小兴凯湖浮游植物功能群特征及其影响因子

为分析北方寒冷地区浑浊型富营养化湖泊湿地浮游植物功能群时空变化特征及其影响因子,分别于2014年春季(5月)、夏季(7月)和秋季(9月)对小兴凯湖12个采样点进行了浮游植物采样,系统分析了浮游植物功能群的组成特征. 结果表明:小兴凯湖浮游植物共划分为21个功能群,其中重要功能群为H1、MP、D、C、Y、X2、J和W1,春季以功能群X2和D占优势,分别占49.02%和24.32%;夏季以功能群X2、C和H1占优势,分别占28.86%、16.11%和14.16%;秋季以功能群X2和C占优势,分别占46.97%和27.66%. 浮游植物功能群随季节变化表现为X2+D→X2+C+H1→X2+C的特点,反映至水体环境,春季为低温、高营养、中度浑浊水体,夏季为高温、富营养、高度浑浊、低光照水体,秋季为低温、富营养、高度浑浊、低光照水体. Pearson线性相关性分析表明,重要功能群功能群H1同ρ(TP)极显著正相关;功能群D同透明度、ρ(BOD₅)极显著正相关,同ρ(COD_Cr)显著正相关,同浊度和ρ(TIC)显著负相关;功能群X2同透明度极显著正相关,同ρ(TP)显著正相关,同浊度极显著负相关. RDA多元统计分析表明,ρ(TP)、浊度、透明度是小兴凯湖浮游植物功能群的主要影响因子,ρ(TC)、ρ(TOC)同大多数小兴凯湖浮游植物功能群正相关,但不是主要影响因子,ρ(TIC)与小兴凯湖浮游植物功能群无相关性. 小兴凯湖虽然整体营养盐水平很高,但较高的浊度抑制了浮游植物的生长.      

兴凯湖有色可溶性有机物来源与组成特征—中国境内特大型界湖

运用光谱吸收与三维荧光－平行因子分析法(EEMs-PARAFAC)分析了兴凯湖有色可溶性有机物(CDOM)吸收光谱、荧光光谱特征以及荧光组分与主要水质参数的相关性,以探究兴凯湖CDOM来源组成特征.结果表明:平行因子分析法解析CDOM三维荧光图谱,得到陆源类腐殖质C1、微生物作用类腐殖质C2、类酪氨酸C3和类色氨酸C4.兴凯湖中陆源类腐殖质C1能较好反演DOC、TN浓度变化,且在富营养化更强的小兴凯湖中反演效果更好.吸收系数a₂₅₄、荧光峰积分比值I_C:I_T、光谱斜率S_275-295、DOC与C1-C2、C4在兴凯湖中线性拟合程度均较好,与C1的相关性最好,这意味着陆源类腐殖质是兴凯湖CDOM库的主要贡献者,入湖河流输入是兴凯湖CDOM的重要来源之一.小兴凯湖DOC、a₂₅₄均极显著高于大兴凯湖,说明小兴凯湖的CDOM丰度要高于大兴凯湖.小兴凯湖CDOM的I_C:I_T、C1-C2和C4的值均极显著大于大兴凯湖(P<0.001),小兴凯湖S_275-295与光谱斜率比值S_R均极显著小于大兴凯湖,小兴凯湖PC1得分均值显著高于大兴凯湖品,意味着相较于大兴凯湖而言,小兴凯湖CDOM陆源输入信号更强烈,腐殖质化程度更高,亦即河流输入、农业面源污染导致小兴凯湖CDOM腐殖质化程度升高,且这一部分CDOM分子量较大,应加强兴凯湖流域中生态渔业、生态农业、生态旅游、农田退水等河流污染源排放的控制管理.     

小兴凯湖表层底泥磷吸附容量及潜在释放风险

利用沉积物磷吸附指数(PSI)和磷吸附饱和度(DPS)研究了小兴凯湖表层沉积物的磷吸附容量,分析了沉积物中磷的吸附饱和度(DPS)与其他指标的相关关系,并讨论了不同采样点湖泊沉积物中磷的潜在释放风险.结果表明:13个采样点的表层沉积物的PSI为9.78~197.53(mg?L)/(100g?μmol),平均值为59.77(mg?L)/(100g?μmol);DPS为9.95%~24.47%,平均值为15.41%.PSI与草酸铵提取的磷(Pox)极显著正相关,与草酸铵提取的铁、铝(Feox,Alox)显著正相关,草酸铵提取的铁是影响PSI的主导因素;DPS主要受沉积物中原有吸附态磷的影响.此外,磷释放风险指数(ERI)8.99%~129.94%的计算结果表明:小兴凯湖表层沉积物中磷释放诱发富营养化的风险处于高度风险范围,其中,受农业面源污染影响较大的北岸区域相比其他区域发生富营养化的风险更高.     

农药施用对兴凯湖水中农药残留的影响及其风险评价

主要研究了中国东北兴凯湖周围水稻种植区域农药残留以及对湖水水质的影响.分别于水稻抽穗期和水稻成熟期在兴凯湖地区对稻田、排干和大小兴凯湖地表水进行采集并对27种农药及其降解产物进行分析.结果表明,在水稻抽穗期所分析的27种农药及其降解产物全部检出,总浓度范围为247.97~6 094.49 ng·L^-1;水稻成熟期检出25种,总浓度范围为485.36~796.23 ng·L^-1,两时期对比,抽穗期的农药及其降解产物检出数量更多且总浓度更高;在水稻抽穗期阿特拉津、西草净和多效唑为主要检出农药,在水稻成熟期阿特拉津和稻瘟灵为主要检出农药;大小兴凯湖水中农药的分布特征与排干水相似,表明大小兴凯湖水中农药及其降解产物很可能来源于稻田排干的输入;在排干和大小兴凯湖水中,阿特拉津、西草净、扑草净、丁草胺、稻瘟灵和草酮RQ均值大于0.1,对水生生物存在潜在生态风险.     

兴凯湖百余年营养演化历史及营养物基准

兴凯湖是东北亚地区典型湖泊。20世纪末以来人类活动持续增强,该湖营养快速富集,水体生态状况发生转变,但其环境演化历史及营养本底等信息尚知之甚少。本研究基于对该湖多根沉积钻孔年代、元素及沉积硅藻等多指标的分析,重建了兴凯湖百余年来的环境变化历史。结果表明：兴凯湖历史上保持着良好的环境生态条件,21世纪第一个十年以前水体环境变化较小（硅藻种群弦距＜0.0005）,近20 a来,兴凯湖生态环境逐渐退化,硅藻从以低—中营养Aulacoseira granulata的优势组合逐渐转变为以Cyclostephanos dubius为代表的富营养组合,污染元素（Pb、Zn等）含量及沉积速率快速升高。基于种群相似性的对比发现2000 a前的硅藻种群变化较小,故采用1994—1998年的水体监测均值作为兴凯湖的营养基准,即水体总磷（TP）、总氮（TN）基准分别为35 μg·L^?1及970 μg·L^?1;结合参比元素回归分析得到的大、小兴凯湖沉积物TP基准分别为360 mg·kg^?1、500 mg·kg^?1,可作为该湖的沉积物TP浓度的治理基准。上述系列水土营养基准可为兴凯湖日益严重的湖泊富营养化治理提供重要的参考目标。     

兴凯湖中国区域水质及污染现状调查研究

基于调查监测数据和历史数据，分析兴凯湖中国区域水质及污染现状。结果表明，兴凯湖为Ⅳ类水质，水质状况为轻度污染，处于轻度富营养化状态。主要污染指标为总磷，浓度呈逐年升高的趋势。分析其原因，穆棱河分洪水是兴凯湖地面水的主要来源，这部分水质远较其他入湖河流水质差，因此穆棱河湖北闸在洪水期的泄洪水是兴凯湖的一个主要污染源。     

兴凯湖自然保护区

本文阐述了保护区的概况，并据初步调查对保护区的动物，植物群落进行分析，拓宽开发领域。     

兴凯湖自然保护区生物多样性保护及可持续利用的研究

以生物多样性保护为目标的可持续发展，目前越来越受到国际重视。揿样性保护，以及其研究范畴和内容，是当今生态环境科学研究领域的重点，在进入２１世纪之前，我们以编制密山市“兴凯湖自然保护区生物多样性保护基地建设项目”为例，探讨了具有黑龙江本地特色的生物多样性保护基地建设内容和诸多问题。     

中俄联合对兴凯湖进行水体水质监测

近日,黑龙江省鸡西市环境监测中心站与俄罗斯滨海边疆区水文气象及环境监测局联合完成了今年首次对中俄界湖兴凯湖水体水质的采样及分析。     

东北小兴凯湖沉积物POPs污染特征及生态风险评价

采用GC-MS分析了小兴凯湖表层沉积物多环芳烃（PAHs）、有机氯农药（OCPs）和邻-苯二甲酸酯（PAEs）的污染特征,探讨了污染物的主要来源及生物毒性风险.结果表明：①小兴凯湖沉积物中PAHs含量范围在82.1~534.6 ng·g^-1之间,西北湖区含量较高.沉积物中OCPs和PAEs含量范围分别在4.8~50.4 ng·g^-1和33.3~401.6 ng·g^-1之间,东南湖区含量较高;②沉积物中PAHs以3~5环化合物为主（占85%以上）,主要为燃烧源,其中煤和薪柴燃烧贡献47%,汽油和柴油燃烧贡献39%,石油产品泄漏贡献14%.OCPs以六氯环己烷（HCH）为主（占78%）,主要来源于新的林丹的使用和少量工业HCHs的输入.PAEs以邻-苯二甲酸二正丁酯（DBP）和邻-苯二甲酸二（2-乙基己）酯（DEHP）为主（占94%）,生活垃圾和工农业生产为其主要来源;③小兴凯湖沉积物中PAHs、OCPs和PAEs在东北地区处于低水平污染,相比于国内其他地区的湖泊河流,总体处于低污染水平,目前无生态风险,但部分点位OCPs具有中度生态风险.