Predictive models of turbidity and water depth in the Doñana marshes using Landsat TM and ETM+ images

We have used Landsat-5 TM and Landsat-7 ETM+ images together with simultaneous ground-truth data at sample points in the Doñana marshes to predict water turbidity and depth from band reflectance using Generalized Additive Models. We have point samples for 12 different dates simultaneous with 7 Landsat-5 and 5 Landsat-7 overpasses. The best model for water turbidity in the marsh explained 38% of variance in ground-truth data and included as predictors band 3 (630–690 nm), band 5 (1550–1750 nm) and the ratio between bands 1 (450–520 nm) and 4 (760–900 nm). Water turbidity is easier to predict for water bodies like the Guadalquivir River and artificial ponds that are deep and not affected by bottom soil reflectance and aquatic vegetation. For the latter, a simple model using band 3 reflectance explains 78.6% of the variance. Water depth is easier to predict than turbidity. The best model for water depth in the marsh explains 78% of the variance and includes as predictors band 1, band 5, the ratio between band 2 (520–600 nm) and band 4, and bottom soil reflectance in band 4 in September, when the marsh is dry. The water turbidity and water depth models have been developed in order to reconstruct historical changes in Doñana wetlands during the last 30 years using the Landsat satellite images time series.     

塔里木河下游输水间歇地下水埋深及化学组分的变化

基于适时监测资料,对塔里木河下游2006年11月第11次输水停止后地下水埋深和地下水化学特征时空变化进行分析总结,结果发现,塔里木河下游上段地下水埋深自2007年3月～2009年9月呈增加变化,地下水主要离子含量以增加变化为主;中段地下水埋深呈增加变化,但主要离子的含量以下降变化为主要特征;下段地下水埋深从2008年8月起呈减小变化趋势,地下水中主要离子含量随地下水位的上升而增加.在各断面距离输水河道远处,地下水埋深变化首先与断面距离水源地大西海子水库的远近有关,距离大西海子水库较近的英苏断面在输水间歇地下水埋深呈增加变化,但变化幅度不大;喀尔达伊断面地下水埋深在输水间歇以增加变化为主;阿拉干和考干断面地下水埋深在2008年8月以后才开始受到输水的影响,地下水化学特征的变化则表现出较复杂的变化.     

Johnson & Ettinger模型和Volasoil模型在污染物室内挥发风险评价中的应用和比较

在土壤污染和地下水污染的现场,挥发过程是挥发性污染物暴露的重要途径.设置典型土壤污染场景作为研究对象,选取Johnson&Ettinger模型和Volasoil模型进行室内挥发过程的模拟和暴露浓度的计算.对两个模型中污染物的运移机理进行了比较和分析.尽管方法和参数选择有所不同,二者对污染源处三相平衡浓度的计算本质上是一致的.暴露浓度的计算结果表明,两个模型对室内挥发过程的模拟可能会有较大差异,与污染现场的具体情况有关.参数影响的分析表明,污染源顶部埋深对二者暴露浓度的影响一致,Johnson&Ettinger模型对污染土壤含水率的大小非常敏感.建议考虑房屋结构的实际情况,选用或者改进模型进行室内挥发过程的评价.     

博斯腾湖夏季水下光场特征分析及影响因素探讨

2011年8月,在新疆博斯腾湖17个站点进行水样采集,同步对11个站点进行水下光场原位测定.结果发现,博斯腾湖夏季总颗粒物吸收系数光谱表现出明显的浮游植物吸收特征,而浮游植物光谱曲线有明显的硅藻吸收光谱特征.在光合有效辐射波段,有色可溶性有机物（CDOM）吸收系数与浮游植物吸收系数对总吸收的贡献相当,而非色素颗粒物对总吸收的贡献最低.水下光谱衰减系数的最小值出现在580nm左右的绿光波段,PAR漫射衰减系数平均值为0.53m-1,平均真光层深度约为9.69m,大于湖水平均深度.在博斯腾湖虽然纯水和CDOM在总吸收中占有很重要的部分,但主导漫射衰减的因子仍为颗粒物.通过本文研究,以期能为干旱地区湖泊环境保护和水质遥感监测提供数据和理论基础.     

香溪河库湾水质特征与非回水区水华响应关系

为探究香溪河在受倒灌影响较弱的河段水华暴发征兆及机理,于水华高发期5~8月对香溪河进行监测,分析电导率、水温、叶绿素a（Chl-a）以及流速.结果表明,在6~8月,香溪河倒灌现象于XX05点（峡口镇）处基本结束,XX06~XX09受倒灌来水影响较弱;香溪河于7月暴发水华,各个监测点位上Chl-a含量均值达到100μg/L以上,XX05~XX06与XX07-XX09点位上暴发不同种水华;在水华暴发前后,水体温度无显著变化,且并无明显分层现象,说明水温分层是水华暴发的主要原因这一理论并不能很好的适用于非回水区;通过对电导率数值的研究发现,数值在垂向上出现显著拐点,而拐点出现在临界层与光补偿层之间,同时与叶绿素a含量分布呈现显著负相关性.香溪河总氮（TN）、总磷（TP）平均值为1.849mg/L和0.157mg/L,均超过富营养化的阈值,水体氮磷含量与Chl-a浓度无显著相关性,水体中除N、P营养盐外的其它离子对香溪河水华的暴发起着重要作用.在水华消退后,电导率数值又逐渐恢复表层高底层低的垂向线性分布特性,与水华的暴发、消退有着明显的响应.     

区域地下水不同深度微生物群落结构特征

为了揭示区域地下水不同深度微生物群落结构特征及其与地下水环境相互作用关系,选取北京琉璃河地区,采集不同深度地下水样品,用于水化学分析和微生物16S rRNA基因V4-V5区测序.水化学分析结果显示,地下水中8种主要离子浓度随深度增加均呈减小趋势,Cl^-、SO₄^2-、NO₃^-变化规律显著,工业较发达区NO₃^-浓度达155.30mg/L,SO₄^2-浓度达321.00mg/L,部分浅层地下水受NO₃^-和SO₄^2-污染.微生物分析结果显示,地下水中微生物群落多样性受深度影响显著,随深度增加微生物群落组成丰富.地下水中优势菌门为Proteobacteria （26.2%~95.2%）,优势菌属为Pseudomonas（1.5%~32.2%）,不同深度微生物菌属组成差异明显,浅层、中层和深层地下水特有菌属数目分别为74,60,54.NO₃^-、SO₄^2-、深度是影响地下水微生物群落的主要因子,且NO₃^-、SO₄^2-浓度受地下水深度影响程度大.地下水深度是影响微生物群落结构差异的重要原因.     

外秦淮河底泥污染及疏浚效果

外秦淮河是南京市一条重要的城市景观行洪河道,多年来受工业及生活污水影响,内源污染严重.为充分了解外秦淮河底泥污染特征,为疏浚提供决策依据,对河道上、中和下游典型断面底泥界面微环境以及营养物含量进行调查,采用有机指数法和污染指数法对底泥污染状况进行评估,同时根据污染物垂向分布特征模拟清淤对底泥内源释放削减的影响.结果表明,上中下游底泥界面以上DO均值分别为4.62、 3.25和3.41mg·L^-1,且分别在4.4、 3.5和5.5 mm处消耗殆尽,是典型的城市河道污染特征体现.调查河段表层底泥的ω(TN)、ω(TP)和ω(OM)均值分别为1 734mg·kg^-1、 1 337 mg·kg^-1和4.82%,底泥TN和OM的有机污染指数均值为0.48,处于尚清洁水平,TP的单项污染指数均值为3.18,处于重度污染水平.模拟30 cm清淤深度结果表明,底泥SRP和Fe²⁺的释放速率较清淤前分别削减42%～82%和88%～96%,而NH⁺₄-N的释放速率却较清淤前有...     

深部煤层钻屑粒度随钻进深度分布规律

为了研究煤层钻屑粒度随钻进深度分布规律，选取具有冲击危险性的平煤八矿己15煤作为研究对象，采取钻屑量测试和孔口瓦斯浓度监测，通过筛分实验煤样并应用Rosin Rammler分布模型，探究了钻屑粒度和钻屑量大小随孔深变化关系，分析不同点钻屑粒度分布特征。结果表明:小于0.075 mm钻屑粒度分布随孔深变化与钻屑量变化规律相吻合；不同钻孔随深度变化分别对应不同Rosin Rammler分布函数，随着应力过渡越平缓，粒径分布宽度系数n值越小，煤体应力越大粒径相关系数D越大；不同范围钻屑粒度占比大小也会影响钻屑量大小；在钻屑量较大时，孔口瓦斯体积分数会出现增高现象。通过对钻屑粒度分布规律分析，更好地了解深部煤体应力分布，有助于冲击危险的预警。     

Vallisneria natans decomposition rates and associated macroinvertebrates,microbes and microalgae along a vertical depth gradient in an urban lake (Nanhu Lake,China)

Knowledge on aquatic macrophyte decomposition has well developed, yet the decomposition and associated biotic factors along a vertical gradient in waters remain less examined. Here, we used Vallianeria natans leaves to investigate the decomposition rate and associated decomposers and microalgae at different vertical depths, by placing V. natans leaves into litterbags (0.5 and 5?mm meshes) and incubating them at the air–water interface (AW), sediment-water (SW) interface, and 10?cm (B10) or 20?cm (B20) burial in sediment over 60 days in a littoral zone of lake. Decomposition rates decreased with increased depths in each mesh size, with significant differences among and between AW (0.028?d^?1), SW (0.022?d^?1), B10 (0.014?d^?1) and B20 (0.011?d^?1) treatments in 0.5?mm litterbags and no significant difference between B10 (0.027?d^?1) and B20 (0.025?d^?1) in 5?mm litterbags. The average contribution of macroinvertebrates to biomass loss was highest in B20 (44.66%), lowest in AW (22.66%) and midst in both SW (25.35%) and B10 (38.78%), and was much less than that of both microbes and microalgae at each location. We show the importance of macroinvertebrates, microbes and microalgae in mediating macrophyte decomposition rate in response to different vertical locations in freshwaters.     

长江口疏浚土掩埋对两种贝类存活的影响

疏浚土处置产生的土丘状浮泥,会掩埋原有底质,底栖生物被掩埋后或死亡,或垂直向迁移重新获得生存机会,而使底栖生物群落得以重建.为评价疏浚土掩埋对底栖生物存活的潜在影响,采用长江口深水航道工程疏浚土模拟掩埋尖紫蛤(Sanguinolaria acuta)、文蛤(Meretrix meretrix),观测两种贝类对不同埋深的反应及其存活情况.结果表明,文蛤和尖紫蛤被掩埋后均表现出垂向迁移行为,文蛤比尖紫蛤表现出了更强的垂向迁移能力,当掩埋深度为8cm时,可100%迁移至疏浚土表层,获得存活机会,而尖紫蛤仅50%左右个体的进出水管伸出疏浚土表层;疏浚土掩埋深度与尖紫蛤死亡率之间有极其显著正相关关系(R2=0.967,P=0.007<0.01),并求得4d-LC50为6.9cm,95%置信区间5.2~8.6cm.试验所设置掩埋深度与文蛤死亡率之间没有表现出显著相关关系,难以通过统计方法获得文蛤的4d-LC50;借鉴毒理学中推定LOEC(最低有影响深度)的方法,推定文蛤的LOED为10cm.研究表明,疏浚土处置后的沉积厚度对底栖动物种群的存亡具有决定性作用,而底栖动物在被掩埋后表现出的垂向迁移能力大小也可影响自身种群及处置区整个底栖动物群落的最终重建几率,并且积极的管理策略对底栖群落重建意义重大.表4图1参22