白洋淀湿地土壤氮素空间分布特征研究

为了了解白洋淀湿地土壤氮素空间分布规律,于2011年4月在研究区内部耕地和芦苇地采集土样进行分析、研究。研究结果显示,湿地土壤氮素含量总体趋势随着土层的加深而减少;表层土壤全氮和碱解氮呈现出西北高、东南低的趋势。耕地土壤氮素含量和变异性均高于芦苇地,反映出人类活动对土壤氮素的空间分布有较大影响。相关性分析显示土壤有机质含量和含水量与氮素联系紧密,是影响其分布的重要因素。     

云南洱海沉积物--水界面铁、锰的分布和迁移特征

洱海是一永久性含氧湖泊。对洱海沉积物中铁、锰的分布特征进行了分析，说明洱海沉积物中铁的循环比锰微弱的多，铁氧化物的还原作用受到了溶解氧和锰氧化物的双重控制。输入沉积物中的铁大部分都保存于沉积物中。锰氧化物的还原虽然也受到溶解氧的制约，但其还原作用仍很激烈，所以锰对环境的敏感程度比铁高，沉积物中的铁具有环境记录意义，而锰不具有环境记录意义。     

府河和白洋淀沉积物中DDTs的分布特征和风险评估

利用气相色谱-质谱(GC-MS)检测了府河和白洋淀共计19个表层沉积物样品中的w(DDTs)及其分布特征. 结果表明,w(DDTs)为1.74～51.33 ng/g (以干质量计),平均值为11.01 ng/g,其分布特征呈现从府河到白洋淀逐渐递减的趋势. 与国内其他地区沉积物相比,府河和白洋淀地区DDTs的污染处于中等偏低的水平. 在所有沉积物样品中,p,p′-DDT所占比例较大,是最主要的异构体. 大部分样品中w(DDD)/w(DDE)大于1,而w(DDT)/w(DDE+DDD)小于1,说明研究区DDT处于厌氧环境条件,且没有新的DDT输入. 该地区DDTs主要来源于农田土壤侵蚀及工业废水排放. 潜在风险评估表明,府河和白洋淀的表层沉积物中DDTs对周围环境具有一定的影响,应引起相关部门的重视.      

白洋淀及周边土壤重金属的分布特征及生态风险评估

为了解白洋淀土壤重金属污染现状和潜在生态风险,采集白洋淀区域表层土壤样本55个并检测锰（Mn）、铬（Cr）、铜（Cu）、锌（Zn）、砷（As）、镉（Cd）、铅（Pb）和镍（Ni）等8种重金属的含量.采用地统计学方法（莫兰指数和半方差函数）分析其空间变异结构和分布格局,运用地累积指数（I_geo）和潜在生态风险指数（E_rⁱ和RI）评估了重金属污染的程度及其风险.结果表明,研究区土壤重金属ω（Mn）、ω（Cr）、ω（Cu）、ω（Zn）、ω（As）、ω（Cd）、ω（Pb）和ω（Ni）平均值分别为467.75、43.59、28.57、89.04、12.32、0.18、19.26和30.56 mg ·kg^-1,均低于农用地土壤污染风险筛选值,但Cu、Zn和Cd明显高于背景值,其中,Cu （48.65%）和Cd （37.52%）为高度变异元素.莫兰指数显示Mn、Cu、Cd和Pb空间自相关不显著,半方差函数模型拟合显示Cd和Pb的块金系数均为100%,说明其空间变异由随机变异主导,受人为因素影响较大.重金属高值区主要分布在白洋淀的西南部地区,并且元素之间均有显著的相关性,表现为复合污染.重金属污染程度I_geo从高到低依次为：Cd>Cu>Zn>Ni>As>Pb>Mn>Cr,其中,Cd污染最为普遍,67.27%的样本为轻度污染.风险评估（E_rⁱ）显示,Cd的E_rⁱ平均值为58.81,属于中等程度生态风险;其他重金属均为轻微生态风险.研究区土壤重金属污染RI为轻微生态风险（87.81）,其中,Cd对RI的贡献率最高（66.39%）.因此,未来需要加强对白洋淀西南部重点区域重金属Cd污染的监测和治理.     

淮河流域平原区浅层地下水铁锰分布特征及成因浅析

结合淮河流域平原区水文地质条件,阐述了淮河流域平原区铁锰元素在浅层地下水(埋深0~50m)中的赋存特征和分布规律。结合前人研究成果并总结现有水质资料,认为淮河流域地下水中铁锰的形成和分布特征除了受含水介质成分、上覆土层性质、酸碱条件等影响外,主要受氧化还原环境控制。建议通过适当除铁锰工艺或改变地下水循环条件等方式来改变研究区浅层水地下水水质状况。     

白洋淀底泥重金属形态及竖向分布

为了解白洋淀底泥沉积物中重金属含量及其潜在生态危害程度,选取白洋淀淀区具有代表性的7个样点,通过无扰动重力采样器采集0～14 cm表层底泥,用优化的BCR连续萃取法对底泥中重金属进行不同形态提取,对不同形态以及不同深度的重金属含量进行测定,分析不同形态重金属与底泥中总有机碳(TOC)之间的关系,并通过地累积指数(Igeo)法对底泥重金属污染程度进行评价.结果表明,Co、Fe、Mn、Pb、Zn的形态分别以残渣态、酸可溶态、铁锰氧化态以及有机结合态为主;有机结合态重金属与底泥TOC结合的趋势大于其他形态;Co、Pb、Zn含量随着深度增加总体呈降低的趋势,它们在0～2 cm底泥的含量最高,Mn的含量在6～8 cm达到最小,14 cm时含量达到最大;白洋淀淀区底泥中Co、Mn污染程度主要为无污染或轻度污染,Pb、Zn除府河入口外主要为轻度污染,府河入口处的Pb、Zn为中度污染.     

滨海湿地围垦养殖后土壤铁分布与铁氧化菌群落特征

探究滨海湿地围垦养殖后各形态铁的分布以及铁氧化菌的群落特征,对湿地生物地球化学过程具有重要的指示意义.本研究选择九龙江口桐花树湿地、东寨港木榄湿地、黄河口碱蓬湿地为研究样地.分别对样地土壤中的各形态铁及相关指标进行测定,并借助高通量测序对土壤铁氧化菌进行测定与分析.结果显示：(1)九龙江口与东寨港围垦前后土壤理化性质的变化趋势一致,土壤含水量、盐度降低,土壤容重、pH值上升,但黄河口土壤含水量、容重、pH的变化趋势有所不同.(2)围垦后Fe(Ⅲ)/Fe(Ⅱ)比值在九龙江口有所降低、在东寨港有所上升,但差异不显著(p<0.05),在黄河口却显著降低(p<0.05).(3)围垦后无定形态铁(Feo)与络合态铁(Fep)在九龙江口、东寨港均显著降低(p<0.05),在黄河口则显著上升(p<0.05).(4)基于高通量测序和微生物分类学分析,九龙江口桐花树湿地海小杆菌(Marinobacterium)、九龙江养殖塘海杆菌(Marinobacter)、海南木榄湿地与养殖塘绿脓杆菌(Pseudomonas)、黄河口碱蓬湿地脱硫弧菌属(Desulfovibrio)、黄河口养殖...     

白洋淀流域地表水化学特征及控制因素

为探究半干旱区地表水化学特征及物质来源,以白洋淀流域为研究对象,利用Piper三线图和Gibbs水岩模型,对地表水的主要离子组成特征及其来源进行分析。结果表明:白洋淀流域地表水p H为7.56～8.23时,呈弱碱性,且溶解性总固体(TDS,100～650 mg/L)在流域的不同空间区域表现为淀区>下游>上游。白洋淀流域地表水阳离子以Na+和Ca2+为主,离子总量占比76.60%;阴离子以HCO3-为主,约占阴离子总量61.52%。地表水的水化学类型为HCO3-Ca型(上游水体)和HCO3·SO4·Cl-Na·Ca型(下游河流和淀区)。白洋淀水文地球化学过程受到人类活动和自然作用的双重控制;自然作用下,白洋淀流域地表水中的离子来源于岩石风化(碳酸盐岩及硅酸盐岩的风化溶解),同时受到蒸发-结晶作用影响。     

白洋淀潜在新增淹没区土壤重金属赋存形态及生态风险评价

随着白洋淀水位的持续增高,水域周围低洼田地将被淹没,各种污染物将释放至水环境中,评估潜在新增淹没区土壤重金属污染情况对白洋淀的水生态安全至关重要.根据陆地高程情况,采集白洋淀6.5～7.5 m(85高程)内潜在新增淹没区表层土壤,采用改进的BCR连续化学提取法对土壤中Cd、Cr、Ni、Cu、Pb、Zn 6种重金属元素进行形态分析,并运用地累积指数法、潜在生态风险指数法、毒性风险指数法、风险评估编码法等多种方法进行污染评估与生态风险评价.结果表明,Cd、Cr、Ni、Cu、Pb、Zn元素含量均值分别为河北省土壤背景值的2.20、1.10、1.20、1.47、1.27和1.03倍.Cd元素酸可提取（F1）态质量分数最高,达到54.18%,其次为可还原态（F2）的34.43%;Pb主要以F2态存在,占比达到58.73%,;Ni以可氧化态（F3）为主,导致其次生相与原生相比值（RSP值）偏高;Cu、Zn、Cr元素主要以残渣态为主,迁移能力较低.风险评价结果来看,研究区域土壤重金属生态风险整体处于中等或偏低水平,但Cd具有较高的可迁移性和释放风险,表明白洋淀新增淹没区土壤重金属污染的治理工作重点关...     

白洋淀重金属污染特征与生态风险评价

为了解雄安新区核心水系——白洋淀重金属污染情况,在白洋淀布设了15个采样点,对水体和沉积物重金属浓度分布特征进行分析,利用综合污染指数法、地积累指数法和潜在生态风险指数法对重金属污染程度进行评价,并结合历史数据对2004—2016年沉积物中重金属浓度及潜在生态风险指数变化进行分析。结果表明:白洋淀水体中重金属Cr、Ni、Cu、Zn、As、Cd和Pb平均浓度分别为2.38、6.56、5.57、67.17、4.13、0.034、0.39 μg/L,其中烧车淀点的Cu和Zn浓度,寨南、洛网淀、圈头、枣林庄、光淀张庄、郭里口和安新大桥点的Zn浓度超过GB 3838—2002《地表水环境质量标准》Ⅰ类水质标准,其他采样点均优于Ⅰ类水质标准,且Cr、As、Cd和Pb在各采样点均优于Ⅰ类水质标准;沉积物中重金属Cr、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Pb平均浓度分别为48.53、25.51、28.83、91.19、161.51、3.21、45.26 mg/kg,其中Cr和Ni浓度在各采样点均优于GB 15618—1995《土壤环境质量标准》Ⅰ类标准,Cu、Zn和Pb浓度在各采样点优于Ⅱ类标准,As和Cd浓度在各采样点显著高于Ⅲ类标准。综合污染指数显示白洋淀水体重金属无污染,地积累指数(I_geo)和潜在生态风险指数(RI)表明白洋淀沉积物中Cd污染极为严重,As污染较重,应引起足够的重视。2004—2016年白洋淀沉积物中As、Cd和Pb浓度急剧增加,尤其是Cd对RI贡献率为83%以上,是主要的污染因子,应加强Cd入湖污染控制和底泥污染治理。     

白洋淀的纤毛虫及与水质污染的关系

对白洋淀纤毛虫的种类组成、优势种进行了初步调查，同时对水质进行理化监测，共鉴定出纤毛虫４８种。根据Ｍａｒｓｓｏｎ引出的污水生物体系法分析，白洋淀纤毛虫主要由耐有机污染的种群组成。说明白洋淀主要受有机污染。纤毛虫的种类数与水体中ＴＮ、ＴＰ、ＢＯＤ５有着密切关系。     

白洋淀上覆水及沉积物中微塑料赋存特征

为探究我国白洋淀淡水环境中微塑料的赋存特征,于2021年10月通过野外采样、实验室预处理、显微镜观察和激光红外光谱测定等方法鉴定了淀区10份上覆水及10份沉积物样品中微塑料的丰度分布、形状、粒径和聚合物类型,并通过Stokes沉降公式研究了微塑料在上覆水-沉积物界面的沉降规律,对其污染特征及潜在来源进行分析.结果表明,淀区上覆水及沉积物中微塑料丰度范围分别为474～19 382 n·m^-3和95.3～29 542.5 n·kg^-1,平均值为6 255.4 n·m^-3和11 088 n·kg^-1.上覆水中的微塑料主要聚合物为聚对苯二甲酸乙二醇酯[PET,(17.20±0.26)%],沉积物中微塑料以氯化聚乙烯[CPE,(46.11±1.30)%]为主.淀区内微塑料的沉降速度从0.079 3～111.754 7 mm·s^-1不等,粒径大的颗粒沉降速度较高,易沉降并保留在沉积物中.研究区微塑料污染主要来源为洗涤废水产生的纺织纤维排放,船舶漆、船舶橡胶和建筑材料磨损等过程.     

白洋淀水体挥发性有机物污染特征与风险评价

为研究白洋淀水体中挥发性有机物(volatile organic compounds,VOCs)污染现状,于2016年3月在白洋淀采集15个水体样品,采用吹扫捕集-气相色谱-质谱法分析了54种VOCs的浓度,对其分布特征和健康风险进行讨论,并尝试利用综合污染指数法对白洋淀水体VOCs污染情况进行评估.结果表明:(1)白洋淀水体中共有14种VOCs被检测出来,其中二氯甲烷、苯、甲苯、乙苯、二甲苯、1,3,5-三甲基苯检出率为100%,二甲苯浓度最高,平均值为564.9 ng·L~(-1);三氯乙烯浓度最低,平均值仅为3.3 ng·L~(-1),检出率为13.3%.(2)白洋淀水体中VOCs总浓度在423.0~4 207.8 ng·L~(-1)之间,苯系物是主要污染物,主要来源可能是上游污水处理厂的出水、工业废水以及城市内机动车尾气的排放.(3)健康风险评价显示白洋淀水体中VOCs不会对人体产生致癌和非致癌风险;VOCs综合污染指数显示白洋淀水体中VOCs处于清洁水平.     

白洋淀水体富营养化和沉积物污染时空变化特征

雄安新区成立以后,在白洋淀流域实施了一系列污染综合整治措施.为评估白洋淀污染状况并识别主要污染来源,本文在淀内采集了30个水体样品和29个沉积物样品,分析了水体中的COD、TP、TN、NH⁺₄-N和Chla这5项指标和沉积物中TN、TP和重金属(Cd、Zn、Cu、Pb、Ni、As和Cr),结合历史监测数据分析了白洋淀污染时空分布特征及其影响因子.结果表明, 2019年白洋淀淀内水体整体处于富营养化状态, 30个采样点中"轻度富营养化"点位8个,"中度富营养化"16个,"重度富营养化"6个,与1991～2017年相比,淀区北部地区多数点位的营养程度明显下降,污染整治措施基本上遏制了水体污染加重趋势.沉积物营养盐污染依然严重,TN含量在1 483.7～14 234.1 mg·kg^-1之间,平均值为5 054.9 mg·kg^-1,变异系数高达46.5%,TP含量在360.3～1 964.4 mg·kg^-1之间,平均值为925.4 mg·kg^-1,变异系数为25....     

白洋淀不同水体氢氧同位素特征及其指示意义

为深入认识白洋淀湿地水文循环过程,于2020年开展大气降雨、河水、湖水和地下水样品采集和测试,揭示了不同水体氢氧稳定同位素特征及其对蒸发、水动力条件、地表水和地下水交互作用的指示意义.结果表明,白洋淀不同水体氢氧同位素特征差异较大,δD和δ18O均值存在如下关系:6月湖水＞10月湖水＞上层地下水＞河水＞中层地下水＞下层...     

白洋淀水体和沉积物中碱性磷酸酶活性的时空分布及其影响因素

2011—2012年期间,以白洋淀8个国控监测点为采样点,通过对水体和沉积物碱性磷酸酶活性（APA）和理化参数的分析,揭示了白洋淀碱性磷酸酶活性时空分布特征及影响因素.结果表明,白洋淀碱性磷酸酶活性具有明显的时空分布规律,春季碱性磷酸酶活性增大,夏秋季达最高值,冬季最低,富营养化程度高的样点碱性磷酸酶活性较高.相关性分析结果表明,水体碱性磷酸酶活性与氨氮和氮磷比显著负相关（p<0.05）,与温度、总磷、浮游植物密度显著正相关（p<0.01）.推测浮游植物密度可能是影响水体碱性磷酸酶活性的主要因素;沉积物中碱性磷酸酶活性可能主要与微生物相关,与沉积物总磷含量显著正相关（p<0.05）.水体和沉积物中碱性磷酸酶活性与采样点富营养化程度一致,可以作为白洋淀富营养化的评价指标.