和PO34-中,仅有37%(DIN)和34%(PO34--P)最终释放到水体中.在考虑生物扰动作用的影响后,养殖菲律宾蛤仔每年从水体滤除的生源要素中仅有19%的氮和17%的磷以无机营养盐形态完成再生过程返回到水层中,其余部分以渔获量、生物难于利用形态或埋藏的沉积颗粒形态从水层中清除.菲律宾蛤仔生物扰动条件下沉积物向水层释放Si∶N∶P的速率比约为5∶18∶1,其中Si∶N和Si∶P比远低于菲律宾蛤仔从水体中滤除的颗粒物.因此菲律宾蛤仔养殖能够加速生物硅沉积,加剧胶州湾水体中Si限制.     

金的生物地球化学及遥感探矿方法

本文阐述了国内外有关金的生物地球化学性质和对植物产生的生物地球化学效应特征、遥感影象特征以及遥感生物地球化学探矿方法。同时也指出了需加强该领域的理论和应用研究，为广大植被覆盖地区寻求一种快速有效的探矿方法。     

植物对土壤中微量元素的吸收与转移及对生物地球化学异常形成的影响——以广西盐田岭锡石硫化物矿床为例

为探讨生长于矿床上部植物对土壤中的成矿及伴生元素的吸收和转移及对生物地球化学异常形成的影响,以盐田岭锡石硫化物矿床为例,研究了不同土层及生长其上的杉木、杨梅树和芒萁不同器官中元素的含量特征。研究发现:生长于矿床上部植物中的多数成矿及伴生元素的含量高于背景区,形成了生物地球化学异常,其元素组合同土壤异常大致相似但其衬度均小于土壤,土壤中富集的As、Sb、Bi、Hg、Sn、W在植物中未产生异常。元素在植物不同器官中的积累具有地下部分(根部特别是细根)或地上部分顶部(叶及细枝)富集,中部(木质部及皮)贫化的规律。相对于背景区,矿化异常区植物对多数元素的吸收和转移能力都有不同程度的降低,营养性或毒性较小的元素降低相对较小,而毒性较大的或难溶解的元素降低相对较大。植物对土壤中营养性或毒性较小的元素的吸收和转移可能是无障-半无障的,而对毒性较大的元素或难溶解的元素可能是有障的。无障-半无障型元素有可能产生良好的生物地球化学异常,而有障型元素的生物异常可能不明显甚至不产生。毒性较大的元素由根向叶的转移可能是有障的,其叶部异常可能不明显甚至不产生,但有可能产生清晰的根部异常。     

人类活动对铬生物地球化学循环的影响

通过建立2个简单的铬生物地球化学循环模型PM和CM,来说明人类工业活动对铬的生物地球化学循环的影响。通过对PM和CM的比较发现,人类的工业活动向陆地、海水和大气圈的输入通量,占其各自总输入通量的69.65%、56.96%和38.23%。     

酸沉降区域碱性湖泊中汞的生物地球化学循环演化研究意义

大量研究表明,酸沉降引起酸化敏感性湖泊湖水的酸化,会影响湖泊系统汞的赋存状态和相互转化。但是,对于酸沉降同时引起的湖泊SO42 的增加是否会影响湖泊汞的赋存状态和相互转化尚存在分歧。而对于非酸化敏感湖泊,受酸沉降影响湖水仍然呈现碱性的湖泊结果如何还不清楚。据此,本文综述了湖泊体系中汞的生物地球化学循环演化规律,并总结近年来的研究成果,结合我国西南地区湖泊所处的特殊地质环境及其污染和研究现状,指出对酸沉降区域碱性湖泊中汞的生物地球化学演化规律进行研究的必要性和重大意义。