湖泊沉积物质量基准研究进展

当前湖泊沉积物污染问题日益引起广泛关注,建立切实可行的沉积物环境质量基准,是对受污染沉积物进行科学评价和有效治理的重要前提。本论文介绍了沉积物质量基准的概念和国内外在该领域的最新研究进展,阐述了建立沉积物质量基准的主要方法,并对当前沉积物质量基准存在的关键问题和未来研究前景进行了分析。作者认为,当前亟待开展复合污染条件下的沉积物环境质量基准研究,应注重数值型沉积物质量基准和生物响应型沉积物质量基准的有机结合,加快建立沉积物毒性试验的标准方法体系,加强沉积物污染物的赋存形态与迁移转化规律研究,探索建立符合我国区域特点的沉积物质量基准理论、技术和方法体系,提高沉积物质量基准的准确性、针对性和适用性。     

云南程海沉积物粒度研究

本文通过对程海沉积物粒度垂直剖面的精细剖析，发现沉积物颗粒表现出明显的“细－粗－细”准周期变化，灵敏地记录了区域气候“湿－干－湿”的周期性演替，可作为气候变化的良好代用指标。程海区域气候存在５０和４００ａ两种时间尺度的干湿准周期波动，目前正处于干旱期末期－湿润期初期，水位将有所回升。沉积物粒度统计分析还表明：沉积物标准差在剖面上与平均粒径及粗颗粒含量呈同步正相关变化，因而它也具有与沉积物平均粒径相同的环境指示意义     

贵阳市清镇塘关灰场对红枫湖水质的影响

为评价贵阳市清镇塘关灰场对红枫湖水质的影响,调查研究了灰场附近水域水质的空间变化特征,并对粉煤灰及附近水域沉积物的形貌和成分进行了分析。结果表明:1)灰场对红枫湖水质影响很小,但对灰坝附近的将军湾库区底泥有一定贡献; 2)后六河支流对将军湾库区水质造成一定影响,建议加强对该支流的排污管理; 3)受风蚀和强径流影响,灰坝粉煤灰对附近库区造成潜在危害,建议强化灰场水土保持。     

草海沉积物营养元素分布特征与控制因素

选取贵州草海这一典型高原湖泊湿地作为研究对象,在代表性湖区共布设17个采样点,采集了表层沉积物和沉积物柱芯,对沉积物总有机碳(TOC)、总氮(TN)和总磷(TP)分布特征及控制因素开展了对比研究。研究结果表明,草海表层沉积物营养盐分布主要受外源输入和湖泊初级生产控制:表层沉积物TOC、TN含量平均值分别为232.98mg/g和25.21mg/g,远高于国内其他湖泊,且呈现湖心高、近岸区低的分布特征,由于氮较高的迁移性和生物可利用性,草海沉积物TN明显受湖泊水生植物生长控制,主要以有机质形式赋存于沉积物中;表层沉积物TP含量平均值为1.03mg/g,其空间分布特征显著不同于TOC、TN,在湖心、东南湖区和出水口其含量较低,主要受外源输入控制,且主要以沉淀、吸附等无机形态赋存于沉积物中。草海沉积物柱芯中TOC、TN、TP含量总体上呈现随深度增加先迅速降低而后趋于稳定的变化趋势,但不同湖区其含量差异较大,反映了人为干扰强度和沉积环境的差异。草海流域外源污染物输入和沉积物较高的营养盐内负荷是其水体富营养化面临的主要威胁,一方面应采取有效手段消减外源污染物输入,另一方面应通过合理的生态修复措施控制内源营养盐释放。草海繁茂的沉水植物增强了水体自净功能,优化草海水生植物种群结构、恢复草型健康湖泊生态系统对保护草海生态环境具有重要意义。     

底泥疏浚对阿哈水库内源污染的影响

底泥疏浚是富营养化湖库内源污染治理的一项重要措施,迄今已在众多浅水湖库治理中得到应用。深水水库是我国水资源利用的重要形式,但其水深大、湖底地形复杂、疏浚难度高,因此在深水水库实施疏浚工程的研究报道很少。评估了典型深水水库(阿哈水库)底泥疏浚工程对内源污染的影响。结果表明:1)疏浚后实验区底泥主要污染物含量(TP、TN、OC、TS、Fe和Mn)平均降低了56.7%,孔隙水中主要污染物浓度(TP、TN、Fe和Mn)平均降低了71.2%,实验区底泥纳污能力明显提高;2)疏浚后,实验区底泥磷形态中活性组分含量和底泥孔隙水中活性磷浓度(DGT-liable P)明显下降,降低了实验区底泥污染物的"二次释放"风险。     

铊的水地球化学及环境影响

铊(Tl)是一个典型的毒害金属元素,其对哺乳动物的毒性高于Hg、Cd、Cu、Pb、Zn等元素。Tl在自然水体中存在两种氧化状态:Tl+和Tl3+,通常主要以Tl+形式存在。Tl+易随地下水或地表水的流动而迁移到更远的距离,但在较强的氧化环境中,Tl+能够氧化成Tl3+形成Tl(OH)3的沉淀,可以制约水环境中Tl的总含量。Tl可以通过饮用水进入人体,其中Tl+在人体的酶化反应过程中可以置换K+,并与酶产生很强的亲和力,从而诱发Tl的毒害效应。活性铝净化法、离子交换法和NaCl溶液可以用来去除饮用水中的Tl。基于Tl的毒害性,Tl所产生的水环境问题应该引起重视。     

喀斯特深水湖泊富硒沉积物中Se的赋存特征

采用硒的循环提取技术,改进后对湖区沉积物中重金属元素硒进行地球化学形态分析.分析结果表明,红枫湖沉积物中Se的硫化物结合态平均含量最高,占总量的45.7%,其含量顺序为硫化物结合态>残渣态>有机结合态>可交换态>酸溶态>水溶态.并采用次生相富集系数法(SPEF)评价红枫湖沉积物中的Se,结果得KSPEF=2.58,即重金属元素Se可能存在某种人为污染.利用配备X射线能谱的电子显微镜进行微形貌的观察,结果表明,沉积物中除去土壤中常见的元素含量外,S的含量较高,约为0.61%(重量比),但并未发现自然Se的存在.应用X射线多晶衍射仪对沉积物中Se的晶型进行分析,红枫湖沉积物中MSe、MSeO4、MSeO3、MSe2O5和含Se的有机化合物是Se元素存在的主要晶型(其中M为金属离子).加之沉积物中有机质及Se的可利用态含量较高,故红枫湖沉积物经植物修复后,可用于富硒农作物的种植.     

贵州百花湖沉积物磷、氮及有机碳的空间分布特征

采集贵州百花湖沉积物柱芯,测定沉积物总磷(TP)、总氮(TN)和有机碳(Corg)含量,并进行TP、TN及Corg含量相关性分析.结果表明,百花湖沉积物TP、TN及Corg含量平均值分别为976 mg.kg-1,0.34%、2.91%,表层沉积物污染严重,随着沉积物深度的增加沉积物TP、TN及Corg含量逐渐降低.不同沉积物柱芯相同层位TP、TN及Corg含量存在较大差别,表明不同湖区底泥污染程度存在较大差异,在实施内源污染控制工程时需充分考虑这一特点,对不同湖区采用不同的治理与控制措施.     

贵州草海沉积物纤维素氧同位素研究及其古环境意义

纤维素在湖泊沉积过程中不易发生分解,故其稳定同位素组成能真实地反映原始环境信息。本文在建立一套有效的四阶段(酸洗、碱洗、漂白及碱洗)湖泊沉积物纤维素提取基础上,成功测定了近500年草海沉积物纤维素氧同位素组成。草海纤维素氧同位素组成与董哥洞石笋恢复的降雨量的一致性变化表明纤维素氧同位素主要反映湖水氧同位素组成,进而指示了湖区降雨量变化。     

基于DRYESM模型的红枫水库水体热分层特征及关键控制因素模拟研究

水温结构是湖库生态系统演化的重要基础,热分层稳定性对深水湖库水体物理、化学和生物演化具有重要影响,因此研究水体热分层特征及关键控制因素具有重要意义。本文运用DYRESM水动力模型模拟了红枫水库2014年全年的水温变化特征,并对影响水体热分层结构的关键控制因素进行了探究。结果表明:1) DYRESM水动力学模型可有效模拟红枫水库的水体热分层特征及时间演化规律,可准确预测水体热分层形成和消亡的时间及去分层强度。2)气温变化对水库水体热分层具有明显影响,增温可加速水体热分层的形成,造成温跃层下潜和去分层延迟;短波辐射的增强(40%)不会对红枫湖水温结构造成明显影响,但可导致去分层发生时间后延;风速是水体热分层稳定性的敏感因素,当风速增加40%后,热分层演化发生较大变化,表现在6～9月份中层及底层水温大幅升高(从9℃上升到14℃),去分层时间提前30天,相应造成分层期缩短。