春夏季长江口及其邻近海域表层和底层环境因素、氮分布分析

以2007─2013年连续7年长江口及邻近海域(包括长江口、杭州湾和舟山渔场)春、夏两季的调查资料为依据,研究了长江口及其邻近海域表层和底层温度和盐度的空间分布特征、无机氮(DIN)含量的分布趋势及DIN含量的结构特征。研究结果表明:长江口、杭州湾和舟山渔场3个区域春、夏两季表层和底层温度分布均呈现西高东低。表层东西向相差3℃左右,底层东西向相差2.2℃左右,表层和底层温度无显著性差异。3个区域盐度分布不同,长江口盐度分布呈现西低东高,梯度明显,杭州湾盐度变化不明显,舟山渔场东部和南部盐度较高;3个区域表层和底层盐度无明显差别。长江口表层和底层DIN含量有差别,表层含量大于底层;在杭州湾和舟山渔场表层和底层DIN含量变化不明显。长江口、杭州湾和舟山渔场表层和底层的DIN结构均以NO_3~--N(硝酸盐)为主,其次是NH_4~+-N(氨氮),含量最低的为NO_2~--N(亚硝酸盐)。表层和底层的温度和盐度无显著性差异,可能是表层和底层DIN含量结构一致的主要因素。2007─2013年春、夏季表层和底层DIN结构比例变化一致,DIN的结构分布受水深的影响不大。表层和底层的NO_3~--N所占DIN百分比基本在60%以上,NH_4~+-N所占DIN百分比在3%~41%,NO_2~--N所占DIN的百分比均低于5%。因此,DIN含量的变化主要受NO_3~--N和NH_4~+-N的变化影响。     

春、夏季长江口海域营养盐的时空分布特征及营养结构分析

2009年春季（5月）和夏季（8月）分别对长江口海水中的营养盐（DIN、SiO32--Si、PO43--P）进行调查,分析其时空分布特征,探讨其影响机理,并对富营养化水平进行了评价。结果表明：春、夏季表、底层DIN、SiO32--Si的平面分布有从近岸向离岸逐渐降低的特点,而PO43--P则表现出一种缓冲现象;各营养盐在表、底层的质量浓度春季均小于夏季,且DIN的主要存在形式均为NO3-_N;DIN、SiO32--Si主要来源于径流输入,PO43--P则有多种来源。春、夏季表、底层SiO32--Si/PO43--P、DIN/PO43--P均远大于Redfield值,具有营养盐比例不平衡的特征,且DIN/PO43--P、SiO32--Si/DIN、SiO32--Si/PO43--P在长江口海域的分布不均匀;从浮游植物吸收DIN/PO43--P的配比分析,PO43--P是春、夏季长江口海域潜在性营养限制因子;春、夏季E值均远大于富营养化阀值,该海域富营养化现象严重。     

深圳湾海域营养盐的时空分布及潜在性富营养化程度评价

根据深圳湾海域2008年2、5、8、11月4个航次的海水中营养盐监测数据,分析了深圳湾海域海水中营养盐的时空分布特征,应用Si：N：P比及潜在性富营养化评价模式对整个海域水质富营养化程度进行了评价。结果表明：深圳湾海域氮磷营养盐污染严重,劣于四类海水水质标准;且受珠江口水系夏季带来的高氮低磷低硅的海水的影响,整个深圳湾海水中氮磷硅营养盐的时空分布不尽相同：夏季DIN的分布由湾口向湾内逐渐降低;冬、春、秋3季DIN的分布和4个季节PO43--P、SiO32--Si的分布都是由湾内向湾口逐渐降低;受陆源输入的影响,秋季DIN和PO43--P表现出由西岸向东岸逐渐降低的趋势;受海底沉积物交换的影响,夏季SiO32--Si表现出由西岸向东岸逐渐升高的分布趋势。冬季整个海域都处于氮限制状态,基本无赤潮发生风险;春季整个海域基本处于富营养状态,是赤潮的高发期;夏季整个海域从湾内到湾口由氮限制逐渐过渡到磷限制状态,处于赤潮发生的危险期;秋季整个海域处于轻微的磷限制状态,也是深圳湾赤潮的高发期,但危险性较春季有所降低。     

春、夏季长江口海水、沉积物及生物体中重金属含量及其评价

根据2009年5月（春季）、8月（夏季）长江口海域的环境调查资料,分析了长江口及其临近海域水相、表层沉积物及生物体内的6种重金属含量及分布特征,利用单因子指数法对污染状况进行了评价,并就污染来源进行了探讨。结果表明：研究海域春季表层水体中以Cu和Hg污染为主,超标率均为30%,而底层则主要为Hg污染,超标率为35%,Zn和Pb除个别站位超标外,其它站位状况良好;夏季表、底层水体中重金属污染以Cu、Zn和Hg污染较为严重,各重金属质量浓度约为春季水体中的2倍。研究海域春季表层沉积物中重金属污染状况由大到小依次为Cd、As、Cu、Zn、Pb、Hg,夏季表层沉积物中重金属污染状况由大到小依次为Cd、Cu、As、Hg、Zn、Pb,春、夏季沉积物中各重金属质量分数有所差异,总体表现为春季高于夏季。生物体内重金属质量分数状况较好,均符合各类食品安全标准。春、夏季沉积物对重金属的富集能力有所不同;但总体表现为春季富集能力高于夏季,这可能与泥沙再悬浮造成的重金属重新释放有关;鱼类和甲壳类对不同重金属的富集能力有所差异,鱼类对重金属的富集能力由大到小依次为Cd、Pb、Cu、Zn、Hg、As,而甲壳类对重金属的富集能力由大到小依次为Pb、Cd、Hg、Zn、Cu、As。     

长江口浮游植物分布情况及与径流关系的初步探讨

利用2004—2008年5月（春季）和8月（夏季）共10个季度月航次调查资料,结合同时期长江口径流量的数据,研究了长江口海域浮游植物的分布特征、及其受长江径流影响的关系。分布情况的结果显示：同一年中,夏季调查航次鉴定的浮游植物种类数明显多于春季的种类数;浮游植物数量的基本趋势逐年增加,其中2008年调查航次的浮游植物数量急剧暴发;同时生物多样性指数呈逐年下降趋势,海域水质污染程度日趋严重。对浮游植物与长江口径流量的关系分析得到：拟合长江口5、8月平均径流量与对应调查航次的浮游植物数量呈正相关的幂函数关系,径流量与浮游植物多样度呈负相关的指数函数关系,径流量与浮游植物优势种数量百分比呈正相关的幂函数关系,关系都明显显著。其中长江口径流量的输入对优势种尤其是近岸低盐性的中肋骨条藻（Skeletonema costatum）分布有着决定性的影响;长江径流把大量的N、P等无机营养物质携带入海,导致长江口水域严重富营养化,造成长江口海域的局部区域频发赤潮。     

近25年广西北部湾海域营养盐时空分布特征

营养盐含量和结构的变化可反映海域潜在的生态安全。为广西北部湾经济区实施差别化的分区可持续发展战略提供数据基础,找出广西不同海湾营养盐的时空变化差异特征及影响因素,在全面梳理1990─2014年广西北部湾近岸海域水质监测数据的基础上,采用富营养化指数法对该水域主要海湾的湾内、湾口、湾外的富营养化状态、营养盐及无机氮组成的时空变化特征进行研究。结果表明,广西北部湾近岸海域富营养化状态总体良好,时空分布受入海径流及海域水团的影响,年际随入海径流量波动,营养盐质量浓度呈湾内-湾口-湾外递减趋势,位于沿岸水团的湾内采样点,出现中度/重/严重富营养,富营养化指数范围4.5~17.2,位于混合水团的湾口、湾外采样点,处于贫营养,富营养化指数低于0.5。溶解态无机氮与溶解态无机磷高值区的空间分布与富营养化指数基本一致,以硝态氮为主的无机氮污染比无机磷污染严重。多数点位氮磷比常年大于Redfield比值,处于磷限制状态。钦州湾内、廉州湾内、廉州湾口和大风江口是富营养化最为严重的水域,无机氮磷质量浓度长期劣于四类海水标准限值,而呈磷限制状态,氮磷比分别高达202、132、142、224,容易在磷污染增高时,爆发富营养化,应特别加以监测与控制。     

秦皇岛主要入海河流污染及其对近岸海域影响研究

利用饮马河、洋河、汤河和戴河的水文和水质监测资料,分析了各河流的污染状况、营养状态、污染物入海通量及其对海域水质的影响。结果表明：秦皇岛市入海河流中饮马河和洋河污染较重;通过污染分担率分析,秦皇岛入海河流的首要污染物为DIN、COD,其次为PO43--P;采用综合营养状态指数法评价,汤河处于轻度富营养状态,戴河处于中度富营养状态,而洋河和饮马河都已达到重度富营养化状态,可见秦皇岛入海河流的富营养化现象非常严重;秦皇岛主要河流污染物入海通量近年来基本呈减小趋势,饮马河和洋河年均入海污染物量占到秦皇岛市陆源入海污染物总量的94.91%;通过相关分析表明,秦皇岛近岸海域的水质主要受入海河流影响,尤其是CODMn、DIN、PO43--P在河、海间存在线性关系,具有强相关性。因此应加强对入河污染物的管理,重点应放在生活污水、农业面源污染的治理上,从而改善近岸海域的水质状况。     

近岸海域典型水体中镉的水生态风险评估

为了解我国近岸海域重金属污染现状,以镉为目标污染物,选择北部湾、渤海湾、杭州湾、辽东湾、闽江口、珠江口、长江口、黄河口等8个典型海湾、河口区域作为评估目标区域进行水生态风险评估。研究结果显示:北部湾、渤海湾、杭州湾、闽江口、长江口、珠江口、黄河口等7个海域水体中镉的暴露水平较低,从2005至2013年其急、慢性暴露的最高潜在影响比例均低于5%,且整体呈下降趋势。辽东湾水体中镉从2005至2013年对水生生物的最高潜在影响比例为28.67%(95%置信区间26.29%~30.06%),5%、10%、15%、20%超过率对应的潜在影响比例分别为18.95%(17.84%~20.23%)、12.51%(11.65%~13.61%)、8.26%(7.40%~9.15%)、5.45%(4.62%~6.16%),其在2005—2010年间呈现略微上升趋势,2010—2013年间呈现下降趋势。水体中镉暴露水平主要受入海河流污染物输入的影响,其中五里河、大凌河影响最强。     

长江口海域表层沉积物污染及其潜在生态风险评价

根据2004年8月份长江口海域表层沉积物的监测基础资料,采用单因子污染参数法和Hakanson前在生态风险指数法,通过分析长江口不同水域表层沉积物中典型污染要素PCB,Hg,Cd,Pb,As的质量分数,评价了长江口表层沉积物的质量状况。定量确定了长江口表层沉积物的潜在生态风险程度、主要污染因子和潜在生态风险因子;分析了近年来长江口表层沉积物总的潜在生态风险和单个污染要素的潜在生态风险的变化趋势。结果表明:长江口表层沉积物质量状况良好,各典型污染要素的质量分数值均小于背景值,典型污染要素的平均综合指数Cd为1.37,典型污染要素的污染程度由高至低顺序为As>Pb>Hg>PCB>Cd,As是主要环境污染因子;长江口各水域表层沉积物总的对水域均只具有低潜在生态风险,其由高至低的排列顺序为杭州湾北岸>长江口南支>长江口北支>长江口外;各典型污染物对水域也均只具有低潜在生态风险,其由高至低顺序为Hg>PCB>Cd>As>Pb,Hg是主要潜在生态风险因子;近年来,长江口表层沉积物总的潜在生态风险和单个污染物的潜在生态风险均呈现增加趋势。     

中国典型湖区湖泊富营养化现状、历史演变趋势及成因分析

通过现场调研及资料收集,对中国典型湖区25个湖泊的富营养化现状及演变趋势进行分析,并对其成因进行探讨。结果表明,2009—2010年,有52%的调研湖泊处于富营养状态,其中内蒙古呼伦湖和江苏湖泊富营养化最为严重,东北地区湖泊富营养化程度中等,新疆湖泊富营养化程度最低,而云南湖泊富营养化程度则呈现两级分化趋势。近30 a来,有16个湖泊的富营养化水平有所上升,占调研湖泊总数的80%,表明这一阶段是我国湖泊富营养化的快速发展期。其中云南高原湖泊富营养化趋势最为严重,而江苏湖泊的富营养化趋势也不容乐观。人类活动是导致我国湖泊富营养化的主要原因,但是随着点源污染得到逐步治理,农业面源污染已成为江苏、云南和东北3个地区湖泊营养物的主要来源,必须加以重视。     

基于多元统计的宁夏沙湖主要污染物季节性变化原因探究

以西北地区典型高原封闭湖泊宁夏沙湖为研究对象,分春、夏、秋、冬季(4月、6月、8月、10月)对沙湖水体网格点14个区域主要污染物高锰酸盐指数、氨氮、总磷、总氮、氟化物及叶绿素等常规指标进行监测和统计,同时对不同季节主要污染空间分布特征进行研究.研究结果表明,沙湖高锰酸盐指数和氟化物100%超标,石油类春、夏、冬季100%超标,总氮春、夏、秋、冬超标率分别为43%、64%、7.1%和100%,总磷春、夏、秋、冬超标率分别为50%、100%、85%和85%.相关性分析结果表明,春季氟化物浓度随水温的升高而降低(r=-0.663,P0.01),总磷浓度随水温的升高而降低(r=-0.673,P0.01);高锰酸盐指数和石油类会降低水体透明度.夏季叶绿素和高锰酸盐指数存在较强的正相关性(r=0.744,P0.01),高锰酸盐指数和石油类也存在较强的正相关性(r=0.763,P0.01);秋季高锰酸盐指数随p H的升高而降低(r=-0.672,P0.01),石油类和透明度呈现一定的正相关(r=0.784,P0.01),高锰酸盐指数和总磷呈现一定的相关性(r=0.594,P0.05);冬季各项监测指标之间没有明显的相关性. 14个监测点位春、冬季节聚为两类,夏、秋季节聚为三类.春季共提出2个主成分,揭示75%的污染来源;夏季共提出1个主成分,揭示53%的污染来源;秋季共提出2个主成分,揭示62%的污染来源;冬季共提出3个主成分,揭示80%的污染来源.     

鄱阳湖沉积物与水界面氮的迁移特征及污染评价

通过现场采样及室内分析测试,在沉积物间隙水氮含量分析的基础上,探讨了鄱阳湖沉积物与水界面氮的迁移特征与扩散通量,并对鄱阳湖表层沉积物氮的污染状况进行了评价。结果表明,鄱阳湖表层沉积物间隙水中溶解性总氮的平均含量为1.32 mg·L~(-1),无机氮中以硝态氮含量最高,占总氮的45.4%以上。表层沉积物间隙水中氮的含量在空间分布上表现为北部站点(L6与L7)相对较高,且其浓度均高于上覆水中氮浓度,表明沉积物间隙水中氮有较强的释放趋势,其中溶解性总氮在间隙水与上覆水之间的扩散相对较强,其扩散通量略大于硝态氮,各站点平均扩散通量分别为0.91 mg·m~(-2)·d~(-1)和0.89mg·m~(-2)·d~(-1),且大部分站点沉积物表现为上覆水中氮的源。此外,鄱阳湖各站点总氮污染指数、有机指数、有机氮平均值分别为1.082%、0.161%、0.103%,总氮污染指数与有机指数为Ⅱ级标准,有机氮指数为Ⅲ级标准,但站点L2呈现出有机污染与有机氮污染,存在一定的安全风险,水体面临富营养化威胁。该研究可为鄱阳湖内源污染和富营养化防治提供一定的理论依据。     

长江口及邻近海域浮游介形类的分布与季节变化

根据2002～2003年长江口29°00'～32°00'N、122°00'～123°30'E海域4个季节的调查.运用定量、定性方法,探讨了长江口及邻近海域浮游介形类总丰度的平面分布、季节变化、丰度变化与水团的关系,以及优势种的环境适应和优势种丰度对介形类总丰度的贡献;并与东海外海的分布特征进行了比较.结果表明,该海域浮游介形类总丰度具有明显的季节变化,春季最高,夏季次之,秋季最低.四季多样性指数(H')均低于2,其中冬季最高,夏季最低.共出现浮游介形类20种,春季最多(16种),秋季最少(3种).四季皆为优势种的仅有短棒真浮萤(Euconchoecia chierchiae),其它的主要有后圆真浮萤(E.maimai)和针刺真浮萤(E.aculeata)等.春季的后圆真浮萤和冬季的短棒真浮萤对总丰度的贡献最大(β>0.90).短棒真浮萤的分布对总丰度的季节变化有重要影响,由此形成介形类特有的变化特征.图5表3参20     

大气氮湿沉降对青山湖富营养化的影响

针对大气湿沉降氮的区域通量问题,通过2008年春、夏季对临安青山湖区湿沉降中氮素化学形态的分析,揭示了大气氮湿沉降的时间分布特征,通过估算大气氮湿沉降的输入通量,研究湿沉降对湖区水体富营养化的贡献.结果表明,春季青山湖降水总氮浓度范围为(1.30±0.02)—(9.80±0.85)mg.L-1,其中铵态氮占总氮比例最高,为40.7%,硝态氮和有机氮的比例分别为33.5%和25.8%;雨水氮浓度随着降雨强度的增大呈显著下降趋势,铵态氮和硝态氮所占的比例随着降雨的进行会逐渐升高,而有机氮的比例却有不断降低的趋势;青山湖春季大气氮沉降负荷为6.64 kg.hm-2,雨水中平均的氮浓度为(4.86±0.65)mg.L-1,严重超过了水体富营养化0.2 mg.L-1的阈值,对青山湖水生生态系统造成潜在的威胁.     

哈尔滨市表土重金属地球化学基线的确定及污染程度评价

在实地采样测试的基础上,分别运用地质累积指数法和污染负荷指数法对哈尔滨市表土103个样品中的Hg、Cd、Pb、As元素的单因子污染程度和多元素综合污染状态进行了评价,并在ArcGIS平台下对区域污染程度进行空间可视化。地质累积指数法表明：哈尔滨市Hg、Cd、Pb和As的污染等级主要为1级和2级;各目标元素均有一定比例的3级污染等级,以Hg最为明显,其中Hg和Cd出现了4、5级污染,所占比例不大;污染负荷指数法的综合评价结果显示,点污染负荷指数（IPL）以Ⅰ级为主,呈中度污染,区域污染负荷指数（IPLzone）值为1.478,污染程度属于Ⅰ级。     

巢湖表层沉积物氮、磷、有机质的分布及污染评价

巢湖是中国第五大淡水湖,近年来富营养化问题严重,氮、磷、有机质增加是导致湖泊富营养化的重要驱动因素,而沉积物是湖泊氮、磷、有机质的主要归宿地。因此,了解巢湖沉积物氮、磷、有机质的含量及分布特征,对探明巢湖沉积物营养物质的污染状况及其富营养化控制与治理具有重要参考意义。在全湖布设了33个样点,对表层(0~10 cm)沉积物进行采样,分别采用重铬酸钾-硫酸硝化法、高氯酸-硫酸酸熔-钼锑抗比色法和烧失量法(550℃,焙烧5 h)测定沉积物总氮(TN)、总磷(TP)以及有机质(OM)含量,分析了TN、TP和OM含量的空间分布特征及相关性,并运用综合污染指数法和有机污染指数法评价其污染程度。结果表明,表层沉积物TN、TP和OM的含量范围(以下均称为范围)分别为64~3 005 mg?kg~(-1)、333~2 122 mg?kg~(-1)、1.79%~10.38%,均值分别为1 737 mg?kg~(-1)、691 mg?kg~(-1)、5.86%;空间上均表现为西湖区高于东湖区。Pearson相关性分析显示,表层沉积物OM与TN(r=0.75,P0.01),OM与TP(r=0.63,P0.01),TN与TP(r=0.66,P0.01)均呈显著正相关。综合污染指数范围为0.69~4.24,全湖平均值为1.83,有机污染指数范围为0.01~1.42,全湖平均值为0.63,两种指数法均显示巢湖表层沉积物TN、TP和OM污染严重,且西湖区污染较东湖区严重。     

流沙湾海水中石油烃的时空分布特征研究

于2008年2月（冬季）、5月（春季）、8月（夏季）和11月（秋季）对流沙湾进行了4次采样考察,研究分析了流沙湾表层海水中石油烃质量浓度的平面分布和季节变化特征。结果表明,在2008年度,流沙湾表层海水石油烃的质量浓度为0~1.930 mg.L-1,平均值为0.080 mg.L-1,季节差异比较明显,呈春、冬、夏、秋季依次减小的变化趋势,冬、春季节海水呈现不同程度石油污染,夏、秋季节属Ⅰ、Ⅱ级水质,整个流沙湾海域表层海水石油烃的平面分布相对比较均匀。在内外湾分布上,冬、春、秋季节外湾大于内湾,而夏季节内湾大于外湾。流沙湾的水产养殖活动是其海水石油烃时空分布的主要影响因素。     

贵州草海湿地农田渠系水质空间分异特征及影响分析

为了解草海湿地农田渠系水质现状、空间分异特征及影响因素,于2011年秋季对草海湿地进行大空间尺度的采样,分析了氮磷等理化指标,采用单因子污染指数法和营养状态指数法分别对农田渠系水质和湖泊营养状态进行评价.结果表明,草海湿地农田渠系水质污染严重,多数水质为V类或劣V类,总氮和溶解氧是水体中的主要污染因子;上游水质劣于下游,尤其是上游靠近县城区域的水质最差;多等级排水渠系对氮磷具有一定的截留作用,干渠V级水质好于低级渠系水质;不同的土地利用方式对水质的影响不同,城镇用地>集中式村落>农田;草海湿地水体上、中、下游营养水平分别为中度富营养、轻度富营养和中营养,外源污染物的累积和湖泊营养水平的提高导致其沼泽化,而流域不合理的土地利用结构加剧了沼泽化的进程.     

三峡水库浮游植物群落特征及水体富营养化评价

基于2003—2017年三峡水库浮游植物群落结构、优势种群的变化和2017年水库干支流水质数据,全面分析浮游植物群落结构和演替特征,并运用综合营养状态指数法对水体富营养化程度进行评价。结果表明,三峡水库浮游植物种类丰富,监测期间共鉴定出浮游植物7门62属,细胞密度在7.5×10~4~2.8×10~7cell/L之间变化,Shannon-Wiener多样性指数为1.0~3.0,在α-中污带和β-中污带之间,说明三峡水库水生态环境健康状况相对较好;三峡水库浮游植物季节性演替特征呈硅藻和甲藻向蓝藻和绿藻演替的趋势,年际变化特征分析发现浮游植物密度在2008年175 m实验蓄水后大量增长,且优势藻类由河道型藻类向湖泊型藻类转化。通过监测数据分析,得出三峡水库干流处于中营养状态,支流在春季主要处于轻度富营养状态,秋季支流比春季支流的富营养化程度低,主要处于中营养状态,总氮(total nitrogen,TN)、总磷(total phosphorus,TP)和透明度(transparency,SD)为水质主要影响因子。     

椒江口海域大型底栖动物数量与多样性的分布特征

入海河口受到海水、淡水以及人类活动的共同影响,生境复杂,其区域的底栖动物群落结构的变化能表征入海河口的环境变化以及人类活动的强度.对2010年4月(春季)、7月(夏季)和10月(秋季)椒江口海域大型底栖动物数量与多样性的分布特征开展研究,并分别用多样性指数法和丰度/生物量曲线比较法(ABC曲线)探讨底栖动物群落受污染扰动的程度.结果显示:椒江口海域3个季节共采集大型底栖动物60种,其中多毛类和软体动物是该海域的主要类群.季节分布上,春季种类数、丰度、生物量以及各项多样性指数均明显低于夏季和秋季.最高丰度(187.11个/m2)和最高生物量(69.82 g/m2)分别出现在夏季和秋季.空间分布上,底栖动物种类数、丰度、多样性指数和丰富度指数各季均呈现近岸站位明显低于大陈岛附近站位的现象;夏季和秋季,生物量在S7和S8号站附近形成一个明显的高值区,其中S8在秋季生物量达到913.63 g/m2;均匀度指数则分布较均匀.本研究表明,椒江口海域大型底栖动物数量与多样性的分布特征与多毛类的分布特点密切相关,多样性指数法和ABC曲线法对群落受污染扰动程度的评价结果截然相反.