三峡库区消落带土壤与沉积物重金属分布特征

三峡水库175 m高水位蓄水后生态环境发生显著改变,目前对于库区消落带土壤及沉积物重金属的迁移转化规律还缺乏研究.本研究采集库区涪陵至巴东段土壤沉积物样品,对重金属形态含量进行分析,旨在探明库区消落带土壤和沉积物中重金属分布特征及相关关系,为进一步研究库区消落带重金属污染和迁移转化规律提供基础依据.     

三峡库区消落带土壤中铅污染调查

报道了三峡库区长江干流及小江支流消落带土壤中重金属铅含量背景值的调查结果。结果表明,目前土壤未被重金属铅污染。     

三峡库区典型消落区土壤氮磷的动态变化特征

在三峡库区干流段忠县石宝寨与支流段汝溪河涂井设置固定采样点,研究1年内不同月份、不同高程出露表层土壤氮、磷含量随水位变化特征.结果表明,干流石宝寨点(未淹区/消落区)土壤中全氮、全磷年均含量分别为(0.68/0.74)、(0.56/0.54)g·kg-1,而支流涂井点为(0.67/0.80)、(0.52/0.65)g·kg-1,其中,干支流采样点消落区全氮含量在7月累积量最明显,全磷含量在9月最高;相应干流采样点的速效氮、速效磷年均含量分别为(39.81/40.42)、(11.75/14.22)mg·kg-1,而支流采样点为(35.63/48.89)、(6.72/7.68)mg·kg-1,其中,干支流采样点消落区速效氮含量在9月累积量最明显,速效磷含量在7月最高,与相应全量特征不同.可见,消落区土壤氮磷全量高,其相应速效态含量未必高.较于未淹区,干流石宝寨与支流涂井消落区土壤氮磷含量在落干期间均表现出一定的积累,且涂井点的累积量明显高于石宝寨点,待水位上涨时,汝溪河的潜在富营养化风险更大.     

三峡库区消落带腐殖酸的表面增强拉曼光谱

选择三峡库区(TGRA)沿岸6个典型段面,分别在145 m和175 m水位,采集土壤和沉积物样品,提取并纯化了腐殖酸(HA),获得各段面HA的红外、拉曼及其在金/银核-壳复合粒子上的表面增强拉曼散射(SERS)光谱,着重探讨了TGRA中HA的SERS与土壤类别、利用方式、水位消落引起的土壤特性变化(pH,ORP,腐殖化...     

三峡库区消落带土壤淹水过程中汞的释放及甲基化特征

为探索三峡库区消落带土壤淹水期汞的环境化学行为,利用模拟试验,设置A(15℃,低溶解氧(DO))、B(30℃,低DO)、C(15℃,高DO)3组处理,在人工气候培养箱中进行消落带土壤淹水过程中汞的释放与甲基化特征研究,淹水试验共进行了40 d.结果表明,淹水初期(0—10 d)土壤汞呈释放趋势,A、B、C等3组处理水体中总汞浓度逐渐增加,而土壤中总汞含量相应降低;随淹水时间的延长(10 d),二者达到平衡.淹水后,A、B、C处理上覆水甲基汞浓度随淹水时间的延长而升高,且分别在第15天、第8天、第15天达到峰值,第30天基本达到平衡;土壤甲基汞含量随淹水时间的延长而增高,并在第30天达到平衡,平衡时土壤及上覆水甲基汞浓度规律均表现为BAC.土壤-上覆水系统温度的适当升高利于土壤汞的释放及甲基化;高溶解氧利于土壤汞的释放,低溶解氧则更利于汞的甲基化.     

氮肥施用对重金属铅在三峡库区消落带土壤中吸附-解吸行为的影响

三峡工程因＂蓄清排浑＂的排沙方式、＂冬蓄夏排＂的运行方式,每年周期性地产生约30 m的库水位差,形成面积约80—90 km2的消落带.消落带土地资源具有较高的生产潜力.土地资源能否利用的关键问题是污染程度,特别是重金属污染.铅是重金属类环境激素物质之一,对人体和其它动物具有类似雌激素作用.因此,开展三峡库区消落带主要土壤类型对重金属铅吸附-解吸行为的研究,可为三峡库区铅污染的风险评价、预测和土地资源利用提供依据.     

水体中抗生素污染现状及其对氮转化过程的影响研究进展

近年来,抗生素引起的环境污染和生态风险备受关注.作为抗生素最重要的归宿地之一,自然水体中的抗生素污染日益加剧.逐渐累积的抗生素给水生生态系统带来风险,并会改变微生物群落的结构和功能,已成为水体中物质循环过程的重要影响因子.该文总结了我国河流和湖泊中抗生素的污染现状及其对水生生态系统产生的风险,综述了抗生素对水体中微生物群落以及硝化、反硝化和厌氧氨氧化等氮转化过程的影响.我国主要河流和湖泊中均有抗生素检出,类型包括磺胺类、四环素类、喹诺酮类和大环内酯类等,不同水体中抗生素的污染类型及浓度差异显著.目前,有关抗生素给水生生态系统造成的生态风险和对微生物群落的影响研究较多,而抗生素抗性基因在水环境中的传播扩散机制还需要更全面和深入的探索.抗生素可以通过改变氮循环功能微生物、酶活性和功能基因等影响水体中氮转化过程.对反硝化过程主要表现为抑制作用,对硝化过程的影响与其浓度和类型有关,而对厌氧氨氧化和硝酸盐异化还原为铵过程的影响研究相对匮乏.后续研究中还应探索水动力,盐度,水深和氧化还原梯度等典型水环境条件下,氮转化过程对抗生素的响应,为全面揭示抗生素对水体氮转化过程的影响提供依据.     

三峡库区消落带土壤对Cu(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)的吸附特征

以三峡库区消落带紫色土为对象,采用平衡吸附法研究了Cu(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)在紫色土中的吸附特征,分析了紫色土对重金属的吸附能力.结果表明:(1)随着加入Cu(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)浓度增高,紫色土对Cu(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)的吸附量增大,碱性紫色土对Cu(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)的吸附量最高分别为1499.5 mg.kg-1、2845.4 mg.kg-1;(2)土壤中有Cu(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)的专性吸附位点,在两者共存的条件下存在竞争吸附,Cu(Ⅱ)的竞争吸附能力大于Zn(Ⅱ),其各自的最大吸附量小于单一离子条件下的吸附量,碱性、中性、酸性紫色土Cu(Ⅱ)最大吸附量的下降幅度分别是14.5%、15.2%、15.9%,Zn(Ⅱ)的最大吸附量下降幅度分别为31.7%、28.1%、25.7%;(3)共存阳离子类型及浓度影响紫色土有效Cu(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)含量,随着阳离子的加入,碱性紫色土的有效Cu(Ⅱ)含量增加,酸性紫色土减少,而3种紫色土的有效Zn(Ⅱ)含量均增加.消落带土壤淹水后,水体中Cu(Ⅱ)及其他阳离子的存在使土壤对Zn(Ⅱ)的吸附力降低,造成Zn(Ⅱ)污染的环境风险增加.     

氮形态转化对豆科植物物料改良茶园土壤酸度的影响

采用室内培养试验方法研究了添加紫云英、刺槐叶和豌豆秸秆对酸性茶园红壤酸度的改良作用,探讨了培养期间豆科植物中氮形态转化对土壤酸度改良效果的影响.结果表明,3种豆科植物可不同程度提高酸性茶园红壤的pH,培养试验结束时土壤pH的增幅与植物物料灰化碱的含量相一致.豆科植物物料中氮的形态转化影响其对土壤酸化的改良效果,有机氮的矿化导致土壤pH增加,而矿化形成的铵态氮通过硝化反应释放质子,抵消了植物物料对土壤酸度的部分改良效果.添加植物物料使土壤交换性盐基阳离子含量明显增加,土壤交换性铝含量明显减少.     

水位变化对三峡库区低位狗牙根种群的影响

2009年调查研究了三峡库区长寿段消落带的狗牙根（Cynodon dactylon L．）种群,探讨了库区水位变化对低位狗牙根种群的影响。结果表明,156m处狗牙根地下茎的总茎长、总茎节数和总茎节数／总茎长大于150m处的狗牙根,分别比后者多20．3％、30．1％、11．3％;而其地下茎的总芽数／总茎长、萌芽数和萌芽率分别比后者低7．5％、34．3％、74．9％。同时,156m处狗牙根分株的株数、茎长、叶宽、叶长低于150m处的狗牙根,分别比后者少了26．2％、10．8％、19．0％、37．9％;其茎节数、茎节数／茎长、叶片数、根长较大,分别比后者增加了18．7％、34．2％、10．0％、22．6％。156m处狗牙根植株分株的鲜质量、干质量、鲜质量／总鲜质量、干质量／总干质量分别比150m处的狗牙根低32．5％、13．2％、18．2％和14．2％;其地下茎的鲜质量、干质量、鲜质量／总鲜质量、干质量／总干质量分别比后者高5．8％、17．5％、27．2％、15．2％;且前者的分株、地下茎和根的干鲜质量比均分别比后者高29．6％、12．5％和17．6％。表明,库区水位变化显著促进了150m处狗牙根地下茎茎节伸长、芽形成、芽萌发和分株的生长。因而,低位狗牙根对库区水位变化具有较强的适应能力。     

三峡库区生态安全问题与对策

具体分析了三峡库区自然、社会和经济三方面的生态安全问题。采用相对资源承载力的研究思路与计算方法，得出该地区超载人口占该地区总人口的比例达37．4％，人地矛盾日益突出的结论。针对三峡库区的生态安全问题，提出了如下的对策：建立科学合理的生态补偿机制和库区立体管理模式；建立库区生态安全预警系统和绿色GDP核算体系；倡导各产业在生态安全下的生产经营运行模式；建立库区县市级管理责任定位体制，明确不同部门、地区所对应的库区生态流域单元的管理权限和责任：积极引导公众进行安全生产和科技减灾。     

三峡库区生态系统服务功能重要性评价及其空间分布研究

以长江上游重点生态脆弱区三峡库区(重庆段)为研究区,结合RS和GIS软件,选取生物多样性维护功能、水源涵养功能和水土保持功能为评价指标,采用植被净初级生产力(vegetation net primary productivity,NPP)定量指标评估法,综合分析研究区2020年生态系统服务功能的重要性程度以及空间分异特...     

Three-dimensional fluorescence spectral characterization of soil dissolved organic matters in the fluctuating water-level zone of Kai County, Three Gorges Reservoir

Three-dimensional fluorescence spectroscopy was used to investigate the fluorescent properties of soil dissolved organic matter (DOM) in the water-level-fluctuation zone (WLFZ) of Kai County, Three Gorges Reservoir (TGR). Most of the soil DOM analyzed in this study was found to contain four fluorescence peaks. Peaks A and C represent humic-like fluorescence, whereas peaks B and D represent tryptophan-like fluorescence. Peaks E and F, which represent tyrosine-like fluorescence, only appeared in certain soils. Soil humus was the main source of DOM in soil, and higher concentration of soil DOM was found in the exposed soil than submerged soil. Compared to the peaks A and B, the fluorescence intensities of peaks C and D were strongly influenced by the fluctuating water level. Analysis of fluorescence intensities of different peaks in soil DOM showed that WLFZ soil was not contaminated significantly. Soil DOM contained at least two types of humic-like fluorescence groups and two types of protein-like fluorescence groups. The proportion of the content of peak A in soil organic matter was quite stable. The soil DOM in exposed soil had relatively high humification and aromaticity, and periodic submerging and exposure of soil had an impact on the humification of soil DOM.     

三峡库区不同植被覆盖对土壤碳的影响

植被覆盖变化对三峡库区生态环境产生重要影响.土壤有机碳在陆地生态系统的发育和运行等方面均起着极其重要的作用,所以本课题研究宜昌点军区柏树地,橘树地以及菜地的土壤性质状况.结果表明:土壤含水量是柏树林最大.菜地的最小,而土壤容重的大小顺序是:柑橘树地>柏树地>菜地.土壤有机碳、易氧化碳和二者的比值都是柏树地的最大,柑橘地的最小,菜地的处于中间状态.而微生物碳和微生物墒含量大小顺序是柏树地>柑橘树>菜地;微生物代谢墒的大小顺序是:柑橘地>菜地>柏树地.由此说明柏树生长有利于土壤活性碳源含量的提高和土壤质量的改善.     

三峡库区笋溪河流域面源污染及其与土壤可蚀性k值的关系

研究三峡库区面源污染特征及其与水土流失的关系,可为库区氮磷污染和土壤侵蚀控制提供依据.选择三峡库区库尾笋溪河流域,在流域内分园地、林地和耕地3种土地利用类型共采集126个土壤样品,并在主干和支流采集52个水质样品.根据EPIC模型计算土壤可蚀性k值,分析流域内土壤可蚀性k值对面源污染的影响.结果表明,笋溪河流域面源污染主要是氮污染,总氮均值达1.37 mg/L,氮素的主要形态为硝态氮,占总氮的71.2%;总磷浓度为0.1 mg/L.流域内土壤可蚀性k值均值为0.040,随着土层加深土壤可蚀性k值呈上升趋势;林地土壤可蚀性k值显著低于园地和耕地.笋溪河流域总氮浓度与园地和耕地0-20 cm土壤可蚀性k值有关,硝态氮浓度与耕地0-40 cm土壤可蚀性k值有关.因此,笋溪河流域面源污染严重,主要来源是耕地和园地,应实行免耕、植物篱等措施,同时减少化肥施用,增加有机肥比例,以增加土壤抗侵蚀能力,进而控制流域水土流失和面源污染.(图6参37)     

三峡库区小流域土地利用方式对土壤肥力的影响

为探讨三峡库区小流域不同土地利用方式对土壤肥力的影响特征，采用野外调查、取样和室内实验分析相结合的方法，对三峡库区五桥河流域内3种主要土地利用方式(旱地、柑橘园、林地)的土壤理化性状进行对比分析。结果表明，不同土地利用方式对土壤吧力具有较为明显的影响，土壤孔度、渗透率变化由大到小的次序为林地→柑橘园→旱地；土壤有机质和氮、磷、钾养分含量由大到小次序为林地→柑橘园→旱地。这与不同土地利用方式下人类耕作活动、对土地的劳力与经济投入不同密切相关。林地受人为扰动少，因而土壤肥力高；柑橘园、旱地受人类耕作活动影响大，但因柑橘园经济产出效益较高，农户对土地的投入相应较高，使得柑橘园土壤肥力高于旱地土壤。     

三峡库区腹地大气氮磷营养盐湿沉降特征

为探明三峡库区大气营养盐湿沉降特征,在三峡库区腹地设置城区(万州)、郊区(晒经村)和农区(野塘溪)的3个功能区采样点,于2017年1月—12月同步采集湿沉降样品并测定氨氮(NH4+-N)、硝氮(NO3--N)、亚硝氮(NO2--N)、可溶性总氮(DTN)和可溶性总磷(DTP)的浓度,分析氮磷营养盐沉降的时空分布、组成特...     

基于RUSLE模型的三峡库区腹地土壤侵蚀演变研究

基于RS、GIS技术与RUSLE土壤流失模型相结合的方法分析研究巫山—奉节地区土壤侵蚀时空演变规律,为巫奉两县水土保持措施提供参考依据.研究表明:1)1988—2015年间,研究区土壤侵蚀模数呈现先增后减的变化趋势,2000年侵蚀最为严重,平均侵蚀模数达到4030.99 t/(km2·a).2)三峡库区建设初期和中期土...