邛海表层沉积物营养盐分布特征及污染评价

以四川邛海为研究对象,研究了表层沉积物中总有机碳(TOC)、TN和TP的分布特征,对邛海表层沉积物中营养盐的污染状况进行了评价,并分析了表层沉积物碳-氮-磷两两之间的耦合关系。结果表明:邛海表层沉积物中TOC、TN、TP分别为1 479~15 197、270~2 030、380~630mg/kg;表层沉积物TOC与TN具有极显著的正相关关系(r2=0.98,P0.010),除海南乡和鹅掌河河口外TOC和TP呈现了显著的正相关关系(r2=0.94,P0.025),有机质主要来源于浮游植物,海南乡和鹅掌河河口表层沉积物受面源影响较大;邛海表层沉积物有机指数均值为0.120,属于较清洁范畴,有机氮质量分数平均为0.114%,属于尚清洁范畴,污染相对严重,具有造成较小生态风险的可能性。因此,邛海的保护中应注意控制沉积物中外源性氮、磷的输入。     

江苏里下河地区典型湖泊有机质污染研究

为全面了解江苏里下河地区重要湖泊水体富营养化状况,选取乌巾荡、九龙口、大纵湖3个典型湖泊作为研究对象,采集6个沉积物柱状样品和6个水样进行分析研究。结果表明:(1)水样COD与总有机碳(TOC)存在着紧密的相关性(R2=0.969)。(2)乌巾荡、九龙口、大纵湖的沉积物TOC随着土深的增加而减小;TN随土深的增加而减小;C/N变化规律与TOC相似,都随土深增加而降低。(3)该地区沉积物土深10～15cm处为分界层,该层以下有机质为湖泊内源输入为主,受外界干扰较少,基本没有受到人类活动的影响;该层以上有机质则是流域外源输入为主。     

典型城市湖泊沉积物污染特征与清淤深度

城市湖泊外源污染阻断后,沉积物污染物向上覆水体扩散成为水质主要威胁,探明城市湖泊沉积物污染分布特征和来源是实现湖泊清淤的前提。以龙亭湖和包公湖沉积物为对象,分析了沉积物OM、TN和TP分布特征并进行源解析,基于有机指数和有机氮指数探讨了其清淤深度。结果表明,龙亭湖和包公湖表层 (深度20~30 cm) 沉积物污染严重且分布差异显著,OM (93.08~8.67 mg·g⁻¹,120 cm深度变化) 和TN (5.42~0.26 mg·g⁻¹,40 cm深度变化) 随深度显著降低,TP (1.04~0.55 mg·g⁻¹,110 cm深度变化) 纵向分布变化不显著。龙亭湖沉积物OM来源与取样位置相关,且沉积物形成早期存在大量外源OM输入 (C/N>14) ;包公湖取样点OM以陆源输入占主导 (C/N=5.008~52.808) 。基于此,提出有机指数≥0.5或有机氮指数≥0.133的沉积物层及以上部分应清除,龙亭湖和包公湖所选点位最大清淤深度分别为100和70 cm,湖泊取样点底泥清淤削减量分别达到33.33%~100%和33.33%~53.84%。该研究结果对城市湖泊水质长效保持提供实践参考。     

太湖竺山湾缓冲带内湿地表层沉积物氮、磷和有机质的分布特征及评价

采集太湖竺山湾缓冲带内湿地表层沉积物,分析总氮(TN)、总磷(TP)和有机质(OM)的空间分布特征,并进行污染评价。结果表明:竺山湾缓冲带内湿地表层沉积物中TN质量浓度为0.41~3.07mg/g,平均值为1.42mg/g;TP质量浓度为0.195~0.771mg/g,平均值为0.438mg/g;OM质量分数为1.16%~6.07%,平均值为2.98%,空间分布差异明显。竺山湾缓冲带内湿地表层沉积物中OM主要来源于水生生物的分解,与TN具有很高的同源性,而与TP同源性很低。与国内其他湿地相比,竺山湾缓冲带内湿地表层沉积物中TN和TP处于中等水平,OM处于较高水平。但对TN和TP的综合污染指数评价发现,超过一半的点位处在中度和重度污染水平。     

贵州百花湖沉积物中磷的再迁移作用

本文通过百花湖沉积物柱芯不同化学相磷含量分布，孔隙水地球化学及早期成岩模式和通量估算等研究，揭示了磷在早期成岩过程中迁移，转化和富集规律，揭示某些湖泊表层沉积物几厘米磷蓄积浓度的增加与磷在早期成岩过程中的行为有关。     

望虞河表层沉积物中氮的分布与形态变化特征

为了揭示望虞河沉积物中氮的分布与形态变化特征及环境影响因素,于2011年5月、8月、11月和12月采集沿线10个监测断面的表层沉积物。利用逐级分离浸取法(BCR)测定沉积物中各形态氮的含量,并观测其主要理化指标。结果表明,(1)沉积物中总氮(TN)含量为347.85~2 733.56 mg/kg并沿程上升,其中排水期8月TN含量最高且沿程变化较大,调水期TN分布与变化趋势相近。以沉积物中TN含量为污染评价标准,沉积物在5月和12月较清洁,在11月为轻度污染,而在8月为重度污染状态。(2)望虞河上河段和贡湖湾表层沉积物中TN及各形态氮的含量较低,氮在5月、8月和11月以非转化态氮(NEF-N)为主,而在12月以可转化态氮(TF-N)为主,其中离子交换态氮(IEF-N)和有机态与硫化物结合态(OSF-N)受水环境变化影响较大。(3)在调水期,IEF-N和OSF-N含量较大且沿程变化较大,CF-N和IMOF-N显示出明显季节差异性;在排水期8月,IEF-N和OSF-N含量较低且变化平缓。(4)望虞河表层沉积物中氮的含量分布与形态变化主要受到总有机碳(TOC)含量、温度、氧化还原电位(ORP)和粒度的影响。     

滇西北剑湖表层沉积物重金属分布特征和生态风险

采用电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)仪测定剑湖表层沉积物4种重金属Cd、Cu、Pb、Zn含量,采用改进BCR连续提取法提取4种重金属各形态含量,结合空间插值方法对4种重金属空间分布特征和生态风险进行了分析。结果表明,剑湖表层沉积物呈碱性,以砂砾为主,湖周浅水区总有机碳含量高于湖心区,重金属迁移转化能力弱,主要以残渣态为主,可氧化态含量最低。同时,剑湖表层沉积物中Cd和Cu以人为富集为主,Pb和Zn以自然富集为主,重金属均处于轻微或中等风险程度。湖周浅水区富集程度高于湖心区,而湖心区生态风险高于湖周浅水区。     

西湖北里湖沉积物磷形态分布及其与间隙水磷的关系

杭州西湖是典型的富营养化浅水湖泊。经过环湖截污等工程措施,影响西湖的外污染源得到有效的治理,但西湖仍处于富营养化状态。在外污染源得到控制后,富含营养盐的沉积物成为西湖水质改善的主要限制因子。通过研究西湖北里湖沉积物中磷的赋存形态和丰度、间隙水磷含量垂向时空分布特征,分析沉积物磷形态与间隙水磷含量的相关性,探讨内源磷对西湖北里湖营养盐的贡献作用。结果表明,北里湖沉积物中活性磷含量较低,不同磷形态及其含量在垂向上呈现一定的波动,没有表现出明显的规律。间隙水总可溶性磷(TDP)和PO34-含量随沉积物深度的变化不明显,但其含量总体在垂向上都有先升高后降低的趋势,与沉积物中各形态磷均具有一定的正相关性。因此,沉积物磷对水体富营养化具有一定的贡献。     

中国典型淡水湖泊沉积物中生物标志物组成特征及源解析

分别采集鄱阳湖、太湖和巢湖表层沉积物样品,对沉积物样品的总有机碳(TOC)、TN、总有机碳同位素(δ13 Corg)和总氮同位素(δ15 Ntotal)等参数以及脂肪烃、脂肪醇、脂肪酸等主要生物标志物进行了分析研究。研究表明,鄱阳湖、太湖和巢湖表层沉积物有机质均呈现出陆源、内源有机质混合来源特征;鄱阳湖、太湖和巢湖表层沉积物中的脂肪烃主要来自藻类源和细菌源,太湖和巢湖沉积物脂肪烃组成受人类活动石油烃影响明显。藻类源是鄱阳湖沉积物中游离态、结合态脂肪醇和巢湖沉积物中游离态脂肪醇的主要来源,太湖沉积物中游离态、结合态脂肪醇和巢湖沉积物中结合态脂肪醇主要来自细菌源。脂肪酸是鄱阳湖、太湖和巢湖表层沉积物样品可溶性有机质的主要组分,主要以结合态脂肪酸形式存在,细菌源是结合态脂肪酸的主要来源。     

无锡市农村黑臭河流沉积物营养盐垂向分布与污染特征分析

为揭示太湖流域农村黑臭河流沉积物中碳、氮、磷营养盐的垂向分布与污染特征,以无锡市周铁镇掌下浜(北段)为例,沿河流上游至下游共采集13个沉积物柱状样,分析总氮(TN)、总磷(TP)、氨氮(NH4+-N)、硝氮(NO3--N)、有机氮(Org-N)、有机碳(TOC)的垂向分布特征,并对沉积物中碳(C)、氮(N)、磷(P)的组分分布进行相关性分析。结果表明:TN、TP、Org-N含量在各点位间变化幅度不同,但均表现出随深度增加减小的趋势,即出现明显的"表层富集"现象,TN、TP、Org-N含量在沉积物中的最大降幅分别为55.82%、69.59%和68.12%;相反,沉积物中NH4+-N含量在垂直距离上呈现随深度加大升高的趋势,上升幅度在25.39%~72.77%;在垂直方向上,NO3--N含量在1号、4号~8号采样点处含量随深度加大而升高,增幅最大为107.51%,在2号、3号和9号~13号采样点处含量随深度增加降低,降幅最大为65.17%;TOC含量呈现随深度增加递减的趋势,含量在13.12~37.52 g·kg-1变化;沉积物中C/N在8.31~19.90之间,均值为13.21,有机物以外源有机质为主;C/P比在12.24~51.84之间,均值为26.71;N/P在1.04~2.86之间,均值为2.02;沉积物中TOC、TN、TP含量两两具有极显著正相关关系(pn=13),表明C、N和P具有同源性。     

基于表层沉积物污染状态的环保清淤范围划定：以长荡湖为例

为确定长荡湖环保清淤范围,通过对表层沉积物TN、TP和8种重金属的监测来确定空间分布差异及高污染区域,并结合实际操作情况确定具体清淤范围。结果表明,研究区域TN为419~2 920 mg·kg⁻¹,均值为1 186 mg·kg⁻¹,无明显空间差异和分层差异。长荡湖表层(0~15 cm)沉积物TP均值为499 mg·kg⁻¹,上层0~5 cm的 TP略高于底层。沉积物TP具有一定的空间差异性,不同深度的TP空间差异性相似,均为北部中间湖区、西部湖区、南部及东侧湖区较高。长荡湖表层沉积物Cr、Cu、Ni、Zn、As、Cd、Pb和Hg的平均质量分数分别为：53.3、26.1、30.6、88.4、6.20、0.467、18.3、0.050 mg·kg⁻¹。其中,Cd污染较为严重,平均值为背景值的3.71倍,其余重金属污染较轻。8种重金属在表层沉积物0~5 cm质量分数明显高于底部,高质量分数区域主要集中在大浦港、新河港入湖湖区。通过对TN、TP、重金属进行污染评价,以TN>1627 mg·kg⁻¹,TP>625 mg·kg⁻¹,RI>300为清淤界限并扣除沉积物小于10 cm的区域和鱼类养殖区,确定主要清淤区域为西部、东南部及部分东北部、南部中心湖区。该研究结果可为类似环保清淤工程的清淤区域确定提供参考。     

鸣翠湖间隙水与上覆水中氮、磷的分布特征研究

为探究湖泊沉积物与水体中氮、磷的迁移规律,收集鸣翠湖5个代表性采样点的间隙水和上覆水,测定TP、TN、氨氮等浓度,分析氮、磷的分布特征。通过相关性分析对间隙水和上覆水中氮、磷的关系作初步探讨,最后对鸣翠湖水体富营养化状况进行评价。结果表明:鸣翠湖间隙水和上覆水中氮、磷浓度梯度明显,具有间隙水向上覆水释放的趋势,其湖泊富营养化污染的内源作用已经非常明显。间隙水中TP、TN、氨氮的平均质量浓度分别为0.15、3.83、2.23mg/L;上覆水中TP、TN、氨氮的平均质量浓度分别为0.07、2.17、0.24mg/L。鸣翠湖水体已呈现出富营养化状态。     

苏州市各功能区水环境中碳氮磷分布特征与污染评价

为了解苏州市水环境中营养元素的时空分布特征及潜在生态风险,于苏州市城区、城郊和郊区共设置16个采样点,并对全年水样和沉积物样进行各形态碳、氮、磷含量的测定。结果表明:(1)时间尺度上,水体中春季溶解性有机质(DOC)极显著低于秋、冬季,TN季节性差异不显著,春、夏季TP极显著高于秋、冬季。沉积物中总有机碳(TOC)、TN和TP均在冬季最高、春季最低。(2)空间尺度上,水体中城区TP高于城郊和郊区。沉积物中TOC、TP均呈现城区郊区城郊的分布特征。(3)水体富营养化评价综合指数表明,1个采样点为极富营养级,11个为重富营养级,4个为富营养级,春、夏两季富营养化风险高。(4)苏州市整体有机氮污染较严重,城区沉积物中生物有效性磷最高,对上覆水的磷释放风险最高。(5)相关性分析表明,沉积物中TP、无机磷和铁铝磷来源可能相同。     

东部平原湖区沉积物中溶解性有机氮分布特征

选择东部平原湖区11个湖泊进行水质和表层沉积物调查,采用综合营养状态指数（TLI）对各湖泊营养状态进行评价,研究了沉积物溶解性有机氮（DON）和游离氨基酸（FAA）的含量分布及DON分子质量分级特征,并探讨了不同湖泊沉积物有机质来源。结果表明：除固城湖和骆马湖处于中营养水平外,东部平原湖区其他湖泊均处于富营养化状态。沉积物DON浓度差异较大,在9.98~182.00 mg·kg-1之间波动,均值为57.25 mg·kg-1,太湖、滆湖、阳澄湖沉积物DON含量较高,均在140 mg·kg-1以上,其他湖泊沉积物DON含量均在50 mg·kg-1以下。区域内氨基酸（FAA）分布比较均匀,FAA浓度在3.58~13.28 mg·kg-1之间,平均值是8.14 mg·kg-1。沉积物DON和FAA含量与沉积物其他形态氮、溶解性有机碳（DOC）等污染指标均表现出显著正相关性。东部平原湖区沉积物分子质量分级结果表明：该湖区沉积物DON、DOC和SUV254基本都分布在 30 kDa 2个范围内。东部平原湖区C/N比的值介于2.31~89.02之间,除滆湖外其他湖泊沉积物C/N值均大于10,说明该地区湖泊沉积物有机质主要来自外源。     

北京市典型城市河流(凉水河)沉积物耗氧污染特征

针对北运河水系沉积物耗氧污染严重问题,选择凉水河上、中、下游作为研究对象,探讨了沉积物中NH+4-N、TOC、SOD的分布特征,初步判断了沉积物耗氧情况。结果表明凉水河表层沉积物中NH+4-N和TOC含量均较高。其中:NH+4-N在凉水河上游最高,均值为114.38 mg·kg,中游最低,均值为54.06 mg·kg-1;TOC在凉水河上、中、下游依次降低,均值分别为3.64%、3.36%和1.81%。凉水河表层沉积物SOD较高,且变化范围较大,沉积物耗氧污染较为严重。其中:凉水河中游SOD最高,均值为1.012 g·(m~2·d)-1;上游最低,均值为0.939 g·(m~2·d)-1。     

云贵高原若干湖泊水库水化学组分研究

天然地表水的基本化学组分不仅反映了积水区域内的自然环境特征、而且决定了水体的主要化学性质。水化学基本组分取决于积水区内大气降水中的溶解物质和土壤岩石的风化侵蚀可溶性产物。对昆明的滇池、大理的洱海、蒙自的长桥海和大屯海、以及黔中地区的水库群等若干高原湖泊水库水化学组分的研究表明:大气降水来源对各地区地表水基本组分影响不大;黔中地区化学风化速率受酸性降水的影响比洱海、滇池、蒙自地区略高;在同一积水盆地,淋溶区化学风化速率较聚积区高;同一流域水体,随积水区域面积的增大,化学风化速率不断增大;人为活动的强度对化学风化速率有极为显著的影响,直接改变了水体中Cl~-、Na~+、和K~+三种基本组分的含量;黔中水库群的三氮总量比洱海、滇池、长桥海和大屯海高出近十倍;N~(3+)作为硝化和反硝化过程的中间产物,在三氮总量中所占比例可以作为判断水体污染程度的指标;黔中水体中磷含量较云南湖水高一个数量级;水体氧化性指标〔Fe~(3+)/Fe~(2+)〕和〔DO/COD〕与污染程度有一定关系。     

严家湖1号氧化塘底泥中氮的形态、分布及影响因素分析

为研究氧化塘停用及清淤后底泥中氮的赋存,以严家湖1号氧化塘为对象,研究人工堆积区(原氧化塘底泥清淤堆积区域)和氧化塘沉积区(原氧化塘水域)氮的赋存形态、分布特征及主要影响因素.结果表明,人工堆积区和氧化塘沉积区表层(0～5 cm)沉积物总氮(TN)分别为2245.22、1193.20 mg/kg;各形态氮占可转化态氮的...     

海州湾南部表层沉积物重金属空间分布、污染和风险评价

为了解海州湾南部海域表层沉积物重金属空间分布特征、污染程度和生态风险水平，采集11个站位表层沉积物，测定有机碳、铜、铅、锌、镉、铬、汞和砷的含量。利用背景值计算污染负荷指数(PLI)、地累积指数(I_geo)和潜在生态风险指数(RI)。结果表明：重金属总体呈现由岸向海、由南向北减小的趋势；PLI和I_geo表明研究区总体为中等污染，主要污染因子为镉；RI表明研究区处于低风险，主要风险因子为镉。     

太湖流域小型水源性湖泊氮、磷时空分布及营养状态评价

2009年11月至2010年10月,对太湖流域小型水源性湖泊20个采样点水体的TN、TP、NO3--N、NH4+-N、NO2--N以及PO43-等水质因子进行测定分析,讨论了氮、磷时空分布特征,并评价其富营养化程度。结果表明,TN、TP年均值分别为1.50、0.05mg/L;TN、TP的季节性变化规律具有一定差异,TN浓度为冬、春季高于夏、秋季,而TP浓度为2009年11月至2010年3月高于其他月份。由于受入湖河流的影响,TN、TP的空间分布格局较为相似,均表现为西南部高于东北部、入湖口分别高于湖中心和出湖口。NO3--N年均值为0.68mg/L,浓度变化趋势呈双峰型(2010年3、9月为峰值),基本同TN的变化趋势一致,空间分布表现为入湖口分别低于湖中心和出湖口(除冬季外),显示水体硝化过程对硝酸盐的贡献。NH4+-N年均值为0.23mg/L,从2010年4月开始浓度逐渐升高,到2010年7月达到全年最高值,其浓度空间分布特征表现为入、出湖口均高于湖中心(除秋季外)。NO2--N和PO43-的年均值都较低,均为0.01mg/L(以P计),时空差异不明显。根据CARLSON提出的营养状态指数法计算分析可知,该湖泊冬、春季处于中营养状态,夏、秋季营养状态略高,且磷是全年初级生产力的限制因子。     

滦河干流表层沉积物中营养元素和重金属含量分布特征及其风险评价

选取滦河干流为研究对象,采集表层沉积物并分析其粒径分布、营养元素（N、P、C、S）及重金属（Cd、Ni、Cu、Zn、Cr和Pb）含量分布特征,对重金属采用富集系数法进行源解析,并利用地积累指数法、污染指数法和潜在生态危害指数法进行系统性的生态风险评价。结果表明：沉积物营养元素TN、TP、TC、TS均值为1 047.6、1 427.4、20 060.9和1 564.2 mg·kg-1,且分布存在空间差异性;粒径分布特征为粉砂或砂占比重大,黏土占比重小;重金属Cd、Cu、Ni、Zn、Cr和Pb含量均值分别为0.28、40.48、31.48、88.67、16.45和21.5 mg·kg-1,Cd、Cu、Ni、Zn超过河北省土壤背景值;Cd富集系数均值为2.31,其污染主要源是人为输入,其余重金属未见明显富集现象;相关性分析和主成分分析表明 Cd与Cr、Cu、Ni、Zn呈显著正相关,Cr与Cu、Ni、Zn呈显著正相关,Pb与Fe、TP呈显著正相关,Cu与Ni、Zn呈显著正相关,Ni与Zn呈显著正相关;基于地累积指数法得Cd为重金属首要污染物;单项生态危害指数均值大小顺序为Cd（94.39） > Cu（9.28） > Ni（5.11） > Pb（2.16） > Zn（1.13） > Cr（0.48）;沉积物风险指数（SPI）相应等级为低风险级别（SPI=2.75<5）,且整体潜在生态风险指数（RI）相应的亦为低生态风险（RI=112.561<150）。