东平湖表层沉积物中磷的形态分布特征研究

以东平湖表层沉积物为研究对象,应用连续提取法测定了其中的总磷(TP)、弱吸附态磷(NH4Cl P)、铝磷(Al P)、铁磷(Fe P)、钙磷(Ca P)、残渣磷(Res P)、有机磷(OP)等形态磷的含量,探讨了东平湖表层沉积物中磷的形态分布特征。研究结果表明：东平湖表层沉积物中总磷的平均含量为79538 mg/kg,与我国其他湖泊相比含量较高。表层沉积物中的磷主要以无机磷的形式存在,含量为3849~1158.3 mg/kg,约占沉积物中总磷的8076%。各形态无机磷的含量在〖JP+1〗沉积物中的含量大小顺序为：Ca P>Res P>Al P+Fe P>NH4Cl P,分别占无机磷的448%、312%、231%和09%。老湖码头和湖心岛附近沉积物中有机磷含量略高于其他区域,这与两处附近均有大片网箱养殖区和接纳较多生活污水有关。生物可利用磷在东平湖沉积物中的含量较高,平均为2458 mg/kg,占总磷的309%,沉积物中磷向上覆水释放的潜在风险较大。     

太湖东北部沉积物理化特征及磷赋存形态研究

对太湖东部和北部8个沉积物样品进行了理化性质及磷赋存形态分析,在此基础上探讨了沉积物各理化性质与磷赋存形态间的相关关系。研究结果表明：太湖沉积物的总磷含量为307.43～1454.39 mg/kg,阳离子交换量为15.18～22.68 meq/100g土,有机质含量为1.66%～3.45%;颗粒组成以粉砂级和粘粒级为主,占总量的54.39%～76.83%;主要矿物组成为石英和长石,粘土矿物以伊利石/蒙脱石混层为主,其次是伊利石、绿泥石和高岭石;沉积物中氧化物以SiO2、Al2O3和TFe2O3为主,且它们的含量随沉积物中总磷含量的不同变化较大。磷的形态以无机磷为主,污染较重沉积物中铁/铝磷的含量明显升高,有机磷的比例降低,钙磷变化不大。沉积物的各理化性质与磷赋存形态间关系密切,随着沉积物中总磷含量的增加, 阳离子交换量和有机质的含量都逐渐升高,细颗粒含量（<2 μm）逐渐增多,铁/铝形态的磷在总磷中所占比例也逐渐增大。     

典型城内过富营养湖泊沉积物和间隙水中各形态磷的相关性研究

研究了武汉市繁华市中心典型过富营养湖泊沉积物—间隙水体系磷形态的相关性。对沉积物—间隙水中磷形态的连续提取分析发现,自然粒度下,沉积物中有机质含量与沉积物中有机/细菌聚合磷存在很好的线性相关性,说明沉积物中有机质是有机/细菌聚合磷的源;沉积物中总磷决定间隙水中总溶解性磷和溶解性磷酸盐的含量,并且总磷与间隙水中总溶解性磷和溶解性磷酸盐存在很好的相关性;沉积物中Fe P和Al P分别与间隙水中的Eh和溶解性磷酸盐存在相关性,说明Eh的大小严重影响Fe P和Al P的含量,但是Fe P和Al P含量之和又主导着间隙水中溶解性磷酸盐的含量。对典型市内过富营养湖泊的沉积物－间隙水体系中形态磷的相关性研究,旨在为控制这种典型过富营养湖泊沉积物中磷向水体释放提供理论参考。     

南京近城市河流沉积物营养水平与磷形态的空间分布

近城市河流位于城市与农村的过渡带,其环境现状反映城市化过程对河流的影响。通过不同断面的样品研究了南京近城市河流--秦淮新河沉积物中主要营养元素与磷形态的空间分布,分析其变化特征和污染成因。研究表明,不同河段由于受人为活动和沉积环境的影响营养程度差异较大。河流表层沉积物的TOC、TN和TP范围分别为307～3497 g/kg、830～2 370 mg/kg和447～3 517 mg/kg,磷的形态显示Fe P或Ca P>Org P>>Al P>DP,其中Fe P和Ca P二者之和占TP的70%以上,两者均可指示营养化程度的轻重。通过西善桥段和入江口段柱状沉积物分析表明,营养元素和磷形态垂向上均呈现明显的“沉降 降解 堆积”三段式变化,西善桥段以Fe P为优势形态,占TP的431%～505%,入江口段以Ca P为优势形态,占TP的463%～603%。通过不同河流磷含量的对比,表明秦淮新河作为近城市河流,营养水平介于一般的乡村河流与城市河流之间,并且优势形态磷空间分布带有区域性,表明长三角的城市化对近郊河流的影响是局部的     

巢湖及其入湖河流（南淝河）沉积物磷形态与吸附行为的垂直变化

沉积物磷释放可明显促进水体富营养化,但其关键组分与调控因素尚待深入研究。系统分析了巢湖及其入湖河流（南淝河）沉积物有机质(OM)、不同形态磷含量、磷吸附参数的垂直分布特征。结果表明：铁结合态磷(Fe(OOH)~P)与钙结合态磷(CaCO3~P)为沉积物磷的主要存在形态,且均与磷平衡浓度（EPC0）显著正相关。与巢湖相比,南淝河具有明显较高的沉积物最大磷吸附量（Qmax）,而由此增强的磷缓冲能力可被较高的Fe(OOH)~P含量所抵消,从而表现出较强的磷释放潜力（高EPC0值）。有机质能以线性方式增加Fe(OOH)~P、CaCO3~P与Qmax,并据此调节EPC0。南淝河沉积物亚表层（10～15 cm）显示EPC0的最小值,从而具有相对较小的磷释放风险     

丹江口水库表层沉积物不同形态氮的赋存特征及其生物有效性

为了揭示丹江口水库沉积物氮空间分布特征及其生物有效性,采用连续分级提取法研究了表层沉积物中可交换态氮(Exchangeable nitrogen,EN)、酸解态氮(Acid hydrolysable nitrogen,HN)及残渣态氮(Residue nitrogen,RN)的赋存特征,同时结合生物可利用态氮的含量,探讨了各形态氮对生物可利用态氮的贡献。结果表明,丹江口水库沉积物中总氮(Total nitrogen,TN)在425~5796 mg/kg之间,平均为1 319.32 mg/kg,其中EN、HN和RN的平均值相对比例为2.15∶1.95∶1,且各形态氮含量的空间分布呈入库河流大于库区开阔区域的特征,尤其在丹江、老灌河以及犟河-堵河入库口的含量较大。潜在矿化氮(Potential mineralized nitrogen,PMN)含量在40.20~1 468.95 mg/kg之间,平均为275.06 mg/kg,其中EN对丹江口水库沉积物PMN的贡献较大,比例在19.85%~90.80%之间,平均为63.47%。各形态氮在不同的水环境条件下发生迁移转化,保持着水-沉积物界面氮的动态平衡。     

太湖聚藻区水华易发季节沉积物磷的分布特征

为了探讨太湖聚藻区月亮湾在水华易发季节及前后沉积物磷的赋存及迁移特征,采用欧洲标准测试委员会框架下发展的SMT磷形态分级方法对月亮湾由冬季至夏季（1～7月）表层沉积物（5 cm）分层的磷形态分析发现,总磷和无机磷呈现逐渐下降的趋势,平均含量分别为53553和42590 mg/kg。但有机磷则在冬季至夏初降低,随后从夏初开始上升并于7月达最大值,平均含量为8772 mg/kg,是冬季的14～18倍,表明藻类聚集和沉降对表层沉积物有机磷含量产生显著影响。在监测的这几个月中,无机形态磷均于春季4月达到最大值,而且与1、6和7月表现出显著的差异性（P <005）。铁磷为无机磷主要形态,平均含量达到18686 mg/kg,占无机形态磷质量分数的4443%,且4月、5月和6月沉积物铁磷含量表现出显著的差异性（P <005）。其次是铝磷和钙磷,平均含量分别达到12949和9748 mg/kg,为无机形态磷质量分数的3118%和2318%,各月份沉积物铝磷含量表现出显著的差异性（P<005）,而钙磷却无显著性差异。沉积物中可交换态磷的含量虽然较少（平均444 mg/kg）,但其冬季至春季逐渐升高、春季至夏季逐渐降低的现象,表明在生长季节可交换态磷从沉积物向上覆水柱释放,为藻类复苏和生长提供物资基础。分析还发现,铁磷、铝磷和有机磷均与可交换态磷存在较好相关性,无机磷与总磷的相关性最为显著,表明研究区沉积物中总磷的含量与分布主要受控于无机磷     

东湖沉积物和间隙水中不同形态磷的垂直分布

对武汉东湖3个样点沉积物及间隙水不同形态磷的浓度进行了测定,结果表明：(1)位于排污区附近的1号点沉积物TP浓度最大,位于湖心位置的2号点TP浓度最小;(2)3个样点沉积物中不同形态磷含量均为Fe P（铁结合态磷）所占比例最大（3885%～5914%）,LP（不稳定态磷）所占比例最小（027%～149%）;(3)东湖沉积物中活性磷含量较高,有较大的磷释放潜力;(4)东湖表层沉积物间隙水中正磷酸盐和上覆水中正磷酸盐存在较大浓度梯度,浓度梯度可能不是间隙水和上覆水之间磷交换的决定性因素     

江苏省浅水湖泊表层沉积物中重金属污染特征及其风险评价

为揭示江苏省浅水湖泊表层沉积物重金属污染特征,采集江苏省8个浅水湖泊的表层沉积物,测定了8种重金属的含量,并利用地积累指数法和潜在生态风险指数法对沉积物重金属的污染现状以及潜在生态风险程度进行评价。结果表明:江苏省8个浅水湖泊表层沉积物中Mn、Zn、Cr、Ni、Cu、As、Cd、Pb的平均含量分别为634~1 031、66~138、76.0~97.5、39.2~56.3、25.2~50.1、9.9~27.1、0.15~2.98、24.6~51.6mg/kg。地积累指数法评价结果表明,Cd是江苏省8个浅水湖泊表层沉积物中最主要的污染物,Zn、Cu、As、Pb、Ni在一些湖泊为轻度污染,Mn和Cr处于无污染水平。Hkanson潜在生态风险指数法评价结果显示,各湖泊综合潜在生态风险程度的高低顺序为:长荡湖石臼湖白马湖滆湖高邮湖洪泽湖澄湖骆马湖,长荡湖达到严重生态风险水平,石臼湖存在重生态风险,白马湖与滆湖处在中等生态风险水平,而骆马湖、洪泽湖、高邮湖以及澄湖重金属污染则处于低生态风险水平。     

洞庭湖渔业水域氮磷时空分布分析

根据2000~2011 年对洞庭湖渔业环境监测数据,对东洞庭湖、南洞庭湖、西洞庭湖和三江口4 个不同渔业水域的总氮、总磷、氨氮和硝酸盐氮浓度的时空分布进行分析。结果表明：（1）洞庭湖总氮、总磷、氨氮和硝酸盐氮浓度均值分别为143±041、009±003、032±005和063±011 mg/L,总氮最大值为2009 年5 月丰水期东洞庭湖的鹿角采样点,为480 mg/L,总磷最大值为2008 年1 月枯水期鹿角采样点,为0417 mg/L,分析得知,所有采样点中鹿角采样点较其它采样点污染严重;（2）洞庭湖氮、磷浓度年均值间差异性显著（P<005）,除总磷变化规律不明显外,总氮、氨氮和硝酸盐氮的年浓度均值总体呈上升趋势,与此同时,洞庭湖在丰水期、平水期和枯水期的氮、磷浓度均值间也存在显著性差异（P<005）,平水期总氮平均浓度最高,枯水期总磷浓度均值最高;（3）东洞庭湖、南洞庭湖、西洞庭湖和三江口4 个湖区氮磷浓度均值间也存在显著性差异（P<005）,总氮、总磷和硝酸盐氮均值以三江口最高,氨氮均值以东洞庭湖最高,主要受城市污水和工业污水影响严重;（4）面源污染是洞庭湖主要污染方式,也是造成洞庭湖水体富营养化程度加剧的主要因素,面源污染占洞庭湖污染总量的94%～99%,主要包括农业污染、城市生活污水和畜牧水产养殖业污染;点源污染占洞庭湖污染总量的1%～6%,主要为工业污水和城市生活污水的排放,虽然排放量相对于面源污染较小,但是工业污水含有高浓度的有毒物质,且瞬时排放量大,很容易造成渔业污染事故,严重时会影响到人类的健康;（5）参照《地表水质量标准》（GB3838 2002）中的水质分类标准,所有监测年份中,仅2000 年水质为III 类,其它年份水质类型多为IV 类,部分年份为V 类,推断洞庭湖渔业水域大部分处于中度污染状态,部分湖区处于重度污染,根据《渔业水质标准》和鱼类对水环境质量的需求,洞庭湖水质不利于鱼类繁殖、早期发育、索饵和越冬等行为,势必会造成洞庭湖渔业资源的衰退     

长江河口潮区界溶解态无机氮磷的通量

利用长江河口潮区界大通站的水质资料探讨了溶解态无机氮、磷浓度和通量的变化。结果表明：NO3^-,NH4^ ,DIN的浓度随季节变化不明显,而NO2^-,PO4^3-的浓度是枯季较高、洪季较低：1963－1984年间,NO3^-,NO2^-,NH4^ 、DIN和PO4^3-的年平均浓度分别为17．1、0．43、7．1、24．7、0．19μmol/L,平均通量分别为33．1、0．51、3．67、10．5和0．54kg/s,平均年通量分别为104.44,1.61,11.56,33.1和1.70万t;溶解态无机氮、磷的通量由于受到流量的影响而在年内分配不均匀,其中NO3^-,NO^-,NH4^ DIN和PO4^3-在洪季的通量分别为全年的72．9％,58．1％、69．2％、71％和68．3％;NO3^-,NO2^-,DIN年通量的总变化趋势是稳步上升,且与氮肥使用量成高度显著的正线性相关。1998年,NO3^-,NO2^-,NH4^ 和PO4^3-的年通量分别为477．3,1．356、3．097和2．296万t。     

丰水期鄱阳湖氮磷含量变化及来源分析

通过系统测定丰水期鄱阳湖湖水、主要支流水、长江水及部分农田水、地下水及城市污水的氮磷含量,对其氮磷含量变化及来源进行了分析,结果表明,鄱阳湖水体中主要的氮素形式是硝酸盐氮（090 mg/L）,赣江是其主要贡献者。鄱阳湖五大支流氮磷含量存在着较大的差异,赣江NO-3 N含量明显高于鄱阳湖其它主干流,而NH+4 N和TN含量以饶河的最高,TP以信江的最高。农田水、城市废水以及地下水含有较高的氮磷含量,是鄱阳湖及其五大支流氮磷的主要来源。农田水TN和TP含量最高,分别为1347、2863 mg/L。高含量的NO-3 N（735 mg/L）和NH+4 N（548 mg/L）分别出现在地下水和城市污水中。鄱阳湖水体氮负荷较大,N/P比值远大于7〖DK〗∶1。受滞留区及赣江和修水补给的影响,鄱阳湖主河道氮含量变化从上游至下游呈总体上升趋势。鄱阳湖湖体氮含量以下游最高,滞留区次之,上游主河道最低,TP含量呈相反的趋势变化。底层沉积有机物的降解和扰动导致鄱阳湖水体底层NO-3 N、NH+4 N、TN、TP的含量高于表层。     

天目湖2001～2002年环境调查及富营养化评价

2001年6月～2002年5月,中国科学院南京地理与湖泊研究所与溧阳市环保局对天目湖进行了为期一年每月一次的生态调查,在此基础上结合历史资料,探讨了天目湖有关理化参数、水质指标的分布变化规律、水环境现状、富营养化评价及其演化趋势。分析结果表明,温跃层随着季节的变化而呈现增强－稳定－减弱－消失的周期变化;近年来天目湖水质下降极为明显,已经不能完全达到Ⅱ类水标准;全湖透明度在0.5~2.4 m之间变化,年平均透明度为1.45 m;总氮在2001年至2002年周年平均值为0.54mg/L,总磷的平均值是0.03mg/L;年平均藻类个数为5 026万个/L,平均生物量为15.36 mg/L。湖泊达到中富营养化程度,随着渔业生产和游客的逐年增加,还有进一步加速恶化的趋势。     

截污工程完成后武汉东湖自然净化速率探讨

根据几十年来武汉东湖水质监测资料和数据 ,在东湖截污工程完成后 ,没有新的污染物进入水体的前提下 ,对东湖水体通过自然净化恢复到健康状态所需要的时间进行了详细的数学推导和科学论证。结果表明 ,在不考虑地泥营养物质的情况下 ,东湖水体通过工业、农业、生活用水以及收获鱼类和高等植物造成的营养物的输出 ,只需要 3a左右的时间就能恢复。然而如果考虑地泥的影响 ,几十年沉积在地泥的营养物质持续向水体中释放 ,然后再通过用水及生物输出 ,东湖水质需要35a以上才能得到恢复。可见 ,截污后东湖在相当长的时间内还将处于富营养化状态 ,地泥是造成东湖长期富营养化的关键。解决东湖污染问题的关键是清除地泥 ,因此得出结论 :挖底泥后引入长江水源来加速东湖水体改善的最佳途径     

上海滨岸沉积物、上覆水中N含量及时空变化

综合分析了上海海岸潮滩表层沉积物有上覆水中营养盐N的含量,结果显示,表层沉积物中NH4^ －N的含量在8月、2月有11月均很高,占50％－98％,在11月份NH4^ －N和NH3^－－N含量均显著增加;在空间分布上,长江口南岸无机氮含量普遍高于杭州湾北岸,其中NH4^ －N含量峰值出现在SDK和BLG,NH3^－－N的沿程分布与NH4^ －N较为一致,二者均受到排污有长江入海径流输入的影响。上覆水中在2月和8月NH^－－N含量普遍高于NH2^－－N和NH4^ －N,而在11月NH4^ －N的含量则明显增加,并超过了NH3^0－N;无机氮沿程分布呈现较大地区差异的特点,而且NH3^－－N含量普通高于NH4^ －N（SDK、WSK、LC除外）,这受污水排放和所在沉积环境等多因素控制。在对比分析从20世纪80年代至2000年近20年间上海海岸带无机氮含量的变化趋势,发现上海滨岸水及沉积物总体质量在不断下降。其中滨岸水体岸以国家海水水质标准进行评价,发现各采样点无机氮含量均超过四类海水的标准,而且最大超标幅度达到了9．54倍,形势不容乐观。     

巢湖湖滨带生态恢复工程对暴雨径流氮磷削减效果研究

从湖滨带区域环境条件及氮磷输出强度差异出发,探讨湖滨带生态恢复工程对暴雨径流氮磷削减的特征及效果,选取巢湖西北岸湖滨带生态恢复区与原生灌草区内4个典型断面开展暴雨径流氮磷削减的对比试验,研究暴雨期及暴雨间期4个断面氮磷削减效果的差异及原因。结果表明:暴雨期,断面2和断面3对暴雨径流中氮磷去除效果明显,断面2对暴雨径流中氮、磷去除率分别为69%和60%,断面3对暴雨径流中氮、磷去除率分别为60%和58%;暴雨间期,断面2 区域内水体氮磷浓度平均下降67%和63%,断面3则为59%和51%;生态恢复工程去除暴雨径流中氮、磷的效果,与暴雨径流中氮、磷浓度呈显著正相关;断面2对暴雨径流氮磷削减效果最佳。     

太湖五里湖底泥污染特性研究

五里湖是太湖污染最严重的水域。为对其治理提供依据,在该湖区设置了4个采样点,对底泥的表层样、柱状样、间隙水样和上覆水体作了重金属和营养盐分布测试,并作了数据统计分析。结果表明：以地积累指数评价,五里湖底泥的重金属污染程度为轻度,总体可达到《土壤环境质量标准》（GB15618-1995）三级标准,根据超出背景值的倍数分析,五里湖重金属含量顺序为Cu>Cd>Pb>Hg>As>Cr。重金属含量表层（0～5 cm）相对较低,第二层（5～10 cm）和第三层（10～20 cm）是主要的污染沉积层,这与底泥沉积特征是相对应的。表层底泥总氮、总磷和有机质含量较高并具有明显的相关性,相关系数介于0.757 6～0.862 2之间,显示了污染物质的同源性。表层底泥和间隙水中营养盐含量明显高于湖水,相对于湖水呈可释放状态,是湖体内源污染之一。     

太湖流域上游河流污染空间分布特征研究

为把握太湖流域上游西北部河网区域水体的N、P污染特征及其空间分布,2010年8月在该区域内的武进港 直湖港水系、洮滆水系、丹扁孟河（丹金溧漕运河、扁担河及孟津河）以及宜溧河水系的河网,监测了39个河流断面的水质。研究表明,4水系TN平均浓度分别为388、283、291及193 mg/L,DTN占TN比重分别为9180%、7843%、7001%及8444%,河网氮输出均以DTN为主。在DTN中NO-3 N浓度所占比重分别为6747%、5275%、7748%及4281%,NH+4 N浓度所占比重分别为1633%、3316%、1127%及4351%。TP平均浓度分别为059、030、026及015 mg/L,DTP所占比重分别为6213%、4019%、4673%及3197%,而PO3-4 P浓度占DTP比重分别为2073%、5461%、4327%及7772%。武进港 直湖港水系N平均浓度显著（〖WTBX〗p〖WTBZ〗<001）高于宜溧河水系,与其它两水系无显著差异,P平均浓度显著（〖WTBX〗p〖WTBZ〗<005）高于宜溧河水系和丹扁孟河,与洮滆水系无显著差异。影响太湖流域上游西北部区域河流水网水质的主导因素为氮污染,而其中以DTN污染最为严重。太湖西北部是蓝藻水华暴发的重灾区,上游区域DTN的大量输入,将成为引发太湖水体生态系统灾变的潜在风险     

滇池流域生态承载力及系统耦合效应剖析

利用ENVI4.8和Arcgis9.3软件对2001~2010年的遥感影像数据进行处理和分析,计算得出各年份的生态承载力。结合相关年份的社会经济数据,同时根据滇池流域的实际情况提取18个分析指标,运用相关分析和回归分析方法,对滇池流域生态承载力以及其与生态环境系统、资源环境系统、社会经济系统3个子系统要素的耦合关系进行分析。结果表明:(1)2001~2010年滇池流域的总生态承载力和人均生态承载力呈快速下降趋势,降幅达37.3%;耕地生态承载力呈下降趋势最明显,下降幅度达52.61%,但建设用地的生态承载力上升幅度达27.08%。(2)滇池流域生态承载力与三大系统要素相关性较好,其耦合形态呈\"J\"、\"L\"型、\"U\"型和倒置的\"S\"型等。(3)对耦合形态的形成机理进行分析,其结果表明:城镇化、社会经济的发展以及流域内粗放型的经济增长方式对形成这种耦合形态的影响较大。