拉鲁湿地沉积物碳氮磷分布及污染风险评价

拉鲁湿地是世界海拔最高、面积最大的城市天然湿地,为研究其沉积物污染的变化规律,于2018年12月(枯水期)和2019年5月(丰水期)分别采集了拉鲁湿地中59和48个点位的沉积物,分析总氮(TN)、总磷(TP)和总有机物(OM)的空间分布特征及其化学计量比,并运用综合污染指数法和有机污染指数法对其进行污染风险评价。结果表明,枯水期拉鲁湿地TN、TP和OM含量总体高于丰水期。枯水期沉积物TN、TP和OM含量分别为0.18～6.35、0.33～2.88和27.18～268.98 g·kg~(-1);TN和OM含量高的区域主要出现在拉鲁湿地的中西部和东部,而TP含量高的区域主要在西部和中西部。枯水期沉积物碳氮比(C/N)为15.04～85.31,北部显著高于其他区域(P0.05);丰水期沉积物C/N比为3.09～97.46,西部显著低于其他区域(P0.05)。枯水期和丰水期沉积物C/N比10,说明沉积物中有机质都是以外源为主,且丰水期沉积物具有矿化作用。拉鲁湿地北部没有有机污染,其他区域均存在不同程度的污染。     

闽北建溪流域表层沉积物营养元素分布特征及生态风险评价

为了解闽江上游流域沉积物环境的现状,本文研究闽北建溪流域表层沉积物中营养元素的分布特征及生态风险,描述了表层沉积物中有机碳(TOC)、总氮(TN)和总磷(TP)的含量分布,运用单因子指数法进行生态风险评价,并分析碳、氮、磷的比例,阐述其相关关系及其环境意义.结果表明,沉积物中TOC、TN和TP的含量均值分别为3.05%、1858.05 mg·kg~(-1)和624.68 mg·kg~(-1),对多数底栖生物处于安全范围; TOC的单因子污染指数范围为2.0—5.8,TN污染指数范围为2.3—4.4,TP指数范围则为0.4—1.7,具有潜在的生态风险;沉积物营养元素比值中TOC/TN均值为16.9,TOC/TP均值为53.7,TN/TP均值为3.2,表明建溪流域沉积物营养元素受内、外源共同输入影响,且以外源作用为主导,其中林地营养物质输出是沉积物营养累积的主要原因之一.总体而言,建溪流域沉积物TN的生态风险较高且主要受流域面源排放影响,TOC与TP的生态风险较低.因此,应着重加强流域氮素面源污染调查并对重点污染源加以严控,减轻流域总氮的生态风险.     

普者黑岩溶湿地沉积物氮、磷、有机质分布及污染风险评价

为探究典型岩溶湿地沉积物营养物质的污染状况及其富营养化风险,以典型岩溶流域普者黑为研究区,通过对流域内湖泊湿地、沼泽湿地、库塘湿地和河流湿地的表层沉积物进行采样,采用国家标准方法对沉积物中总氮(TN)、总磷(TP)及有机质(OM)的含量进行测定,并运用综合污染指数法和有机污染指数法对普者黑岩溶流域不同类型湿地沉积物的污染程度进行评价,以期为岩溶湿地水-沉积物污染的控制与治理提供参考和依据。普者黑表层沉积物TN的质量分数范围为893.57-4 841.85 mg·kg~(-1),平均值为1 949.09 mg·kg~(-1),TP的质量分数范围为235.81-1 439.58 mg·kg~(-1),平均值646.06 mg·kg~(-1),OM的质量分数范围为1.10%-6.27%,平均值为2.58%,空间分布上均表现为流域中游流域下游流域上游。Pearson相关性分析表明,库塘湿地的TN、TP和OM相关性最显著(P0.01),河流湿地的TN、TP和OM相关性次显著(P0.01),湖泊湿地的TN和OM相关性显著(P0.05),沼泽湿地的TN、TP和OM无显著相关性(P0.05)。流域综合污染指数整体上呈中度-重度污染,沼泽湿地污染比河流湿地、湖泊湿地及库塘湿地严重,而有机污染指数整体上呈中度污染。普者黑岩溶流域不同类型湿地表层沉积物TN、TP和OM的含量均处于中等偏高水平,污染水平呈中度-重度污染,其内源负荷不容忽视。     

惠州白盆珠水库沉积物营养元素时空变化特征及源解析

为了探究自然过程和人类活动对水库水环境演变过程的影响,采集广东惠州白盆珠水库表层沉积物和沉积柱样品,测定表层沉积物总氮(TN)、总磷(TP)和总有机碳(TOC)含量,将水库划分为入库区、中部区和近坝区,分析表层沉积物的营养元素空间分布特征;利用放射性核素(~(210)Pb)和稳定初始放射性通量(CIC)模式为长度为27 cm的沉积柱建立年代序列,测定沉积柱TN、TP、TOC含量,碳稳定同位素(δ~(13)C)值和粒径垂向分布特征,分析营养元素时间分布特征及来源。结果表明:表层沉积物TN、TP和TOC含量分别在水库3个区域间无显著性差异(P0.05),营养物质污染程度低;沉积柱沉积历史约53年,平均沉积速率为0.5 cm·a~(-1);沉积柱TN、TP和TOC含量垂向分布特征可分为3个阶段:1983年之前含量均保持相对稳定,1984—2004年受人类活动影响而逐渐增加,2005—2018年呈先减小后逐渐增加趋势;沉积柱的总有机碳与总氮比值(C/N)和δ~(13)C指示沉积物中的有机质为陆源和内源的混合来源,由于白盆珠水库具有供水功能,以及流域内水土流失控制措施,陆源有机质占比与珠江三角洲其他水库相比较低,约占50%。     

金盆水库表层沉积物中营养盐分布特征与污染评价

为探究西安黑河金盆水库表层沉积物中营养盐的分布特征及其污染状况,本研究测定了表层沉积物中总氮(TN)、总磷(TP)和有机质(OM)的含量,并与其它湖库进行比较,分析了TN、TP和OM的相关性,并探究了表层沉积物中营养元素的来源及其污染状况.结果表明,TN平均含量为1132 mg·kg~(-1),TP平均含量为1131 mg·kg~(-1),OM平均含量为7.02%,三者空间变化趋势基本一致,从上游至库区,含量先减小后增加.与其它湖库相比,金盆水库表层沉积物中TN含量相对较小,TP和OM含量均处于中等水平.TOC/TN值表明,水库表层沉积物中OM均来源于高等陆生植物.TOC与TN、TP均存在显著的相关性,且与TN相关性更高,表明金盆水库表层沉积物有机质的矿化过程与氮、磷,尤其是氮的物质来源和沉积变化过程关系更为密切.根据沉积物质量评价指南,TN、TP和TOC含量均达到最低级别,说明金盆水库已受到一定程度的污染.     

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。     

洱海湖心区沉积柱芯营养盐垂向分布及时间演化特征

连续的沉积物记录为研究湖泊富营养化的长期过程提供了可能。分析了洱海湖中心沉积柱的营养盐浓度垂向分布和沉积物年代记录,并结合湖心水质变化情况,研究了洱海沉积物营养盐的时间演化特征及生态意义。结果显示:Cal.AD 1960年以前,洱海沉积物营养盐稳定在较低水平,总有机碳(TOC)平均质量分数为1.45%,总氮(TN)平均质量分数为0.20%,总磷(TP)质量分数低于1 000 mg·kg~(-1);Cal.AD 1960年以后,TOC和TN质量分数均急剧升高,尤其在1990年之后呈直线上升态势,最高值分别为5.8%和0.84%,TP质量分数从1 000 mg·kg~(-1)。左右直线上升至1 345 mg·kg~(-1),反映了洱海近几十年来的人为富营养化加剧过程。沉积物TP与TOC、TN呈极显著正相关(P=0.001),TOC与TN的Pearson相关系数最大。洱海沉积物的TOC/TN比值总体比较稳定,数值在5.8~11.5之间波动,反映出这3种营养物质的藻类同源性。沉积物的营养物累积过程伴随水质变化呈不断恶化趋势,1990年后沉积物营养盐的时间演变规律与湖心区水质随时间的变化趋势基本一致。洱海表层沉积物TN、TP浓度明显高于东部平原湖区的湖泊,其营养盐内源负荷不容忽视。与同地区湖泊相比,沉积物TN浓度水平与抚仙湖和滇池相当,而TP浓度明显低于这两个湖泊,说明洱海沉积物对P仍具有较强的吸附容量及潜在缓冲能力。     

东昌湖表层沉积物的磷赋存形态

对东昌湖表层沉积物,应用Ruban等在欧洲标准委员会框架下发展的淡水沉积物磷形态分离法(SMT)测定铁铝结合态磷(Fe/Al-P)、钙结合态磷(Ca-P)、无机磷(IP)、有机磷(OP)和总磷(TP),分析TP与总氮(TN)和总有机碳(TOC)之间的相关性,结果表明,东昌湖表层沉积物的总磷含量在428.67—933.95 mg.kg-1之间,平均含量为597.78 mg.kg-1;沉积物的磷以IP为主,占TP的70.06%—91.08%,以OP为辅,占TP含量的12.31%—26.40%.IP中以Ca-P为主,占TP含量的64.67%—94.51%,Fe/Al-P仅占TP的2.57%—10.40%,从各形态磷占TP的百分比来看,Ca-P>OP>Fe/Al-P.东昌湖表层沉积物向上覆水体释放磷的潜力不大.东昌湖沉积物TP含量与梁子湖、太湖、洪泽湖、东湖和南四湖的TP含量相当,低于玄武湖和滇池;Fe/Al-P含量比我国其它湖泊要小1—2个数量级;Ca-P含量较国内其它湖泊的Ca-P含量高.表层沉积物的TP与TN、TOC之间呈极显著正相关关系,TP分布受到TN和TOC的输入影响.     

贵州百花湖沉积物磷、氮及有机碳的空间分布特征

采集贵州百花湖沉积物柱芯,测定沉积物总磷(TP)、总氮(TN)和有机碳(Corg)含量,并进行TP、TN及Corg含量相关性分析.结果表明,百花湖沉积物TP、TN及Corg含量平均值分别为976 mg.kg-1,0.34%、2.91%,表层沉积物污染严重,随着沉积物深度的增加沉积物TP、TN及Corg含量逐渐降低.不同沉积物柱芯相同层位TP、TN及Corg含量存在较大差别,表明不同湖区底泥污染程度存在较大差异,在实施内源污染控制工程时需充分考虑这一特点,对不同湖区采用不同的治理与控制措施.     

高寒区华北落叶松林生长季内地表凋落物层碳氮磷化学计量特征

为了解青海高寒区华北落叶松地表凋落物不同分解层养分在生长季内的变化特征,分别在2015年5月1日(5/01)、6月15日(6/15)、7月30日(7/30)、9月13日(9/13)和10月28日(10/28)进行采样,将凋落物层分为未分解层(Fresh litter layer,LL)、半分解层(Fragmented litter layer,FL)和全分解层(Humified litter layer,HL),对华北落叶松凋落物总有机碳(Total organic carbon,TOC)、全氮(Total nitrogen,TN)和全磷(Total phosphorus,TP)及其化学计量比进行测定分析.结果显示:生长季内凋落物的TOC、TN、TOC/TP、TOC/TN和TN/TP均表现为LL FL HL,且各分解层之间差异显著,TP含量各分解层之间差异不显著.在生长季内,TOC、TN和TP含量及其化学计量比表现出不同的变化规律,但最大值均出现在5/01.凋落物分解层与采样时间对TOC、TN和TP储量及其化学计量特征影响的交叉分析表明,TOC、TOC/TN、TOC/TP和TN/TP的变异主要受分解层的影响,TN的变异主要受采样时间的影响,TP的变异主要受分解层和采样时间交互作用的影响,且采样时间对TP的变异没有产生显著影响.凋落物TOC、TN和TP含量及TOC/TN、TOC/TP和TN/TP的Pearson相关分析显示,TOC和TN与TOC/TN、TOC/TP和TN/TP之间呈极显著正相关关系(P 0.01),P与TOC/TN没有相关关系(P 0.05),与TOC/P显著负相关(P 0.05),与TN/TP极显著正相关(P 0.01).本研究表明,青海高寒区华北落叶松凋落物在分解过程中TOC、TN和TP化学计量均表现出明显的季节变化,季节变化和分解程度将显著影响凋落物分解过程中TOC、TN和TP含量;TOC和TN含量是影响TOC、TN和TP化学计量比的关键因子.(图1表4参42)     

伏牛山南麓山茱萸人工林土壤碳氮磷及化学计量特征

分析人工林土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)及其化学计量特征,对于了解森林土壤养分丰缺和养分平衡从而制定科学合理的经营管理策略具有重要意义.以伏牛山南麓西峡县2个林龄(26年和38年)各自4种林分密度(725、900、1 031、1 250株/hm~2)的山茱萸(Cornus officinalis)人工林为研究对象,测定0-30 cm土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)和全磷(TP)含量,计算C:N、C:P和N:P,分析林龄、林分密度对土壤SOC、TN、TP含量及其化学计量特征的影响,探索土壤SOC、TN、TP含量及其化学计量比相互间的关系.结果表明,山茱萸人工林整体土壤SOC和TN含量丰富,TP含量匮乏;C:P和N:P较高,元素比例严重失衡,P有效性低.林龄38年的土壤SOC、TN、TP含量及C:N、C:P、N:P均高于林龄26年,除C:N外,其他差异均达显著水平(P 0.05).林分密度对山茱萸人工林土壤SOC、TN、TP含量及其计量比均存在极显著(P 0.001)影响,林龄26年和38年的土壤C:P和N:P均以密度1 031株/hm~2的最高,表明该密度下土壤的C、P和N、P比例失衡严重.山茱萸人工林整体土壤TN与TP、C:N与C:P的最优关系可用二次函数表示,前者达极显著水平(P0.01),后者不显著(P 0.05),其他土壤C、N、P及计量比相互间呈显著或极显著线性关系;从关系强度来看,C:N和N:P主要受TN含量影响,C:P主要受TP含量影响.由此可见,在山茱萸人工林经营管理中,针对土壤P元素的不足应适量补充施加,调节各元素之间的计量比,进一步促进群落发展.(图2表4参40)     

三峡水库香溪河库湾氮磷分布状况及沉积物污染评价

为了解三峡大坝蓄水完成之后香溪河库湾水体及沉积物中氮、磷的分布状况以及沉积物污染水平,2013年4月对三峡水库香溪河库湾进行调查采样,测定表层水及沉积物中氮磷含量和形态组成。结果表明,香溪河库湾表层水总磷(TP)含量范围为0.20~0.51 mg·L~(-1),总氮(TN)含量范围为0.54~2.25 mg·L~(-1),TP主要由磷酸盐(PO_4~(3-))组成,TN主要由硝酸盐(NO_3~-)以及氨氮(NH_4~+)组成,TP在空间上呈现从河口向库尾逐渐升高的分布格局,TN分布从河口向库尾逐渐降低。香溪河库湾沉积物中TP含量变化范围为642~1 189 mg·kg~(-1),TN含量变化范围为867~1 718 mg·kg~(-1),沉积物TP含量分布呈现上游高下游低,沉积物TN分布趋势呈现中间高,两头低。沉积物中TP主要由无机磷(IP)组成,有机磷(OP)所占比例较小,其中IP由钙磷(Ca-P)、铁铝磷(Fe/Al-P)组成,三者含量:Ca-POPFe/Al-P,且沉积物TP含量空间变化受到三者影响(P0.05)。采用单一因子标准指数法对香溪河库湾沉积物中TN、TP污染水平进行评价,结果表明,表层沉积物中TN、TP最低级别污染指数平均值为2.0和1.6,表层沉积物中TN、TP污染指数均超过最低污染水平,且TP的严重级别污染指数达到0.5以上。三峡水库三期蓄水完成以后,香溪河库湾表层水体中氮磷含量较初期蓄水有所升高,各样点沉积物中氮磷含量表现出相同的趋势,沉积物中不稳定磷释放对水体富营养化具有影响,香溪河库湾的表层沉积物已经受到一定的污染,磷污染水平较高。     

柘林水库表层沉积物氮、磷、有机质的时空分布及污染评价

柘林水库是鄱阳湖流域的大型峡谷型水库，具有水源涵养、洪水调蓄、旅游开发、渔业养殖以及生物多样性保护等重要生态功能.研究其表层沉积物营养盐和有机质的污染特征，对了解其污染生态风险、揭示富营养化的演化规律具有重要意义.于2020年9月、2021年1月、4月和7月对33个监测点的表层沉积物(0―10 cm)进行季度采样，分析了沉积物总氮(TN)、总磷(TP)和有机质(OM)的时空分布格局及相关性，并分别运用综合污染指数法(FF)和有机质污染指数法(OI)对其污染现状进行评价.结果表明，柘林水库表层沉积物TN、TP和OM含量范围分别为334―4800 mg·kg^-1、98―1900 mg·kg^-1和0.2%―8.6%，均值分别为1832.6 mg·kg^-1、657.5 mg·kg^-1和3.2%，且呈现一定的时空异质性. Pearson相关分析表明，柘林水库沉积物OM与TP、C/N均呈显著正相关(P<0.05)，相关系数分别为0.21和0.45，但OM与TN、TP与TN的相关性均不显著(P>0.0...     

黄柏河梯级水库沉积物营养盐与重金属分布特征及污染评价

黄柏河为长江左岸的一级支流,是宜昌市重要的水源地和长江流域最大的磷矿基地之一,评价其沉积物营养盐和重金属污染特征,对于揭示高磷矿背景区域沉积物的污染状况及其控制与管理具有重要意义,也是当前长江大保护形势下的必然需求。分别采集了黄柏河4个梯级水库库首、库中和库尾的表层沉积物,研究分析了沉积物中营养盐和重金属的质量分数及分布特征,采用综合污染指数法和有机污染指数法评价了表层沉积物营养盐污染状况,使用潜在生态风险指数法和地累积指数法评价了沉积物6种重金属的污染状况。结果表明:黄柏河梯级水库表层沉积物总有机碳(TOC)和总氮(TN)平均质量分数分别为26.9 g·kg~(-1)和1 500.4 mg·kg~(-1),其中最下游的尚家河水库质量分数最小,TOC和TN污染主要处于轻度到中度污染水平;总磷(TP)质量分数空间差异性较大,介于622.2—9 631.5 mg·kg~(-1)之间,受流域磷矿矿点分布以及水库拦截作用的影响,TP分布从上游至下游呈现递减的趋势,流域整体处于磷重度污染水平。重金属锌(Zn)、铅(Pb)、铜(Cu)、砷(As)、镉(Cd)和汞(Hg)的平均质量分数分别为128.63、39.37、27.95、10.23、0.35、0.26 mg·kg~(-1),潜在生态风险指数和地累积指数评价表明黄柏河梯级水库表层沉积物Hg的生态风险较高,其次为Cd,剩余4种重金属的生态风险较低。沉积物碳氮比(TOC/TN)和Pearson相关性分析指出,沉积物有机质来源主要为陆源性输入,重金属Hg和Cd输入可能分别与面源性的TN输入和磷矿开采导致的TP输入具有同源性。     

莱州湾-龙口湾表层沉积物有机质特征及来源分析

通过对莱州湾-龙口湾表层沉积物样品中总有机碳(TOC)、总氮(TN)、有机碳与总氮的比值(C/N)、稳定碳氮同位素(δ13C、δ15N)生物地球化学指标的测定,分析了该区域沉积物中有机质的特征和来源.结果显示,莱州湾表层沉积物中TOC含量为0.47%±0.40%,龙口湾TOC含量为0.82%±0.37%,TN含量相差不大,因此龙口湾沉积物有机质相对含量高于莱州湾.港口的建设使龙口湾内水体流速减慢,加上龙口湾入海河流较少,使得龙口湾沉积物平均粒径(19.40μm)远低于莱州湾(43.89μm),比较容易吸附有机质.莱州湾沉积物中δ13C值为-24.96‰—21.46‰,平均值为-23.63‰;龙口湾表层沉积物中δ13C值为-23.02‰—22.39‰,平均值为-22.73‰.由此看来,莱州湾沉积物中有机质主要来源于陆生C3植物和藻类,而龙口湾有机质大部分来源于藻类,少数来自陆生C3植物.根据经典的二元模式计算,龙口湾陆源有机质的贡献比例范围为23.15%—33.67%,平均值为28.84%,莱州湾陆源贡献比例范围为7.65%—65.97%,平均值为43.75%.莱州湾沿岸有众多河流入海,尤其是含沙量最多的黄河,给湾内带来大量的陆上有机质,而龙口湾入海河流较少,沉积物中的陆上有机质较少.     

中国东部浅水湖泊沉积物总氮总磷基准阈值研究

受人类活动的影响,东部浅水湖泊沉积物中总氮、总磷负荷很高,当外来污染源得到控制时,底泥中的营养盐会逐渐释放出来,对湖泊水质与生态系统影响很大。为合理削减湖泊内源污染,控制沉积物中营养盐向上覆水体释放,研究制定东部浅水湖泊沉积物总氮、总磷基准阈值,分别测定了100个湖泊的896个表层沉积物样品和8个典型湖泊11个柱芯的沉积物总氮（TN）、总磷（TP）含量,分析了沉积物TN、TP浓度剖面分布特征。通过频度分布法对100个湖泊沉积物总氮总磷的污染状况进行评价,通过背景值比较法确定了8个典型湖泊沉积物的TN、TP背景值。结果表明,100个湖泊的表层沉积物TN浓度范围在479.70~5 573.65 mg·kg-1,TP浓度范围在248.44~1000.33 mg·kg-1,不同湖泊表层沉积物中TN、TP值差异较大。8个典型湖泊沉积物总氮、总磷含量整体上表现出随着深度增加而下降变化趋势,在深层沉积物中含量保持稳定。所调查8个湖泊TN均值为1443.83 mg·kg-1,变化范围为247.45~3719.46 mg·kg-1,各湖泊中TN均值表现为：沱湖〉焦岗湖〉花园湖〉七里湖〉北民湖〉大通湖〉城东湖〉瓦埠湖;TP均值为519.62 mg·kg-1,变化范围为225.41~1944.89 mg·kg-1,各湖泊中TP均值表现为：北民湖〉大通湖〉七里湖〉焦岗湖〉沱湖〉瓦埠湖〉城东湖〉花园湖。不同湖泊沉积物总氮、总磷背景值差异很大。通过对100个湖泊表层沉积物TN、TP的频度分析发现,沉积物营养盐含量上25%点位对应的TP质量浓度398.51mg·kg-1,TN质量浓度为1106.24 mg·kg-1,沉积物营养盐含量下25%点位对应的TP质量浓度664.58 mg·kg-1,TN质量浓度为2916.66 mg·kg-1。通过互相之间的比较分析,推荐采用背景值比较法确定的各湖泊沉积物总氮、总磷背景值均值与频度分步法25%点位对应的总氮值和40%点位对应的总磷值作为东部浅水湖泊沉积物总氮、总磷基准阈值。因此,?     

城市森林土壤碳氮磷含量及其生态化学计量特征

为探讨典型城市森林土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)空间分布、季节变化、化学计量特征及其影响因素,选取蜀山森林公园(近郊)、紫蓬山国家级森林公园(远郊)麻栎林(Quercus acutissima)为实验样地,在每个样地内随机选取3个15×15m实验样方,在每个样方内,按照"S"形布点法选取5个采样点,采集0—10、10—30 cm土壤样品,分析其有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)含量及其理化指标,并计算土壤C、N、P化学计量比。研究结果表明,研究地0—30 cm土壤:SOC、TN、TP均值分别为21.82、1.69、0.18 g·kg~(-1),季节对土壤TN、TP含量影响显著,且秋春季高于夏冬季。土壤C:N均值为12.53,表现为秋季夏季冬季春季;C:P均值为122.03,表现为夏季冬季春季秋季;N:P均值为9.57,表现为春季夏季冬季秋季。季节对土壤C:N、N:P影响显著。SOC、TN、TP含量及其计量比均随土层深度的增加而下降。区位对土壤SOC、TN、TP含量影响显著,季节、区位交互作用对土壤TN、TP、C:N、C:P影响显著,季节、土层交互作用对土壤TP、C:P、N:P影响显著,区位、土层交互作用对C:N影响显著。土壤SOC、TN、TP之间及C:N、C:P、N:P之间(除C:N与N:P外)存在极显著正相关关系;土壤SOC、TN与C:N、C:P、N:P、铵态氮(NH_4~+-N)、硝态氮(NO_3~--N)、溶解性有机碳(DOC)呈显著或极显著正相关;TP与p H、NO_3~--N、C:N呈极显著或者显著正相关;土壤C:N、C:P、N:P与C、N、NH_4~+-N、DOC呈显著或极显著正相关关系。该研究证实了研究区域城市森林土壤处于"碳富集、磷限制"状态,且土壤C、N、P间存在耦合关系;城市森林土壤NH_4~+-N、NO_3~--N、DOC含量增加,利于土壤C、N积累。     

广东红树林沉积物有毒金属分布及生态风险评价

随着工业化和城镇化的进程加快,红树林重金属污染物总量逐年增加,其生态环境保护的压力日渐加大。准确评估同一背景值下广东省红树林有毒金属的现状及潜在生态风险,探讨有毒金属含量的分布特征及其影响因素,对于了解广东省红树林有毒金属污染状况、红树林的生态环境保护等具有重要意义。采集了广州南沙、深圳福田、珠海淇澳岛、湛江附城等4处典型红树林湿地表层沉积物样品,研究分析了广东红树林湿地沉积物中11种有毒金属(Cu、Pb、Zn、Cd、As、Cr、Mn、Ni、Co、Ti、V)的含量及分布特征,用Hakanson潜在生态风险指数法对红树林沉积物有毒金属的生态风险进行了评价。结果表明,(1)广州南沙红树林湿地中Cr、Cu、Pb、Zn、Ni、As、Cd含量最高;Mn、Co、V、Ti含量则以珠海淇澳岛最高;深圳、湛江红树林沉积物有毒金属含量低于广州、珠海。(2)广州、珠海红树林沉积物有毒金属综合潜在生态风险分别处于"严重"和"很严重"水平,而深圳、湛江的潜在生态风险为"轻度"水平;广州、珠海红树林沉积物中Cd潜在生态风险分别为"极严重"、"严重"水平。(3)聚类分析结果表明,除Cr、Mn外,其余有毒金属两两之间呈显著正相关(P0.05)关系,表明广东红树林沉积物中多数有毒金属来源相近,具有同源性;多数有毒金属含量与TP、TOC呈显著正相关(P0.05),而与pH值呈显著负相关(P0.05),红树林沉积物中TP、TOC含量越高,pH值越低,沉积物中有毒金属含量越高。(4)主成分分析结果表明,不同研究区域有毒金属来源各异:广州以城市和工业污水的排放污染为主,深圳主要受河流带来的陆源污染影响,珠海淇澳岛受外源污染影响较大,湛江则多源于城市生产废水和生活污水的排放。     

深圳典型红树林湿地重金属累积特征比较研究

随着珠江河口地区经济的快速发展,红树林生态环境受人类的影响日益严重。红树林湿地内的重金属污染物具有不能被生物降解、残留时间长、容易通过食物链富集等特征而受到越来越多的关注。选取深圳福田红树林和宝安红树林湿地,采集0~30 cm深度的表层沉积物,并以沉积物的基本理化指标(TOC、TN、p H)以及重金属(Cd、Cu,、Zn和Pb)为研究对象,探讨深圳典型红树林湿地的重金属积累和历史污染特征。结果表明:(1)与宝安红树林湿地相比,福田红树林湿地沉积物存在较高的TOC含量(福田TOC 4.52%~7.74%宝安TOC 2.14%~3.21%)和较低的TN含量(福田TN 0.35‰~0.55‰宝安TN 0.77‰~1.44‰);(2)福田红树林湿地沉积物中Cd、Cu、Zn和Pb的质量分数分别为5.10~6.65μg·g~(-1)、75.38~92.37μg·g~(-1)、303.05~429.93μg·g~(-1)和303.05~429.93μg·g~(-1),低于宝安红树林湿地,体现出保护区管理模式对污染管控的优势;(3)聚类分析和主成分分析表明,福田红树林重金属污染主要受工业和生活污水污染共同影响,宝安红树林主要为工业污染;(4)宝安红树林湿地沉积物重金属的地质累积指数(I_(geo))值和潜在生态危害指数(RI)值均高于福田红树林湿地,表明宝安红树林湿地的重金属的生态风险高于福田红树林。福田红树林湿地中Cd的I_(geo)和E_r~i分别为4.09~4.47和765.00~997.50,存在严重的生态风险。宝安红树林湿地中的Cd和Cu均存在严重的生态风险,其中Cd的I_(geo)和E_r~i分别为4.66~4.95和1 000.00~1 392.50,Cu的I_(geo)和E_r~i分别为6.71~6.85和784.20~862.43。因此,深圳福田和宝安红树林湿地由于受到不同的人类活动的影响而具有不同的重金属污染特征。研究结果可为深圳红树林湿地重金属污染控制和修复提供科学支撑。     

太湖表层沉积物中多磷酸盐检出的环境意义

在氮限制型富营养化湖泊中,沉积多磷酸盐(Poly-P)可以用来示踪营养盐磷的输入和湖泊的富营养化过程。太湖是一个典型的磷限制型富营养化湖泊,通过对太湖表层沉积物中总有机碳(TOC)、总氮(TN)、总磷(TP)、氢氧化钠可提取磷(NaOH-P)以及Poly-P的提取分析,初步探讨了太湖营养盐磷输入的历史记录,并揭示了该湖Poly-P的主要来源和保存机制。太湖Poly-P的质量浓度较低,变化范围为0.004~0.065mg·g-1。NaOH-P占TP组成的22%,是太湖沉积物总磷的主要组成部分之一。结果显示,在湖泊水体藻类生物量较大和NaOH-P是沉积物TP重要组成部分的磷限制型湖泊中,Poly-P也是沉积物磷汇组成的一个重要部分,同时还是一个可以反映由人为磷输入增大导致湖泊富营养化程度加剧的敏感指标。