南四湖入湖重点污染河流筛选与水环境问题分析

根据南四湖主要河流入湖口水质空间分布监测数据,按平均综合污染指数〖WTBX〗Pj〖WTBZ〗＞2的标准共筛选出洸府河和薛城小沙河等17条重污染河流,这些河流CODcr、TP、TN的单项污染贡献率平均值依次为455%、763%、86.4%,说明南四湖TN和TP主要来自于重污染河流, CODcr、TP、TN的单项污染分担率平均值依次为22.7%、15.4%、61.9%,说明南四湖的首要入湖污染物是TN,其次是CODcr和TP。给出了南四湖湖东区入湖河口NH3 N与TN的线性回归方程,受湖西与湖东地形地势、河流形态、水力停留时间以及水体中pH、SS、叶绿素a等多种因素的影响,湖西比湖东河流的硝化过程较完全,湖西区和湖东区入湖河口氨氮与总氮的平均比值分别为025和065。分析表明,重污染河流的汇水区域一般都在主要城镇和工矿区分布,CODcr和氮污染物主要来自于工业和城市生活等点污染源,磷污染物主要来自于部分工业行业。因此,加强南四湖流域的工业结构调整、重点企业截污和城市污水处理厂脱氮除磷等点源控制措施仍是重中之重。     

盐沼枯落物碳氮和有色溶解有机物淋溶过程研究

盐沼枯落物的短期淋溶过程对东滩沿岸的水质有重要影响.采用东滩3种典型盐沼植物的茎和叶的枯落物为材料进行为期48h的室内浸泡模拟实验.利用有机碳探测分析仪测定不同时间的可溶性有机碳(DOC)和总可溶性氮(TDN)浓度然后转换为累积释放量,通过紫外可见光光谱参数表征有色溶解有机物(CDOM)浓度,结合三维荧光光谱(EEMs)和平行因子(PARAFAC)分析推断CDOM的荧光组分的变化特征.结果 表明在淋溶释放的最初48 h,DOC、TDN、CDOM、两个类腐殖质荧光组分和两个类蛋白荧光组分的释放过程呈对数曲线状,最初8h增长迅速,8～48 h则增幅减缓或出现小幅下降趋势.不同种类的植物以及同种植物的不同部位的初始基质对枯落物的DOC和TDN释放量有显著影响.TDN最大累积释放量与初始基质有机碳和氮含量呈显著的正相关.枯物体中的氮比有机碳更容易淋失.各个荧光组分的贡献率变化不大,但不同植物种类之间存在显著差异,由此可以推断枯落物的初期淋溶以物理性过程为主.我们的研究结果表明,盐沼枯落物的淋溶对潮滩水水质有着显著的影响.     

不同水生植物腐解过程中有色可溶有机物(CDOM)的产生过程及微生物群落变化分析

通过对太湖的两种优势植物马来眼子菜(Potamogeton malaianus)和芦苇(Phragmites communis)进行室内腐解实验,利用紫外可见光谱和Illuminar高通量测序研究不同植物腐解过程中有色可溶有机物(CDOM)的产生情况及微生物群落变化。结果表明:马来眼子菜残体的去除率在2、10和30 d时均高于芦苇组。马来眼子菜组的溶解性有机碳(DOC)含量在第2天低于芦苇组,在第10天和第30天高于芦苇组。马来眼子菜组的CDOM相对浓度和其相对分子量在第2天高于芦苇组,在第10天和第30天低于芦苇组。初始水体中微生物分属34门、156纲,30天后,马来眼子菜和芦苇腐解液中的微生物多样性均降低了,分别分属23门和19门,以及95属和78属。两种植物在降解过程中,水体中降解难降解有机质类微生物逐渐占主要部分,如拟杆菌属(Bacteroides),密螺旋体属(Treponema),瘤胃微生物(Ruminococcaceae),此类微生物在芦苇降解组水体中的含量更多。     

神农架大九湖泥炭地孔隙水溶解有机碳特征及其影响因素

溶解性有机碳（Dissolved Organic Carbon, DOC）是泥炭地碳循环的重要组成部分。以往的研究大多集中在北方泥炭地,而对亚热带季风区泥炭地DOC动力学的认识十分有限。利用紫外可见光光谱（UV-Vis）和三维荧光光谱结合平行因子分析法（EEM-PARAFAC）研究了神农架大九湖泥炭地孔隙水的DOC浓度与化学组成及其影响因素。EEM-PARAFAC的结果表明：大九湖泥炭地孔隙水DOC主要包含3种类腐殖质组分。紫外可见光和荧光指标表明,泥炭孔隙水DOC表观分子较小,而芳香度较高。深度剖面数据表明,泥炭孔隙水DOC浓度随深度降低,0~10 cm深度浓度最高为24.16 mg/L,150~160 cm深度浓度最低为9.72 mg/L,并且深层DOC以微生物代谢产生的新鲜有机物为主,具有较低的腐殖化度。此外,氧化还原电位（ORP）与DOC浓度及化学性质关系密切。以上结果表明,在亚热带泥炭地中,微生物来源或受微生物改造的有机物是泥炭孔隙水DOC的重要组成部分;垂向输送或选择性保存是影响该亚热带亚高山泥炭地DOC动力学的重要因素。     

城市湖泊有机质氮同位素差异及其对水污染的指示作用分析

如何对湖泊生态环境修复效果进行评价是当前湖泊生态修复工作的难点所在,以武汉市内不同修复状态湖泊为研究对象,通过分析湖泊水体营养盐浓度、水质类别、综合营养状态指数TLI（Σ）与湖泊不同有机质δ15N的关系,探讨以水体中某一有机质δ15N指示城市湖泊水污染状态,进而作为湖泊修复效果评价指标的可行性。结果表明：武汉南湖、东湖、内沙湖水质分别为劣Ⅴ类、Ⅳ类、Ⅲ类;水体富营养化程度分别为重度富营养、轻度富营养、中营养;南湖有机质δ15N均值最高为13.193‰（8.394‰~19.380‰）;东湖δ15N次之为8.191‰（5.162‰~13.488‰）;内沙湖δ15N最低为2.940‰（0.001‰~6.433‰）。不同湖泊有机质δ15N与表层水 c(TN)、c(DIN)、c(NH+4-N)、c(TP)、水质类别和TLI（Σ）呈正相关趋势,其中悬浮有机质、沉水植物δ15N与水污染参数的相关性最为显著,均能有效表征城市湖泊水污染状态;为了采样的简便性及样品的通用性,建议以悬浮有机质δ15N作为城市湖泊水污染状态及水环境治理效果的快速评价指标。     

鄱阳湖湿地土壤有机碳空间分布及其影响因素

湿地土壤有机碳是联系湿地系统内外部物质循环的重要纽带,在湿地生态系统和全球碳循环中起着重要作用。鄱阳湖作为长江中下游大型通江湖泊,其湿地系统内部的土壤有机碳的循环和转换,对于区域甚至全球的碳格局和碳平衡都具有重要意义。通过系统调查与样品采集分析,探讨了鄱阳湖土壤有机碳的空间分布格局及其与土壤性状、植被以及高程等要素的关系。结果表明：(1)鄱阳湖湿地土壤有机碳平均含量为4.38%。在主湖区中部偏北以及南部湖湾区含量较高,在北部入江通道含量最低;河口冲积洲滩和碟形湖的有机碳含量明显高于河道;(2)基于地理加权回归(GWR)模型,总氮、总磷、含水率、高程和植被归一化指数(NDVI)整体上解释了鄱阳湖湿地土壤有机碳35.28%的变化(整体R²=0.35)。局部R²值东南高,西北低,并且碟形湖和洲滩的局部R²值明显高于河道(p<0.01);(3)不同因子对于有机碳的影响的强弱程度在不同区域呈现出不同特征。总氮和有机碳之间的联系在西部湖区较强,在河道以及洲滩上较强;总磷在湖区东南部和西北部均较强,在洲滩和碟形湖中影响力较强;含...     

鄂西北山区耕层土壤有机质空间变异及影响因子分析

为揭示鄂西北山区耕层(0～20 cm)土壤有机质的空间变异特征及其影响因子,以十堰市为研究区,基于地统计学方法,分析耕层土壤有机质含量空间变异规律,并结合地理探测器进一步探讨土壤有机质空间变异的影响因子及其之间的交互作用.结果 表明:研究区土壤有机质平均含量为17.48 g/kg,总体上处于缺乏状态;变异系数为45.59％,属于中等变异强度;块金系数为0.496,存在中等程度的空间自相关;空间变异各向异性显著,在45°方向上变异程度最剧烈.土壤有机质含量呈现随高程降低而不断减小的趋势.年降水量、种植制度和高程对研究区土壤有机质空间分布的解释力最强,是决定十堰市耕层土壤有机质空间分布格局的主导因子,而成土母质和土地利用解释力相对较弱,各环境因子两两之间为非线性增强或者双因子增强.土壤有机质含量的空间变异性是各影响因子共同作用的结果,揭示了耕层土壤有机质含量空间异质性影响因子的多样性和复杂性,研究结果可为研究区土壤有机质的精准管理、耕地土壤改良、耕地质量的提升及促进农业生产等提供理论依据.     

汉江与嘉陵江源区黄土的风化成土强度及其在土壤系统分类中的归属

以汉江源区(李家河村)和嘉陵江源区(杨家山村)黄土剖面为研究对象,对其粒度、元素组成、团聚体等进行分析与对比,探究两地土壤成土强度与系统分类归属.结果表明两江源区的土壤风化成土特征级类明显不同:(1)两地土壤团聚体主要分布在0.25～1 mm范围内,但汉江源区(LJH)土壤上部的大团聚体含量R0.25值(83.73％)、平均重量直径MWD值(2.17)和几何平均直径GMD值(1.11)均大于嘉陵江源区(YJS)的土壤(其R0.25值为69.81％,MWD和GMD值分别为1.06、0.47),团聚体稳定性更强,而剖面中下部则相反,土体稳定性弱于后者;(2)嘉陵江源区土壤的风化程度仅达到低等向中等强度过渡阶段,与其相比,汉江源区土壤的钾钠比值和残积指数较高、硅铝铁率和淋溶系数较低,钙、钠等易溶元素风化淋失更强,产生的富铝黏土矿物更多,达到中等风化强度,故后者风化成土强度远大于前者;(3)在土壤系统分类中,汉江源区黄土母质发育的土壤可归为斑纹简育湿润淋溶土,嘉陵江源区土壤可归为普通钙积干润淋溶土.