中国淡水生态系统甲烷排放基本特征及研究进展

本文基于中国境内的湖泊、水库、河流等淡水系统CH₄排放研究的相关成果,对203个湖泊（595个样点）、46个水库（221个样点）、112条河流（441个样点）,总计1257个样点的CH₄通量数据进行统计分析,探讨了中国淡水系统（湖泊、水库、河流）CH₄排放的一般特征,总结了当前研究进展,并进一步估算和评估了中国淡水系统CH₄排放总量水平.结果表明：1）中国湖泊CH₄排放通量平均为（1.17±1.87） mg/（m²·h）,蒙新湖区（（3.84±0.57） mg/（m²·h））和东北湖区（（2.62±3.54） mg/（m²·h））较高,青藏湖区（（1.94±4.13） mg/（m²·h））次之,东部湖区（（0.81±0.90） mg/（m²·h））较低,云贵湖区（（0.19±0.26） mg/（m²·h））最低;湖泊CH₄排放通量呈显著的纬度模式,高纬度地区湖泊CH₄排放高于低纬度地区;2）水库CH₄排放通量（（1.25±1.78） mg/（m²·h））与湖泊相似,水库消落带较高的排放通量（（4.34±4.45）mg/（m²·h））对水库CH₄排放具有重要贡献;3）河流CH₄排放（（0.82±1.14） mg/（m²·h））略低于湖库,长江水系CH₄排放通量（（0.98±2.38） mg/（m²·h））和黄河水系（（0.85±0.75） mg/（m²·h））相近,高于海河水系（（0.54±0.93） mg/（m²·h））,辽河、珠江水系研究较少,数据变异性极大;4）受降水、温度、径流稀释等影响,淡水系统CH₄排放呈显著的季节变化,其中湖库排放夏季高于秋季,冬春季较低,而河流则春秋季高于夏冬季;5）基于外推法估算全国湖泊、水库、河流CH₄排放总量分别约为0.96,0.29,0.76Tg/a,相当于全国湿地系统排放的75%.由于较大的时空变异性以及监测数据分布的不均匀性,目前估算存在较大的不确定性,但淡水系统CH₄排放在全球气候变化中的贡献仍不容小觑.     

山地生态系统的脆弱性与荒漠化

荒漠化已成为全球性社会环境问题,它与脆弱的生态环境有密切关系。山地系统在景观上为农林交错带,生态系统的脆弱性表现在具有内生型脆弱性、对植被的依附性、景观过渡性以及落后的生产力等方面,荒漠化较严重。作者通过对坡面级联系统以及系统内部的反馈机制分析,讨论了山地荒漠化的运行机制,并进一步就荒漠化的防治提出几点想法。     

环状扩散管-分级采样器的建立和细粒子酸性的测定

建立了国内第一台扩散管－分级采样器，用来研究大气气胶溶胶的组成和细粒子的酸性，实验证明该采样系统能够有效地避免大气中的碱性物质对颗粒物采样的干扰。在北京，湖南等地进行了现场实验，测定了气溶胶的酸性。     

水库中长期径流预报系统的开发研究

水库中长期径流预报系统采用PowerBuilder作为系统主要开发工具，集水情信息查询、检索、监视、预报与管理等功能于一体，实现了中长期水文预报和信息管理的各种功能要求。该系统具有功能全面，技术基础坚实，通用性和开放性强，自动化程度高，界面友好，全菜单操作等特点。     

CHARACTERIZATION OF INORGANIC PARTICLES IN SELECTED RESERVOIRS AND TRIBUTARIES OF THE NEW YORK CITY WATER SUPPLY1

ABSTRACT: Individual particle analysis (IPA) by scanning electron microscopy interfaced with automated image and X‐ray analyses was used to characterize inorganic particles in five reservoirs and four tributaries located within the Catskill and Delaware systems of the New York City water supply. Individual particle analysis provides combined elemental and morphologic characterizations. Results are presented in terms of particle projected area per unit volume (PAV), consistent with optical impacts, and partitioned into seven generic particle types according to composition. Minerals of terrigenous origins, particularly clay minerals, dominated the inorganic particle populations of all the study systems except one downstream reservoir. Higher PAV levels were observed in the Catskill system. Particle dynamics represented by PAV were driven primarily by runoff, while the reservoirs were also greatly influenced by the timing of sediment resuspension promoted by drawdown of the surface and fall mixing. The benefit of the serial configuration of the reservoirs in decreasing inorganic particles with progression downstream towards the city is demonstrated. The patterns in PAV levels among the study systems generally tracked those of more common metrics of impacts of suspensoids, including mass concentrations of suspended solids, turbidity, and Secchi disc transparency.     

电站运营对北溪下游水质影响探讨及改进建议

文章通过对利水电站坝上、坝下布设监测断面,进行为期近一个月的枯水期水质监测,分析上下游水质的变化以期对梯级电站的建设与运营对北溪下游水质的影响进行研究,认为梯级电站的建设运行,形成梯级水库,流速变缓,大气覆氧能力降低,水中溶解氧下降,导致水体自净能力减弱,使水环境容量降低,对污染物的稀释、混合和降解能力减弱,湖库富营养化是水库的主要生态环境问题。为此,提出污染防治对策,并提出当上游污染水团下泄时,作为补救和改善水质时电站应采取的运行方式,为今后河流的突发污染防治、水质保护与改善提供经验借鉴。     

油漆挥发分爆炸特性及浓度检测装置设计研究

为了实现对喷涂车间内挥发分浓度的检测,进行20 L球形爆炸特性测试实验,分析了油漆挥发分主成分及爆炸特性,根据油漆挥发分受热易挥发遇冷易凝结的物理特性、采样器采样原理、滤膜增重法测量原理以及基于单机片C++软件程序编写的电路智能控制技术,设计1种喷涂车间挥发分浓度检测装置。研究结果表明:油漆挥发分主成分具有爆炸性,且随着油漆颗粒物浓度增大,爆炸压力也增加。设计的装置对挥发分的采集率都在90%以上,总采集率为93.1%~98.9%,装置能够较为准确地检测挥发分浓度。     

以聚己内酯作为生物反硝化固体碳源的研究

为解决水体因低碳氮比而导致脱氮效率差的问题,将颗粒聚己内酯(PCL)重新塑形为阶梯环状,研究其作为反硝化过程的生物膜载体与固相碳源的反硝化性能。结果表明,在静态实验中,平均反硝化速率为8.57 mg NO3-N/(L·h);反硝化过程为零级反应。连续填充床实验中,超过90%的硝酸盐可被去除,出水NO2-N质量浓度低于0.20 mg/L;出水NH3-N质量浓度略有上升;出水溶解性有机碳(DOC)先上升后降低至1 mg/L左右。电子扫描显微镜扫描显示,PCL阶梯环反应表面空隙率较高,表面生物膜以杆菌为主,反应后被明显腐蚀;液相色谱检测显示PCL阶梯环分子量反应前后略有下降,其结构未受到破坏;表明该材料适合作为反硝化反应的碳源的同时,又可以作为载体供微生物附着生长。     

Modelling Phosphorus Retention in Lakes and Reservoirs

Steady-state models for the prediction of P retention coefficient (R) in lakes were evaluated using data from 93 natural lakes and 119 reservoirs situated in the temperate zone. Most of the already existing models predicted R relatively successfully in lakes while it was seriously under-estimated in reservoirs. A statistical analysis indicated the main causes of differences in R between lakes and reservoirs: (a) distinct relationships between P sedimentation coefficient, depth, and water residence time; (b) existence of significant inflow–outflow P concentration gradients in reservoirs. Two new models of different complexity were developed for estimating R in reservoirs: , where τ is water residence time (year), was derived from the Vollenweider/Larsen and Mercier model by adding a calibrated parameter accounting for spatial P non-homogeneity in the water body, and is applicable for reservoirs but not lakes, and , where [P_in] is volume-weighted P concentration in all inputs to the water body (μg l⁻¹), was obtained by re-calibrating the OECD general equation, and is generally applicable for both lakes and reservoirs. These optimised models yield unbiased estimates over a large range of reservoir types.     

河北水库及湖泊沉积物中DDT农药的残留特征与风险评估

分析了河北省主要湖泊水库沉积物中有机氯农药(DDT)的残留特征与生态风险.2004年秋季采集了河北12个水库和2个湖泊的表层沉积物样品,利用GC-ECD测定DDTs农药的含量,在此基础上分析了其残留与组成特征以及生态风险.结果表明:1)河北省主要湖泊水库沉积物中DDTs的平均含量为3.328 ng·g-1,其含量范围为1.014～9.022 ng·g-1;并且,不同样品中DDTs的含量的差异较大,变异系数均超过65%.2)临城水库、陡河水库、龙门水库3个样点的表面沉积物中wDDT/(wDDD wDDE)＞1,表明有新的DDT输入;岗南水库、邱庄水库、黄壁庄水库3个样点的表面沉积物中wDDD/wDDE＞1,说明DDD降解环境为厌氧条件;其余8个样点wDDD/wDDE＜1,说明DDD降解环境为好氧条件.3)所有样点中DDT、DDD和DDE浓度均低于ERM,并且大部分小于ERL,表明其生态风险大多低于10%;但11个样点的DDTs含量介于ERL和ERM之间,表明其生态风险大多介于10%～50%.