青山湖叶绿素a分布及其与水质因子的关联特征

以典型工业城市湖泊——青山湖为研究对象,于2013年7月对其进行取样监测,研究叶绿素a空间分布特征及其影响因素.采用常规理化分析,结合多元统计方法,定量化探讨青山湖叶绿素a与水质因子间相互关系.结果表明,全湖区水体叶绿素a含量表现为Ⅳ区(34.00μg·L~(-1))Ⅱ区(32.96μg·L~(-1))Ⅲ区(32.85μg·L~(-1))Ⅰ区(21.46μg·L~(-1)),整体呈现明显的空间异质性;相关性分析显示,主要相关因子为T、pH、NH_4~+-N和Pb;PCA排序分析结果显示,影响叶绿素a含量变化的水质因子主要包括T、pH、DO、Zn和TP;逐步回归分析发现,叶绿素a含量与NH_4~+-N相关关系显著;综合而言,水温、总磷和Zn分别为藻类生长和分布驱动、限制性和毒性因子.因此,应当长期监测水温的时空序列变化,采取外源性营养盐削减措施,高度关注重金属污染的生态风险;研究可为湖泊富营养化阻控和生态安全提供有价值的信息.     

白洋淀湿地酶活性空间变化规律研究

白洋淀作为我国富营养化湖泊湿地的典型代表,湿地中的生源要素迁移转化直接影响水质演变趋势,湿地系统中的酶在生源要素的循环过程中具有难以替代的作用,直接影响生源要素的迁移转化特性。于2007年3-11月在白洋淀设置固定监测点,研究土壤磷酸酶含量的时空分布规律及其与土壤营养元素间的相关关系。研究结果表明,在人为污染源等因素影响下,湿地中土壤酶表现出较明显的空间分异规律。垂直层面上,湿地土壤表层0-10cm是酶活性最高区域,同时表层土壤磷酸酶活性普遍大于中下层土壤。水平空间分布上,从府河河口区域至白洋淀中心区域磷酸酶活性基本呈现减小趋势。结果表明在污染较严重的河口区域,磷酸酶活性小于污染较轻区域,使得河口区域土壤中磷含量将进一步累积,有可能导致水体污染进一步加剧,需要采取相应的对策和保护措施。     

高原深水湖泊程海氮磷形态分布特征及其与叶绿素a的相关性

湖泊水体氮、磷形态分布特征及其与藻类生长的关系是湖泊富营养化研究的重要方面。采用GPS定位,在程海湖设置了3个断面9个采样点,研究了氮、磷形态分布特征,并分析了各形态氮磷与叶绿素a的相关性。结果表明：总氮（TN）质量浓度为0.773 mg.L-1,总磷（TP）质量浓度为0.046 mg.L-1,叶绿素a质量浓度为0.024 mg.L-1。氮素的赋存形态特征是以溶解态总氮（DTN）占大部分,DTN中又以溶解态有机氮（DON）占绝大部分;磷素的存在特点是溶解态无机磷（DIP）含量比重较大。各形态氮、磷都有明显的季节性波动但区域性差异不明显,叶绿素a则有明显的季节节律和时空差异。叶绿素a很好地响应了总氮（TN）、总磷（TP）、溶解态总氮（DTN）、溶解态总磷（DTP）、颗粒态总氮（PTN）、颗粒态总磷（PTP）的变化。程海富营养化受氮和磷共同限制,控制富营养化必须同时削减氮和磷。     

灰色聚类法综合评价滴水湖水系环境质量

将滴水湖水系看作一个灰色系统进行研究,利用灰色聚类理论,以地表水环境标准和富营养化分级标准为基础建立灰类评价体系,确定聚类指标的隶属度和标准灰类的权重,得到各聚类指标对标准灰类的聚类系数,最大聚类系数关联的等级即水体质量等级。2010年,每2周1次对滴水湖水系11个监测点的溶解氧（DO）、化学需氧量（CODMn）、五日生化需氧量（BOD5）、总磷（TP）、总氮（TN）、氨氮（NH3-N）、透明度（SD）及叶绿素a（Chl.a）进行监测,取各指标的年均值,建立灰类评价系统。结果表明：滴水湖水源大治河及引水干道随塘河处水质属于Ⅳ类～Ⅴ类,呈富营养化和极度富营养化状态;闸外引水河芦潮引河段水质类型为Ⅲ类,为富营养化水平;闸内引水河道水质总体呈现富营养化状态,水质类型为Ⅲ类;滴水湖湖区水体质量良好,水质类型为Ⅲ类,呈中营养水平。     

基于水面无人船快速监测的温榆河-北运河水质分析与评价

本研究选取了温榆河-北运河（通州段）的3个典型区域,利用无人船搭载的快速监测设备,原位检测了水体的温度、pH、溶解氧（DO）、氨氮（NH₄⁺-N）、浊度（Turbidity）、电导率（spCond）、蓝绿藻（BGA）、叶绿素a （chlorophyll-a）.采用离线方式,在实验室测定了水样中的化学需氧量(COD_Cr)和总磷（TP）.基于所获取的数据,结合单因子评价法和平均综合污染指数法,评价了温榆河-北运河的3个河段水质现状;结合SPSS软件和主成分分析法,分析了影响河段水质的主要影响因素.结果表明,基于氨氮、溶解氧、化学需氧量、pH、总磷等指标进行评价,上述河段水质属于我国《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）Ⅳ类标准;主成分分析的结果表明,总磷、化学需氧量、叶绿素a是主要污染物,且河岸周边环境对河流水质影响较大.     

基于多元统计的引黄水库沉沙条渠泥沙与水质的变异分析

以济南市引黄供水鹊山水库沉沙条渠为研究对象,测定了9个断面（Y1—Y9）表层水体中的含沙量、总有机碳、总磷、总氮、叶绿素a等19个水质指标.运用主成分分析法和聚类分析法分别探讨水体的主要污染因子及监测断面的沿程归类,并通过室内模拟实验分析了泥沙对水体中N、P浓度的影响.结果表明,沉沙条渠中的水质总体特征以Ⅱ类水和Ⅲ类水为主,其中,超标水质指标为TN,达到劣Ⅴ类水标准,P为藻类生长的限制因子.19个水质指标可由6个主成分来反映,其贡献率分别为：F1（TN、NH3-N、NO3--N、NO2--N、总碱度、Br-、硫酸盐）34.41%,F2（含沙量、浊度、色度、电导率）22.78%,F3（pH和UV254）13.95%,F4（TP）6.280%,F5（CODCr）4.990%和F6（Chl-a）4.830%;9个监测断面归为4类,相应地整个沉沙条渠可划分为4个功能区：入渠布水区（Y1、Y2、Y3）、快速沉降区（Y4、Y5）、缓慢沉降区（Y6、Y7、Y8）和出水稳定区（Y9）.此外,水质与泥沙关系的室内模拟实验表明,条渠来水的P浓度随着泥沙颗粒的沉降而降低,TP在0—15 h内快速下降,而后缓慢下降,30 h内基本达到平衡;而泥沙颗粒对水中N浓度基本没有影响.     

珠江口磨刀门轮虫群落结构特征与水质生态学评价

轮虫是浮游动物群落中的重要组成部分,对水质变化反应敏感,调查轮虫群落的种类组成和丰度变化,可以获知水质变化和水体的营养状况,并可作为水质评价依据。于2009年7月至2010年1月,对珠江口磨刀门3个站点（S1滞水区、S2河道和S3水流交汇区）轮虫群落结构特征进行每月两次的调查,同时测定了水温、盐度、透明度、叶绿素、总氮、总磷等理化指标,利用非生物环境因子对水体的营养状况进行了TLIc加权综合营养状态指数评价,并通过轮虫种类组成、E/O指数、QB/T指数和生物多样性指数对水质进行了生态学评价。调查期间,水温12~29℃,盐度0.11~7.9 PSU,叶绿素a浓度0.89-9.56μg·L-1,叶绿素a与水温呈显著正相关（p〈0.0001）,与盐度呈显著负相关（p〈0.01）。磨刀门水域3个采样站点TLIc处于50~60之间,表明其水质均达到轻度富营养水平,富营养程度按S1、S2、S3依次递减。调查期间,共记录轮虫56种,S1站点轮虫种类最多,其中污染指示轮虫42种。污染指示种占轮虫总数比例表明,珠江口磨刀门达到了富营养化水平,与利用非生物环境因子作出综合营养状态指数TLIc的评价结果一致。磨刀门的优势种为广布多肢轮虫（Polyarthra vulgaris）、螺形龟甲轮虫（Keratella cochlearis）、热带龟甲轮虫（Keratella tropica）和暗小异尾轮虫（Trichocerca pusilla）。调查期间,轮虫丰度在S1、S2、S3变化范围分别为0~199 ind·L-1、1~54 ind·L-1和0~48 ind·L-1,平均丰度分别为31±54 ind·L-1、13±15 ind·L-1和11±13 ind·L-1。丰水期的8月下旬轮虫丰度达到最大值;枯水期丰度均较低。轮虫丰度与水温、总氮、叶绿素显著正相关（p〈0.05）,与盐度显著负相关（p〈0.05）。磨刀门河口理化因子变化剧烈,轮虫多样性指数波动范围较大,反映出河口水域轮虫群落结构的不稳定性。冗余分析（RDA）表明水温、盐度和叶绿素是影响轮     

白洋淀水体铁含量与其他水质因子的关系

于2009年5月—2010年3月,选择代表性月份对白洋淀水体水质进行监测,探讨水体中铁含量、形态及其与其他水质因子的相互关系。结果表明,白洋淀水体总铁含量范围为0.03～2.90 mg.L-1,各监测点位平均超标率为61.11%。从时间上来看,水体铁含量表现为夏季>秋季>春季>冬季;从空间上来看,清洁对照点总铁含量最低,污水排放口、养鱼区次之,养鸭区和垃圾堆放点含量均较高。相关分析表明,水体总铁含量与总磷含量、叶绿素a含量、水体富营养化指数之间均呈显著相关性,与总氮含量未表现出显著相关性。     

城市湖泊表层沉积物中的重金属污染现状及其风险评价——以武汉墨水湖为例

水体沉积物中的重金属会对生态系统构成直接和间接的威胁.为了研究工业化、城市化过程中城市湖泊沉积物重金属污染现状及其暴露风险，以武汉市墨水湖为研究对象，测定了5种重金属Zn、Cu、Ni、Pb及Cr在表层沉积物中的含量，分析了其污染程度、分布特征，并对其稳定度进行了分析.结果表明，墨水湖表层沉积物重金属污染程度较重，在所有采样点5种重金属含量均高于最低效应阈值（LEL），多数采样点甚至超过了严重效应阈值（SEL）.该湖泊沉积物中重金属分布具有比较明显的空间差异性：排污口区>湖中心水域>城区岸边带>林田岸边带；其稳定程度依次为：Zn < Cu < Ni < Pb < Cr，其中Zn交换态及碳酸盐结合态比例超过50%，稳定程度极低.而Pb、Cr稳定程度较高，其交换态及碳酸盐结合态比例小于10%.像墨水湖这样受纳高污染负荷市政污水、暴雨径流的城市湖泊，其潜在的重金属生物活性，必须引起足够的重视.     

小清河口及邻近海域表层沉积物重金属污染及生态风险特征

本文基于6个航次的生态调查,研究了莱州湾小清河口及邻近海域表层沉积物5种重金属的含量分布及生态风险特征.结果表明,沉积物中Cu、Pb、Zn、Cd和Hg的平均含量分别为17.95、22.08、63.99、0.15、0.08 mg·kg~(-1),均小于国家海洋沉积物质量一类标准.其中Hg的含量高于渤海典型河口,甚至大部分海湾表层沉积物Hg含量.重金属Cu和Pb含量随时间整体呈先升高后降低趋势,区域间差异不显著;重金属Zn、Cd和Hg含量在2010年后呈下降趋势,且河口区域含量明显高于近海区域(P0.05).地累积指数(Igeo)评价结果表明,沉积物重金属污染累积程度依次为:HgPbZnCdCu,整体污染较轻,重金属Hg在河道和河口区域污染累积程度较高.沉积物质量基准(SQGs)评价结果表明,重金属Pb和Cd基本不产生生物不利效应,Cu、Zn和Hg偶尔产生生物不利效应.平均沉积物质量基准商(m-ERM-Q)评价结果显示,总体上研究区沉积物重金属产生潜在生态毒性的可能性较低,河道与河口区域产生重金属生态毒性可能性为21%,其中Hg对重金属复合污染风险贡献较大,生态污染隐患较重.     

滇池水体磷的时空变化与藻类生长的关系

水体磷的时空变化与藻类生长的关系对研究水体富营养化具有十分重要的作用。采用GPS定位,对滇池海埂、斗南、罗家村、新街、昆阳等5个代表性位点监测断面水体总磷、可溶性磷及叶绿素a含量进行了为期1年（2003年5月至2004年5月）的动态研究,并在滇池海埂位点进行了日变化试验,全面分析了滇池不同区域、不同层次、不同时期水体总磷和可溶性磷的年变化、日变化及水体氮/磷比对藻类生长的影响。结果表明,滇池水体磷与藻类生长呈现显著的年变化和日变化特征,显示了滇池全湖水体总磷与叶绿素a周年变化呈显著正相关,水体可溶性磷与叶绿素a呈正相关趋势;海埂位点水体总磷与叶绿素a日变化呈显著正相关,水体可溶性磷与叶绿素a日变化呈显著的负相关,水体氮磷比与叶绿素a呈显著正相关。表明水体磷负荷对藻类生长影响呈现显著的水体区域性和水层差异性和季节性,藻类生长主要吸收水体中的可溶性磷,暗示了滇池水体磷是藻类生长的主要限制因子之一。     

贵州草海湿地农田渠系水质空间分异特征及影响分析

为了解草海湿地农田渠系水质现状、空间分异特征及影响因素,于2011年秋季对草海湿地进行大空间尺度的采样,分析了氮磷等理化指标,采用单因子污染指数法和营养状态指数法分别对农田渠系水质和湖泊营养状态进行评价.结果表明,草海湿地农田渠系水质污染严重,多数水质为V类或劣V类,总氮和溶解氧是水体中的主要污染因子;上游水质劣于下游,尤其是上游靠近县城区域的水质最差;多等级排水渠系对氮磷具有一定的截留作用,干渠V级水质好于低级渠系水质;不同的土地利用方式对水质的影响不同,城镇用地>集中式村落>农田;草海湿地水体上、中、下游营养水平分别为中度富营养、轻度富营养和中营养,外源污染物的累积和湖泊营养水平的提高导致其沼泽化,而流域不合理的土地利用结构加剧了沼泽化的进程.     

不同生态类型富营养化湖泊沉积物中有机质赋存形态

以藻型湖泊(太湖)、草藻型湖泊(南四湖)、草型湖泊(白洋淀)湖泊沉积物为研究对象,采集了11个表层沉积物样品,测定沉积物中总氮(TN)和总磷(TP)含量并利用物理分组方法,研究了3种不同生态型湖及同一湖泊不同区域沉积物中总有机质(OM)、轻组有机质(LFOM)和重组有机质(HFOM)的赋存特征.结果表明,南四湖沉积物中总氮、总磷和总有机质含量显著高于太湖和白洋淀;尽管太湖、南四湖和白洋淀沉积物中总有机质含量较高,但是轻组有机质(LFOM)含量较低,分别占总有机质的0.95%—1.08%、0.21%—1.37%和1.4%—1.78%;重组有机质(HFOM)含量较高,分别占总有机质的83.83%—87.4%、94%—98.98%和88.2%—98.3%,表明3种不同生态型湖泊沉积物中所含有机质绝大部分为难分解的重组有机质,轻组有机质基本矿化分解.相关性分析表明,轻组有机质(LFOM)、重组有机质(HFOM)与总有机质(OM)之间均呈现显著正相关关系.     

Field experiment on biological contact oxidation process to treat polluted river water in the Dianchi Lake watershed

In this study two types of biological contact oxidation processes (BCOP), a step-feed (SBCOP) unit and an inter-recycle (IBCOP) unit, were designed to investigate the treatment of heavily polluted river water. The Daqing River, which is the largest pollutant contributor to the Dianchi Lake, one of the most eutrophic freshwater lakes in China, was taken for the case study. It was found that the SBCOP had higher adaptability and better performance in the reduction of COD, TN, and TP, which made it applicable for the treatment of polluted river water entering the Dianchi Lake. Nitrification rate was observed to be greatly affected by the influent temperature. During each season, the nitrification in the SBCOP was higher than that in the IBCOP. TN removal efficiency in the SBCOP was higher than that in the IBCOP during the winter and spring but poorer during the summer, possibly due to the inhibition of denitrification by higher dissolved oxygen level in the summer. Moreover, symbiotic algaebacteria growth may be conducive to the removal of pollutants.     

白洋淀沉积物中磷的存在形态及垂直变化规律研究

湖泊沉积物中磷的含量及其形态分布是影响湖泊营养化进程的极为重要因素,对研究湖泊营养化等环境问题具有重要意义。采用化学连续提取分析法,对白洋淀环淀中村水域不同地点的沉积物中磷的形态及其在垂直方向上的变化进行了研究。结果表明,研究区域内,环淀中村水域表层沉积物总磷（TP）质量分数在544.424～608.197mg·kg-1之间,无机磷（IP）是沉积物中磷的主要形态,有机磷（OP）质量分数较小,约占10%～27%,无机磷中钙磷（Ca-P）占的比例相对较大,在质量分数上约占75.8%～94.1%。从各形态磷质量分数的变化范围来看,Ca-P〉OP〉Fe/Al-P;人类活动对湖泊沉积物中磷的形态及其水平和垂向变化影响很大。     

乳山湾外海夏季大型底栖动物分布与环境因子的典范对应分析

应用典范对应分析(Canonical correspondence analysis,CCA)研究了乳山湾外海21个样点中的32种大型底栖动物与包括化学耗氧量、溶解氧等在内的11个沉积物和底层水体环境因子间的相关关系.作出种类分布与环境因子关系的二维排序图,排序图直观地反映了主要大型底栖动物种类分布与环境因子间的关系.排序图中环境因子与前两个排序轴的相关系数大小表明,总氮、溶解氧、盐度、pH、水深和总磷是影响乳山湾外海大型底栖动物群落分布的主导因素.排序图还揭示了大型底栖动物物种对生态环境的需求以及它们在不同资源维上的生态分化现象,不同生境中大型底栖动物分布的种类不同.根据对环境因子的生态需求不同,32种大型底栖动物可分为6组:组Ⅰ,8种,分布在高总氮生境;组Ⅱ,4种,分布在高溶解氧、高盐度、低总氮生境;组Ⅲ,10种,分布在水浅、高pH生境;组Ⅳ,4种,分布在水深、低pH生境;组Ⅴ,仅1种,分布在高总磷生境;组Ⅵ,5种,分布在水深、低总磷生境.图2表5参29     

中国东部浅水湖泊沉积物总氮总磷基准阈值研究

受人类活动的影响,东部浅水湖泊沉积物中总氮、总磷负荷很高,当外来污染源得到控制时,底泥中的营养盐会逐渐释放出来,对湖泊水质与生态系统影响很大。为合理削减湖泊内源污染,控制沉积物中营养盐向上覆水体释放,研究制定东部浅水湖泊沉积物总氮、总磷基准阈值,分别测定了100个湖泊的896个表层沉积物样品和8个典型湖泊11个柱芯的沉积物总氮（TN）、总磷（TP）含量,分析了沉积物TN、TP浓度剖面分布特征。通过频度分布法对100个湖泊沉积物总氮总磷的污染状况进行评价,通过背景值比较法确定了8个典型湖泊沉积物的TN、TP背景值。结果表明,100个湖泊的表层沉积物TN浓度范围在479.70~5 573.65 mg·kg-1,TP浓度范围在248.44~1000.33 mg·kg-1,不同湖泊表层沉积物中TN、TP值差异较大。8个典型湖泊沉积物总氮、总磷含量整体上表现出随着深度增加而下降变化趋势,在深层沉积物中含量保持稳定。所调查8个湖泊TN均值为1443.83 mg·kg-1,变化范围为247.45~3719.46 mg·kg-1,各湖泊中TN均值表现为：沱湖〉焦岗湖〉花园湖〉七里湖〉北民湖〉大通湖〉城东湖〉瓦埠湖;TP均值为519.62 mg·kg-1,变化范围为225.41~1944.89 mg·kg-1,各湖泊中TP均值表现为：北民湖〉大通湖〉七里湖〉焦岗湖〉沱湖〉瓦埠湖〉城东湖〉花园湖。不同湖泊沉积物总氮、总磷背景值差异很大。通过对100个湖泊表层沉积物TN、TP的频度分析发现,沉积物营养盐含量上25%点位对应的TP质量浓度398.51mg·kg-1,TN质量浓度为1106.24 mg·kg-1,沉积物营养盐含量下25%点位对应的TP质量浓度664.58 mg·kg-1,TN质量浓度为2916.66 mg·kg-1。通过互相之间的比较分析,推荐采用背景值比较法确定的各湖泊沉积物总氮、总磷背景值均值与频度分步法25%点位对应的总氮值和40%点位对应的总磷值作为东部浅水湖泊沉积物总氮、总磷基准阈值。因此,?     

中国三个不同富营养化湖泊沉积物中Cu、Zn赋存特征及其与营养盐的相关性分析

对太湖、南四湖、白洋淀三个不同富营养化湖泊沉积物进行采样,采用Tessier连续提取法,测定了3个湖泊表层沉积物中Cu、Zn两种重金属的赋存形态,并初步探讨了重金属各形态与沉积物及上覆水中营养盐的相关关系。结果表明,沉积物中重金属总量以白洋淀最高,太湖最低,但重金属污染程度为太湖＆gt;南四湖＆gt;白洋淀,太湖Cu污染指数为1.34~1.6,白洋淀Cu污染指数仅为0.79~1.17。沉积物中重金属赋存形态Cu主要以残渣态和有机质结合态为主（二者之和占73%以上）, Zn则以残渣态和Fe-Mn氧化态占优（二者之和比例达83%以上）,含量最少的均为可交换态。不同湖泊沉积物重金属赋存形态差异较大,太湖残渣态重金属占总量的比例最小（Cu为43%~56%,Zn为49%~63%）,南四湖残渣态占的比例最大（Cu为59%~82%、Zn为64%~77%）;可交换态比重在太湖中最高（Cu占3.2%~5.6%,Zn为1.3%~1.5%）,在南四湖中最低（Cu为1.1%~2.9%,Zn未检出）。从“非稳定态”重金属（除残渣态外的四种形态之和）所占比例看,相较其它两个湖泊,太湖沉积物中重金属污染人为输入的活性态占较大比重,具有较高的二次释放风险。相关性分析得出,重金属Cu的可交换态与上覆水中总氮及总磷之间存在着极显著的正相关关系,碳酸盐结合态Cu与沉积物中营养盐呈现出显著的负相关性,说明水体的富营养化程度加剧可能会增强沉积物中Cu向水体释放的风险。