伊犁河流域土壤重金属环境地球化学基线研究及污染评价

采用标准化方法建立伊犁河流域黑钙土、栗钙土、灰钙土和盐碱土Cu、Zn、Pb、As、Hg环境地球化学基线模型,并计算其理论基线值.采用基线因子污染指数评价法、环境背景值评价法和重金属环境洁净度评价法对流域土壤进行对比污染评价.结果表明:①基线因子污染评价显示流域内4种典型土壤类型以As的污染最为突出,黑钙土、栗钙土、灰钙土分别有7.14%、9.76%、7.50%的样点达重度污染;其次为Pb,栗钙土有7.32%的样点达重度污染,且As和Pb的变异度最大,表明人为扰动大.②环境背景值评价显示,土壤主要污染元素为As,其次为Cu、Zn、Pb;③土壤重金属环境洁净度评价显示,Cu、Zn、Pb在4种土类中均优于二级洁净度,Hg为一级洁净度,As在灰钙土中为中度污染,黑钙土、栗钙土、盐碱土为二级或优于二级.比较3种评价体系,基线因子污染评价较为充分地体现了元素地球化学迁移特性及土壤发育过程,且可将污染评价定位到样点;而背景值污染评价因建立于区域背景值,忽视了重金属元素在土壤中自然迁移、淀积过程;重金属环境洁净度评价则以土壤环境安全度为主要评价目的.     

基于化学与生物复合指标的流域水生态系统健康评价——以滇池为例

水生态系统在人类社会的发展过程中发挥着至关重要的作用,由于人类活动的干扰,水生态系统的健康状况受到严重威胁.因此,本研究在对滇池流域水生态系统状况深入调查研究的基础上,根据水质状态和生态特性,利用层次分析法构建以化学完整性和生物完整性为标准的滇池流域水生态系统健康评估指标体系,计算各样点健康评价指标,综合评价滇池流域水生态系统健康状态.结果表明:滇池全流域水生态系统整体健康状态处于中下水平,流域上游区域健康等级多为良好,流域中游区域健康等级多为一般,流域下游区域健康等级多为一般和极差;滇池湖体健康等级则多为一般和差,尤以滇池北部(草海)健康状况较差;滇池流域河流和水库的健康状态整体比滇池湖泊的健康状态好,河流和水库的健康状态差异性不显著;生物状况是滇池流域水生态系统健康状态较差的主要限制性因素.     

辽河流域与英国中部河湖水体中溶解有机质的荧光特性

运用三维荧光光谱技术对辽河流域和英国中部水体中溶解有机质(DOM)的荧光光谱特性进行了分析.结果表明,辽河流域各研究水体中DOM包含4种荧光组分,即类色氨酸、类酪氨酸、可见光区和紫外光区类腐殖质,通过对荧光特性定量指标的分析可知,辽河流域各研究断面水体中类腐殖质物质内源作用大于陆源,DOM具有较强的新近自生源,各河流水体中DOM腐殖化程度顺序为:浑河中游海城河中游蒲河下游太子河下游.相比之下,英国河湖中,除了River Tame含有以上4种荧光组分外,其它水体中均没有发现类酪氨酸荧光物质,甚至在River Tern中仅含有类腐殖质荧光物质,河湖中DOM含有较少的新近自生源组分,以陆源影响为主.另外,辽河流域水体中类蛋白与类腐殖质荧光峰强度比值大于英国各河流水体的平均值.由此可以推断,辽河流域各研究断面大量污染物的输入,是造成其严重内源污染的主要原因,从而使水体中DOM含量增加,英国各河流断面其DOM主要来自于水体本身存在的大量微生物和浮游植物的代谢活动以及土壤有机质经雨水的冲刷流入水体的贡献.     

伊犁盆地昭苏黄土不同粒径和相态稀土元素特征及其物源指示意义

为了探讨伊犁盆地风成沉积物质来源特征,对伊犁地区昭苏黄土剖面代表性样品各个 粒级全岩、酸溶组分和残渣组分中的稀土元素进行了分析。结果表明,各个粒级组分全岩样品 的稀土总量（ΣREE）的变化范围为114.61~178.37 μg·g?1,剖面中各个粒级组分稀土球粒陨石标 准化配分模式呈轻稀土富集,存在明显的Eu 负异常,Ce 无明显异常。各个粒级组分酸溶残渣 稀土特征与上述全岩特征类似。酸溶组分稀土的上部大陆地壳标准化呈现稳定的中稀土富集。 随着各组分粒级变粗,酸溶组分稀土占全岩比例呈现先降低后升高的趋势,即从<2 μm 组分到 16 ~32 μm 组分比例渐次降低,而后从16 ~32 μm 组分到>63 μm 渐次升高,这主要反映了以西风 为代表的远源输送体系和以近地面风为代表的近源输送体系下两种来源的碎屑碳酸盐稀土的混 合。本文不同粒径和赋存形态下稀土元素的特征表明了利用风成沉积物稀土元素反映源区物质 特征存在一定复杂性。     

隔河岩水库二氧化碳通量时空变化及影响因素

随着气候变化研究的深入,大型河流拦截工程对水域碳循环及温室气体交换的影响引起越来越多的关注.为了评估河流拦截工程对水域生态系统碳循环和二氧化碳交换通量时空分布模式的影响,选择清江隔河岩水库作为典型案例,采用在线分析仪与浮箱相结合的方法,在2015年3月至2016年2月期间开展了完整水文年连续观测实验,获取了水库坝前、上游、支流、消落带与库湾等典型区域二氧化碳通量数据.数据分析结果表明隔河岩水库水气界面二氧化碳平均通量为(55.691 8±66.332 9)mg·(m2·h)-1,呈现年内冬季高其他季节低的时间变化规律,空间上则表现为水库消落带坝前较低、典型库湾区域较高的分布格局.作为水库背景的库尾断面渔峡口区域二氧化碳通量季节变化非常稳定,在大部分时间内反而高于坝前和消落带断面的二氧化碳通量.数据分析表明二氧化碳通量时空分布格局受到水温、pH值和水体碳浓度的显著影响,但其相关程度受到季节和蓄水的双重影响.     

太湖上游城市宜兴城区主干道路径流污染特征解析

通过监测2015年8月—2016年9月7场典型降雨事件,系统分析太湖上游城市宜兴城区3个不同功能区(环科园、新城区和老城区)主干道路径流污染特征.研究表明:宜兴市城区主干道路径流浊度、COD、TN、NH_3-N、TP浓度分别为(77.2±66.9)NTU、(97.2±79.7)、(3.0±1.9)、(0.93±0.59)和(0.35±0.36)mg·L~(-1).COD和TN超出地表水环境Ⅴ类标准,是该地区径流特征污染物.降雨过程中污染物浓度整体呈下降趋势,伴随有不同程度的波动,主要受地表残留污染物及降雨强度的影响.3个区域TN浓度差异不大,且主要以溶解态存在(60%);环科园、新城区TP浓度差异不大,且主要以颗粒态存在(70%);然而,受居民生活活动的影响,老城区TP主要以溶解态存在(60%).此外,受交通及道路坡度影响,新城区道路径流浊度和COD污染最为严重.不同降雨事件径流污染物浓度变化较大,主要受干期长度和降雨强度的影响.干期长度越长、降雨强度越小,污染物累积量及可冲刷量越大.因此,加强控制宜兴市道路初期径流、路面颗粒物、径流颗粒物和TN以及老城区TP,对保护径流主要受纳水体南溪水系及太湖水体具有重要意义.     

石羊河流域生态脆弱性评价研究

综合分析自然条件和人类活动对区域生态系统的两方面影响，建立了生态脆弱性评价指标体系，运用层次分析法和综合指数法计算了石羊河流域9县（区）的生态脆弱度分值。根据计算结果，将石羊河流域划分为4级生态脆弱区，分别为极强度脆弱区、强度脆弱区、中度脆弱区和轻度脆弱区。在此基础上，对各脆弱区提出生态治理对策，为今后流域开展生态经济功能区划提供依据。     

Post-fire seeding on Wyoming big sagebrush ecological sites: regression analyses of seeded nonnative and native species densities

Since the mid-1980s, sagebrush rangelands in the Great Basin of the United States have experienced more frequent and larger wildfires. These fires affect livestock forage, the sagebrush/grasses/forbs mosaic that is important for many wildlife species (e.g., the greater sage grouse (Centrocercus urophasianus)), post-fire flammability and fire frequency. When a sagebrush, especially a Wyoming big sagebrush (Artemisia tridentata ssp. wyomingensis (Beetle & A. Young)), dominated area largely devoid of herbaceous perennials burns, it often transitions to an annual dominated and highly flammable plant community that thereafter excludes sagebrush and native perennials. Considerable effort is devoted to revegetating rangeland following fire, but to date there has been very little analysis of the factors that lead to the success of this revegetation. This paper utilizes a revegetation monitoring dataset to examine the densities of three key types of vegetation, specifically nonnative seeded grasses, nonnative seeded forbs, and native Wyoming big sagebrush, at several points in time following seeding. We find that unlike forbs, increasing the seeding rates for grasses does not appear to increase their density (at least for the sites and seeding rates we examined). Also, seeding Wyoming big sagebrush increases its density with time since fire. Seeding of grasses and forbs is less successful at locations that were dominated primarily by annual grasses (cheatgrass (Bromus tectorum L.)), and devoid of shrubs, prior to wildfire. This supports the hypothesis of a "closing window of opportunity" for seeding at locations that burned sagebrush for the first time in recent history.     

产业结构演变的流域水环境响应研究——以社渎港流域为例

以太湖15个入湖河流之一的社渎港为研究对象,利用社渎港流域的水环境质量监测数据、工业企业污染排放调查数据、环境统计数据及社会经济统计数据,对社渎港流域产业结构的合理性进行了诊断,并采用典型相关分析方法探讨了产业结构演变对水环境的影响。结果表明,研究区的工业污染总体上得到了较好控制,其中屺亭街道的工业污染排放最为严重;城乡生活污染和农业面源污染是研究区水环境质量恶化的主要原因,城乡生活污染对COD和氨氮入河量的贡献率较高,分别为46.59%和60.55%,农业面源污染对TN和TP入河量的贡献率突出,分别为64.05%和76.50%;研究区产业结构与钱纳里三次产业结构模式(产业结构合理程度的参照标准)的Hamming贴近度从2001年的0.83下降到2007年的0.77,产业结构不尽合理,且不合理程度逐渐加剧;研究区第一产业对TN和TP入河量的影响最为显著,第三产业对氨氮和COD入河量的影响最为明显;可通过优化产业结构来减轻研究区的水环境污染状况,产业结构调整的主要目标应为降低第二产业产值比例及增加第三产业产值比例。     

Reconstructions of Soil Moisture for the Upper Colorado River Basin Using Tree‐Ring Chronologies1

Anderson, SallyRose, Glenn Tootle, and Henri Grissino‐Mayer, 2012. Reconstructions of Soil Moisture for the Upper Colorado River Basin Using Tree‐Ring Chronologies. Journal of the American Water Resources Association (JAWRA) 48(4): 849‐858. DOI: 10.1111/j.1752‐1688.2012.00651.x Abstract: Soil moisture is an important factor in the global hydrologic cycle, but existing reconstructions of historic soil moisture are limited. We used tree‐ring chronologies to reconstruct annual soil moisture in the Upper Colorado River Basin (UCRB). Gridded soil moisture data were spatially regionalized using principal components analysis and k‐nearest neighbor techniques. We correlated moisture sensitive tree‐ring chronologies in and adjacent to the UCRB with regional soil moisture and tested the relationships for temporal stability. Chronologies that were positively correlated and stable for the calibration period were retained. We used stepwise linear regression to identify the best predictor combinations for each soil moisture region. The regressions explained 42‐78% of the variability in soil moisture data. We performed reconstructions for individual soil moisture grid cells to enhance understanding of the disparity in reconstructive skill across the regions. Reconstructions that used chronologies based on ponderosa pines (Pinus ponderosa) and pinyon pines (Pinus edulis) explained more variance in the datasets. Reconstructed soil moisture data was standardized and compared with standardized reconstructed streamflow and snow water equivalent data from the same region. Soil moisture and other hydrologic variables were highly correlated, indicating reconstructions of soil moisture in the UCRB using tree‐ring chronologies successfully represent hydrologic trends.