模拟降雨条件下沉积物对磷的富集机理

通过模拟降雨径流实验，在７２ｍｍ／ｈ的大暴雨备件下，研究侵蚀性颗粒从土壤中的径流流失过程及其对磷的富集作用和机理。结果表明，深积物中不同粒长团聚体的组成和原来土壤中的组成有很大差异。径流流失的沉积物主要以０．２５ｍｍ以下的团聚体为主，径流中８０％以上的磷以颗粒态形式流失，而颗粒态磷的６０％－９０％随０．１ｍｍ以下的团聚体流失。不同粒径团聚体对磷的富集作用和富集系数不同。模拟实验建立了沉积物富集系数     

长江流域点源氮磷营养盐的排放、模型及预测

通过分析1985～2003年长江流域向河口/东海排放的点源营养盐的时空变化规律,建立长江点源营养盐排放模型,并预测2020年长江流域点源氮磷排放情况.模型基于人口密度、国内生产总值、人均氮磷排放量、以及污水处理率等因子,在99%的置信度上,氮磷模型的方差解释量分别达到92.3%及93.2%.基于此模型预测2020年长江流域点源氮排放量将达到(95 9±6 6)×104t,点源磷排放量达到(12.3±0.6)×104t.此外,研究结果进一步表明,点源营养盐通量仍然是长江输送营养盐总量的主要部分,是影响河口/近海水质的主要因素.     

富营养化水体治理与修复的环境生态工程——利用明矾浆和鱼类控制桥墩水库蓝藻水华

1997年和 1998年夏季桥墩水库相继发生大面积蓝藻水华 .1998年 9月 1m2 水面喷洒 38 8g改性明矾浆应急除藻 ,当年蓝藻水华基本消失 .1998年底和 1999年初 ,1hm2 水面放养尾重 2 0g左右鲢、鳙鱼种 12 0 0尾 .1999年仅局部发生蓝藻水华 ,8月份水库浮游蓝藻数量比 1998年同期下降 77 7% ,透明度提高 1 5m ;2 0 0 0和 2 0 0 1年水库不再出现蓝藻水华 ,水体表观质量明显提高 ,与 1998年 8月同期比较 ,透明度提高 2 4m ,总氮下降 6 1 1% ,总磷下降 5 9.4 % ,浮游蓝藻总量由 1998年的 10 4 35 5× 10 4个细胞 L下降至 14 3 3× 10 4个细胞 L ,蓝藻个体数量比例从 1998年的 99 2 %下降至 31 5 % .水体富营养状况从治理前的中—富营养类型恢复到中—贫营养类型 .     

长江输送颗粒态磷的生物可利用性及其环境地球化学意义

模拟不同采样时间长江输送悬浮态颗粒物实验,通过测定藻类增长潜力来讨论颗粒态磷的生物可利用性.结果表明,悬浮物中生物可利用磷(SSBAP)含量在不同采样时间(2001年2月、5月、12月和2002年8月)的平均值分别为(288 3±49 4),(228 2±38 2),(251 6±32 9)和(182 0±8 1)mg·kg-1.不同藻种的SSBAP BAP平均值为:铜绿微囊藻(Microcystisaerugilnosa)54 2%,斜生栅藻(Scendesmusobliquus)60 3%.在4次采样中,通过大通站的BAP浓度均大于水体富营养化的限制值(0 02mg·L-1),说明SSBAP对长江流域、河口及近海区营养盐的贡献是不容忽视的,颗粒态磷是长江河口及近海区富营养化的潜在污染源,它对河口及近海的生态环境造成很大影响.     

长江下游氮、磷含量变化及其输送量的估计

根据在１９９７和１９９８年内对长江干流大通站河水的３次采样分析,结合该站１９６２～１９９０年的水质资料,对长江下游Ｎ、Ｐ含量变化及其输送量进行研究．总氮、总磷的平均含量分别为１．６～２．２ｍ ｇ·Ｌ^-1和０．１１～０．１５ｍ ｇ·Ｌ^-1,Ｎ 以ＮＯ^-_３ －Ｎ 为主,约占７６％ ,其余主要为溶解有机氮和颗粒氮;Ｐ以颗粒态为主,占９５％ 以上．从５、６月到８月,ＮＯ^-_３－Ｎ含量是逐渐降低的,ＤＯＮ含量有较大幅度的上升,ＰＮ、ＰＰ及ＴＰ含量也有所增高．与历史资料相比,长江大通站溶解无机氮（ＤＩＮ）和ＰＯ^3-₄－Ｐ含量还在不断上升,Ｎ、Ｐ含量的上升与流域化肥施用量变化趋势一致．１９９８年夏季洪水期间,约有７９．９５万ｔＮ和８．３６万ｔＰ从大通站向下游输送,其中ＤＩＮ与生物有效磷（ＢＡＰ）比值远高于浮游植物生长的Ｐ限制值.     

瑞典中部法伦地区1000年铜生产对环境的影响

瑞典中部的法伦地区在铜生产过程中向大气中排放二氧化硫(SO2)和金属的历史至少有1000年.在17世纪,排放达到高峰,当时,法伦地区铜产量占世界铜供应量的2/3.因此,该地区为研究酸沉降和金属污染的长期效应,包括随后3个世纪降低二氧化硫排放和金属沉降的恢复提供了一个难得的机会.本文对当地二氧化硫的排放进行了1000年的回顾,估算了二氧化硫的大气浓度和干沉降,及对土壤和湖泊的酸化和金属污染.尽管长期以来二氧化硫的沉降超过了临界负荷,但土壤酸化仅局限于矿区西北和东南12km污染最严重的范围内.根据湖泊沉积物中的硅藻分析,14个湖泊中仅有8个为酸化型(0.4～0.8pH单位).可能是由于大量的硫酸盐仍然累积在土壤中,以及土地利用方式发生了变化,这些湖泊目前仍处于酸化状态.     

淮河流域水生态环境现状评价与分析

为了全面评价淮河闸坝与污染对淮河水生态的影响，必须首先对水生态现状有一个全局的认识。从淮河流域全局出发，通过对淮河典型河段的水生态和水环境进行现场调查与室内分析，对流域内水生态环境现状进行了综合评价。采用生物学指数与水生物指示环境结合的方法评价水体污染程度、生态系统稳定性与河流/水库的健康程度。评价结果表明：(1)颍河中下游地区与沭河中下游地区水生态系统脆弱，河流多处于病态；(2)涡河付桥闸、东孙营闸到蒙城闸段水生态系统不稳定，河流不健康，但下游河段水生态有自恢复迹象；(3)洪汝河河流多处于亚健康状态，水生态环境自修复能力较强；(4)淮干水生态环境质量的突变点在临淮岗，上游较好；(5)西部、南部山区水库水生态环境质量最好；(6)整个流域水生态质量西高东低，南高北低；优劣顺序为：西部、南部山区＞洪汝河水系＞涡河中下游地区＞颍河、沭河中下游地区。建议枯水期加大淮干以南及上游山区水库的下泻流量，保持河道畅通和一定流速，提高水体自净能力，同时控制颍河、涡河上游污染物的排放，联合调度水量与水质，淮河水生态得以修复。     

长江下游河-湖系统溶解性有机碳化学组成、变化特征及其与二氧化碳分压的关系

河流、湖泊等水环境的溶解性有机碳(DOC)是流域碳循环的重要组成部分,水环境中的DOC来源、化学组成及迁移转化是碳的生物地球化学循环的核心问题.文章选择长江下游-河口区河段、巢湖、鄱阳湖,研究了DOC化学组成、荧光特征的时空变化以及其与二氧化碳分压的关系.结果表明,湖泊和河流系统的DOC浓度、化学组成和荧光特征均存在显著空间差异.巢湖与鄱阳湖水体中DOC浓度的均值分别为(3.67±1.08)和(3.50±1.63)mg·L~(-1),显著高于长江下游-河口区河段的(1.82±0.43)mg·L~(-1).在化学组成方面,巢湖DOC的化学组成以类蛋白I类和类蛋白II类物质为主,所占比例在70%以上;鄱阳湖DOC则以微生物代谢物、腐殖酸类物质为主,比例达55%以上;而长江下游-河口区河段DOC中各组分所占比例比较接近.巢湖DOC的荧光指数均值为2.03,新鲜度指数均值为1.19,表明巢湖主要为内源性DOC,降解程度较低;而长江下游-河口区和鄱阳湖的荧光指数均值分别为1.78和1.73,新鲜度指数均值分别为0.91和0.96,表明陆源DOC的贡献较大,降解程度较高.长江下游-河口区河段DOC化学组成和特性存在显著季节变化,DOC腐殖类物质比例在夏季显著高于冬季,陆源土壤侵蚀是长江夏季DOC的重要来源;荧光指数均值从夏季的1.72增加到冬季的1.87,也表明长江DOC夏季外源的贡献高于冬季.巢湖的DOC浓度在夏季高于冬季,但其各化学组成和荧光指数变化相对较小,表明巢湖DOC化学组成和来源受季节变化影响不大.新鲜度指数在长江下游-河口区河段和巢湖中均为夏季略高于冬季,表明夏季水体中新近产生的DOC多于冬季.相关分析表明,类蛋白I类和类蛋白II类的比例与荧光指数显著正相关、与新鲜度指数显著正相关,是内源性DOC和新近产生的DOC的重要成分;二氧化碳分压与微生物代谢物的比例正相关,与类蛋白II类比例负相关,反映了微生物代谢活动及类蛋白II类物质的分解消耗对二氧化碳分压的重要贡献.微生物代谢产物和类蛋白II类物质可能是反映DOC降解过程以及水体二氧化碳分压的关键化学组成.     

磷在土壤中的解吸动力学

选择我国华北农田一种典型钙质土壤－草甸褐土,在实验室运用水静态浸提方法研究了对于不同的磷加入量,土壤磷在不同振荡时间（t）和不同水土比（w）条件下的解吸动力学过程．结果表明,在一定的水土比条件下,土壤通过解吸释放的磷与振荡时间呈指数关系;在一定的振荡时间条件下,磷的解吸与水土比也呈指数关系;在一定的振荡时间和水土比条件下,磷的解吸与土壤初始可浸提磷量成正比．通过实验,建立了一个简单的经验模型：pd＝0.33P₀t^0.09W^0.28,描述磷的解吸过程,并给出了该模型的条件范围．     

基于MEA情景的长江流域氮平衡及溶解态无机氮通量:流域-河口/海湾氮综合管理

以长江流域氮循环为研究对象,基于千年生态系统评估框架下的4种情景,预测了2050年长江流域的氮循环在不同驱动因子作用下的未来变化趋势,并提出长江流域生态系统的优化管理的建议.研究结果表明,在1970—2010年期间,长江流域氮输入量增加了5倍,长江向河口输出的溶解态无机氮(DIN)通量增加了8倍,流域土壤中的氮已经达到饱和并且氮过剩量持续增加,流域对氮的截留率下降,水体输送的DIN通量增加,区域氮循环失衡问题日益严重.在千年生态系统评估框架下,预测在2050年,在采取积极措施的预测情境下,河流向河口和近海输送的溶解态无机氮通量将会比2000年有所下降,而在消极应对的预测情境下,河流向河口和近海输送的溶解态无机氮通量将会继续增加,从而加剧河口和近海地区水体的污染程度.非点源氮输入将是长江溶解态无机氮输出通量的主要来源,其中以化肥氮输入为主,其次为禽畜粪便氮输入,贡献率最低的是点源污水氮输入.情景预测及源解析研究表明,2050年长江流域-河口/海湾氮污染控制的重点在于减少长江下游-太湖流域、沅江-湘江-洞庭湖流域、赣江-鄱阳湖流域及岷江流域的化肥及畜禽粪便排放,2050年要实现长江水系水质全面达标,长江流域的氮输入量需要削减29%,其中长江下游-太湖流域削减40%,汉江流域削减43%,沅江-湘江-洞庭湖流域削减31%.从子流域尺度制定氮污染管理策略更适用于流域-河口/海湾系统框架下的综合管理.