底泥悬浮对营养盐释放和水华生长影响的模拟

通过室内模拟实验研究了扰动引起的太湖底泥悬浮对水体氮磷营养盐和蓝藻水华的影响,其中底泥和上覆水均来自太湖,扰动强度以悬浮物浓度表示。实验监测了底泥扰动过程中以及扰动停止后48 h之内水体氮磷营养盐和叶绿素a的变化,采样间隔为6 h。实验结果表明,扰动明显增加了水体中总氮、总磷、活性磷等含量,但是可溶性无机氮的增加不明显,叶绿素a含量没有出现明显的增长。水华没有出现明显增长很可能是氮限制的原因。由此推测太湖一次风浪扰动过程引起的底泥营养盐释放不一定就能够加剧蓝藻水华的暴发。底泥中释放的营养盐对蓝藻水华的影响需要进一步研究     

消浪工程对太湖底泥再悬浮及营养盐释放的影响

为了解863消浪工程对太湖底泥再悬浮及营养盐释放的抑制作用,于2005年7月15～17日在工程区投放悬浮物捕获器测定沉积物的再悬浮通量,并分层采集水样进行水体营养盐浓度的垂向分布研究。16日平均风速3 m/s时,测得的再悬浮通量上层最大值为7.22 g/d·m2,下层最大值为41.8 g/d·m2;17日平均风速5 m/s时,测得的再悬浮通量上层最小值24.7 g/d·m2,下层最小值为48.4 g/d·m2,沉积物再悬浮通量与风浪扰动强度关系密切。对比消浪工程区内外沉积物的再悬浮通量表明,消浪工程能够显著减弱风浪对底泥的扰动,抑制沉积物再悬浮,减轻营养盐的内源释放通量。实验结果还表明,太湖水体悬浮物浓度越高,悬浮物的有机质含量就越低,相应地,单位悬浮物中磷的含量也越低。随着风浪扰动的持续和增强,尽管能够将更多的沉积物间隙水中的溶解性磷带入水体,但是,野外观测中发现水体溶解性的磷含量并未相应增高甚至降低,这可能是由于水体中悬浮物浓度越高,对水体溶解性磷的吸附能力也越高,从而使得水中溶解性磷的含量增高不显著甚至降低。     

鸟粪对同里湿地底泥重金属含量分布及形态影响

以同里国家湿地公园为研究区,探讨鸟类排泄物对河流底泥重金属全量及形态的影响。选取有鸟粪区域底泥和无鸟粪区域底泥样品,用元素分析仪测定C、N、H、S含量,ICP OES测定重金属Cr、Ni、Cu、Zn和Co含量,运用Tessier五步法提取可交换态（F1）、碳酸盐结合态（F2）、铁锰氧化态（F3）、有机物结合态（F4）和残渣态（F5）,并对两区域底泥潜在生态风险进行了研究。结果表明：C、N、H、S含量在两区域无显著差异,但有鸟粪区域变异系数高于无鸟粪区域。Cr、Ni和Co均呈现有鸟粪区域显著高于无鸟粪区域（P = 0017,0004,0001 < 005）。同里湿地底泥重金属形态以残渣态为主,但有鸟粪区域底泥重金属有效态占比高于无鸟粪区域。潜在生态风险评估表明同里湿地底泥中5种重金属单因子潜在生态风险和综合潜在风险值均较低,但有鸟粪区域值较高,其潜在生态风险大于无鸟粪区域。综上,有鸟粪区域底泥的重金属含量以及生态风险高于无鸟粪区域,所以对该湿地鸟粪的清理很有必要     

聊城市酸雨趋势及其对农业的影响

利用聊城市国家气象观测站2002-2013年的479次酸雨观测资料,对聊城市酸雨出现的频率、气候倾向率及其p H值等变化趋势进行分析,发现聊城市出现酸雨的月、季变化比较明显:酸雨出现频率最多的是9月份;四季中以秋季酸雨的频率最大,其次是夏季、春季,冬季最少。聊城酸雨的气候倾向率是-0.015/10年。聊城市酸雨p H值强度的月、季变化均呈现出波浪式变化:夏季的酸雨强度最大,春季次之,冬季最小。聊城市出现p H值小于5.6以下的酸雨的次数不多,不容忽视的是:从12年的观测资料看聊城市出现的酸雨次数虽然少,但是p H值却呈现出明显的减少趋势,说明聊城市酸雨危害的形势日趋严峻。由于酸雨会造成农田土壤酸化和贫瘠,所以防治酸雨危害应加强污染物排放的管理,加强对农田生态环境的保护,提高能源利用率。     

鄱阳湖水利枢纽工程对湖区氮磷营养盐影响的模拟研究

运用EFDC模型构建鄱阳湖水利枢纽工程与主湖区的二维模型,使用Delft3D软件划分研究区域网格,并以2010年实测TIN、TP数据为初始条件,模拟水利枢纽运行前后湖区氮磷营养盐的变化特征,验证结果显示TIN 和TP的计算值和实测值吻合较好,证明了模型计算结果的有效性和可靠性。结果表明：水利枢纽运行后,枯水期湖区TIN、TP浓度分别增长2042%和2055%,达到286和044 mg/L,饶河是湖区污染物的主要来源;平水期湖区TIN、TP浓度分别增长1339%和1290%,达到208和018 mg/L,赣江主支与修河的汇流是湖区污染物的主要来源,枢纽对氮磷的影响主要体现在对磷素的控制上;在以松门山为界的南、北湖区,TIN表现出北湖区>南湖区,TP为南湖区>北湖区的变化特征;湖区N/P比值为927,比实测值低291%,磷素污染较重     

底泥厌氧环境和光照对菹草萌发和幼苗生理的影响

通过向底泥中投加不同量的蔗糖使其发生厌氧反应以模拟不同程度的底泥厌氧环境,研究这种环境和光照强度对菹草石芽萌发和幼苗生理作用的影响。实验结果表明,底泥厌氧环境能显著降低菹草石芽的最终萌发率,且低光照会加剧这种趋势;尽管低光照不一定会提高最终的萌发率,但对提早石芽的萌发是有利的。在01%蔗糖投加处理中,幼苗的叶绿素和可溶性蛋白含量最高(平均为250和1928 mg/g FW),其后随投加量的升高而降低,而游离氨基酸的含量却一直呈上升趋势,最高时达到024 mg/g FW ,但低光照却使它下降;可溶性糖含量基本不受底泥厌氧水平的影响,但随着光照减少而降低。随着厌氧水平的增加（从对照到05%蔗糖投加量）,菹草的超氧物歧化酶(SOD)活性呈现上升趋势,但在10%蔗糖投加处理中活性降至最低;而过氧化物酶(POD)活性一直处于下降趋势。研究结论是：底泥厌氧对菹草石芽萌发影响显著,这种影响可能比低光照的限制作用还要重要。轻度的厌氧环境反而能促进菹草幼苗的生理代谢,但随厌氧水平的升高对碳氮平衡和其它生理活动产生不利影响。此外,底泥厌氧环境对菹草幼苗的抗氧化系统也有明显刺激作用。     

底泥厌氧环境和光照对菹草萌发和幼苗生理的影响

通过向底泥中投加不同量的蔗糖使其发生厌氧反应以模拟不同程度的底泥厌氧环境，研究这种环境和光照强度对菹草石芽萌发和幼苗生理作用的影响。实验结果表明，底泥厌氧环境能显著降低菹草石芽的最终萌发率，且低光照会加剧这种趋势；尽管低光照不一定会提高最终的萌发率，但对提早石芽的萌发是有利的。在01%蔗糖投加处理中，幼苗的叶绿素和可溶性蛋白含量最高(平均为250和1928 mg/g FW)，其后随投加量的升高而降低，而游离氨基酸的含量却一直呈上升趋势，最高时达到024 mg/g FW ，但低光照却使它下降；可溶性糖含量基本不受底泥厌氧水平的影响，但随着光照减少而降低。随着厌氧水平的增加（从对照到05%蔗糖投加量），菹草的超氧物歧化酶(SOD)活性呈现上升趋势，但在10%蔗糖投加处理中活性降至最低；而过氧化物酶(POD)活性一直处于下降趋势。研究结论是：底泥厌氧对菹草石芽萌发影响显著，这种影响可能比低光照的限制作用还要重要。轻度的厌氧环境反而能促进菹草幼苗的生理代谢，但随厌氧水平的升高对碳氮平衡和其它生理活动产生不利影响。此外，底泥厌氧环境对菹草幼苗的抗氧化系统也有明显刺激作用。     

风干和淹水过程对巢湖流域土壤和沉积物磷吸附行为的影响

巢湖湖滨带土壤和沉积物经历明显的干湿交替过程,其磷的迁移和转化方式亦有明显变化。风干作用能显著降低沉积物磷最大吸附量、提高吸附能并增加磷平衡浓度,从而对磷的吸附能力产生不利影响。淹水过程对土壤最大吸附量的影响取决于有机质的损失情况,好氧条件下有机质损失小,磷最大吸附量无明显变化,吸附能增强,磷释放量略有增加;而厌氧条件下土壤有机质含量与磷最大吸附量均显著降低,吸附能明显减小,磷释放量显著升高。因此湖滨带消落区干湿交替将明显促进底质生物可利用性磷的大量释放。在巢湖流域常见的土壤类型中,红壤对磷的缓冲能力最强。向底质中添加氯化铁和硝酸钙可有效控制磷释放,提高磷缓冲能力,增强底质对磷的保持和固定     

梁子湖水体和底泥中微量元素及重金属的空间分布格局及污染评价

利用多元统计方法研究了湖北梁子湖水体及底泥中12种微量元素和重金属(As,Ba,Co,Cr,Cu,Hg,Mn,Ni,Pb,Sb,Sr和Zn)的含量及空间格局,并通过饮用水及地表水质量标准及地质累积指数评价梁子湖水质及底泥状况。结果表明:梁子湖的水体质量较好,仅Cu是潜在污染物质;对湖泊底质而言,As是主要污染物质,Cu、Pb和Zn处在轻微的污染状态。空间格局显示:受人类活动的影响,湖泊水体中的重金属分布有较强的区域性,最大值出现在人类活动相对集中的梁子岛附近;在湖泊底泥中由于地质背景一致性而差别不大。相关分析表明,较之湖泊水体,湖泊底泥中的重金属元素的关系更密切,强相关性说明它们可能有共同的来源。未来研究应结合湖泊中大型水生植物及鱼类的重金属含量更全面考虑生态学效应,为恢复湖泊生态环境的管理提供重要参考。     

汛前供水期神农溪库湾倒灌异重流特性及其对营养盐分布的影响

为研究三峡水库神农溪库湾水动力特性及其对营养盐分布的影响,于2013年汛前供水期对神农溪库湾水文、水质及水生态进行空间定点监测与分析。结果表明:2013年汛前供水期三峡水库干流水体依次以底层、中上层和表层倒灌异重流形式潜入神农溪库湾。受干流倒灌异重流影响,库湾营养盐自下游向上游逐渐降低,干流水体对库湾营养盐具有明显补给作用。水位变化过程会影响倒灌异重流的模式和范围,可通过水库调度来解决支流库湾水华和富营养化问题。     

巢湖风浪特征观测

基于巢湖不同位置的气象和风浪实测资料,对巢湖的风浪特征进行了详细的分析。不同测站观测期间有效波高超过0.4 m情景出现频率介于2.22%～9.78%之间,观测期间巢湖整体平均有效波高为0.11 m。巢湖风浪的平均周期为1.45～3.33 s,平均值为2.18 s;上跨零周期为1.37～3.26 s,平均值为2.13 s;谱峰周期为1.01～4.41 s,平均值为2.30 s;谱峰周期与平均波周期和跨零周期都存在明显的线性相关,相关系数分别为0.74和0.68。巢湖风浪能量主要集中在0.2～0.6 Hz频率区间内,能量主要分布在0.5 f_p～1.5 f_p的频带范围内,谱型与常用的JONSWAP谱和PM谱谱型明显不同。     

中国酸雨控制政策初步评估研究

采用环境政策评估的一般模式,通过构建包括评估目标、评估标准等在内的评估框架,对我国现有酸雨控制政策进行了初步的评估。结果表明,中国酸雨控制政策体系已经初步建立,不仅促进了燃煤火电厂脱硫工程的建设,为SO2排放控制奠定了工程基础,还使单位燃煤量SO2排放量得到降低。但并没有实现排放总量的绝对降低,酸沉降范围仍有扩大趋势,发生重酸雨城市的数量也在增加。主要原因是:现有的地方政府负责的管理体制设计缺乏酸雨外部性的考虑,管理成本大;燃煤火电厂脱硫装置的运行和SO2排放量的削减缺乏有效的政策手段来保证,减排成本较高。现行的政策手段中,事前控制手段由于不具有过程控制的功能,未能有效遏制SO2的排放;总量控制和排放标准的政策对象没有明确界定,无法实现边际减排;排污收费在地方政府与企业利益高度一致的背景下,刺激减排的效果一般;脱硫电价补贴作为刺激减排的经济制度,并未直接对脱硫量进行补贴,而是对上网脱硫电量实行补贴,补贴对象针对性不强。建议实施以排污许可证制度为核心的排放控制政策体系,并将排放控制政策向过程和源头延伸;同时改革排污收费制度,使其成为规费辅助排污许可证制度的实施;建议由国家环保部直接负责酸雨控制,包括燃煤火电厂的环评审批、排污许可证的发放和实施。     

酸雨胁迫对缙云山马尾松幼苗光合生理特性的影响

缙云山位于我国的西南酸雨区,近年来酸雨的酸性和频率越来越高,同时也存在硫酸型酸雨向硫酸-硝酸混合型及硝酸型酸雨转变的趋势。研究酸雨类型的转变对缙云山植被光合生理特性的影响,为酸雨受灾区的植被建设和抗酸树种的培育提供基础数据。以缙云山两年生马尾松幼苗为研究对象,通过4个月的盆栽实验的方法对幼苗进行了3种酸雨类型(硫酸型、硝酸型和混合型)和3个酸雨浓度(pH2.5、pH3.5、pH4.5)的处理,并辅以pH值为5.7的蒸馏水作为对照组,对植物的净光合速率、胞间CO₂浓度、气孔导度、蒸腾速率、抗氧化酶活性、叶绿素含量和丙二醛含量进行测定。结果表明:(1)3种酸雨对马尾松的光合生理特性都产生了影响,酸雨浓度越高对光合速率的抑制作用越明显;pH3.5是影响马尾松各指标发生急剧变化的酸度值,pH值为3.5的SAR和NAR酸雨对马尾松的株高增长产生严重抑制,抑制率高达53.49%和54.99%。(2)不同类型酸雨胁迫会抑制马尾松叶片叶绿素的形成主要表现为SAR> NAR> MAR,叶绿素含量随酸雨浓度升高而下降;酸雨能够促进丙二醛含量的增加,pH值越低丙二醛含量越高...     

基于Landsat影像巢湖蓝藻水华暴发时空变化特征及其驱动因素分析

为研究巢湖蓝藻水华暴发的规律,该文以Landsat影像作为数据源,采用AFAI指数对藻华进行提取,分析1983～2017年巢湖蓝藻暴发的时空动态变化特征,并探讨巢湖藻华暴发的驱动因素。结果表明：1983～2017年巢湖藻华暴发频次、持续时间都在增加,历年最早暴发时间逐渐提前,藻华覆盖面积总体呈增加趋势。巢湖藻华主要分布在西北入湖口,西北部是巢湖藻华暴发的核心区。从其驱动力分析发现,风速、气温和大气压力是导致巢湖暴发重要影响因子,人口增长、GDP快速发展、施肥增加以及生活污水排放量增加是导致巢湖藻华现象日益严重的重要人为因素。     

辽中地区酸雨特征及主控因子研究

近年来,以辽中工业群为代表的北方地区酸雨污染问题备受关注,对区域经济社会发展正在形成越来越明显的影响。为了深入了解辽中工业群地区酸雨污染特征,本研究利用XHARS30C酸雨自动采样仪系统采集了辽中地区2007年2月-2008年1月为期1年的降水样品,通过对降水样品pH值、主要阴阳离子组成的测定,分析了辽中地区酸雨的特征以及影响降水酸度的主要因素。结果表明,观测期间辽中地区降水pH值平均为5.15,酸雨频率为69.4%;雨水的主要离子组成为SO42-、NO3-和NH4+、Ca2+、Mg2+;在降雨过程中5种离子中的SO42-、NO3-、NH4+、Mg2+随降雨增加浓度呈U型变化,而Ca2+无明显规律;SO42-为主导性酸性离子,但NO3-对雨水酸度的影响不可忽视;辽中降水中起主要中和作用的是扬尘中的Mg化合物和与人类活动密切相关的NH3,扬尘中含Ca化合物中和作用相对较小。     

中国环境污染密集型产业脱钩的异质性及产业转型

根据现有文献,研究中国的经济增长与环境污染的脱钩,需要将不同环境密集型产业与经济增长的关系分别测算,然后进行比较。本文选取了工业污染的三大来源——废水、废气和固体废物,每种污染源对应着一类环境密集型产业。这三种产业密集排放的污染物的量与经济增长之间的脱钩关系及其内在机制,这是本文研究的重点。本文借鉴Tapio弹性分析模型构建了我国经济增长与不同环境密集型产业之间的脱钩状态的分析模型,并对脱钩状态和程度的判定标准做了规定。随后,对2001-2009年四个时期的经济增长与不同环境密集型产业集中排放的污染物的量之间的脱钩指数进行了测算,同时测算了各产业污染的工业产值弹性及其工业产值的GDP弹性,并对脱钩状态和程度做了判定。结果表明:三类产业的脱钩程度各不相同,其动力机制与发展前景也有所不同,因而需要有针对性地采取规制和治理措施。     

湖泊沉积物文献信息的网络分析:研究现状和热点

通过对湖泊沉积物研究领域的文献信息的网络分析,对了解目前该领域在全球的研究现状、研究热点及其未来的发展趋势具有重要的意义,也为我国长江下游湖泊群的科学研究和生态保护提供了科学参考。以Web of Science中1931~2016年的文献信息为数据源,以“lake sediment*”作为标题的字段进行信息检索,结合文献计量法,采用词频统计、聚类分析和网络分析方法,评估了湖泊沉积物研究领域的研究现状和发展趋势。结果表明：该领域共检索到相关文献9 126篇,且文献的发表数量随时间变化呈指数增长（R2=0.98,P<0.01）;美国发表文献数量最多,共有2 086篇,占总出版文献数的20.5%,中国发表文献的数量为2 086篇,仅次于美国,欧美等发达国家对研究文献量的贡献较大,发展中国家中,中国的贡献较大;研究文献涉及最多的三大学科分别为环境科学与生态、地质学和海洋与淡水生物学,属于这三大学科的文献分别有3 368（22.0%）、2 698（17.6%）、2 099（13.7%）篇;Journal of Paleolimnology、Hydrobiologia和Limnology and Oceanography为该研究领域文献发表较多的期刊,发表文献数量分别为412、366、237篇,分别占总文献数量的4.5%、4.0%、2.6%;从该领域的研究热点和发展趋势上来看,重金属和有机污染物的污染与风险、湖泊沉积物与古气候的研究、湖泊富营养化等研究成为湖泊沉积物研究的热点方向,它们作为关键词出现频率位于前10,未来模型和多元统计运用等方向作为新的关键词出现,且出现频次进入前50,说明这两个方向具有一定的研究价值和发展空间。     

南四湖表层沉积物中PAHs的分布、来源及变化分析

采集南四湖4个湖区及入湖支流的9个站位的表层沉积物样品,利用气相色谱-质谱方法对样品中的16种多环芳烃(PAHs)进行了分析测定,结合已有文献对南四湖的PAHs浓度变化进行了对比分析。结果表明,南四湖表层沉积物中PAHs总含量范围在20.1-929.2 ng/g.在四个湖区中,分别位于独山湖和微山湖的表层沉积物中PAHs总含量远低于其他采样点位,采于昭阳湖的样品的PAHs含量最高,说明PAHs浓度的分布为湖区中部含量最高,湖区南北部相对较低。通过PAHs的环数丰度判断,南四湖中PAHs的主要来源为化石燃料的燃烧。入湖河流引入的工业污染对PAHs的含量有着正相关影响,对PAHs贡献较大的行业包括食品、造纸、化工等重污染行业和煤炭采矿企业。对比2002年的相关研究可知,总体而言2008年PAHs的总含量较之2002年呈减少趋势。这在一定程度上可以说明,近年来山东省在南水北调沿线区域实行水质排放新标准等一系列措施后,南四湖周围工业企业的污染处理技术措施有所改进,重污染企业被关停并转,使得南四湖PAHs的污染状况得到改善。此外,对比分析也表明结构复杂的PAHs含量有所增高,具体原因还需要进一步的研究。