太湖聚藻区水华易发季节沉积物磷的分布特征

为了探讨太湖聚藻区月亮湾在水华易发季节及前后沉积物磷的赋存及迁移特征,采用欧洲标准测试委员会框架下发展的SMT磷形态分级方法对月亮湾由冬季至夏季（1～7月）表层沉积物（5 cm）分层的磷形态分析发现,总磷和无机磷呈现逐渐下降的趋势,平均含量分别为53553和42590 mg/kg。但有机磷则在冬季至夏初降低,随后从夏初开始上升并于7月达最大值,平均含量为8772 mg/kg,是冬季的14～18倍,表明藻类聚集和沉降对表层沉积物有机磷含量产生显著影响。在监测的这几个月中,无机形态磷均于春季4月达到最大值,而且与1、6和7月表现出显著的差异性（P <005）。铁磷为无机磷主要形态,平均含量达到18686 mg/kg,占无机形态磷质量分数的4443%,且4月、5月和6月沉积物铁磷含量表现出显著的差异性（P <005）。其次是铝磷和钙磷,平均含量分别达到12949和9748 mg/kg,为无机形态磷质量分数的3118%和2318%,各月份沉积物铝磷含量表现出显著的差异性（P<005）,而钙磷却无显著性差异。沉积物中可交换态磷的含量虽然较少（平均444 mg/kg）,但其冬季至春季逐渐升高、春季至夏季逐渐降低的现象,表明在生长季节可交换态磷从沉积物向上覆水柱释放,为藻类复苏和生长提供物资基础。分析还发现,铁磷、铝磷和有机磷均与可交换态磷存在较好相关性,无机磷与总磷的相关性最为显著,表明研究区沉积物中总磷的含量与分布主要受控于无机磷     

东平湖表层沉积物中磷的形态分布特征研究

以东平湖表层沉积物为研究对象,应用连续提取法测定了其中的总磷(TP)、弱吸附态磷(NH4Cl P)、铝磷(Al P)、铁磷(Fe P)、钙磷(Ca P)、残渣磷(Res P)、有机磷(OP)等形态磷的含量,探讨了东平湖表层沉积物中磷的形态分布特征。研究结果表明：东平湖表层沉积物中总磷的平均含量为79538 mg/kg,与我国其他湖泊相比含量较高。表层沉积物中的磷主要以无机磷的形式存在,含量为3849~1158.3 mg/kg,约占沉积物中总磷的8076%。各形态无机磷的含量在〖JP+1〗沉积物中的含量大小顺序为：Ca P>Res P>Al P+Fe P>NH4Cl P,分别占无机磷的448%、312%、231%和09%。老湖码头和湖心岛附近沉积物中有机磷含量略高于其他区域,这与两处附近均有大片网箱养殖区和接纳较多生活污水有关。生物可利用磷在东平湖沉积物中的含量较高,平均为2458 mg/kg,占总磷的309%,沉积物中磷向上覆水释放的潜在风险较大。     

高原浅水湖泊沉积物中磷、氮形态化学研究

以滇池马村湾和海东湾为研究对象,对其沉积物－间隙水－上覆水三界面中的磷、氮形态作研究,其中钙结合态磷占的比例最大,其次是有机/细菌聚合态磷和残渣磷;总氮含量很高,平均值为2.63 mg/g,而亚硝酸盐氮含量很低,其它三种无机氮形态（硝酸盐氮、亚硝酸盐氮和氨氮）之间并不存在恒定的化学计量关系,这主要是无机氮循环还受水体和沉积物中有机氮的影响。调查还表明沉积物中Fe P含量与间隙水中溶解性磷酸盐磷有着较好的线性关系,沉积物中Fe P含量与间隙水Eh呈对数关系。     

南京近城市河流沉积物营养水平与磷形态的空间分布

近城市河流位于城市与农村的过渡带,其环境现状反映城市化过程对河流的影响。通过不同断面的样品研究了南京近城市河流--秦淮新河沉积物中主要营养元素与磷形态的空间分布,分析其变化特征和污染成因。研究表明,不同河段由于受人为活动和沉积环境的影响营养程度差异较大。河流表层沉积物的TOC、TN和TP范围分别为307～3497 g/kg、830～2 370 mg/kg和447～3 517 mg/kg,磷的形态显示Fe P或Ca P>Org P>>Al P>DP,其中Fe P和Ca P二者之和占TP的70%以上,两者均可指示营养化程度的轻重。通过西善桥段和入江口段柱状沉积物分析表明,营养元素和磷形态垂向上均呈现明显的“沉降 降解 堆积”三段式变化,西善桥段以Fe P为优势形态,占TP的431%～505%,入江口段以Ca P为优势形态,占TP的463%～603%。通过不同河流磷含量的对比,表明秦淮新河作为近城市河流,营养水平介于一般的乡村河流与城市河流之间,并且优势形态磷空间分布带有区域性,表明长三角的城市化对近郊河流的影响是局部的     

巢湖及其入湖河流（南淝河）沉积物磷形态与吸附行为的垂直变化

沉积物磷释放可明显促进水体富营养化,但其关键组分与调控因素尚待深入研究。系统分析了巢湖及其入湖河流（南淝河）沉积物有机质(OM)、不同形态磷含量、磷吸附参数的垂直分布特征。结果表明：铁结合态磷(Fe(OOH)~P)与钙结合态磷(CaCO3~P)为沉积物磷的主要存在形态,且均与磷平衡浓度（EPC0）显著正相关。与巢湖相比,南淝河具有明显较高的沉积物最大磷吸附量（Qmax）,而由此增强的磷缓冲能力可被较高的Fe(OOH)~P含量所抵消,从而表现出较强的磷释放潜力（高EPC0值）。有机质能以线性方式增加Fe(OOH)~P、CaCO3~P与Qmax,并据此调节EPC0。南淝河沉积物亚表层（10～15 cm）显示EPC0的最小值,从而具有相对较小的磷释放风险     

丹江口水库表层沉积物不同形态氮的赋存特征及其生物有效性

为了揭示丹江口水库沉积物氮空间分布特征及其生物有效性,采用连续分级提取法研究了表层沉积物中可交换态氮(Exchangeable nitrogen,EN)、酸解态氮(Acid hydrolysable nitrogen,HN)及残渣态氮(Residue nitrogen,RN)的赋存特征,同时结合生物可利用态氮的含量,探讨了各形态氮对生物可利用态氮的贡献。结果表明,丹江口水库沉积物中总氮(Total nitrogen,TN)在425~5796 mg/kg之间,平均为1 319.32 mg/kg,其中EN、HN和RN的平均值相对比例为2.15∶1.95∶1,且各形态氮含量的空间分布呈入库河流大于库区开阔区域的特征,尤其在丹江、老灌河以及犟河-堵河入库口的含量较大。潜在矿化氮(Potential mineralized nitrogen,PMN)含量在40.20~1 468.95 mg/kg之间,平均为275.06 mg/kg,其中EN对丹江口水库沉积物PMN的贡献较大,比例在19.85%~90.80%之间,平均为63.47%。各形态氮在不同的水环境条件下发生迁移转化,保持着水-沉积物界面氮的动态平衡。     

典型城内过富营养湖泊沉积物和间隙水中各形态磷的相关性研究

研究了武汉市繁华市中心典型过富营养湖泊沉积物—间隙水体系磷形态的相关性。对沉积物—间隙水中磷形态的连续提取分析发现,自然粒度下,沉积物中有机质含量与沉积物中有机/细菌聚合磷存在很好的线性相关性,说明沉积物中有机质是有机/细菌聚合磷的源;沉积物中总磷决定间隙水中总溶解性磷和溶解性磷酸盐的含量,并且总磷与间隙水中总溶解性磷和溶解性磷酸盐存在很好的相关性;沉积物中Fe P和Al P分别与间隙水中的Eh和溶解性磷酸盐存在相关性,说明Eh的大小严重影响Fe P和Al P的含量,但是Fe P和Al P含量之和又主导着间隙水中溶解性磷酸盐的含量。对典型市内过富营养湖泊的沉积物－间隙水体系中形态磷的相关性研究,旨在为控制这种典型过富营养湖泊沉积物中磷向水体释放提供理论参考。     

玄庙观水库表层沉积物磷形态及正磷酸盐释放风险特征研究

在高磷矿区域深大水库缺乏相关研究与报道的背景下,为给深大水源水库的管理提供科学依据,对宜昌市黄柏河流域玄庙观水库的沉积物及其上覆水的理化特征进行了研究。结果表明:(1)玄庙观水库表层沉积物总磷(TP)含量变化范围为5 356.0~9 631.5 mg/kg,各磷形态含量表现为:钙磷(Ca-P)"有机磷(OP)"铁铝磷(Fe/Al-P),其中,Ca-P为TP的主要成分,占TP的86.4%~93.0%;(2)受外源磷矿输入的影响,TP和总碳(TC)表现出相同的整体变化趋势,即从库首到库尾逐渐增大,而有机质(TOC、TN、OP)的来源类似于深大湖泊,主要源自内生生物的沉积作用,各采样点无显著性差异;(3)沉积物-水界面存在明显的正磷酸盐(PO_4~(3-)-P)浓度梯度,释放通量为0.41±0.09~0.86±0.14 mg/(m~2·d),数据统计分析表明内源磷释放通量与TP、Ca-P浓度具有显著正相关性,且为该区域的第一主成分因素。     

东湖沉积物和间隙水中不同形态磷的垂直分布

对武汉东湖3个样点沉积物及间隙水不同形态磷的浓度进行了测定,结果表明：(1)位于排污区附近的1号点沉积物TP浓度最大,位于湖心位置的2号点TP浓度最小;(2)3个样点沉积物中不同形态磷含量均为Fe P（铁结合态磷）所占比例最大（3885%～5914%）,LP（不稳定态磷）所占比例最小（027%～149%）;(3)东湖沉积物中活性磷含量较高,有较大的磷释放潜力;(4)东湖表层沉积物间隙水中正磷酸盐和上覆水中正磷酸盐存在较大浓度梯度,浓度梯度可能不是间隙水和上覆水之间磷交换的决定性因素     

太湖底泥中多氯联苯的特征与环境效应

分析了太湖底泥中6种PCB同系物（PCB28、52、101、138、153、180）,其中含量最高的为PCB52,平均为0.983 ng/g,最低为PCB138,平均为0.104 ng/g。表层底泥中,检出率最高的为PCB101,达100%,最低为PCB180,只有58.3%。太湖底泥的多氯联苯含量与底泥中有机质和营养元素几乎不相关,表明大气沉降可能是多氯联苯的重要来源。根据沉积物有关风险评价标准,太湖底泥测定的PCB总量尚未达到毒性评价的低值。尽管底泥中PCBs含量不高,但在底栖生物中可以富集,并通过食物链逐级传递,因而其潜在的危害性仍不容忽视。     

淀山湖沉积物碳、氮、磷分布特征与评价

淀山湖为黄浦江上游水源保护区,为了控制其富营养化趋势,在淀山湖影响区内实施了一系列外源污染控制措施。近年来,淀山湖水质持续改善,但每年仍有不同程度蓝藻水华暴发。为进一步探讨淀山湖水华暴发的机理,本研究对淀山湖沉积物进行了调查研究,分析了沉积物TOC、TN、TP时空分布特征。结果表明：在空间分布上,受来水与北部围网养殖影响及水体自净作用影响,淀山湖沉积物中营养物西北部高,东部低,进水口附近沉积物营养物浓度显著高于湖心及出水口。在垂直分布上,受航道回淤影响,D1与D4样点营养盐垂直分布规律不显著,其它样点均表现出随水深度增加营养盐显著降低的趋势。与20多a前相比,淀山湖沉积物营养盐存在明显的富集作用,沉积物氮、磷含量大幅上升。以有机指数与TP含量进行评价,淀山湖表层沉积物均属于重污染状态,且北部湖区污染程度较高。预测淀山湖外源污染得到控制以后,沉积物中营养物将对水体水质构成威胁     

太湖流域土地利用变化特征与机制分析

太湖流域土地总面积36 895 km²,包括了上海、江苏、浙江两省一市的部分区域,其中,江苏占53%,浙江占33%,上海占14%。太湖流域土地利用按下垫面可以分为耕地、建设用地、水域和其他用地4种类型。采用2005年土地详查数据与上次防洪规划数据进行比较。研究发现：耕地是太湖流域最重要的下垫面,占土地总面积的36.6%,建设用地占土地占面积的23%,与耕地的矛盾十分尖锐,水域面积较大,占土地总面积的14.5%。1996~2005年,土地利用变化的总体趋势是,耕地面积减少,减少幅度最大的地区在太湖流域江苏部分,两省一市建设用地均有30%左右的增长幅度,土地围垦得到有效控制,水域面积略有下降。人口增长和城市化快速发展、经济发展、效益驱动与土地管制差异是造成土地利用变化的主要原因     

太湖蓝藻水华分级及其时空变化

根据MODIS影像和实地监测叶绿素a浓度数据,采用太湖蓝藻水华分级评估方法,对2004~2008年太湖不同类型蓝藻水华类型进行评估并统计分析,探求太湖蓝藻水华特征及其时空变化规律,以期为太湖蓝藻水华预防和预警提供支持。结果表明：（1）2004~2008年,全湖共发生蓝藻水华414次,以小型蓝藻水华为主,发生333次,占总次数的80.43%;随着蓝藻水华级别的增加,发生次数逐渐减少;（2）空间上,蓝藻水华主要发生在太湖的北部和西部区域,并且蓝藻水华发生级别由高到低基本上沿西北-东南方向分布;（3）年际变化上,蓝藻水华发生次数呈逐渐增加趋势,蓝藻水华级别较高、次数较多的年份主要集中于2006年和2007年;（4）年内变化上,4~8月份,蓝藻水华发生次数呈增加趋势,8~11月,蓝藻水华发生次数逐渐减少。并且,蓝藻水华主要集中于5月和7~10月份,尤其是8~10月。     

太湖西岸出入湖河口氮磷消减特征

河流水体污染物消减作用是降低其入湖通量的重要方式,为探明太湖河流氮磷污染物消减速率时空变化特征,研究采用自主研发的原位培养装置,开展了太湖西岸出入湖河口总氮绝对消减速率(TNR_绝)、总氮相对消减速率(TNR_相)、总磷绝对消减速率(TPR_绝)、总磷相对消减速率(TPR_相)的变化特征研究。结果表明:西北部和西部河流夏、秋季TNR_绝和TPR_绝高于春、冬季,南部河流则为秋、冬季高于春、夏季。夏季西部和西北部河流TNR_绝和TPR_绝高于南部,冬季则相反,春、秋两季空间差异不明显。颗粒态总氮(PTN)浓度及水温是TNR_绝时空差异性的主要影响因素。TP浓度是TPR_绝的季节差异性的主要原因,不同季节TPR_绝空间差异的主要影响因素不同,春、夏、秋、冬四季主要影响因素分别为p H等水体物理性质、TP浓度和SS浓度、SS浓度、TP浓度。TNR_绝和TPR绝及其初始浓度是TNR_相和TPR_相时空差异的主要原因。     

太湖铜锈环棱螺对氮磷的降解作用

太湖的五湖里湾是一个富营养湖,水质亟待改善。铜锈环棱螺是太湖的常见种群,通过在五里湖的一些室内外实验,研究了螺对水体透明度,总磷、氨氮、溶解氧的作用,发现它能交水体透明度从０．５ｍ左右提高到１．３ｍ,使室内水体浊度迅速降低,降解总磷的幅度能达到５０％,分析为铜锈环棱螺的絮凝作用所致;并且,在其水域氨氮深度大幅度降低,使实验点高达５ｍｇ／Ｌ以上的氨氮浓度降至２ｍｇ／Ｌ以下,从感观和水质指标两方面有效     

太湖五里湖底泥污染特性研究

五里湖是太湖污染最严重的水域。为对其治理提供依据,在该湖区设置了4个采样点,对底泥的表层样、柱状样、间隙水样和上覆水体作了重金属和营养盐分布测试,并作了数据统计分析。结果表明：以地积累指数评价,五里湖底泥的重金属污染程度为轻度,总体可达到《土壤环境质量标准》（GB15618-1995）三级标准,根据超出背景值的倍数分析,五里湖重金属含量顺序为Cu>Cd>Pb>Hg>As>Cr。重金属含量表层（0～5 cm）相对较低,第二层（5～10 cm）和第三层（10～20 cm）是主要的污染沉积层,这与底泥沉积特征是相对应的。表层底泥总氮、总磷和有机质含量较高并具有明显的相关性,相关系数介于0.757 6～0.862 2之间,显示了污染物质的同源性。表层底泥和间隙水中营养盐含量明显高于湖水,相对于湖水呈可释放状态,是湖体内源污染之一。     

太湖西北部湖区入湖河流氮磷水质标准修正方案研究

氮磷污染一直是太湖流域的首要污染问题,有效遏制氮磷入湖量的增加是治理太湖的重要任务。然而由于我国现行的地表水环境质量标准(GB3838-2002)中河流和湖泊氮、磷水质标准存在差异,即河流无总氮控制指标、河湖总磷标准不一致的问题,往往造成通过控制入湖河流污染来改善太湖湖泊水质时,湖泊污染物浓度往往达不到治理目标。以太湖西北部湖区及其入湖河流为例,利用BATHTUB模型模拟入湖河流与湖泊TN、TP的关系,推算太湖在满足现行湖泊水质标准中TN和TP各类别目标值的情形下的环境容量并以此环境容量决定入湖河流的水质,进而提出相应的方案进行比选,从而提出太湖入湖河流氮磷水质标准修正方案。结果表明:(1)当太湖入湖河流执行现行河流水质TP标准时,对应湖泊的水质TP超标,并不能达到保护湖泊的目标;(2)当太湖西北部湖区入湖河流TN、TP执行现行湖泊水质标准,对应湖区水质均能达标并且优于目标限值,然而该方案对于污染较为严重的太湖区域的实际参考意义不足;(3)以现行湖泊水质标准TN、TP各类别为目标值反推计算入湖河流水质指标,既能保证湖泊水质达标,又不会使河流水质标准过于严格,因此其结果可作为入湖河流水质标准修正的参考,从而提出太湖入湖河流TN、TP水质标准建议方案。     

东太湖的由来及其演变趋势

在太湖的历史中,洞庭东山仅仅是太湖中的一个孤岛,由于它周围逐步被淤后和太湖平原连结在一起形成了东山半岛,东山半岛把整个大太湖水面分隔成“东太湖”与“西太湖”。“东太湖”的面积只占整个大太湖总面积的5.6%,而汛期时,其行洪水量却占整个太湖行洪总量的71.9%。治理东太湖,延长太湖的衰亡过程,对太湖地区的防洪抗灾工作有很重要的积极意义。