长江口潮滩沉积物中活性重金属的空间分异及控制机制

利用盐酸羟氨-25%醋酸溶液,提取了长江口潮滩沉积物中活性重金属含量。研究发现,长江口潮滩沉积物中活性重金属占总量的百分含量依次为Cu 26%,Pb 36%,Fe 7%,Mn 49%,Zn 32%,Cr 14%和Al 16%,沉积物基本未受到Cr污染,其余重金属污染程度处于中等偏下水平。除Zn、Cr外,其余活性重金属在夏季沉积物中的含量明显低于春季,其主要原因是夏季风暴潮将大量细颗粒泥沙及其富集的重金属带离潮滩进入了河口水体中。受点源污染排放及沉积物粒度影响,活性重金属在长江口南岸的浒浦、顾路和浦东机场出现峰值含量,且高潮滩含量明显高于中、低潮滩。在垂向上,重金属一般在沉积物表层或亚表层形成富集。在口门附近的滨岸潮滩沉积物中,Cu、Pb的空间分异主要受早期成岩作用的控制,在污染较为严重、水动力作用相对较弱的潮滩沉积物中,Cu、Pb的空间分异主要受沉积物中有机质含量变化的控制.     

上海滨岸沉积物、上覆水中N含量及时空变化

综合分析了上海海岸潮滩表层沉积物有上覆水中营养盐N的含量，结果显示，表层沉积物中NH4^ －N的含量在8月、2月有11月均很高，占50％－98％，在11月份NH4^ －N和NH3^－－N含量均显著增加；在空间分布上，长江口南岸无机氮含量普遍高于杭州湾北岸，其中NH4^ －N含量峰值出现在SDK和BLG，NH3^－－N的沿程分布与NH4^ －N较为一致，二者均受到排污有长江入海径流输入的影响。上覆水中在2月和8月NH^－－N含量普遍高于NH2^－－N和NH4^ －N，而在11月NH4^ －N的含量则明显增加，并超过了NH3^0－N；无机氮沿程分布呈现较大地区差异的特点，而且NH3^－－N含量普通高于NH4^ －N（SDK、WSK、LC除外），这受污水排放和所在沉积环境等多因素控制。在对比分析从20世纪80年代至2000年近20年间上海海岸带无机氮含量的变化趋势，发现上海滨岸水及沉积物总体质量在不断下降。其中滨岸水体岸以国家海水水质标准进行评价，发现各采样点无机氮含量均超过四类海水的标准，而且最大超标幅度达到了9．54倍，形势不容乐观。     

鄱阳湖滨岸土壤磷素吸附特征研究

分层采集鄱阳湖近水滨岸土壤进行磷的吸附动力学及等温吸附试验,探讨不同位置滨岸土壤的总磷(TP)含量及其对磷吸附解吸特性的差异。结果表明:不同滨岸带土壤TP差异极显著(F=7. 103,p 0. 01),赣江入湖口滨岸土壤总磷含量显著高于其他滨岸土壤,且0～20 cm土层TP含量(635 mg·kg~(-1))20～40 cm土层(393 mg·kg~(-1))。各滨岸土壤的磷素动力学过程相似:即分为"快速吸附(0～2 h)"、"缓慢吸附(2～24 h)"与"吸附平台( 24 h)"3个阶段,平衡吸附量(Q_e)最大值为216. 0 mg·kg~(-1); Langmuir模型对磷的等温吸附拟合度为0. 951～0. 995,表层土壤最大吸附量(Q_(max))高于下层土壤,饶河(629. 12 mg·kg~(-1))吸附量最大,康山大堤(340. 72 mg·kg~(-1))最小。滨岸表层土壤吸附解吸平衡浓度(EPC0)小于0. 1 mg·L~(-1),磷流失风险较小,东部滨岸土壤对外源磷的缓冲能力优于西南滨岸土壤,最大吸附量与TP呈现极显著正相关。     

墨水湖上覆水与沉积物间隙水中重金属的分布特征

武汉市墨水湖重金属污染严重，在我国内陆城市受污染湖泊中具代表性。应用 ICP MS对墨水湖上覆水和沉积物间隙水中的主要重金属元素进行了定量测试，并分析了其空间分布特征和变化规律。在此基础上，结合微量重金属界面扩散通量的计算，定量评估了其对上覆湖水水质的影响，以期为浅水湖泊的重金属污染防治提供科学依据。研究结果表明，墨水湖沉积物间隙水中重金属的浓度由高到低依次为：Mn>Fe>Zn>Cu>Cr>Pb；上覆水和沉积物间隙水中微量重金属浓度剖面均表现出明显相似的峰形分布特征，指示了湖泊沉积物中普遍存在微量重金属的沉积后再迁移现象；Fe和Mn在间隙水中的浓度远大于它们在上覆水中的浓度，其剖面分布特征主要是参与氧化还原反应的结果，Cu、Cr、Pb和Zn等的浓度也因受氧化还原过程及矿物平衡作用的影响而波动；微量重金属元素按照浓度梯度经孔隙水从沉积物向上覆水中扩散，并最终影响上覆水.     

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。     

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     

上海市郊中小河流夏季水污染特征研究

在夏季对上海郊区一典型的中、小河流河网水质进行监测,结果结果：（1）河流水体普遍有很高的氮磷和有机负荷,其CODcr、总磷、总氮等指标均数倍于《地面水环境质量标准》中规定的V类水最大允许值, 本正处于严重的富营养化状态。位于集居民区和养殖场附近河流的污染更为严重。（2）受富营养化和河流底泥污染物释放的影响,河流水质还存在分层现象,尤其是水流滞缓、水深不足2m的小河流更为明显。主要表现为：底层水氨氮,TRP（总反应态磷）和SRP（溶解反应态磷）的含量明显高于表层水;而表层水的pH和DO高于底层水;同时,由于底层水处于厌氧的环境下,NO3^-－N、NO2^-含量低于表层水。（3）由于长期受纳污水、污物,中、小河流底泥有很高的氮磷累积,凯氏氮平均达3．526（N,mg）／g;总磷平均达2052．250（P,mg）／kg。集镇居民区河流底泥总磷含量高达5813．838（P,mg）／kg;养殖场附近河流底泥凯氏氮高达5．964（N,mg）／g。底泥孔隙水中的NO3^--N、NO2^-含量很低;NH4^＋的含量是河流底层水的3－24倍;SRP的含量约是河流底层水的2－16倍。由于底泥有机污染重,耗氧量大,处于厌氧的环境,其交换态Fe^2 的含量很高。     

灌溉和降雨条件下生态沟渠氮、磷输出特征研究

为了研究长沙县金井河流域农业源头生态沟渠氮和磷的输出特征,对灌溉和降雨条件下及不同季节生态沟渠水体氮、磷的变化特征进行监测研究。研究结果表明：灌溉和降雨期间,生态沟渠中总氮的输出最大值为270 mg/L,其输出的主要形态为氨态氮和硝态氮,总磷的最大值达032 mg/L。灌溉后,生态沟渠氮、磷的输出均呈单调递减变化,在灌溉初期均最高。降雨后,总氮、总磷沿程变化趋势均呈递减变化;生态沟渠对水体总氮、总磷去除率分别达64%、70%;各断面氮、磷的输出随着时间的增加呈先增加后降低的趋势,其中总氮、氨态氮含量在雨后第3 d达到最高,总磷含量在雨后第2 d达到最高。在不同季节中水体氮、磷的变化以冬季总氮、氨态氮和磷浓度最高     

长江口九段沙上沙典型潮滩年周期冲淤变化分析

根据2006年6月-2007年6月长江口九段沙上沙两固定断面逐月滩面高程测量结果，并结合同期表层悬沙浓度逐日观测资料，对潮滩的短周期冲淤变化过程及其演变特征进行了分析。结果表明：①潮滩具有明显的季节性冲淤循环规律，呈现“洪淤枯冲”的变化特征，其垂直冲淤量与同期提前一周长江大通径流量呈较好相关关系，相关系数达0．61；②“碧利斯”台风导致滩面平均蚀低6．4cm，最大蚀深20．2cm，其侵蚀量占年侵蚀总量近五成；③有人工抛石堤庇护的潮滩相对于自然潮滩，其冲淤变化量值和幅度均较小，而其相对高程与悬沙浓度间的线性相关系数变幅大，表明人工抛石堤具有一定的保滩功能，但其同时也改变了潮滩自然发育演变过程和规律。分析认为：上述潮滩年周期冲淤演变特征是在人为因素影响基础上，暴风浪和流域来水来沙综合作用的体现。     

乌江中上游水库-河流体系夏秋季N、Si分布特征

测定了乌江中上游的洪家渡至乌江渡水库段水体中总氮、氨氮和溶解态硅等营养物质含量，并现场测定水深、温度、溶解氧和叶绿素浓度等理化参数。研究结果表明：在夏秋水库分层现象不断减弱期间，氮、硅的空间分布受水库生物地球化学作用差异的影响，在空间上具有明显不同的分布特征。流域内地表水总氮含量变化不大，水库内垂直分布也较均一；7至9月份河流和水库表层水体总氮含量平均值呈下降趋势，分别为347、317和 3.00 mg/L。7、8月份水库表层水溶解态硅含量明显低于上下游水体，说明水库生物吸收作用强而导致水库滞留溶解态硅；在垂直剖面上，0～30 m 水体溶解态硅含量随水深增加而增加，30～60 m 溶解态硅含量变化不大，这反映了水库上层水体生物对硅的吸收,和下层水体溶解态硅的吸收和释放平衡。     

上海市郊中小河流夏季水污染特征研究

在夏季对上海郊区一典型的中、小河流河网水质进行监测 ,结果表明 :(1)河流水体普遍有很高的氮磷和有机负荷 ,其CODcr、总磷、总氮等指标均数倍于《地面水环境质量标准》中规定的V类水最大允许值 ,水体正处于严重的富营养化状态。位于集镇居民区和养殖场附近河流的污染更为严重。 (2 )受富营养化和河流底泥污染物释放的影响 ,河流水质还存在分层现象 ,尤其是水流滞缓、水深不足两米的小河流更为明显。主要表现为 :底层水氨氮 ,TRP(总反应态磷 )和SRP(溶解反应态磷 )的含量明显高于表层水 ;而表层水的 pH和DO高于底层水 ;同时 ,由于底层水处于厌氧的环境下 ,NO- 3-N、NO- 2 -N含量低于表层水。 (3)由于长期受纳污水、污物 ,中、小河流底泥有很高的氮磷累积 ,凯氏氮平均达 3.5 2 6 (N ,mg) / g ;总磷平均达 2 0 5 2 .2 5 0 (P ,mg) /kg。集镇居民区河流底泥总磷含量高达 5 813.838(P ,mg) /kg ;养殖场附近河流底泥凯氏氮高达 5 .96 4 (N ,mg) / g。底泥孔隙水中的NO- 3-N、NO- 2 -N含量很低 ;NH+4的含量是河流底层水的 3～ 2 4倍 ;SRP的含量约是河流底层水的 2～ 16倍。由于底泥有机污染重 ,耗氧量大 ,处于厌氧的环境 ,其交换态Fe2 +的含量很高     

鄱阳湖枯水期水体营养浓度及重金属含量分布研究

通过监测鄱阳湖枯水期的主湖区、五河入湖口以及碟形湖表层水体氮、磷等营养浓度以及重金属含量变化,对鄱阳湖全湖的营养状况以及重金属污染现状进行了系统分析。结果表明：2010年枯水期的鄱阳湖流域表层水体总氮、总磷、化学需氧量等含量较高,达富营养化水平,湖泊水质受总氮、氨态氮、总磷和pH的影响较大。且鄱阳湖水域的氮、磷等营养存在明显的空间差异。研究结果进一步显示,饶河入湖口水体N、P污染最严重（TN 314 mg/L;TP 025 mg/L）,修河入湖口污染程度次之（TN 134 mg/L;TP 009 mg/L）,而南矶山碟形湖水体污染最小（TN 049 mg/L;TP 005 mg/L）。鄱阳湖表层水体重金属Pb、Cd的含量较低,符合国家渔业水质标准要求,尤其是湖泊Cd含量低于地表水Ｉ类标准。但鄱阳湖流域Cu、Zn污染较严重     

长江河口潮区界溶解态无机氮磷的通量

利用长江河口潮区界大通站的水质资料探讨了溶解态无机氮、磷浓度和通量的变化。结果表明：NO3^-,NH4^ ,DIN的浓度随季节变化不明显，而NO2^-,PO4^3-的浓度是枯季较高、洪季较低：1963－1984年间，NO3^-,NO2^-,NH4^ 、DIN和PO4^3-的年平均浓度分别为17．1、0．43、7．1、24．7、0．19μmol/L，平均通量分别为33．1、0．51、3．67、10．5和0．54kg/s，平均年通量分别为104.44,1.61,11.56,33.1和1.70万t；溶解态无机氮、磷的通量由于受到流量的影响而在年内分配不均匀，其中NO3^-,NO^-,NH4^ DIN和PO4^3-在洪季的通量分别为全年的72．9％，58．1％、69．2％、71％和68．3％；NO3^-,NO2^-，DIN年通量的总变化趋势是稳步上升，且与氮肥使用量成高度显著的正线性相关。1998年，NO3^-,NO2^-,NH4^ 和PO4^3-的年通量分别为477．3，1．356、3．097和2．296万t。     

三峡库区消落带淹水—落干过程土壤磷吸附—解吸及释放研究

选取三峡库区消落带典型区土壤作为测试土壤，研究了淹水—落干对土壤磷的等温吸附解吸特性，以及土壤吸附一定的磷后再次淹水向上覆水体释磷的规律。研究表明：①三峡库区消落带土壤淹水—落干后吸磷能力增强，由淹水—落干前的256 mg/kg增加到淹水—落干后的625 mg/kg，磷零点吸持平衡浓度（EPC0）由淹水前的0.46 mg/L增加到淹水后的1.47 mg/L；②淹水—落干处理后土壤磷的解吸率降低，由淹水—落干前的73.3%~80.3%降低到67.3%~69.6%；③三峡库区消落带土壤吸附一定磷后，再淹水磷会再次逐渐释放到上覆水当中，且土壤吸附外源磷越多，磷淹水释放强度越大；④ 淹水—落干使吸附一定外源性磷的土壤淹水条件下释放更多的磷。     

长江入海口徐六泾断面2005～2012年水环境因子及入海通量变化特征

分别于2005～2012年的4个季节对长江入海口徐六泾断面水质实施了29个航次的监测。2005、2010和2012年为丰水年,2006、2011年为枯水年,其余3 a为平水年。2005～2012年化学耗氧量（CODCr）的年度平均浓度范围为52～1469 mg/L,氨-氮（NH4 N）为0051～0358 mg/L,总磷（TP）为0069～0255 mg/L,活性磷酸盐（PO4 P）为0044～0098 mg/L,石油类（Oil）为2367～7939 μg/L,铜（Cu）为171～277 μg/L,镉（Cd）为0057～0116 μg/L,砷（As）为234～294 μg/L。引入计算Spearman秩相关系数的方法分析评价指标与时间序列间的相关性,并检验相关系数的显著性意义。评价结果显示,长江入海径流量呈现上升的趋势,但趋势不显著。年平均浓度呈上升趋势的污染因子水质要素从强到弱到小依次为TP、PO4 P、NH4 N、Oil和CODCr,TP上升趋势显著,呈下降趋势的水质要素从强到弱依次为Cu、As和Cd,Cu下降趋势显著;长江入海口的水质综合标准指数呈显著上升趋势,监测断面水质等级持续下降,污染状况持续恶化;长江污染物入海通量总体呈显著增加趋势,特别是氮的输出通量有较大增加。研究表明,长江入海口水质恶化速度加剧,应引起政府和社会的足够重视,保护长江水质刻不容缓