基于Sentinel-2 MSI影像的河湖系统水体悬浮物空间分异遥感监测:以安徽省升金湖与连接长江段为例

开展河湖系统悬浮物监测对掌握水体泥沙运移规律、制定水环境治理措施具有重要意义.以安徽省升金湖与连接长江段水体为研究区,根据实测光谱模拟Sentinel-2 MSI影像波段反射率,结合同步水体悬浮物实测数据建立反演模型;而后根据2017～2019年28景MSI影像水体悬浮物反演结果,分析河湖系统水体悬浮物浓度的变化规律,并探究水位变化对其空间分异的影响.结果表明:①根据MSI影像第六波段与第三波段的比值建立的二次多项式模型具有较高的反演精度(R²=0.863,RMSE=22.211 mg·L^-1),适用于高浊度水体悬浮物反演;②在空间上,升金湖入湖口附近、上中湖区西北部和下湖悬浮物浓度相对较高,除夏季外升金湖悬浮物浓度均高于其连接长江段;在时间上,升金湖悬浮物浓度在夏季相对较低,在其他季节较高,而与其连接的长江水体呈现相反的年内变化规律;③闸控影响下河湖连通性改变造成的水位变化,是影响升金湖-长江悬浮物空间分异的关键因素.在平水期与枯水期,升金湖对长江悬浮物浓度变化具有一定的贡献度,而在丰水期,升金湖与长江悬浮物浓度变化之间的相关性不明显.     

升金湖水体优先污染物筛选与风险评价

为保护升金湖国家自然保护区湿地的生态环境,以7大类168种人类化学品为靶向分析目标物,研究其在升金湖水体中的赋存水平及空间分布特征（O）、综合化合物持久性（P）和生物积累性（B）等毒害性评价指标以及生态风险（E）和人体健康风险（H）等毒性参数,采用综合评分法筛选识别升金湖水体优先污染物,构建升金湖水体优控清单,评价升金湖优先污染物水环境生态及健康风险.结果表明,升金湖水体7大类化合物[挥发性有机物（VOCs）、多环芳烃（PAHs）、有机氯农药（OCPs）、多氯联苯（PCBs）、邻-苯二甲酸酯（PAEs）、抗生素（ANTs）以及金属元素（HMs）]污染普遍,其中上湖污染负荷高于中湖和下湖,呈现坝前蓄积现象.以污染物类别计,综合评分法优先污染物筛选结果显示升金湖水体检出化学品优先级顺序为：PAEs > OCPs > HMs > PCBs > PAHs > VOCs > ANTs.高优先级污染物清单中综合得分最高的10种化合物包括：邻-苯二甲酸二乙基己酯（DEMP）、邻-苯二甲酸二环己酯（DCHP）、PCB138、邻-苯二甲酸二正辛酯（DOP）、邻-苯二甲酸二壬酯（DNP）、七氯（HC）、p,p''-滴滴涕（DDT）、钡（Ba）、环氧七氯（HCE）和邻-苯二甲酸二己酯（DHP）.升金湖水体优先污染物生态风险商（RQ）为4.3~15.9,具有较高的生态风险,且上湖区风险高于中、下湖区.人体暴露健康风险评价表明,HMs的非致癌风险最大（风险指数HI>1）,其次为PAEs和OCPs,优先污染物通过饮水和皮肤接触途径暴露对人体健康产生的致癌风险（人体终生致癌风险ILCR<10^-6）可以忽略.本研究优化基于环境监测数据建立的优先污染物综合评分法,全面考虑了化学品毒害特性、生态及人体健康暴露风险（OPBEH）,为开展广泛的湖泊流域水环境优先污染物筛选提供统一的方法学指导,并为建立相应湖泊流域优控清单,制定优先污染物排放和管控标准提供科学依据.     

泰宁金湖水质分析

泰宁金湖是国家级风景游览区,具有发电,旅游、农灌、养殖等综合功能,根根近年来水质监测结果进行分析与评价,通过污染分析提出保护和改善金湖水质的污染防治措施。     

不同低温驯化策略下的厌氧氨氧化活性

在3种不同的低温驯化策略下启动3套规格相同的厌氧序批式生物膜反应器(ASBBR),在对运行过程中氮素变化规律进行分析的同时,利用变性梯度凝胶电泳(DGGE)技术对生物膜上的细菌种群结构进行分析,初步考察了厌氧氨氧化的活性.结果表明,对应a1、a2和a33种不同的低温驯化策略,A1、A2和A33个反应器分别经过62,56,70d的驯化后,表现出不同的厌氧氨氧化活性.以氮素转化效率作为衡量标准,其活性依次为A3>A1>A2.DGGE分析进一步说明,在不同的驯化策略下,反应器表现出不同的种群多样性,但种群结构基本保持一致;在接种物相同的策略中,降温幅度对种群多样性的影响与其对厌氧氨氧化活性的影响具有一致性.     

环境保护与金湖旅游并举

阐述了环境保护带动金湖旅游经济可持续发展的现实意义。     

海河天津段微囊藻及其毒素的空间分布及与水环境因子的关系

采取荧光定量PCR技术及ELISA酶联免疫吸附法,以mcyD基因和PC-IGS基因为靶基因对夏季蓝藻暴发期间海河天津市区段的产毒微囊藻种群丰度和毒素含量进行了研究.结果表明：夏季海河天津市区段微囊藻种群丰度具有明显差异性：产毒微囊藻种群丰度为1.16×10⁴~2.48×10⁷copies/mL占总微囊藻种群的4.25%~28.59%.藻毒素含量最高点为8号采样点天津站,每升水体中藻细胞共含毒素195.51μg,除去藻细胞水中毒素浓度为0.97μg/L.总的来说,海河天津市区段微囊藻总基因拷贝数较高,产毒微囊藻丰度在不同采样点间差异较大,影响水体中微囊藻丰度的最主要环境因素是pH值.海河水体中毒素含量没有超过安全阈值,但是单位体积水体中藻细胞内毒素含量很高,具有较高的毒素释放潜力,可能对下游河口生态系统造成潜在威胁.     

它们的生命在悄然消逝

随着人类活动范围的不断扩大,加上物种自身的繁殖缺陷,越来越多的野生植物种群的数量和分布面积急剧减少,在广东乃至全国范围内,一批被列为国家一级重点保护野生植物正濒临灭绝。当你寄情山水、流连旷野的时候,可曾留意到身边那些无声流逝的生命?你是否知道,始见于广东的国家一级重点野生保护植物报春苣苔,近10年间种群分布点已从     

污泥高温好氧消化过程的生物多样性分析

模拟单级污泥高温好氧消化工艺进行批式试验,分析了不同消化时期污泥中挥发性固体物质(VSS)的去除率.同时,运用现代分子生物学手段对活性污泥中提取的细菌基因组DNA进行PCR扩增,扩增产物经变性梯度凝胶电泳(DGGE)分离,获得微生物群落的DNA特征指纹图谱,初步探讨了高温消化时微生物多样性对污泥稳定化的影响.结果表明:污泥高温好氧消化时,VSS降解速率较快,消化120h即可达到38%以上的去除率;温度对消化体系中微生物的种群结构影响较为明显,芽孢杆菌是高温(55℃)消化时的主要种群;消化过程中,体系内部优势微生物种群结构发生了较大改变,这种及时调整使整个消化体系能尽快适应外部环境变化,从而加快污泥稳定化进程.     

扎龙保护区鹤类基本状况及保护对策

根据扎龙保护区15年的调查数据得出丹顶鹤、白枕鹤数量稳步增加,白鹤、白头鹤数量波动较大、灰鹤、堂良鹤数量较少,沙丘鹤是2003年首次发现的新鹤种的结论,并依据扎龙保护区生境提出保护对策.     

风浪对湖泊沉积物再悬浮的影响及工程抑制研究

风浪引起沉积物再悬浮会直接影响水体光照条件,促进沉积物中污染物的释放,对湖泊生态系统的构建产生着重要影响。采用已发表数据验证了风浪要素和风浪切应力经验计算公式在浅水湖泊中的适应性,并从浅水湖泊风浪扰动机理出发,提出了临界起动应力简化计算方法和适用条件并加以验证。最后,基于简化模型和风致再悬浮影响评估方法研究了风浪对金湖水生态修复的影响,结合生态围隔、综合底质改良剂和复合微生物菌剂等综合措施,恢复金湖沉水植物150万m²。研究结果可用于评估风浪对浅水湖泊沉积物再悬浮的影响,为浅水湖泊水生态修复、内源污染治理工程设计提供理论参考。     

鼠尾藻种群生态学研究

在青岛太平角海区潮间带设立样地,运用最近邻体法进行了鼠尾藻种群分布格局的研究;利用野外观测数据编制了静态生命表,运用静态生命表、存活率曲线以及生殖力表,研究了鼠尾藻种群数量动态变化过程,分析了影响种群数量变动的因素。结果表明,鼠尾藻种群的生态分布格局为聚集分布,面对复杂多变的生态环境,鼠尾藻种群表现出r-对策者和k-对策者两种生态对策,从而确保鼠尾藻种群数量在自然环境中能够保持稳定增长,并很容易在潮间带群落中形成优势种群。     

动、植物种群生态学研究及其在退化生态系统恢复、重建中的相关性

本文在对动，植物生态学研究进展论述的基础上，提出在退化生态系统的恢复与重建过程中，运物种群与植物种群具有密切相关性的构思，认为动物种群与植物种群以“联合种群”的方式存在于此系统中，二者应作为一个有机的整体来加以研究。     

海绵铁加量对SBSI反应器处理性能的影响

适量浓度的铁离子会增强污泥活性,提高反应器的处理性能。该文通过改变序批式生物海绵铁反应器(sequencing biological sponge iron reactor,简称SBSI反应器)中海绵铁投加量,考察了其对活性污泥混合液pH、ORP及上清液中TFe、Fe~(2+)的浓度的影响,研究了不同海绵铁投加量下SBSI反应器对模拟生活污水的处理效果,同时采用PCR-DGGE指纹技术研究了海绵铁加量对反应器中微生物种群结构与数量的影响。结果表明:随着海绵铁投加量的增大,生物海绵铁体系pH值有所升高,ORP下降,但上清液中TFe浓度很低。同时发现在一定范围内,海绵铁投加量越高,TN及TP的去除效果越好。微生物测定结果显示投加海绵铁利于微生物种群结构的多样性。研究结果具有实际参考价值。     

答读者问

江苏金湖环保局翟训同志 你提出的本刊第5期32~33页中有关问题,现答复如下 1 .vss—英文全名为volatilc susPended Solid,即挥发性悬浮固体 2.vFA—英文全名为volatde FattyA-。id,即挥发性脂肪酸。答读者问@本刊编辑部~~     

安徽省升金湖湿地土壤有机碳储存及分布

文章研究了安徽省升金湖湿地土壤有机碳储存和分布特征及其与土壤氮素的关系。结果表明,供试湿地土壤全土1m深有机碳密度达10.82±1.90kg.m-2,表层土壤(0—30cm)有机碳密度为5.19±0.68kg.m-2,高于报道的人工湿地——水稻土的碳密度;有机碳(SOC)含量分布随土壤深度(H)的递降符合幂函数方程,湿地土壤有机碳的表层积累强度和积累深度高于稻田;湿地土壤氮素是土壤固碳的有利因子,其氮素对土壤有机碳积累的效应高于水稻土;因湖泊沉积受河流动力学、土壤水分和植物生长条件的影响,湿地土壤有机碳含量存在显著的水平空间变异性。看来,长江中下游淡水湿地在陆地生态系统碳氮储存上具有重要意义。     

生物脱氮除磷系统内微生物种群优化的研究进展

微生物在活性污泥污水处理系统中具有至关重要的作用,活性污泥内微生物种群的组成决定了系统污染物的去除性能。本文针对污水生物脱氮除磷系统中微生物的种群优化进行了概述,主要介绍了AOB和NOB、PAOs和DPAOs以及GAOs和PAOs的相互关系,并分析了其种群优化的调控途径。     

林窗对岷江冷杉幼苗种群优势度增长与周期性波动的影响

在川西亚高山岷江冷杉原始林中布设样带,开展林窗和林下更新幼苗生长状况调查,采用Logistic模型和谱分析进行种群优势度增长和周期性波动分析。结果表明：Logistic模型能较好地反映出岷江冷杉幼苗种群优势度增长规律,基于基面积和总生物量拟合的种群优势度最大环境容量分别为11.34 mm²/m²和4.64 g/m²,内禀增长率为0.60和0.62,基面积和生物量均能很好地表示岷江冷杉幼苗种群大小。基于基面积拟合和计算的林窗种群的最大环境容纳量、内禀增长率和最大增长速率约为林下种群的4.2倍、1.4倍和5.8倍,最大增长速率出现时间较林下种群早2龄级。谱分析发现岷江冷杉幼苗种群的波动性是多个周期的叠加,大周期内存在着小周期,均以基波振幅最大,林窗种群基波振幅约为林下种群的3倍,谐波对林窗种群影响较林下种群早2龄级。林窗干扰提高了岷江冷杉幼苗种群优势度的环境容纳量和内禀增长率、增强了基波对种群周期性波动的控制,使幼苗种群具有更强的增长优势和相对稳定的生长环境。因此,在岷江冷杉原始林的管理过程中应充分重视林窗的作用。     

胞外聚合物在生物膜同步去除/富集磷酸盐系统中的作用

以基于同步去除/富集磷酸盐的厌氧/好氧交替生物膜序批式反应器内生物膜为研究对象,研究了胞外聚合物（EPS）内磷含量形态及生物膜内微生物种群变化,探究EPS在生物膜去除/富集磷酸盐中的作用及其与微生物种群之间的联系.结果表明,生物膜反应器在厌氧外加COD为200 mg·L^-1的条件下富集到了磷浓度为120.95 mg·L^-1的富集液.EPS在生物膜吸/释磷过程中发挥重要作用,EPS磷含量占生物膜磷含量的69.16%~79.00%,³¹P核磁共振实验表明ortho-P为EPS内主要磷形态,占比为85.47%~88.60%.高通量测序结果表明生物膜内微生物种群变化明显,Candidatus_Competibacter为优势菌属,其丰度由1.23%增至38.87%,有利于形成更具粘性的EPS进而黏附在生物膜上,可能促进EPS在吸/释磷中发挥作用;暖绳菌科为优势聚磷菌,随实验温度升高,其丰度由5.29%减至4.90%.     

低水平放射性废液的处理

我们对多年来存放的放射性废液(近200瓶,约1250升)进行了处理,其放射性浓度都在微居里以下,其中铀、钍废液600升,人工放射性废液有650升。在人工放射性废液中有380升是种类不明的放射性核素混合废液,这些废液难以处理。为了研究起见,处理的废水在排入长江前经过了鉴定。     

五氯苯酚对活性污泥中微生物活性抑制机理研究

四个工艺结构完全相同的活性污泥法反应系统由于添加五氯苯酚的浓度不同,在稳定运行期,其总有机污染物COD及目标污染物五氯苯酚的去除率也不相同。BIOLOG方法分析各活性污泥系统中细菌的功能结构及镜检观察分析污泥中原生动物的种群结构后发现:五氯苯酚降低活性污泥污染物去除效率的根源在于,不同浓度的五氯苯酚对活性污泥中的微生物种群结构的定向选择,在不同程度上改变了活性污泥中微生物种群的功能结构,使微生物种群对污染物的降解速率和程度发生了改变。