丹江口水库典型消落区不同土地利用类型土壤养分分布

丹江口水库是南水北调中线工程的取水口,调水工程的实施使新增淹没区土壤由于淹没浸泡可能使其中氮磷等营养盐释放,对水库水质构成威胁。采集丹江口水库典型消落区不同土地利用类型的表层土壤,测定现有消落区(149~160m)和新增消落区(160~172m)不同土地利用类型土壤的氮磷含量,分析消落区土壤养分分布特征。结果表明:土壤有机质含量在滩地和农田混杂区最高,分别为43.9、49.8g/kg,有机质易在扰动强烈或生物多样性丰富的区域累积。现有消落区(149~160m)和新增消落区(160~172m)土壤中总氮、总磷均值无显著性差异(p0.05)。消落区不同土地利用类型中,果园土壤的总磷、裸地土壤水溶性磷含量均为最高。现有新增消落区土壤磷流失率(0.564%)高于现有消落区(0.378%),需防范新增消落区的磷流失风险。消落区土壤总氮含量与有机质含量呈极显著相关(p0.01);总氮含量范围为0.044%~0.167%,农田、果园等受人为耕作作用强烈的土地利用类型土壤总氮含量相对较高。在消落区实施退耕还林等措施,恢复消落区的植被群落,可有效降低土壤的氮磷的流失。     

城市生态系统污染氮足迹与灰水足迹综合评价

水足迹和氮足迹指标的运用可定量分析人类水资源与氮元素消费对环境造成的影响,但联合双足迹指标评价城市发展对环境造成的多重负效应的研究尚缺.基于污染氮足迹及灰水足迹理论与内涵,以城市化程度较高的深圳市为例,分别对其城市污染氮足迹及灰水足迹进行核算与评价,综合评估城市快速发展导致的氮污染与水污染潜在风险的耦合关系.结果表明:2005—2015年深圳城市污染氮足迹呈波动下降趋势,年均约3万t.水体活性氮流失为主要的城市污染氮足迹来源.同时,深圳城市灰水足迹却呈波动上升趋势,年均约15亿m~3,生活灰水足迹为城市灰水足迹主要构成部分,也是城市剩余灰水足迹的主要来源.研究期间,城市污染氮足迹与灰水足迹呈协同变化趋势,但2012年后两者出现"脱耦"情况.城市污水处理能力与再生水利用率为影响未来深圳城市灰水足迹增加的主要因素,优先快速提高城市生活污水再生利用率和全面提高城市污水脱氮率,可应对城市发展过程水资源与氮元素利用带来的环境风险.     

稳定化处理砷污染土壤对3种修复植物的生态效应

为探索某矿区高浓度砷污染土壤的污染控制与生态修复,以粉煤灰、干化污泥、粉碎花生壳、硫酸亚铁（Fe₂SO₄）和磷酸二氢钾（KH₂PO₄）为稳定剂,采用其不同组合对矿区土壤进行稳定化处理,以蜈蚣草、香根草、苎麻为供试植物,研究稳定化处理对土壤中As的形态转化及其对修复植物的生态效应.结果表明,添加不同稳定剂组合处理后,土壤pH值、有机质、阳离子交换量显著增加,增幅分别为：24.4%~29.0%、23.3%~41.1%、17.8%~45.0%;10%粉煤灰、10%干化污泥和1% Fe₂SO₄组合处理对土壤中的As稳定化作用最佳,可交换态As和碳酸盐结合态As含量下降最显著,降幅分别为62.3%、55.3%;添加KH₂PO₄会活化土壤中As,10%粉煤灰、10%干化污泥和1% KH₂PO₄组合处理,土壤中可交换态As、碳酸盐结合态As含量显著增加,增幅分别为26.9%、101.9%.不同稳定剂的组合处理能不同程度的提高3种植物生物量、影响As在植物中的富集、增加植物对As的累积量.3种植物生物量的大小表现为苎麻 > 蜈蚣草 > 香根草.粉煤灰、干化污泥和粉碎花生壳组合处理使蜈蚣草和苎麻地上部分生物量干重增加最显著;粉煤灰、干化污泥、粉碎花生壳、Fe₂SO₄和KH₂PO₄组合处理使香根草地上部分生物量干重增加最显著.10%粉煤灰、10%干化污泥和1% Fe₂SO₄组合处理使蜈蚣草、香根草和苎麻地上部分As含量下降最显著,降幅分别为45.5%、29.5%和53.9%;而10%粉煤灰、10%干化污泥和1% KH₂PO₄的组合处理使蜈蚣草、香根草和苎麻地上部分As含量显著增加,增幅分别为：12.8%、25.2%和62.7%.粉煤灰、干化污泥、粉碎花生壳、Fe₂SO₄和KH₂PO₄组合处理使蜈蚣草、香根草和苎麻地上部分对As的累积量都达到最大值,与对照相比,分别增加了3.7倍,12.8倍和3.3倍.3种植物对As的富集能力和累积量表现为蜈蚣草 > 香根草 > 苎麻.     

珠三角某垃圾焚烧厂周边植物叶片汞含量空间格局影响因素影响因素

为研究珠三角某城市生活垃圾焚烧厂周边汞污染空间格局及影响因素,于2014年1月,采集了马占相思、荔枝和芒萁等优势种的叶片样品192份,并同步采集相应表层土壤样品64份,采用冷原子吸收法测定样品总汞含量,并运用ADMS模型对2013年大气汞年均浓度进行模拟,分析了植物叶片汞含量与土壤和大气汞浓度之间的关系。结果表明,植物叶片的汞含量范围为0.0029~0.1741 mg·kg-1,荔枝叶片汞含量最高,为(0.0766±0.0395)mg·kg-1,其次为芒萁((0.0599±0.0370)mg·kg-1)和马占相思((0.0556±0.0396)mg·kg-1)。植物叶片汞含量与土壤汞含量无显著相关性,而受风向和距污染源的距离影响显著,与ADMS模拟的大气年均汞浓度存在显著相关性。研究表明,植物叶片汞含量变化与烟气扩散浓度的空间分异格局基本吻合,叶片对大气中汞的吸收在植物与环境的汞交换中占据主导地位,对叶片的生物监测可以反映城市生活垃圾焚烧厂汞排放对生态环境的实际影响。     

雨源型城市河流水污染特征及水质联合评价:以深圳龙岗河为例

雨源型城市河流水环境容量小,易受污染,识别河流水质的主要污染特征并进行科学地水质联合评价是水环境治理的重要工作. 2018年,选取典型雨源型城市河流深圳龙岗河的12个监测位点进行水质监测,按照《地表水环境质量标准GB 3838-2002》对22个水质指标进行分析,采用单因子评价法、综合污染指数法和主成分分析法对龙岗河水质进行综合评价.单因子评价结果显示,龙岗河所有位点均达到地表水Ⅴ类水质标准及以上,其中田脚水和龙西河分别达到地表水Ⅳ类和Ⅲ类水质标准;综合污染指数评价结果显示,所有位点水质状况均为清洁或较清洁;综合污染指数法和主成分综合得分均显示,所有位点中龙西河、南约河和田脚水的水质最好,梧桐山河、大康河、爱联河、丁山河和黄沙河还有较大的提升空间,且需要着重考虑营养盐（TN、 TP和NH⁺₄-N）、有机物（COD和BOD₅）、粪大肠菌群和阴离子表面活性剂等指标. 3种评价结果存在差异,但均能从定性和定量的不同角度反映河流水质状况,因此综合采用多种评价方法能更好地反映雨源型城市河流的水质特征.     

树枝状河网结构中干支流相互作用及其等级性对底栖硅藻群落及多样性格局的影响

等级性的树枝状结构造就了溪流网络中底栖硅藻独特的多样性格局及群落构建方式。于2004年6月对香溪河溪流网络进行底栖硅藻群落及生境调查,选择7个亚流域,在每个亚流域中选择2个干支流汇合点,分别位于河网边缘和河网中心,采用群落分析及β多样性分解的方法,探究树枝状结构中干支流的相互作用及其等级性对底栖硅藻群落及多样性格局的影响。研究结果显示树枝状干支流汇合点上下游之间的栖息地环境、生物密度、物种丰富度、群落组成均不存在显著差异。然而,对位于网络边缘与中心的汇流点上下游进行比较,发现树枝状结构在群落构建中的作用具有等级性。河网边缘与中心的干支流群落β多样性组分存在显著的差异:在河网边缘,β多样性的周转组分显著高于河网中心,因此,河网边缘的干支流群落格局主要受物种在干支流间的物种周转所影响;河网中心β多样性的嵌套组分更高,这说明群落格局更多由干支流间物种的增减所造成。     

基于大型底栖动物完整性指数B-IBI的东江流域水生态健康评价

为系统评价中国华南地区东江流域河流生态系统健康水平,以大型底栖动物为指示生物,基于96个大型底栖动物样点(16个参照点和80个受损点)数据,对24个底栖候选生物学指数值的分布范围、相关关系和判别能力进行分析,从中筛选出EPT分类单元数、双翅目分类单元数、寡毛类个体百分比、撕食者个体百分比、BMWP分数、ASPT分数构成东江流域的B-IBI(benthic-index of biotic integrity,底栖动物完整性指数)评价体系,采用比值法统一量纲计算B-IBI值,并依据B-IBI值分布的95%分位数法建立健康评价标准:B-IBI4.78为极好,3.04B-IBI≤4.78为好,2.17B-IBI≤3.04为一般,1.80B-IBI≤2.17为差,B-IBI≤1.80为极差。评价结果表明,96个采样点中4个为"极好";17个为"好";21个为"一般";24个为"差";30个为"极差"。综合来看,整个流域B-IBI评价结果的空间分异规律性较强,"极好"和"好"样点主要分布在中上游山地源头溪流和支流;"一般"级别样点在全流域均有分布;"差"和"极差"样点主要集中在下游高度城市化的平原区及河网区。健康等级差异变化基本呈现为由源头溪流类型—山地丘陵过渡类型—平原河流类型逐渐变差的趋势特征。B-IBI值与坡度呈线性相关关系(R~2=0.22,P=0.000 5);与海拔(R~2=0.36,P=0.007)、城市覆盖比(R~2=0.23,P=0.000 7)、森林覆盖比(R~2=0.27,P=0.000 6)呈指数相关关系。B-IBI适用性较好,可作为东江流域水体环境监测的一种有效手段,同时为东江流域科学管理提供科学依据。