应用鱼类生物完整性指数评价荔浦河河流健康

生物完整性指数是河流生态系统健康评价主要方法之一。为评价荔浦河河流健康状况,选择鱼类作为指示生物,构建了基于鱼类生物完整性指标体系。2017年1月、4月、7月和10月对荔浦河4次采样共采集到鱼类21 192尾,经鉴定共计94种,隶属于6目17科62属。以S1(修仁镇)、S10(马岭镇)、S11(双江镇)作为参考点,经过分布范围分析、箱体图判别能力分析及相关性分析等指标筛选过程从25个候选指标筛选出5个指标,即鱼类总物种数、Shannon-Wiener多样性指数、肉食性鱼类数量百分比、敏感性鱼类数量百分比、产漂浮型卵鱼类数量百分比。将荔浦河河流健康等级分为"健康"、"一般"、"较差"、"极差"和"无鱼"5个等级。结果表明,荔浦河青山镇、荔浦县及蒲芦乡河段健康状态为"一般"水平,东昌镇、龙怀乡、杜莫镇及新坪镇河段健康状态为"较差"水平,茶城乡河段健康状态为"极差"水平。筑坝工程、架桥工程和修路工程等人类活动导致荔浦河支流上的健康状况比干流更差。上述研究结果可为荔浦河的河流管理和保护提供理论依据和技术支持。     

基于河口生物完整性指数评价上海周边海域健康状况的初步研究

近些年来由于水域污染、过度捕捞以及栖息地破坏等原因,河口生态系统的健康状态不断恶化。为研究河口健康状况,利用上海周边海域2016年春季仔、稚鱼DNA条形码鉴定结果,运用河口生物完整性指数(EBI),对上海周边海域的健康状况进行评价,为河口生态修复后评估、河口生态系统健康评估提供技术支持。根据鱼类种类组成特征、可获得数据的类型,初步建立了适合上海周边海域的EBI体系。确定了鱼类浮游生物总种类数、底栖鱼种类数、水层鱼种类数、低耐污种数、高耐污种类数百分比、杂食性种类数百分比、虫食性种类数百分比、肉食性种类数百分比、鱼类取样个体数、外来或天然杂交种种类数百分比等10个作为评价指标。根据各站点数据之间的差距分3个层次赋值,采用1、3、5赋值法计算各采样点EBI值,并将河口生物完整性划分为9个等级对河口进行评价。结果显示,通过DNA条形码的分析,本次调查获得仔、稚鱼样品有18个种,鉴定到属有1个属。由EBI计算所得,所有站点EBI均值为27.6,变化范围在0~41之间;根据EBI等级划分标准,上海周边海域健康状况处于一般到极差的水平。杭州湾北岸EBI值等级为一般,舟山附近海域EBI值等级为差,而长江口海域EBI值等级为差-极差。研究表明,EBI方法在海洋生态系统健康评价过程中表现出良好的效果,为今后深入开展河口生态修复效果评估研究提供了科学依据。     

上海地区河流健康评价方法探讨

界定了河流健康的概念,基于对国外河流健康表征指标的剖析,尝试从河流水文、河流形态、河岸带状况、水质理化参数以及河流生物5方面对河流健康进行评价,初步提出由5个1级指标、17个2级指标架构的城市河流健康评价体系.通过国际调研、标准对照、专家咨询等方法制定相关评价标准,基于简明的评价模型将河流健康状况划分为很健康、健康、亚健康、不健康和病态5个等级.以上海中心城区某河流为例,对其健康状况进行评价.     

广西防城江流域河流的B-IBI评价

根据2016年广西防城江流域干流及支流18个采样点(6个参照点,12个受损点)底栖动物采样数据,对18个生物参数进行分布范围、判别能力和Pearson相关性分析,最终确定防城江流域底栖动物完整性指数(B-IBI)由总物种数、蜉蝣目,襀翅目和毛翅目三目的种类数(Ephemeroptera,Plecoptera and Trichoptera,EPT)、粘食者种类数、蜉蝣目数量所占百分比、敏感类群数量所占百分比等5个指数组成.采用比值法统一各入选生物参数量纲,计算其B-IBI值和底栖动物完整性指标赋分值(BIBr).结果表明,在18个采样点中,BIBr分值在90分以上的样点有9个,80分~90分之间的样点有2个,70分~80分之间和60分~70分之间的样点各有1个,未达到60分的样点有5个.BIBr分值80分以上的样点主要分布在支流(如那东、边岭、黄霜江、那周村、屯蓬、王子城)和干流上游少数几个样点(如扶隆乡、那阮坪、米中),而下游接近河口部分的几个采样断面均较低,木头滩断面的分值更在10分以下.     

春季枯水期黑河水体理化性质的空间分布特征

采用2017年4月黑河干流17个采样点的11个水物理化学指标数据,运用多元统计方法探讨春季枯水期黑河水体理化性质的空间分布特征。结果表明:黑河水体理化性质在空间分布上总体较好,但中游ρ(TN)介于2. 25～2. 65 mg·L~(-1)之间,超出了GB 3838—2002《地表水环境质量标准》Ⅴ类标准。由聚类分析和判别分析得出水质采样点可以被划分为3组:组1为黑河的上游上段,组2为上游下段,组3为中游段,影响分类结果的指标为水温、TN浓度、TP浓度和COD。主成分分析表明,不同空间上引起水质变化的主导因子不同:组1主要体现为pH值、TP浓度、NH_4~+-N浓度和COD;其余指标如电导率、溶解性总固体浓度、盐度、TN浓度、DO浓度和NO_2~--N浓度则体现在组3中。综合主成分得分情况表明空间上河流水质在组2最优,组1次之,组3最差,说明春季枯水期黑河梯级水电开发对污染物的截留效应和阻隔效应在一定程度上改善了库区下游水质;而中游水质变差则与农业径流、生活污水和工业废水的排放密切相关。     

基于大型底栖动物完整性指数(B-IBI)的密云水库上游河流(北京段)水生态健康评价

密云水库上游流域水生态健康对保障密云水库水安全具有至关重要的作用。为系统评价密云水库上游河流生态系统健康状况,2019年对该流域河流大型底栖动物进行调查,共布设采样点39个,采集到底栖动物128种,包括节肢动物门106种、软体动物门16种、环节动物门5种、扁形动物门1种。从耐污值上看,敏感类群占比为23.1%,耐污类群占比为0.9%。从类群出现频率看,出现频率居前3位的底栖动物分别为蜉蝣属(Ephemera)、短脉纹石蛾属(Cheumatopsyche)、角石蛾属(Stenopsyche),其出现频率分别为82%、79%和74%,3者均为清洁类指示生物。以大型底栖动物为指示生物,对44个候选生物指标进行分布范围分析、判别能力分析和相关性分析,由总分类单元数、优势分类单元个体数占比、蜉蝣目个体数占比、水生昆虫分类单元个体数占比、敏感类群个体数占比5个指标构建密云水库上游流域B-IBI指标体系。采用四分制法统一各参数量纲,以参照点B-IBI值分布的25%分位值作为河流生态系统完整性的评价标准。评价结果表明,23%的样点处于健康等级,33%的样点处于亚健康等级,33%的样点处于一般等级,8%...     

神农架林区河流生态系统健康评价

为监测神农架林区河流健康状况及人为活动对其水体理化特征和生物群落的影响,基于水质类别、大型底栖动物Shannon-Wiener多样性指数及BMWP记分系统(Biological Monitoring Working Party Score System)对神农架林区河流生态系统健康进行评价.结果显示,水质、大型底栖动物Shannon-Wiener多样性指数以及BMWP记分系统评价为健康的样点比例分别为36.67%、63.30%和50%.大型底栖动物Shannon-Wiener多样性指数和BMWP记分系统2种评价方法的结果存在极显著的相关性(P0.01),具有较好的一致性.3种评价方法均显示亚健康或健康状态的样点比例达到了66.67%,表明神农架林区河流生态系统总体健康状况良好,但部分样点受到了一定程度的污染与干扰.     

宜兴市莲花荡水系整治工程前后生态健康评价

以入太湖莲花荡水系为研究对象,结合2015年4个季度9个采样点的水质学、生物学共7个指标生态调查数据,采用多指标综合评价法,从生物完整性、化学完整性2个方面评价了莲花荡水系整治工程前后的生态健康状况。结果表明,2015年第1、2季度健康状况较差,健康的样点个数分别为3和1,在2015年6月开展清淤工程及集约化畜禽产业整改后,3、4季度健康状况明显改善,健康样点个数分别达到9和7。影响莲花荡水系化学完整性的主要水质指标是TN、TP,3、4季度TN仍超出地表水Ⅴ类标准,处于严重病态,TP为地表IV类标准,处于病态。影响莲花荡水系生物完整性的主要因子是底栖动物,仅监测到20种耐污能力较高的底栖动物物种,而未发现清洁物种。为了进一步改善莲花荡水系生态健康状况,建议开展沿岸农村生活污水的截污治理、农业面源的生态拦阻等污染源控工程,辅以生态岸带建设及湖滨带生态修复等工程。     

滦河干流浮游生物群落结构特征及水质环境评价

为研究滦河干流浮游生物群落和评价水质状况,对滦河干流河源段、上游段、中游段和下游河口段在两水期的浮游生物群落结构和多样性指数以及水体理化指标进行分析,计算综合污染指数与生物多样性指数综合评价滦河水质,最后利用统计方法研究水体理化指标与浮游生物群落之间关系. 结果表明：滦河干流浮游植物以绿藻和硅藻为主,除下游河口段外,其他河段在丰水期的平均密度超过枯水期. 浮游动物在丰、枯水期都是以原生动物为主,丰水期在中、下游段平均密度较高,超过1.6 × 10⁶个/L,枯水期在上、中和下游段的浮游动物平均密度接近,且丰水期的平均密度高于枯水期. 两类浮游生物多样性指数显示滦河干流水质受到中度污染. 滦河水体中溶解氧(DO)、五日生化需氧量(BOD₅)、氨氮(NH₃-N)和总磷(TP)浓度均达到了国家地表水体Ⅳ类标准;化学需氧量(COD)浓度在丰水期的中游段和枯水期的下游河口段超过了地表水Ⅳ类标准;水体中总氮(TN)浓度普遍超过Ⅳ类标准,在两个水期中游段和下游河口段均超过了Ⅴ类标准. Pearson相关性分析和冗余分析(RDA)表明滦...     

运用主成分分析法评价北京市代表性河流的水质与毒性状况

以北京市3条具有不同功能的代表性河流(清河:纳污排洪;京密引水渠:供水水源;小月河:景观用水)作为研究对象,分析测定了33个水质指标,采用内梅罗指数法与大型蚤急性毒性测试法对3条河流的水质与毒性状况进行了评价,同时运用主成分分析法对毒性产生的原因和影响水质的因素进行了初步探讨.结果表明,1)3条河流已受到不同程度的污染,水质和毒性状况均不容乐观.作为纳污排洪的清河大部分采样点水质较差,生物毒性极高;作为景观用水的小月河水质一般,具有一定的生物毒性;作为供水水源的京密引水渠水质一般,但毒性较低.2)水样生物毒性与Cl-、Ca、K、Li、Mn、Na、Cr、Ni等指标有关;内梅罗水质指数与NO2-、Cl-、K、Na、Ni等指标有关.3)某些指标(如NO2-)超标会对水质分级产生较大影响,但对生物毒性贡献不大,而低浓度的重金属,不会对水质分级产生贡献,却会对生物的生理活动产生影响,综合化学指标和毒性指标共同评价水质更为合理.     

River therapy

Environmental Chemistry Letters -     

汉江上游金水河流域河水的化学特征

本文以汉江上游金水河流域为研究区域,通过对大气降水、河水的水化学及氢氧稳定同位素分析,揭示河水水化学特征及其补给来源.结果表明,(1)流域内大气降水和河水的水化学类型为Ca2+-HCO3-型,主要占优势的阴阳离子分别为HCO3-和Ca2+;(2)河水水质总体表征良好,其离子、金属及微量元素和营养盐的含量较低;(3)河水的δD和δ18O关系表明,河流的主要补给来源为大气降水.     

Restoration of the Kishon River

The Kishon River, which is now an industrial sewage canal, may be turned into a recreational area in two stages, and by approximately 20 million dollar investment.

Stage A: The wastewater is treated in order to avoid polluted effluents from entering the river.

Stage B: The river water is treated in order to turn the river into a recreational area.     

河流健康综合评价指数法的改进及其在昌江的应用

目前普遍采用的河流健康综合评价指数法中水生生物指标相对简单,不能准确度量复杂河流生态系统的健康状态.通过增加蜉蝣目、襀翅目和鞘翅目相对丰富度以及科级生物指数2项指标,改进水生生物指标中的二级指标,并采用改进前后的河流健康综合评价指数法对鄱阳湖人湖支流——昌江进行评价对比.结果表明,昌江总体健康状况较好,各样点均处于健康或亚健康状态;从河流上游至下游,昌江干流及主要支流东河健康状况明显下降,得分最低的3个样点都位于昌江于流,而健康样点大都接近源头;改进后的河流健康综合评价指数法可更好地区分昌江不同样点的水体健康状态.     

双台子河与大辽河表层水体微塑料特征与分布研究

微塑料是全球新兴环境热点问题之一.据估算,80％的海洋微塑料来于陆源输入,而河流被认为是陆源微塑料输入海洋的主要路径之一.为揭示辽河流域水体微塑料污染特征、空间分布及其对渤海微塑料污染的潜在贡献,本文基于密度分离原理并利用傅里叶变换红外光谱方法,研究了双台子河与大辽河下游至入海口(盘锦段)河道表层水体微塑料丰度、材质组...     

Biotransformations of Chlorophenols in River Sediments

The accumulation of chlorophenols, including 2,4-dichlorophenol (2,4-DCP), 2,4,6-trichlorophenol (2,4,6-TCP) and pentachlorophenol (PCP), from river sediments from southern Taiwan were studied. Through simple or more exhaustive extractions, the results showed that 99% of the samples containing 2,4,6-TCP and PCP could be removed by simple extraction. the concentrations were found to range from non-detectable to 16.60 ngg¹ for 2,4,6-TCP and to 25.02 ngg¹ for PCP. Partition coefficients (K_p) were 0.71, 0.74 mlg¹ for 2,4,6-TCP, 1.35 and 1.41 mlg¹ for PCP. Biodegradation by DCP-adapted or unadapted anaerobes in sediment was carried out. During 21 days' incubation, the complete degradation time for 2,4,6-TCP in DCP-adapted anaerobic, unadapted anaerobic, and unadapted aerobic conditions were found to be 9, 10, 12 days for N3 sediment, and 8, 10, 11 days for N6 sediment, respectively; for PCP it was 19 days, without degradation, 14 days for N3 sediment, and 13, 17, 10 days for N6 sediment, respectively. the biodegradable products were identified as 2,3,4,5-tetrachlorophenol (2,3,4,5-TeCP), 3,4,5-TCP, 3,5-DCP, 3-MCP, phenol, methylphenol, and benzoate for PCP, and 2,4-DCP, 4-MCP, phenol, methylphenol, and benzoate for 2,4,6-TCP.     

Biotransformations of Chlorophenols in River Sediments

Abstract

The accumulation of chlorophenols, including 2,4-dichlorophenol (2,4-DCP), 2,4,6-trichlorophenol (2,4,6-TCP) and pentachlorophenol (PCP), from river sediments from southern Taiwan were studied. Through simple or more exhaustive extractions, the results showed that 99% of the samples containing 2,4,6-TCP and PCP could be removed by simple extraction. the concentrations were found to range from non-detectable to 16.60 ngg¹ for 2,4,6-TCP and to 25.02 ngg¹ for PCP. Partition coefficients (K_p) were 0.71, 0.74 mlg¹ for 2,4,6-TCP, 1.35 and 1.41 mlg¹ for PCP. Biodegradation by DCP-adapted or unadapted anaerobes in sediment was carried out. During 21 days' incubation, the complete degradation time for 2,4,6-TCP in DCP-adapted anaerobic, unadapted anaerobic, and unadapted aerobic conditions were found to be 9, 10, 12 days for N3 sediment, and 8, 10, 11 days for N6 sediment, respectively; for PCP it was 19 days, without degradation, 14 days for N3 sediment, and 13, 17, 10 days for N6 sediment, respectively. the biodegradable products were identified as 2,3,4,5-tetrachlorophenol (2,3,4,5-TeCP), 3,4,5-TCP, 3,5-DCP, 3-MCP, phenol, methylphenol, and benzoate for PCP, and 2,4-DCP, 4-MCP, phenol, methylphenol, and benzoate for 2,4,6-TCP.     

潮白河河道现场淋溶试验

南水北调水进京后部分水源将通过潮白河河道人工回灌至地下储存,以涵养严重亏损的地下水资源.为研究回灌过程中的水岩相互作用,本研究在潮白河河道开展了现场淋溶试验,通过测试分析K+、Na+、Ca2+、Mg2+、HCO-3、Cl-、SO2-4、NH3-N、NO2-N、NO3-N、F-、溶解性总固体、总硬度、p H值等水质指标的变化特征,从水岩相互作用的角度探讨了水质变化机理,为南水北调水资源的合理利用提供技术支撑.试验结果表明,回灌水源在包气带介质运移过程中物理淋溶现象显著,试验过程中发生了阳离子交换吸附作用、氨氮解析和硝化作用等一系列的化学反应.