广州城市森林及不同地表垫面对暴雨径流与PAHs、TOC的影响

为了系统地计量城市不同地表垫面暴雨产流及有机毒性物负荷,连续3年在广州市帽峰山林区开展了森林及不同地表垫面的暴雨径流及PAHs、TOC质量浓度和水文通量的定位对比观测研究。结果反映出:22次暴雨水泥地表的平均产流率达(90.0%±3.2%),分别是草被及针阔叶混交林、常绿阔叶林地表相应的13.9、24.5、27.2倍;年均90.8%的暴雨量在水泥地表形成为径流,草被、森林的年暴雨地表径流量则相对水泥地表相应平均减小分别为92.5%、95.8%。水泥地表应对暴雨的径流响应关系为极显著的线性关系(R~2=0.998),而草被及针阔混交林、常绿阔叶林地表相应的均呈极显著的对数关系(R2=0.90、0.94、0.93);草被覆盖度增长与其地表暴雨产流率负相关性显著。暴雨及各地表垫面径流PAHs质量浓度20次检测结果对比统计,相对于沥青地表暴雨径流∑16PAHs总的质量浓度(154.4±52.2) ng·L~(-1),相应的草被、针阔混交林及常绿阔叶林的地表径流中净减少在42.0%—31.7%之间、地表径流6种PAHs(FLA、Bb F、Bk F、Ba P、Icd P、Bghi P)的每种质量浓度的减小率平均在55.9%—47.9%之间;相对暴雨中∑16PAHs及6组代表物的质量浓度,草被及2类森林的地表径流相应减小分别在12.1%—23.5%和17.6%—6.2%之间,且对暴雨中10种PAHs组分中依次有7、6、6种组分的质量浓度均产生更显著的去除效应。暴雨—地表径流中TOC的质量浓度17次检测结果的对比,草被、2类森林相对水泥地表径流中TOC质量浓度的增加范围在61.9%—75.7%间,而相对于暴雨中TOC质量浓度则增加在1.58—1.80倍间。依据2年暴雨径流统计,草被及森林地表垫面净储存年暴雨中∑16PAHs、TOC通量的平均范围分别在94.2%—97.0%和82.4%—90.2%间,而相对水泥地表则年径流中∑16PAHs通量净减少范围在92.3%—96.4%间、TOC通量净减少在87.9%—93.3%间;同时,其相对于年暴雨、水泥地表径流中PAHs各组分通量的储滤率均值分别大于93.0%、95.0%、96.0%。由此解析出,草被及森林地表垫面应对暴雨可显著减小地表产流及有机污染物流失,尤其是森林的冠层截留及土壤水持续下渗生态性能,更有效地消减暴雨径流量、储滤PAHs及TOC,而相比于地表硬质垫面则消减储滤影响效应更为显著;这对于城市区域的极端暴雨水患及水质毒性物危害的防治具有不可替代的生态环境效益。     

广州帽峰山森林生态系统的暴雨及PAHs、TOC的地球化学特征

针对城市遭遇暴雨易发内涝性灾害的影响,为了系统地揭示城市森林消减暴雨径流、储滤暴雨中PAHs、TOC的生态效益,采用了森林小集水区水文要素的定位观测与对比试验方法,连续4年(2018—2021年)开展了广州市帽峰山常绿阔叶林、针阔叶混交林生态系统的暴雨水文循环及对PAHs、TOC的地球化学影响研究。结果表明,常绿阔叶林、针阔叶林生态系统可分别储滤暴雨中∑16PAHs总的质量浓度25.6%—29.6%、TOC质量浓度的15.8%;林冠层淋溶平均增加其在林内雨质量浓度的8.1%、40.3%,两类森林土壤的0—30 cm层较其以下层对暴雨林内雨中∑16PAHs总质量浓度的储率分别小13.3%和15.3%、而TOC质量浓度的储率上则分别大7.6%和15.2%。常绿阔叶林、针阔叶林生态系统的总径流中FLT、Bb F、Bk F、BaP、IcdP、BghiP质量浓度较暴雨相应减小分别在10.5%—38.7%和2.5%—51.4%间,其中Bb F、BaP质量浓度的减小率大于30%,而FLT、Bk F减小率大于20%;林冠层淋溶相对增加了林内雨6组分质量浓度在6.9%(BbF)—39.8%(BaP)间,两类森林土壤的0—30 cm层分别储滤暴雨林内雨中相应质量浓度的范围在15.5%(BbF)—36.7%(BghiP)和1.4%(IcdP)—38.8%(Bghi P)间、而土壤30 cm以下层则对BaP、Bk F的质量浓度储率较高;森林生态系统的暴雨总径流与暴雨中10种PAHs的质量浓度对比,两类森林的系统储率(除DahA均9.5%)分别在16.2%—55.5%和17.6%—48.1%之间,其中CHR、ANY、ANT、FLU、ANA、NAP的储率均大于30%;林冠层对暴雨中NAP、ANA、ANT、ANY的质量浓度消减在25.0%—15.9%间;两类森林土壤深30 cm的渗透水中NAP、ANA、ANT、ANY、FLU及CHR(阔叶林)、PHE(针阔林)的质量浓度相对林内雨呈增加,但这些组分在土壤30 cm以下层渗漏至总径流中被显著储存(相对储存率在73.7%—34.6%间)。依据林区多暴雨、少暴雨年的森林水文循环通量计,常绿阔叶林、针阔叶混交林生态系统分别年均暂储暴雨量的81.8%和77.2%、贮存年暴雨∑16PAHs通量的85.4%和82.5%、年暴雨TOC通量的73.0%和81.7%;而两类森林的土壤至不透水岩层在年暴雨及∑16PAHs、TOC通量的贮存率中分别占80.8%及68.5%、79.8%。森林生态系统的年暴雨中PAHs各组分通量的地球化学平衡显示,常绿阔叶林、针阔叶混交林生态系统年储滤暴雨2—3环∑PAHs、4环∑PAHs及6组PAHs代表物通量的平均值分别是86.4%、83.4%及79.6%—87.9%,而相应的土壤至不透水岩层储滤占比分别为68.9%、90.7%(冠淋溶增)及59.4%—80.1%。城市森林生态系统的土壤至不透水岩层在消减暴雨径流、贮存暴雨PAHs、TOC的质量浓度及通量上发挥极其显著的生物地球化学效应。     

广州市内与近郊林区暴雨及硬质地表径流PAHs质量负荷的差异特征

为了计量揭示城郊尺度上暴雨与硬质地表径流PAHs负荷差异,连续3年开展了广州市内与市郊帽峰山林区暴雨、硬质地表径流PAHs质量浓度的对比定位观测。结果表明:广州市59年暴雨日数的周期性波动参数对于预判暴雨的丰缺年是极其有益的;城郊帽峰山林区的地形显著地影响了暴雨的降雨强度。市内实验测区暴雨中∑16PAHs总质量浓度平均值为(134.4±48.7) ng·L-1、较市郊实验林区高出6.9 ng·L-1;其中,暴雨中2—3环PAHs组分及FLA、Bb F的平均质量浓度均大于市郊实验林区相应浓度,而暴雨中高环的IcdP、BghiP、Bk F及4环BaA、CHR的平均质量浓度则小于相应市郊实验林区,表明其在暴雨中来源表现在质量浓度上的影响差异。市内实验区沥青交通路面暴雨径流∑16PAHs总质量浓度的平均达(317.4±34.4) ng·L-1、是市郊实验林区相应的2.1倍;其中,相对市郊实验林区净增成倍的组分有:CHR(3.41倍)、PYR(2.67倍)、ANT(1.52倍)和BaP(1.29倍)、BghiP(1.19倍)、FLA(1.11倍),而相对净增大于80%的组分还有PHE(93%)、BaA(95%)、ACE(84%);说明城市沥青交通路面暴雨径流中PAHs质量容量受高密度交通尾气排放、尘埃等影响极显著地大于相应的市郊实验林区。依据径流与暴雨中PAHs组分的浓度差占暴雨中相应浓度的比计量,两实验区的沥青路面暴雨径流中相对高倍净增的组分有全部4环PAHs和3种高环PAHs组分,而相对净减的组分则有4—5种2—3环PAHs组分;如屈(CHR)等7种PAHs组分质量浓度的相对净增11.02倍至1.12倍,分别是市郊实验林区相应的2.1—24.4倍。这说明交通尾气排放、煤制品及木料燃烧物是沥青交通路面暴雨径流中PAHs浓度增加的主要贡献源,而沥青路面则能够减小暴雨径流中源于石油挥发物的低环PAHs的浓度。两实验区暴雨水泥地表径流中∑16PAHs总的浓度平均值间无显著差异、市内是市郊的1.14倍;而且,两实验测区水泥地表均能够小量吸储暴雨PAHs的浓度。     

武汉典型下垫面降雨径流PAHs污染特征研究

以武汉城区7类典型下垫面降雨径流中16种多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons, PAHs)为主要研究对象,对径流中常规污染物、PAHs浓度、种类差异与来源等进行研究。结果表明,武汉市7类下垫面降雨径流中,在常规污染物方面,沥青路面和水泥路面的污染程度最高,瓦屋面污染程度最低;而在PAHs方面,沥青路面径流∑16PAHs初始浓度最高,2类油毡屋面(工业园和教工宿舍)次之,其他4类下垫面较低。油毡屋面径流PAHs主要由蒽(ANT)和菲(PHE)组成,而沥青路面、水泥路面等其他5类下垫面径流中主要含有PHE、芘(PYR)和荧蒽(FLA)等。油毡屋面(工业园和教工宿舍)、水泥屋面和瓦屋面等4类屋面径流中主要污染物是2～3环PAHs,而沥青路面和水泥路面径流中则以4～6环PAHs为主。     

广州市帽峰山两种主要林型的暴雨水文特征

为了探索不同森林类型暴雨水文特征的差异,于2013年12月—2014年12月,在暴雨条件下对广州市帽峰山杉木林和常绿阔叶林的林外降水、穿透水、地表径流和集水区总径流进行水文量与水化学量的对比测定。结果表明,(1)2014年发生9场暴雨,暴雨雨量为655.0 mm,占全年降雨量(1 882.4 mm)的34.8%。(2)杉木林林冠层对暴雨的平均截留率为8.2%,集水区暴雨日的平均产流率为19.1%;常绿阔叶林冠层对暴雨的平均截留率为14.5%,集水区暴雨日的平均产流率为21.2%。(3)杉木林集水区全年产流714.8 mm,产流率为38.0%,其中雨季的产流率为44.4%,雨季产流量占全年的98.1%;常绿阔叶林集水区全年产流802.0 mm,产流率为42.6%,其中雨季的产流率为44.6%,雨季产流量占全年的87.9%;体现了常绿阔叶林对全年降雨的调蓄作用更大。(4)两种林分的冠层淋溶都表现为正淋溶,杉木林和常绿阔叶林穿透水的淋溶系数均以K最大,分别为4.10和7.88。(5)两种林分地表径流的化学含量显著高于降雨,地表径流中增加最小的N含量为降水的3.03倍,增加最大的Ca含量为降水的14.25倍,说明暴雨形成的地表产流是森林生态系统养分流失的重要原因。两种林分集水区总径流中C、NH_4~+-N和P的迁移系数为负值,表现为吸储效应。     

不同土地利用模式下红壤坡地雨水产流与结构拟合

模拟主要利用方式构建的垫面为主导因子,采用径流场实测方法,通过4年(1998-2001年)实地观测试验,剖析不同下垫面对雨水地表径流的影响.研究表明:降雨和下垫面是影响地表径流特征的主导因素;年降雨量与地表径流量和系统水土流失量呈正相关.不同垫面地表径流产量有显著性差异;雨水径流过程的土壤和养分流失有相似的表现.在假定雨水年份的基础上,提出"利用坡地集雨优势,构建与单元生态系统水循环平衡相适应的坡地农林复合生态系统,通过水平衡生态建设来维系生态系统的水分平衡"观点.以集雨区水量平衡为基础,从分析坡地水文过程入手,以坡地不同生态系统雨水分配、降雨过程地表径流产量、径流过程的土壤及养分流失量为参数,以生产灌溉对集雨的要求、坡地不同生态系统对雨水侵蚀的承载力、坡地雨水运移过程对环境和区域洪涝灾害的影响为约束条件,拟合出红壤丘岗坡地农林复合生态系统构建适宜的土地利用结构:人工林占30%,人工草地占15%,果药茶园占30%,耕地占20%,自然保护区占5%.该用地比例(结构)既满足于地貌单元(集雨区)生态系统利用坡地集雨维持系统水循环平衡的要求,也满足于坡地农林复合生态系统的可持续性保护的要求.     

不同下垫面类型对地表径流中多环芳烃污染特征的影响分析

为了解下垫面对径流中多环芳烃(PAHs)污染特征的影响,对4次降雨事件中不同下垫面地表径流中的PAHs污染特征进行了分析.研究发现,屋面(A点)与交通路面(C点)的PAHs污染负荷远远大于另两种下垫面,降雨事件平均浓度分别达到26.66μg·L-1和27.87μg·L-1.各场降雨事件都存在随着降雨历时污染物浓度逐渐降低的过程,其中交通路面变化最为剧烈,PAHs浓度由初始的33.50μg·L-1经90 min后下降至16.36μg·L-1,而屋面则在径流结束前伴有浓度回升的现象.径流中溶解态PAHs含量远低于颗粒态含量,以2—3环略占优势,达31%—42%;而在颗粒态PAHs中5—6环则相对更多.广场路面(B点)和交通路面(C点)由于汇流面积较大,具有较明显的初期冲刷效应;屋面(A点)的冲刷效应相对较弱;草地(D点)则未表现出初期冲刷效应.研究结果表明下垫面对径流中PAHs的含量和消除均有一定影响,但与PAHs组分的相对比例无明显相关.     

北京市冬季道路沉积物中多环芳烃的污染特征和源解析

在北京城区四环以内采集了33个冬季道路沉积物样品,分析其中多环芳烃(PAHs)的含量、分布特征、来源和生态风险.结果表明,16种多环芳烃(PAHs)∑16PAHs的浓度范围为931.0—2668.7 ng·g~(-1)干重,平均浓度为1602.4 ng·g~(-1)干重,污染物的组成以4环和3环PAHs为主.通过LMW/HMW(低分子量与高分子量PAHs的比值)法、特征比值法和主成分分析法得出,道路沉积物中PAHs主要来自于煤、化石燃料的燃烧以及交通尾气的排放.由TEQBa P分析结果可知,33个采样点PAHs的∑16TEQBa P范围为58.2—324.4 ng·g-1干重,平均值为139.3 ng·g~(-1)干重;所有采样点的∑10TEQBa P范围为33.1—266.8 ng·g~(-1)干重,平均值为95.0 ng·g-1干重,均超过荷兰土壤的目标参考值,说明北京市冬季道路沉积物中PAHs存在潜在的生态风险;其中7种致癌性PAHs(Ba A、Chr、Bb F、Bk F、Ba P、IPY和DBA)的TEQBa P占∑16TEQBa P的96.1%—99.3%,平均值为98.5%,是∑16TEQBa P的主要贡献者,并且Ba P的贡献率最大.     

曹妃甸和黄骅港近岸海域表层水体中PAHs的分布、来源及风险评价

曹妃甸和黄骅港是河北省近海工业布局和港口分布较密集的区域,对其近岸海域海水水质进行监测具有重要意义。2014年9月采集研究区近岸海域表层海水,并利用GC-MS对其中16种优先控制PAHs进行测定。结果表明,曹妃甸和黄骅港近岸海域表层海水中∑PAHs含量分别为52.6~192.1 ng·L~(-1)和85.4~156 ng·L~(-1),平均含量分别为74.59 ng·L~(-1)和121.45 ng·L~(-1)。黄骅港近岸海域∑PAHs含量高于曹妃甸近岸海域的含量,但PAHs的种类没有差异。对比其他研究区域水体中PAHs的含量,本区域表层海水中PAHs的含量处于中等水平,属于轻污染。异构体比值结合该区域现状分析初步判断,研究区表层海水中PAHs来源于石油污染和煤、生物质等的燃烧。应用风险商值法(RQ)对研究区域表层海水中PAHs的生态风险进行评价,结果表明该海域存在低生态风险,需采取措施控制PAHs的污染。     

太湖胥口湾表层水和沉积物中多环芳烃的浓度水平及生态风险

多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)是环境中普遍存在的稠环类化合物,由于其对人体健康和生态环境产生较大危害,美国环保局将16种PAHs列为优先控制的污染物。PAHs也是太湖流域的主要污染物之一。作为华东地区的重要水系和水源地,研究太湖环境质量的变化对改善太湖流域水生生态系统和提高沿岸居民身体健康具有重要意义。论文研究了太湖胥口湾水域表层水和沉积物的PAHs。结果显示,表层水和沉积物的PAHs总浓度分别为7.2~83 ng·L~(-1)和66~620ng·g~(-1)干重;年均值为29 ng·L~(-1)和218 ng·g~(-1)干重;年均毒性当量浓度为2.4 ng·L~(-1)和28 ng·g~(-1)干重。沉积物中的主要污染物为荧蒽、芘和,影响毒性当量浓度的主要是苯并(a)芘和二苯并(a,h)蒽。4环PAHs在沉积物中占主要,其浓度百分比为44%~48%,而5环PAHs则占毒性当量总浓度的90%以上,说明其危害主要来自5环PAHs。PAHs特征化合物比值分析表明,胥口湾沉积物中PAHs主要来源于煤和木材燃烧,表层水大部分为燃烧和石油的混合来源。污染水平的时空变化特点为丰水期(8月)表层水PAHs浓度偏高,沉积物偏低。湖区和湖岸的PAHs浓度只在丰水期有显著差异,表层水PAHs浓度湖区高于湖岸,沉积物相反;其他时期湖区和湖岸PAHs浓度无显著差异。根据加拿大沉积物环境质量标准,胥口湾整体生态风险水平较低。从时空分布特征来看,个别生态风险较高的点主要分布在湖岸,5月平水期可能是沉积物中PAHs生态风险较高的频发期。     

宜兴典型村落不同下垫面降雨径流污染物排放特征

选取太湖沿岸宜兴市农村自然村落为研究对象,对研究区域降雨量和4种不同下垫面(屋面、庭院、道路和自留地)降雨径流中污染物进行监测,通过计算污染物的事件平均浓度(EMC),探讨了在天然降雨和人工模拟降雨条件下4种下垫面径流污染物的排放特征及影响因素。结果表明,4种下垫面的降雨径流污染都较严重,若直接排入受纳水体会造成严重污染。包含天然降雨和模拟降雨的综合降雨事件中4种下垫面径流中COD、SS、TN和TP的EMC均值分别为52.77~133.94、55.02~935.65、2.20~8.59和0.066~2.96 mg·L~(-1),其中,自留地的各项污染指标均最大。降雨量和降雨强度是影响村落地表径流中COD和SS浓度的重要因素。前期晴天时间与庭院、道路和自留地下垫面径流中污染物EMC之间呈正相关,而与屋面径流中污染物EMC之间相关性不明显。     

鼎湖山森林演替序列水文过程中总有机碳(TOC)变化规律及其对土壤碳平衡的贡献

森林水文过程中的总有机碳转运对土壤有机碳平衡起着重要的作用,但我们对于水文过程对碳平衡的贡献机理所知甚少.本研究针对鼎湖山季风常绿阔叶林演替序列不同森林生态系统(马尾松林、针阔混交林和季风常绿阔叶林(简称季风林))的大气降水、穿透水、树干流、凋落物淋洗水以及地表径流中的总有机碳(TOC)进行了三年(2002年4月-2005年5月)观测,以此来分析水文学过程中TOC的变化规律和水文学过程对不同成熟度森林生态系统土壤有机碳积累的贡献.每场雨后进行水样的采集,采集的水样装入棕色玻璃瓶中,加硫酸至pH值小于2,放置于实验室冰箱冷藏待测.TOC用日本岛津公司生产的5000A型TOC-V分析仪测定.研究结果及推论如下:鼎湖山森林水文学过程中TOC浓度和总量变化呈现规律性的变化.大气降水中的TOC浓度和总量分别为(3.65±0.59)mg·L~(-1)和51.8104 kg·hm~(-2)·a~(-1),大气降水是鼎湖山森林生态系统水文循环过程中TOC的主要来源.穿透水(DTF)中TOC浓度和总量均为:松林>混交林>季风林,其中季风林TOC浓度显著低于其他两种林型.松林树干流的TOC浓度显著高于混交林和季风林.凋落物淋洗水TOC浓度和总量大小依次均为:松林>混交林>季风林,且三林型间存在显著差异(p<0.05).径流中TOC浓度和总量均较小,且无明显差异.在湿季5月份,穿透水、树干流、凋落物淋洗水的TOC浓度呈现下降趋势.干季(10月)开始以后,穿透水、树干流、凋落物淋洗水中的TOC浓度又逐步回升.地表径流中TOC浓度干湿季变化趋势不明显.干季中各水文学分量TOC浓度大于湿季,但TOC总量呈现相反趋势.在森林水文学过程中,凋落物淋洗水所携带的有机碳量是土壤有机碳输入的最大项,季风林、混交林、松林中TOC总量分别为246.983 kg·hm~(-2)·a~(-1),255.187kg·hm~(-2)·a~(-1)和261.876kg·hm~(-2)·a~(-1);其次是直接到达土壤表面的穿透水,季风林、混交林、松林中TOC总量分别为28.152kg·hm~(-2)·a~(-1),37.410kg·hm~(-2)·a~(-1)和43.176kg·hm~(-2)·a~(-1);树干流中有机碳浓度虽高,但总量很微小,季风林、混交林、松林中TOC总量分别为4.663kg·hm~(-2)·a~(-1),5.910kg·hm~(-2)·a~(-1)和4.566kg·hm~(-2)·a~(-1),所以对土壤有机碳收入贡献不大.径流所携带的TOC总量很小,季风林、混交林、松林中分别为8.707kg·hm~(-2)·a~(-1),9.318kg·hm~(-2)·a~(-1),7.220kg·hm~(-2)·a~(-1).由此可知,水文过程输入土壤的TOC总量远大于径流所带走的TOC总量,导致了水文过程中的TOC存留在土壤中,对土壤有机碳(SOC)的积累起着重要作用.季风林、混交林和马尾松林土壤每年通过水文学过程净输入的有机碳量分别为(27.1+1.65)g·m~(-2),(28.9±2.79)g·m~(-2)和(30.2±2.65)g·m~(-2).水文学过程中的这部分有机碳由于占总有机碳比例较小往往被忽视,但是正是由于水分在土壤中的下渗使得有机碳的分布趋于均匀,这将更加利于SOC的积累和保存.     

长江嘉陵江重庆段多环芳烃的分布特征和来源辨析

2014年7月,采集长江嘉陵江重庆段9个断面的地表水和沉积物样品,检测15种多环芳烃(PAHs)含量.结果表明,地表水的∑PAHs浓度范围为65.6—1249 ng·L~(-1),沉积物中∑PAHs浓度范围为68.6—4226 ng·g~(-1),与其历史浓度水平相当;聚类分析表明,化工园区对其下游PAHs分布有一定影响,园区下游地表水和沉积物∑PAHs浓度最高.两江汇流前,地表水4环PAHs占总量的43.63%—61.68%;两江汇流后,2环比例增加,占总量的29.01%—68.72%;沉积物4环PAHs占总量的26.62%—48.74%.在顺流方向,地表水中河左∑PAHs浓度高于河中和河右,沉积物中∑PAHs浓度横向无明显差别,其中化工园区下游可能是受左岸工业影响,地表水中河左∑PAHs浓度是河中、河右的12倍和7倍,沉积物中河左∑PAHs浓度是河右的7倍.环数组成、分子比值和主成分分析表明研究区域地表水PAHs来源主要为木材、煤燃烧源,同时还包括石油燃烧和石油泄漏,沉积物则主要为木材、煤高温燃烧源.     

东寨港表层海水中多环芳烃(PAHs)的分布特征及来源分析

多环芳烃(PAHs)是一类被广泛关注的持久性有机污染物,其在环境中难降解、易富集。红树林自然生态系统具有极丰富的生物多样性,也是很多鸟类和植物栖息的场所,同时也是海陆交界带重要的污染物收纳场所,因此探讨污染物在其环境中的行为具有很重要的生态学意义。本研究以海南省东寨港红树林自然保护区水体为研究对象,在雨季(8月)与旱季(11月)分别采集表层海水样品,采用固相萃取法富集海水中的PAHs,利用超高效液相(UPLC)测定东寨港水体中12个采样点14种PAHs的质量浓度,以探讨PAHs在东寨港红树林表层海水中的分布特征、来源分析,并进行生态风险评价。结果表明,东寨港红树林湿地表层水体平均总PAHs质量浓度旱季(1 015.27±154.27)~(2 069.07±420.25)ng?L~(-1)明显高于雨季(234.46±114.77)~(683.33±157.03)ng?L~(-1),其中旱季平均质量浓度为(1 490.69±305.02)ng?L~(-1),雨季平均质量浓度为(479.06±152.58)ng?L~(-1)。就单一组分而言,旱季菲(590±176.32)ng?L~(-1)和芴(486.02±248.22)ng?L~(-1)的质量浓度最高,苊(38.95±18.88)ng?L~(-1)的质量浓度较低;雨季萘(175.81±119.83)ng?L~(-1)和芴(151.68±40.6)ng?L~(-1)的质量浓度较高,蒽类和苊质量浓度较低,其余PAHs组分未被检出。应用B[a]A/(B[a]A+Chr),Flu/Pyr及Flua/202等比值法进行来源分析,结果表明东寨港水体PAHs主要源自石油源污染。船坞停靠口及餐饮生活区PAHs质量浓度明显高于其他样点。PAHs组成成分与其结构相关,其中二环和三环占据了较大比例。此外,运用商值法进行东寨港水体生态风险评价,结果表明东寨港水体具有中度生态风险,对水生动植物具有潜在的危害。     

云南省树皮样品中多环芳烃和有机氯农药的浓度分布及来源解析

2012年8月于云南省采集了16个树皮样品,分析了其中多环芳烃和有机氯农药(包括六六六和滴滴涕)的浓度水平和分布特征.树皮中∑_(16)PAH的浓度范围为317—1194 ng·g~(-1),平均值为639 ng·g~~(-1);研究区域树皮中∑_4HCH和∑_6DDT的浓度分别为为0.10—3.86 ng·g~(-1)干重(平均值为1.10 ng·g~(-1)干重)和0.78—7.29 ng·g~(-1)干重(平均值为3.32 ng·g~(-1)干重),PAHs浓度是藏东南林芝地区的2—3倍,而有机氯农药的浓度低于藏东南林芝地区.树皮中脂肪可影响研究区域持久性有机污染物(Persistent organic pollutants,POPs)的分布,但影响不显著.同时HCHs、DDTs和2环及3环PAHs的浓度随海拔的升高而增加,呈典型的高山冷捕获效应;4环、5环和6环PAHs的浓度随着海拔的升高而降低,这可能是云南本地污染源影响所致.较低质量的PAHs(2—3环)是研究区域PAHs的重要组成部分,平均占总浓度的77%以上,说明研究区域受到污染物大气远距离传输的重要影响.PAHs特征单体比值表明,草、木材等生物质和煤炭燃料等的低温燃烧是研究区域PAHs的主要来源,同时较低的α/γ-HCH和较高的o,p'-DDT/p,p'-DDT比率表明,林丹和三氯杀螨醇的使用对研究区域树皮中有机氯农药的污染有一定的贡献.根据反向气团轨迹模型及PAHs和OCPs的浓度分布,推断研究区域的OCPs主要受印度季风和西风环流的影响,而PAHs是大气远距离传输源和云南本地污染源共同作用的结果.     

京津潮白河多环芳烃及其衍生物分布

采用固相萃取-气相色谱质谱联用仪测定京津潮白河中的多环芳烃(PAHs)及其衍生物(SPAHs)的污染水平,并采用絮凝法分析水样中自由态PAHs/SPAHs和结合态PAHs/SPAHs的分布。结果表明,京津潮白河中PAHs和SPAHs总质量浓度分别为55.06～215.02 ng·L~(-1)和92.37～227.33 ng·L~(-1),上游河段PAHs和SPAHs质量浓度均低于下游河段。7种致癌PAHs占比为22%～41%,需引起重视。本研究中的SPAHs包括三类物质:氧化PAHs(OPAHs)、甲基PAHs(MPAHs)和氯代PAHs(Cl PAHs)。其中,OPAHs对SPAHs贡献最大(59%～71%),其次是Cl PAHs(22%～32%)和MPAHs(7%～14%)。京津潮白河中PAHs和SPAHs主要以自由态形式存在,总浓度可以准确估计污染物的环境风险。     

扁刺栲在两种类型林分中的生长过程分析

通过对扁刺栲—华木荷林区针阔混交林、次生阔叶林的群落调查以及扁刺栲的树干解析．研究结果表明：(1)扁刺栲在针阔混交林与次生阔叶林中,胸径快速生长期分别在a8～12和a10～14之间,生长高峰值分别出现在a10和a12,最大值分别为1．07cm和0．85cm．(2)扁刺栲在针阔混交林与次生阔叶林中,树高快速生长期分别在a6～10和a10～14之间,生长高峰值分别出现在a8和a10,最大值分别为0．55m和0．56m．(3)在针阔混交林中,16a生扁刺栲单株材积达0．0134m^3,而在次生阔叶林中只有0．0103m^3．在分析不同林分中扁刺栲生长差异及其原因的基础上,建议对次生阔叶林经营应采用动态管理．     

大兴安岭不同森林群落植被多样性对土壤有机碳密度的影响

区域碳循环是全球变化研究中的核心内容,大兴安岭森林生态系统是对全球温度变化最敏感的植被类型之一,其植被多样性对土壤有机碳密度和碳循环具有重要影响,深入理解该区土壤有机碳密度分布特征对于未来区域生态环境的可持续发展具有重要的科学意义。采用野外调查和室内测试分析相结合的手段,研究了大兴安岭4种主要森林类型(针叶混交林、针阔混交林、阔叶混交林、落叶林)的植被多样性和土壤有机碳密度分布特征,并采用多因素方差分析确定植被类型和土层深度对土壤有机碳密度的交叉影响。结果表明,大兴安岭4种林型Margalef丰富度指数、Shannon-Wiener多样性指数和Mclntosh均匀度指数表现为落叶林针阔混交林阔叶混交林针叶混交林;Simpson优势度指数则表现为针叶混交林阔叶混交林针阔混交林落叶林;Cody指数表现为落叶林针阔混交林针阔混交林针叶混交林;Sorenson指数表现为针叶混交林阔叶混交林针阔混交林落叶林。土壤有机碳含量和有机碳密度均呈一致的变化规律,其中以表层土壤最高,随土壤深度的增加逐渐降低;随剖面深度的增加,土壤有机碳密度逐渐降低,以表层土壤(0~20 cm)有机碳密度最高,针叶混交林、针阔混交林、阔叶混交林、落叶林土壤有机碳密度分别占土壤剖面总有机碳密度的35.24%、31.61%、31.70%、32.39%。相关性分析表明,4种林型Margalef丰富度指数、Shannon-Wiener多样性指数、Cody指数和Sorenson指数与有机碳含量和有机碳密度呈显著或极显著的正相关;从相关系数绝对值来看,多样性指数与有机碳含量的相关系数高于有机碳密度的相关系数。双因素分析表明,林型对有机碳含量和有机碳密度具有显著的影响(P0.05),林型×深度的交互作用对有机碳含量具有显著的影响(P0.05);林型和林型×深度的交互作用对Margalef丰富度指数和Shannon-Wiener多样性指数具有显著的影响(P0.05);林型对Cody指数和Sorenson指数具有显著的影响(P0.05)。综合分析表明,大兴安岭林型和土壤深度对土壤有机碳密度的影响存在一定的交互作用。     

基于降雨事件的岩溶地下河多环芳烃浓度、组成变化及生态风险评价

对重庆市南山老龙洞地下河出口进行连续采样监测,利用GS-MS测定水中16种优控多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)的质量浓度.研究降雨期间地下河水中溶解态PAHs浓度、组成变化及其生态风险水平.结果表明,地下河流量对降雨响应可分为4个阶段,流量对降雨的响应与雨强和水文地质结构有关,老龙洞地下河属于管道与裂隙组合的岩溶水文系统;地下河出口总溶解态PAHs为103. 2—674 ng·L~(-1),平均值为259.3 ng·L~(-1);游离态PAHs为97.9—660.3 ng·L~(-1),平均值为250.6 ng·L~(-1);溶解性有机质(dissolved organic matter,DOM)结合态PAHs为3.3—31.54 ng·L~(-1),平均值为8.66 ng·L~(-1).PAHs组成以低分子量PAHs为主,其在总溶解态、游离态和DOM结合态PAHs比例分别为96.7%、97.9%和66.3%,中、高分子量PAHs相对富集于DOM结合态中; PAHs质量浓度变化对降雨或流量响应敏感,整体上随流量的增加,PAHs质量浓度呈增加的趋势,流量的峰值、谷值与PAHs的峰值、谷值形成很好的对应关系;降雨期间地下河PAHs生态风险水平由中度风险2级→低风险→中度风险2级→低风险→中度风险2级的变化过程,整体上属于中等风险水平.     

城市近郊型地下河水中多环芳烃分布规律与来源解析

利用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)对广西清水泉地下河水16种多环芳烃(PAHs)的含量进行了测定,研究地下河水中PAHs的组成、分布规律及主要来源,为城市近郊型地下河系统持久性污染物防治提供科学依据.结果表明,地下河水中∑PAHs浓度范围为162.13—224.99 ng·L-1,平均值为191.71 ng·L-1,PAHs以4环为主,占47.14%;地下河水中PAHs的含量自上游至下游逐渐增大,2—3环PAHs的百分比先升高后降低;PAHs来源解析表明,上游地区PAHs来源以草、木、煤燃烧源为主,中下游地区敢怀村附近PAHs来源为石油源,地下河出口处PAHs来源以石油源和燃烧源的混合源为主.