鄱阳湖边缘地带沉积物重金属的累积特征及其生态风险研究

论文探究了鄱阳湖边缘地带沉积物中Hg、Cu、Pb、Cd、Zn、As、Cr、Ni重金属含量与理化指标的相关性,运用内梅罗、地累积、污染负荷与潜在生态风险指数法对研究区沉积物中8种重金属累积特征进行了分析及风险评价。结果表明,沉积物中Cu、Hg、Pb、Cd、Zn、As、Cr、Ni的含量均值是鄱阳湖背景值的5.61、1.71、2.29、5.83、2.10、0.85、2.20、1.40倍;重金属元素与pH、有机质(OM)显著相关(P<0.01),与氧化还原电位(Eh)相关(P<0.05),与粒度(D)相关性不显著;由于环境影响,边缘点源重金属污染可能会转成面源污染,8种重金属污染来源主要为生活生产人为来源与工农业、矿厂来源,Cu为主要污染因子,其严重程度为Cu>Cd>Pb>Cr>Zn>Hg>Ni>As;鄱阳湖重金属污染负荷等级为强,部分研究区域受到重大环境污染,单一元素的潜在危害性为Cd>Hg>Cu>Pb>As>Ni>Cr>Zn,总潜在生态危险平均值为302.2,研究区重金属为强生态风险。     

杭嘉湖平原 ZK3 钻孔沉积物粒度端元分析及其气候-海平面响应

杭嘉湖平原位于海陆交互的长江三角洲地区,极易受到海平面升降和极端气候事件的影响,对全球环境变化十分敏感。应用非参数化粒度端元分析模型提取杭嘉湖平原ZK3岩芯沉积物的端元组分,分析其物质来源;并结合植物藻类和磁化率指标全面揭示各端元组分对区域全新世气候-海平面变化响应。结果表明：（1）EM1（16.4 μm）主要为洪泛沉积物,EM2（35.3 μm）主要为湖相沉积物,EM3（58.9 μm）则为海相沉积物;（2）杭嘉湖平原8000 a BP以来的气候-海平面变化大致可分为四个阶段：约8000—6200 a BP,受东亚夏季风影响,气候温暖湿润,海平面上升并趋于稳定,区域内同时受到海洋和陆源输入影响,发育海陆过渡相沉积;约6200—4800 a BP,气候趋于干凉化,陆地面积扩大,沉积环境转变为河流为主的洪泛沉积;至4800—3100 a BP,气候回暖,海平面略有回升,发育为湖相沉积;3100—140 a BP,气候趋冷干化,海平面下降,广泛发育为泛滥平原沉积环境。     

基于渔民受偿意愿的鄱阳湖禁捕补偿标准研究北大核心CSCDCSSCI

渔民禁捕是贯彻落实党中央加强生态文明建设的重要举措。为探讨渔民效用最大化条件下有效激励渔民主动参与禁捕的补偿标准,以效用理论为指导,基于江西省5个县(市、区)14个乡(镇)328户渔民的实地调研数据,构建渔民禁捕受偿意愿的等效用函数测定禁捕补偿标准,并通过二元Logistic回归模型分析渔民受偿意愿的影响因素。研究表明:①条件价值评估法(CVM)直接估算的禁捕补偿标准结果为3.98万元/a,经等效用函数修正后估算的禁捕补偿标准结果为2.58万元/a。②采用CVM支付卡式估算的受偿意愿值往往比较高,超出客观条件下的受偿意愿水平。而通过等效用函数的参数估计,将客观条件纳入到估算范畴中,在一定程度上可以抑制受访渔民的主观臆想,进而使得估算结果更加贴近客观事实。等效用函数测算的受偿意愿值可作为鄱阳湖禁捕补偿标准的最低限度,为更科学合理地满足渔民效用,应根据物价变动适时调整禁捕补偿标准。③渔民的受偿意愿受到个体特征、家庭特征、生产特征及主观认知的影响。主要包括年龄、健康状况、劳动力比重、职业、生计方式、禁捕目的及禁捕作用认知等,生计方式的多样性是影响渔民参与禁捕意愿的关键因素。为激发渔民参与禁捕政策的积极性以及保障禁捕政策的顺利实施,应加强对禁捕政策的宣传,结合渔民受偿意愿制定合理的补偿标准,并积极探索渔民增收渠道,降低渔民对渔业资源的依赖性。     

鄱阳湖沉积物重金属质量基准研究及其生态风险评估

为有效保护鄱阳湖流域水环境质量和水生态系统健康,对鄱阳湖19个采样点的表层沉积物样品及其孔隙水中的4种典型重金属(Cu、Pb、Zn、Cd)含量及赋存形态进行了测定,利用相平衡分配法(EqPA)初步探讨了沉积物重金属质量基准,并以此为评价标准,采用潜在生态风险指数法对鄱阳湖沉积物重金属生态风险进行评估。基于物种敏感度分布(SSD)法确立的重金属水质基准,建立沉积物重金属质量基准低值(SQC-L,Cu、Pb、Zn、Cd的SQC-L分别为57.37、49.40、98.51、2.74mg/kg)和高值(SQC-H,Cu、Pb、Zn、Cd的SQC-H分别为140.86、710.45、189.06、47.20mg/kg),经过对比分析,推荐采用SQC-H和SQC-L为鄱阳湖流域沉积物重金属质量基准。以SQC-L为评价标准,采用潜在生态风险指数法,对鄱阳湖19个采样点的生态风险进行评估,发现鄱阳湖流域受到了一定程度重金属污染,主要集中在南部湖区,具有一定的生态风险。     

Arsenic species analysis in porewaters and sediments using hydride generation atomic fluorescence spectrometry

It was observed that the atomic fluorescence emission due to signal during the determination of As（Ⅲ） in the mixture of As（Ⅲ） and As（V） could has a 10% to 40% of fluorescence emission As（V）. Besides, interferes from heavy metals such as Pb（Ⅱ）, Cu（Ⅱ） can cause severe increase of the signals as compared to the insignificant effects caused by Cd（Ⅱ）, Zn（Ⅱ）, Mn（Ⅱ） and Fe（Ⅲ）. On the basis of further studies, the masking agent of 8-hydroxyquinoline was used as an efficient agent to eliminate interference of As（V） emission and the heavy metal of Cu^2＋ and Pb^2＋ in the measurements of arsenic species, After a series standard additions and CRM researches, a sensitive and interference-free analytical procedure was developed for the speciation of arsenic in samples of porewaters and sediments in Poyang Lake, China.     

长江中游平原湖区人工林枯落物和表层土壤持水特性

研究长江流域平原湖区人工林的水源涵养功能,对长江两岸造林绿化和生态修复具有重要指导意义.通过野外调查,采用室内浸泡法,分析比较了7种不同林分类型枯落物层和土壤表层的水源涵养能力.结果表明:(1)枯落物半分解层蓄积量大于未分解层,未分解层蓄积量以池杉林(Taxodium ascendens)最大,半分解层蓄积量以苏柳林(Salix jiangsuensis)最大.池杉林的总蓄积量最大,为3.90 t/hm2;(2)未分解层最大持水率大于半分解层,其值分别为263.63％～530.86％和209.17％～277.91％.未分解层和半分解层的最大持水量为0.95～4.48和4.15～6.02t/hm2,分别以池杉林和苏柳林最大;(3)未分解层有效拦蓄量为0.44～3.11 t/hm2,半分解层为0.75～3.82 t/hm2,分别以池杉林和二球悬铃木林(Platanus acerifolia)最高.总最大持水量和总有效拦蓄量均以池杉林最大,分别为9.61和5.64t/hm2;(4)枯落物持水量随浸水时间的延长表现为先显著增加后减缓,最后达到饱和,两者之间呈对数函数关系.枯落物吸水速率随浸水时间的延长表现为前期吸水速率较大,后急剧变小,最后趋近于0,两者之间呈幂函数关系;(5)表层土壤最大持水量和有效持水量最大的均为苏柳林,分别为1 116.27和213.27t/hm2.枯落物层以池杉林水源涵养能力较好,土壤表层以苏柳林水源涵养能力较好.总体来看,以苏柳林的综合水源涵养能力较好.     

鄱阳湖水位多时间尺度动态变化特性分析

利用鄱阳湖湖口、星子、都昌、吴城、棠荫和康山水位站多年逐日水位资料,采用统计分析法、趋势分析法、Mann-Kendall非参数检验法和Morlet小波分析法分析了鄱阳湖水位年内变化特征、年际变化趋势、极值变化、突变特征及其周期性。结果表明:鄱阳湖水位在年内具有高动态变化的特征,月最高水位一般出现在7月份,平均水位为17.75 m,最低水位一般出现在1月份,平均水位为10.8 m,年内变化幅度达6.95 m;鄱阳湖水位在多年尺度上呈现微弱的下降趋势,但是自2003年以来下降幅度较大,并多次出现极低枯水位;按年代际来对比,则2000年以后的平均水位是所有年代中最低的;鄱阳湖日、月、年最高水位出现在1954年和1998年,年最低水位出现在2011年,月和日最低水位出现时间不一致,但都主要集中在2003年之后;鄱阳湖水位有2个比较明显的突变点,即1965年附近和2006年附近,其中都昌站突变前后最大水位差达到了1.3 m;鄱阳湖水位受多种因素的影响,并没有表现出明显的周期特性,只在28时间尺度上表现出微弱的周期特性。     

2008~2016年鄱阳湖生态经济区生态系统服务价值的时空变化研究

鄱阳湖生态经济区是中国重要生态功能区和世界自然基金会划定的全球重要生态区,2009年开始建设,目前已完成首要阶段的建设工作。基于土地覆被遥感解译数据,利用生态价值评估模型及GIS空间统计方法,分析鄱阳湖生态经济区2008~2016年间生态系统服务价值时空格局及动态演化。结果表明,鄱阳湖生态经济区土地利用/覆被方式以耕地、林地和草地为主,8年间区内草地和建筑用地面积明显增加,水域面积减少加剧,生态系统服务价值总体呈减少趋势,其中减少最明显的是林地和水域系统价值。水源涵养和土壤保持是鄱阳湖生态经济区最主要的生态系统服务功能,两者合计占比38%以上,但食物生产、水源涵养与废物处理的各单项生态服务价值下降比例较多。生态系统服务价值年均减少率超过20%的区域主要在城市地区,从空间分布来看,南部区域生态服务价值增长具有优势,尤其在2012~2016年间总的优势更为明显。     

三峡工程对两湖的生态影响

长江干流的渔业捕捞量从1954年的43万t下降到2011年的8万t,降幅达81%,而两湖(洞庭湖和鄱阳湖)的渔业捕捞量分别在2~4万t之间波动。三峡大坝对洞庭湖三口径流量的影响有限,但使江水倒灌鄱阳湖的天数和水量进一步降低。长江来水占洞庭湖径流量的30%,而在鄱阳湖中仅有0.1%,因此,对维持长江干流的渔业资源(特别是产漂流性卵鱼类)来说,洞庭湖的重要性远超鄱阳湖。干流渔业资源的衰退主要是江湖阻隔的结果,虽然过度捕捞起到了推波助澜的作用,因此,即使在干流休渔十年,也未必能使长江的渔业资源大幅回升。如果在两湖建闸,长江渔业资源的衰退将会进一步加剧,江豚的灭绝可能难以避免,因此,维持两湖与长江的生态联系,对长江干流生物多样性的维持至关重要。     

运用证据权重与确定性系数合成模型进行钉螺-环境因子的空间关系研究

钉螺是血吸虫唯一中间宿主,研究钉螺与孳生环境因子的空间关系对采取有效的查螺、灭螺措施有重要的科学和社会价值。以鄱阳湖恒湖农场茶叶港草洲为研究对象,应用证据权重法与确定性系数法合成模型研究植物南荻、苔草、藜蒿、土壤温度、土壤湿度、导电率、海拔高程7个证据因子与"钉螺出现与否"的空间关系。结果表明:研究区内一定范围内高程的增加易于钉螺孳生;钉螺在湿度相对较大(大于0.35%(m~3/m~3))的环境中分布较少;苔草丰度过大(高于4 368 cm~3/m2)过小(低于1 457 cm~3/m2)都不利于钉螺孳生;钉螺较易孳生在南荻丰度较大(高于2 745 cm~3/m2)的区域;电导率较高(高于0.07 m S/cm)区域钉螺较少;土壤温度在16~20℃范围利于钉螺孳生。在模型预测结果图中,占研究区总面积13.7%的极高易发区的较小范围内预测到82%的钉螺空间分布,评价曲线的曲线下面积高达88.7%,说明模型的预测成功率很高,表明该模型适合研究区域钉螺孳生与其影响因子之间的空间关系。