南亚热带城市浅水湖泊富营养化与浮游植物群落的时空特征：以肇庆星湖为例

星湖位于我国南亚热带地区,为城市浅水湖泊,由5个子湖(仙女湖、波海湖、青莲湖、中心湖和里湖)组成.于2002年的1月、3月、7月、8月、10B和12月对前4个子湖的水质和浮游植物进行了采样分析.星湖的总氮和总磷浓度分布范围分别为0.351～2.488 mg L-1和0.009～0.151 mg L-1,营养盐浓度变化规律均在3月达到最高值,7、8月逐渐降低,10、12月又有所增加.星湖的营养状态(TSI:40～56)整体处于中富营养化向富营养化过渡的阶段,各子湖营养状态存在一定的空间差异,波海湖富营养化程度最高,而仙女湖和青莲湖最低,这种空间差异主要由污染物的入湖位置和子湖的水动力连通特点所决定.从星湖共检到浮游植物128种,其丰度的分布范同为0.85×10644.28×106cells L-1.浮游植物3月丰度最低,7、8月最高.在数量组成上,4个子湖的浮游植物群落有很高相似性,群落结构以蓝藻-绿藻为优势类群.1月以绿藻和硅藻占优势,7、8、10和12月则由蓝藻占绝对优势,平列藻是最主要的优势种.浮游植物丰度的季节变化主要受季节性的降水和湖泊水位调节的影响.图2表6参30     

内蒙古高原3大典型湖泊水化学特征及其控制因素分析

内蒙古高原地处我国北方半干旱与干旱气候区,经度跨度大,由东向西气候呈现半干旱区向干旱区过渡特征。区内湖泊多属内陆型湖泊,湖泊水化学特征受地理位置和气候环境影响显著。文章在空间上从东向西依次选择呼伦湖、达里湖和乌梁素海为研究对象,通过对不同气候区域和不同类型的湖泊水体中主要离子组成进行分析对比研究,揭示区域内湖泊水化学特征及其控制因素。结果表明,内蒙古高原区内湖泊水化学类型单一,阳离子以Na+主导,阴离子以Cl-主导,但各湖泊水体中主要离子质量浓度差异较大。呼伦湖、达里湖和乌梁素海3个湖泊Na+分别占其阳离子摩尔总数的76.6%、97.2%和66.0%;Cl-分别占其阴离子摩尔总数的49.6%、55.5%和45.2%。湖泊水体中Na+和SO42-、Cl-的变异系数相对较小,在水体中质量浓度相对稳定。借助Piper三角图,分析出呼伦湖和乌梁素海阴离子分布在SO42--Cl-线上,阳离子分布在Na++K+线上;达里湖的阴离子分布在HCO3--Cl-线上,阳离子分布在Na++K+线上,说明区内湖泊受蒸发结晶和岩石风化共同作用影响。湖泊水体中主要离子质量浓度的空间变化特征受径流,补排关系的影响,结合Gibbs模型图进一步说明了3个湖泊受蒸发浓缩作用和人类活动影响。湖泊水化学特征的研究,对于保护区域内湖泊环境具有重要意义。     

长江中下游湖泊沉积物酶活性及其与富营养化的关系

为揭示富营养化湖泊沉积物营养物分解合成过程的生物化学机制,研究了长江中下游6个浅水湖泊沉积物氮、磷、有机质和铵氮含量,水解酶、氧化还原酶活性,微生物种类与数量及之间的关系.结果表明:大通湖、珊珀湖、赛城湖和军山湖等养殖型湖泊,污染严重,其沉积物脲酶活性明显高于污染程度轻的大型湖泊鄱阳湖和洞庭湖,且与沉积物总氮(TN)、有机质(OM)含量呈极显著正相关(r=885,P<0.01;r=0.900,P<0.01);沉积物碱性磷酸酶(APA)活性与总磷(TP)含量呈极显著正相关(r=0.986,P<0.01).湖泊沉积物过氧化氢酶、多酚氧化酶与过氧化物酶活性变化趋势相近,分布状况与湖泊污染程度、人类活动干扰程度等紧密相连.湖泊沉积物微生物以细菌为主,放线菌次之,真菌最少.各湖泊氨化细菌数量差异较小,而反硝化细菌数量差异较大,反硝化细菌可能是导致该区域湖泊沉积物氮素累积的重要生物指示因子,可以作为反映湖泊富营养化程度的生物指示因子.     

广州市区人工湖泊PFU原生动物群落群集过程及其对水质差异的指示作用

应用PFU法(GB／T12990-91)对广州市区主要湖泊——流花湖、荔湾湖和麓湖的原生动物群落与水质进行研究．结果表明：用PFU法所测定和计算的原生动物群集的种类数、植鞭虫指数、群集参数(SeqG、T90%)、群落多样性指数d和群落污染值(CPV)等都能较好地指示3个人工湖泊水质的差异，水质由优到劣的排列顺序为麓湖＞荔湾湖＞流花湖．流花湖、荔湾湖和麓湖目前虽仍处于富营养状态，但清污截流等对城市湖泊污染的综合治理措施可以减少湖泊外部营养物负荷及沉积物内负荷，降低水体的营养盐含量，有助于原生动物群落的恢复．图3表3参16     

广州市主要湖泊沉积物重金属污染与生态风险评价

对广州市主要湖泊表层沉积物重金属Cd、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn含量及其空间分布特征进行分析,并采用地累积指数法、富集系数法和潜在生态风险指数评价重金属污染现状和潜在生态风险。结果表明,广州市主要湖泊沉积物中Cd、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn含量范围分别为0. 50～6. 90、36. 00～197. 40、32. 35～432. 00、17. 35～155. 50、32. 50～162. 70和71. 83～853. 40 mg·kg~(-1),平均值分别为2. 54、92. 27、165. 20、70. 21、90. 48和447. 88 mg·kg~(-1),明显高于广东省土壤重金属背景值。在空间分布上表现为白云湖和东山湖重金属含量高于流花湖和花都湖;地累积指数和富集系数评价结果表明,各重金属污染程度表现为Cd Cu Zn Ni Pb Cr;潜在生态风险指数评价结果表明,Cd为主要生态风险因子,其中白云湖和东山湖重金属污染达到极严重生态风险水平,流花湖和花都湖为严重生态风险水平;多元统计分析结果表明广州市湖泊重金属污染来源主要为城市地表径流和工业、生活污水直接或间接排放。     

安徽省石塘湖过去百余年湖水总磷浓度的定量重建

湖水总磷浓度对湖泊富营养化有很好的预警作用,历史湖水总磷浓度的定量重建能揭示湖泊营养演化历史.依据安徽省石塘湖沉积物钻孔的高分辨率硅藻研究结果,结合长江中下游湖泊硅藻-总磷转换函数模型,定量重建了其过去百余年来硅藻组合演替与历史湖水总磷浓度的变化过程.结果表明:石塘湖硅藻经历了从颗粒直链藻(Aulacoseira granulate)优势组合(1867-1981年)向富营养属种高山直链藻(Aulacoseira alpigae)优势组合(1981年以来)的变化.1981年以前,水体ρ(总磷)为50～60μg.L-1,湖泊一直维持在中等营养水平;1981年之后水体ρ(总磷)呈现明显升高趋势(＞100 μg·L-l),硅藻组合以高山直链藻占绝对优势,同时伴有喜好富营养环境的属种如极微小环藻(Cyclotella atomus)、梅尼小环藻(Cyclotella meneghiniana)、谷皮菱形藻(Nitzschia palea)和汉斯冠盘藻(Stephanodiscus hantzschii)等的增加,标志着湖泊富营养化的发生.20世纪80年代以来,农业及城市生活污水排放、农业化学肥料的大量使用以及过度养殖是硅藻种群转变和富营养化发生的主要根源.增温在一定程度上也影响着硅藻群落变化和富营养化的加重.根据重建的硅藻-水体总磷浓度结果,提出石塘湖治理的营养物基准水体ρ(总磷)为60 μg·L-1,为该湖整治和修复方案的制定提供可参考的目标,也为当地大量类似湖泊的治理提供重要参考.     

河北省衡水湖沉积物中汞的分布特征及生态风险

衡水湖是华北平原上第一个国家级内陆淡水湖泊湿地类型的自然保护区,为了解衡水湖沉积物中汞的分布特征及生态风险,于2013年8月在衡水湖采集了5根柱状沉积物,对其中的总汞、甲基汞、孔隙水溶解态汞、有机质、pH以及含水率进行了分析。结果表明,衡水湖沉积物中总汞的平均含量为22.5 ng·g-1,低于全国及河北省表层土壤背景值。但表层沉积物汞含量明显高于底层,说明近年来的外源汞输入对湖泊汞负荷产生了一定影响,且靠近湖泊东部106国道的采样点汞含量明显高于湖泊中西部的采样点,暗示交通运输等人为活动是该湖泊的一个重要汞输入源。利用潜在生态危害指数法进行评估,显示汞的生态风险较低,说明现阶段衡水湖的沉积物汞浓度不会对生态环境产生不利影响。     

城市湖泊流域面源污染的源-汇效应研究--以武汉市东湖为例

随着城市点源污染控制不断完善,城市面源污染已成为危害中国城市水体的重要污染源.由城市土地利用变化引起的地表径流污染是导致湖泊水质恶化和富营养化的主要因素,加强面源污染的源-汇效应研究是控制、管理流域污染的重要途径之一.研究选取中国最大的城市湖泊武汉市东湖为研究对象,运用遥感和GIS技术,进行流域划分和地类解译,建立土地利用基础数据库,后对水质统计数据进行定量化处理,通过建立了地类——湖泊水质关系模型,科学地分析了用地与水质的关系,并对城市湖泊水质的季节动态、影响因素进行了初步探索.研究结果表明土地利用和气候变化对流域内湖泊水质的影响显著.其中,农田和建设用地是城市湖泊面源污染的主要来源,绿地和坑塘水面能够有效的截流、吸收污染物,起到保护湖泊水质的作用;受降水、温度等气候因子的影响,湖泊水质状态呈现季节性波动.研究选取东湖为研究对象,研究面源污染的源-汇效应,具有代表性,对于更好保护城市湖泊,合理利用湖泊资源提供了理论依据.     

长江安庆段及毗邻湖泊沉积物中多环芳烃分布及风险评价

采集长江安庆段及其沿江湖泊群表层沉积物样品共30个,检测16种多环芳烃(Polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)含量.结果表明,长江安庆段(4个断面)的∑PAHs浓度范围为36.0—221.6 ng·g~(-1)(干重,下同),平均浓度为137.1#76.5 ng·g~(-1);安庆沿江湖泊群(23个采样点)的浓度范围则为45.5—3608.8 ng·g~(-1),平均浓度为941.5±868.5 ng·g~(-1).研究区域内∑PAHs主要以高环(4—6环,HMW)为主,表明主要受交通运输、船舶油类以及化工厂等高温燃烧排放影响.同分异构体分析进一步表明,PAHs主要来源于燃烧排放,不同湖泊存在不同的潜在来源,嬉子湖受到石油排放源、煤木柴燃烧和石油及其精炼产品的燃烧等多重来源影响,而菜子湖中则主要受木材、煤等燃烧源影响,长江安庆段存在石油直接排放源及其燃烧源共同影响.石门湖和白荡湖则以石油及其精炼产品燃烧源为主.生态风险评价表明,长江安庆段及沿江湖泊群表层沉积物中PAHs处于较低的生态风险状态.     

长江中下游湖泊富营养化过程的湖泊沉积记录

长江中下游湖群区，历来是人类最活跃的场所，但由于近年来社会经济的迅速发展，湖泊富营养化问题日趋严重，对湖泊湿地变化与湖泊营养盐状况关系的分析是制定湖泊环境整治和生态修复的重要科学依据。长江中游湖泊——龙感湖的湖中心钻孔沉积物中硅藻组合和总磷变化记录了近百年来龙感湖富营养化过程。沉积物中湿地花粉与人湖营养盐关系以及磁化率的分析表明，流域内人类活动对湖周滩地的改造，破坏了湿地植被，助长了人湖物质的增加，湖泊营养相对富集，而流域农业化肥的使用导致了水质的进一步恶化。     

水生生物群落所揭示的湖泊水环境状况——以东平湖为例

东平湖作为国家南水北调工程东线的调蓄湖和山东省西水东送的水源地,在国家水资源配置战略中起着重要的作用.为了解其水生生物、水环境质量及湖泊富营养状态,在收集、整理和总结前人历年积累的东平湖水生生物等调查研究资料的基础上,并结合表层沉积硅藻和湖泊水质数据,分析东平湖目前的水环境状况及湖泊环境的潜在威胁.2011-2012年东平湖表层沉积物硅藻属种鉴定显示优势属为Aulacoseira、Synedra、Cyclotella、Navicula和Fragilaria,营养型属种居多,表明湖泊整体营养水平较高.由Shannon-Wiener多样性指数和Pielous种类均匀度指数分析得到东平湖硅藻门生物多样性指数为3.30和0.80,处于轻度污染水平.因此,由水生生物群落所揭示的东平湖环境状况为营养状态从富营养化转变为中营养-轻度富营养化状态,水体由中度污染转变为轻度污染甚至部分区域水体良好,整体处于Ⅲ类水标准.     

南京主要湖泊表层沉积物中重金属污染潜在生态风险评价

为掌握南京城市湖泊表层沉积物中重金属的污染概况及其潜在生态风险,选取玄武湖、月牙湖、紫霞湖、琵琶湖和前湖5个主要湖泊为研究对象,应用电感耦合等离子体原子发射光谱法( ICP - AES)分析表层沉积物中Cd、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn含量,并采用地累积指数法和潜在生态风险指数法对重金属污染风险和潜在生态危害进行评价.结果表明,湖泊表层沉积物中Cd、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn含量分别为0.8～5.1、10.3 ～67.6、6.2 ～70.5、未检出～53.2、12.9 ～ 55.9和40.6 ～456.3 mg·kg -1.地累积指数法评价结果显示,6种重金属元素累积程度由高到低依次为Cd、Zn、Pb、Cu、Ni和Cr,其中Cd处于偏中等累积到重累积水平.潜在生态风险指数法评价结果显示,表层沉积物重金属污染最严重的是月牙湖,其次是前湖和紫霞湖,这3个湖泊都处于中等潜在生态风险状态,琵琶湖和玄武湖处于低潜在生态风险状态.     

太湖鼋头渚地区鹭类觅食生境研究

连续 2a实地调查了太湖鼋头渚地区鹭鸟的觅食生境 ,并搜集其雏鸟的反吐物 ,初步掌握了该地区不同鹭鸟对觅食生境的选择与食物组成情况。结果表明 ,无锡鼋头渚地区白鹭与夜鹭主要在鱼塘、湖泊觅食 ,白鹭在湖滨觅食 ,而夜鹭还会到湖中央水面觅食 ;池鹭觅食区域较广 ,主要在鱼塘。鹭群主要的食物类型是鱼类 ,白鹭食物几乎全为鱼类 ,夜鹭 95 %的食物为鱼类 ,兼有少量的蛙类、甲壳类和小型哺乳类动物。     

微生物制剂净化富营养化湖泊的应用研究

采用经筛选、驯化的"土著"硝化细菌与腐植酸配制而成的复合型微生物制剂对富营养化湖泊水体进行生态修复净化试验,试验现场是在辽宁省鞍山市英泽湖拱桥北部圈定面积为40 m2、平均水深为1.5 m、体积为60 m3的水域内进行的。试验主要集中在湖泊藻类高发、富营养化严重的6、7、8三个月,每月投菌一次,并设未经处理的湖水为对照组。结果表明,该方法能够有效地降低富营养化湖泊水体中的浊度,提高水体溶解氧,消除恶臭,改善水质,英泽湖水体中的TN、TP、氨氮、COD及浊度等水质指标均有明显降低,下降率分别为77.8%、72.2%、94.2%、60.0%和85.6%,并且水生生物具有多样性,水体自净能力大大增强。该生态修复技术具有效果显著、投资省、操作简便、不造成二次污染等特点,对解决天然水体富营养化污染问题具有非常重要的意义和推广应用价值。     

内蒙古达里诺尔湖湖泊水体与入湖河水水化学特征及控制因素

为摸清内蒙古达里诺尔湖湖泊水体与入湖河水的水化学主要离子组成特征及其控制因素,于2013年6—9月对湖水、河水进行采样.采用水化学类型三角图分析不同湖水与河水的主要离子组成,利用Gibbs图分析水体化学成分主要驱动因素,在此基础上,运用河水主要离子比例关系图进一步分析入湖河水离子主要来源.结果显示,达里诺尔湖湖水总溶解固体(TDS)含量范围为5800—6170 mg·L~(-1),平均值为5990 mg·L~(-1),入湖河水TDS含量范围为140—310 mg·L~(-1),平均值为200 mg·L~(-1),远低于湖水的TDS值.入湖的河水属于淡水,而湖水则已演变为中度咸水.湖水、河水主离子组成以及水化学类型具有一定的差异,其中,湖水离子含量特征为HCO-3(2564.60 mg·L~(-1))Cl-(2025.29 mg·L~(-1))SO2-4(424.02 mg·L~(-1)),Na+(2070.68 mg·L~(-1))K+(159.24 mg·L~(-1))Mg~(2+)(20.04 mg·L~(-1))Ca~(2+)(5.09 mg·L~(-1));河水离子含量特征为HCO-3(118.93mg·L~(-1))Cl-(24.99 mg·L~(-1))SO_4~(2-)(11.77 mg·L~(-1)),Na~+(49.84 mg·L~(-1))Ca~(2+)(27.83 mg·L~(-1))Mg~(2+)(14.55 mg·L~(-1))K+(6.56 mg·L~(-1));依据阴、阳离子所占比例进行分类,湖水的水化学类型为Cl-HCO_3~-Na型,贡格尔河为Cl-HCO_3-SO_4-Na-Ca型,浩来河为Cl-HCO_3-Na-Ca-Mg型,沙里河为HCO_3-Na-Mg型,亮子河为HCO_3-Ca-Na型.从水化学驱动因素上看,其水化学组成自然起源主要受自身蒸发-结晶作用的影响,部分区域受到农业活动、放牧及旅游业等人类活动影响,而贡格尔河、浩来河、亮子河及沙里河4条入湖河水的水化学组成落在Gibbs模型的中部,则主要受岩石风化作用控制,4条河流主要受碳酸岩风化影响,钠硅酸岩风化对河水中阳离子的贡献也较大.结合入湖河水水质、水化学驱动因素分析,近年来湖水水体盐化主要是受湖区蒸发量增大、入湖流量减少、湖区面积萎缩的影响,入湖盐分的贡献及人类活动的影响则相对较小.     

太湖鼋头渚地区鹭类觅食生境研究

连续2a实地调查了太湖鼋头渚地区鹭鸟的觅食生境，并搜集其雏鸟的反吐物，初步掌握了该地区不同鹭鸟对觅食生境的选择与食物组成情况。结果表明，无锡鼋头渚地区白鹭与夜鹭主要在鱼塘、湖泊觅食、白鹭在湖滨觅食，而夜鹭还会到湖中央水面觅食；池鹭觅食区域较广，主要在鱼塘。鹭群主要的食物类型是鱼类，白鹭食物几乎全为鱼类，夜鹭95％的食物为鱼类，兼有少量的蛙类、甲壳类和小型哺乳类动物。     

人为活动对城市湖泊沉积物重金属污染的影响——以武汉墨水湖为例

人类活动使得大量的重金属向水环境中排放,导致了城市湖泊严重的重金属污染.为了研究中国的工业化、城市化发展对城市水体重金属污染的影响,以武汉墨水湖为例,测定了沉积物中几种常见痕量重金属Zn、Pb、Ni、Cu、Cr的含量和富集系数,并运用主成分分析对重金属的污染来源进行了初步探讨.结果表明,墨水湖表层沉积物重金属污染程度较重,主要受人为输入的影响;5种重金属在全湖区域上具有比较高的富集系数,尤以排污口为甚,排污口是重金属富集的主要区域.主成分分析表明,Pb可能主要来自于暴雨径流面源,而Cr可能主要来自于工矿企业的点源排放,其他3种金属则有着大小相当的点、面源输入贡献。以上结果表明,城市化和工业化进程已经给城市湖泊带来了很高的重金属污染负荷.     

建筑因子对城市湖泊温度效应的模拟研究——以湖南烈士公园湖泊为例

伴随着城市化进程加快,城市快速扩展、人类活动加剧引发了诸多生态环境问题,其中城市热环境问题尤为突出,而城市湖泊在改善城市小气候方面有着重要的影响。选取湖南烈士公园湖泊作为研究对象,采用定点实测与CFD(Computational Fluid Dynamics)模拟相结合的方法,重点讨论了建筑后退湖岸距离、建筑高度以及建筑间距对湖泊温度效应的影响程度。结果表明:(1)湖泊周边建筑是影响夏季湖泊降温效应的因素之一,主要原因是建筑会降低来流风速,且建筑表面对太阳辐射的吸收和反射会抵消湖泊带来的降温作用;(2)仅改变建筑后退湖岸距离,而不改变建筑高度及布局,无法扩大湖泊降温效应的影响范围;(3)随建筑高度增大,湖泊周边温度效应的消极作用越大,削弱了湖泊的降温效应,当湖南烈士公园周边400m内建筑增加1倍时,区域温度升高0.82℃;(4)湖泊周边不同的建筑布局方式会影响城市湖泊温度效应,表现为行列式周边式点状式,仅增大建筑间距会增大建筑群对周边区域的辐射影响范围,使得受建筑影响的高温区面积增大。综上,若要削弱建筑因子对城市湖泊温度效应的负面影响,需综合考虑湖区周边建筑据湖岸距离、高度、布局多个因素,才能将湖泊的降温效应发挥到最大。该研究结果对于加深湖泊在改善城市小气候方面的认识以及城市湖泊区域的规划建设具有重要参考价值。     

城市湖泊表层沉积物中的重金属污染现状及其稳定度分析——以武汉墨水湖为例

水体沉积物中的重金属会对生态系统构成直接和间接的威胁.为了研究工业化、城市化过程中城市湖泊沉积物重金属污染程度,以武汉市墨水湖为研究对象,测定了5种重金属Zn、Cu、Ni、Pb及Cr在表层沉积物中的含量,分析了其污染程度、分布特征,并对其稳定度进行了分析.结果表明,墨水湖表层沉积物重金属污染程度较重,在所有采样点5种重金属含量均高于最低效应阈值(LEL),多数采样点甚至超过了严重效应阈值(SEL);该湖泊沉积物中重金属分布具有比较明显的空间差异性:排污口区>湖中心水域>城区岸边带>林田岸边带;其稳定程度依次为:Zn相似文献   

基于RS与GIS的武汉城市湖泊演化研究

以武汉市主城区为例,利用1995和2005年Landsat5两期TM影像与2000和2010年Landset7两期ETM＋影像的解译结果,基于景观分形理论与GIS的空间分析功能相结合的研究方法,分别构建湖泊变化强度指数和湖泊分形维数变化指数。从湖泊面积变化和湖泊形态变化,以及湖泊水域和其他土地利用类型的转移变化特点与影响进行综合分析。来丰富湖泊演化的分析方法,并总结高速城市化背景下湖泊的变化规律,从而更深入地了解和认识人类活动因素与湖泊水域动态变化之间的响应关系,同时提出若干城市湖泊治理与管理的方式。研究结果表明,（1）15年间的湖泊水域面积总量的变化呈现萎缩的趋势,年变化量在逐渐减小,湖泊萎缩的速度得到了一定的控制。（2）1995-2010年湖泊分形维数也呈逐期较小趋势,说明湖泊几何形状趋于简单化,人为活动对湖泊的影响加大。（3）15年来主城区28个主要湖泊的变化强度指数均为负值,呈萎缩趋势。但从2000年开始,少数湖泊变化强度指数为正值,萎缩趋势得到初步的控制。（4）1995-2010年间湖泊的水域面积主要转移成为建设用地和耕地。其转移面积占转移总面积的87．02％。围湖造田和城市化率的迅速提高对城市湖泊的演化影响深刻。（5）城市化背景下湖泊面积与形态变化的规律并非完全与城市化发展速率呈正比的关系,当城市化率上升到一定的阶段后,城市内部对生态环境的保护与要求也不断提高。为改善城市环境和城市内部的生态用地,湖泊应得到立法等强制性保护。