太子河着生藻类群落与氮、磷营养盐的定量关系研究

着生藻类是河流水生生物群落的重要组成部分,其与栖境水环境因子有着紧密的关联性。国内外关于着生藻类群落与栖息地环境因子关系的研究多是通过多元统计分析,评价影响着生藻类群落时空分布的环境要素,这种定性分析仅能判断环境驱动因子,而无法精确定量着生藻类群落与环境因子(如氮、磷)的响应关系。本研究以辽宁省太子河为范例,基于3次全流域的水生态调查所获得的141个站位的生态数据,运用临界指示物种分析法(TITAN)和加权平均回归分析(WA),定量评价着生藻类群落与河流水环境中氮、磷营养盐的定量响应关系(最适值和阈值)。结果表明,采用TITAN在太子河共确定了22种总氮(TN)指示物种,其中,13种为负响应物种,9种为正响应物种。TN负响应指示种中,普通等片藻(Diatoma vulgare)为出现频数较高的物种; TN正响应指示种中,小片菱形藻(Nitzschia frustulum)出现的频数最高。TITAN确定的太子河流域总磷(TP)指示物种为19种,其中,9种为负响应物种,10种为正响应物种。TP指示种中,负响应种近缘桥弯藻(Cymbella affinis)出现频数最高,TP指示种所对应的正响应突变点中,小片菱形藻和急尖舟形藻(Navicula cuspidata)出现频数最高。总体上看,太子河TN和TP对着生藻类最适值范围分别为0.025～0.47 mg·L~(-1)和0.65～12.14 mg·L~(-1),直链藻属(Melosira)和菱形藻属(Nitzschia)的种类,适宜栖息于TP较高的水环境中;异极藻属(Gomphonema)和桥弯藻属(Cymbella)适宜栖息于TP较低的水环境中;裸藻属(Euglena)和菱形藻属(Nitzschia)适宜栖息于TN较高的水环境中;而桥弯藻属和舟形藻属(Navicula)适宜栖息于TN较低的水环境中。通过定量分析水环境因子氮、磷对着生藻类群落的最适值和阈值,可以相对准确地评估着生藻类群落与河流营养盐含量的定量响应关系,对于在太子河开展对氮、磷等典型营养物的流域"污染物"排放的总量控制等流域生态管理决策和环境保护提供基础数据和科学依据。     

汾河上中游流域大型底栖动物群落特征及其多样性评价

为探究汾河上中游流域大型底栖动物群落特征,研究了汾河上中游流域17个采样点位的大型底栖动物物种组成、空间分布、与水质环境因子的关系及其多样性.研究结果表明,汾河上中游流域共鉴定出大型底栖动物4门6纲25科,共37(属)种,且不同采样点位大型底栖动物的种类、生物密度和生物量具有明显的空间异质性;水质环境因子对汾河上中游流域大型底栖动物的影响大小排序为DO>TP>CON>NH₃-N>TN>pH>BOD₅,不同种类大型底栖动物的主要水质影响因子不同;汾河上中游流域17个采样点中,大型底栖动物多样性最好为"一般"等级,占总采样点位的29%,"较差"等级采样点位占41%,"差"等级采样点位占30%,汾河上中游流域大型底栖动物的多样性综合评价为"较差"等级.     

流域水生态系统的生境安全识别理论和方法研究——以太子河次流域本溪段为案例

流域水生态系统具有物质循环、能量流动、群落代谢等服务功能,由于人类活动干扰等因素,水生态系统受到破坏,服务功能的发挥受到抑制。太子河作为中国七大水系之一的辽河支流,其水生态系统健康状况同样由于社会、自然等胁迫驱动力原因受到影响。提出了一套流域水生态系统生境安全识别方法,并以太子河次流域本溪段为案例对方法的可行性进行研讨。采用水文、河道、河岸带和水质4个生境安全指标,分别对研究区的5个评价单元水生态系统生境进行安全评估,做出问题识别,找出水生态系统处于不同健康状态的原因,并确定优先修复项目,便于流域管理。通过研究得到观音阁水库坝区没有优先修复项目,小夹河区、老官砬子-观音阁水库坝区、大峪沟入河口-老官砬子区、兴安市界-大峪沟入河口区优先修复项目分别为河道、河道和河岸带、河道、水质,生境安全识别方法具有一定的可行性。     

草甘膦的水生生物水质基准及其生态风险评估

草甘膦是一种高效且广谱的除草剂,具有高效、低残留、低污染等特点,在我国广泛且大量使用,主要经地表径流和土壤渗透等不同途径进入水环境。当水环境草甘膦浓度过高时,会使水生生物的生理系统紊乱,甚至会导致生物死亡。本文以草甘膦为研究对象,结合国内外淡水水生生物组成特征,筛选中英文文献中生物毒性实验数据,共获取29个急性毒性数据和13个慢性毒性数据,分别涵盖5门16科29种和3门8科13种。应用毒性百分数排序法(TPR)和物种敏感度分布法(SSD)推导草甘膦的水质基准值,以及应用商值法评价国内外各地水体中草甘膦的生态风险。结果显示,草甘膦的基准最大浓度(CMC)、基准连续浓度(CCC)、短期基准值(SWQC)和长期基准值(LWQC)分别为0.12、0.035、0.14和0.007 mg·L^-1。风险表征结果显示,我国江苏省南京市太湖地表水中的草甘膦浓度最高,高达52 mg·L^-1 ,国内外仅7.69%的水体为急性高风险水体,15.38%的水体为慢性高风险水体。上述研究结果可为草甘膦的水质标准制定和区域管理对策实施提供科学依据。     

春季昌江大型底栖无脊椎动物群落结构及功能摄食类群的空间分布

于2009年4~5月采集鄱阳湖支流昌江的大型底栖无脊椎动物,研究其物种组成及其功能摄食类群的空间分布状况,并通过功能摄食类群组成评价昌江流域河流的生境状况.结果表明:四节蜉、宽基蜉、细蜉和多突癞皮虫为昌江的优势类群,其中四节蜉为昌江流域内4条支流共同的优势类群.冗余分析表明,昌江底栖动物主要受水体中总溶解固体和溶解氧的影响.收集者为昌江各支流主要的功能摄食类群;对昌江流域支流间功能摄食类群参数进行比较发现,指示物质循环方面的参数为昌江干流>北河>东河>大北河,指示物质的纵向输送能力方面的参数为大北河>东河>北河>昌江干流,指示沿岸物质的输入方面的参数为大北河>昌江干流>东河>北河.对各功能摄食类群参数和环境因子进行相关分析,流量的增加会加速河流中沿岸凋落物的输入,水温的升高会加速凋落物的分解,进而会增加河流中有机碳和其他溶解物质的含量.     

苏州河沉积物中重金属的污染特征及其评价

本研究通过对苏州河上海段13个采样断面的沉积物中重金属含量进行测定,揭示苏州河底泥重金属污染的空间分布特征,并运用生态危害指数等对底泥重金属含量进行了评价.     

奎屯河流域地下水地球化学特征及其对砷运移的影响

通过对奎屯河流域61组地下水水样、2个钻孔中44组不同深度沉积物样品中化学组分的分析,研究了该区水文地球化学特征及其对砷运移的影响.结果 表明,研究区地下水中As浓度为未检出-444.40 μg·L-1.高砷地下水主要分布在研究区下游还原环境的冲积细土平原区,水化学类型主要为SO4·HCO3-Na型和Cl·HCO3-N...     

基于Voronoi图的农村居民点空间分布特征及其影响因素研究——以北京市昌平区为例

采用GIS查询统计与Voronoi图CV值相结合的分析方法,研究了地形、公路及河流等环境因素对北京市昌平区农村居民点空间分布特征的影响.结果表明:地形是影响农村居民点空间分布的主导因素,平原地区农村居民点用地比例较高,规模较大,密度较高;山区农村居民点用地比例较低,规模相对较小,密度也较低.公路交通是影响农村居民点空间分布的重要因素,91.19%的农村居民点分布在距离主要公路距离小于1 500 m的范围内;河流对农村居民点分布也有一定影响,距离河流越远,农村居民点密度越低.     

Assessing water quality in the Ceyhan River basin (Turkey) with the use of aquatic macrophytes

As a major biotic component of many lotic ecosystems, macrophytes consist a major component of running waters are often used as indicators within the European Water Framework Directive (WFD) to establish ecological quality. In this study, we investigated macrophyte community structure (e.g. composition, abundance and diversity) in Ceyhan River Basin located in the Southeastern Anatolian Region in Turkey. Data was collected during 2014–2015 from river sites located throughout the basin to evaluate the relationship between aquatic vegetation and river physico-chemical factors. The ecological status of the river basin was also calculated based on Macrophyte Biological Index for River (IBMR). In total, 33 macrophyta taxa were observed. According to their biological classification (life form), filamentous algae (FA), free floating (FF), floating leaved (FL) and submersed (S) macrophytes reached their maximum abundance value in summer, while emergent (E) macrophytes were at their maximum abundance in both summer and autumn. The ecological status of the Ceyhan River basin ranged from moderate to bad. The values found are reasonably comparable to IBMR scores recorded in rivers of other Mediterranean countries. IBMR index may be suitable to some extent to establish a basis for ecological quality assessment in Turkish River systems.     

Correlations between physiological responses of four aquatic plant species and river water quality

The Jiushanwai channel is located in the Lucheng district of Wenzhou City, China. Four aquatic plant species (Canna indica, Cyperus alternifolius, Myriophyllum verticillatum, and Lythrum salicaria) were planted on floating-beds constructed in a north-south layout along this channel. Five sites were sampled during spring, summer and autumn. The physiological characteristics (content of chlorophyll and soluble protein, activity of peroxidase and catalase) of the plants and the corresponding water quality were determined and correlations between these indices were analysed. The physiological indices of the plants and water quality changed regularly at the five sampling sites. Myriophyllum verticillatum was the most sensitive species to water quality changes, whereas Lythrum salicaria was least sensitive. Of the physiological indices examined, soluble protein content was most sensitive to water quality changes. The physiological indices of M. verticillatum are deemed to be most suitable to indicate river water quality.     

水生维管束植物在水污染中的应用

随着水污染的加剧，高效低耗的水污染处理技术逐渐受到人们的重视，水生维管束植物以其特有的组织和生态功能及易于人工操纵等原因而在净化水体污染、防治富营养化方面发挥了重要的作用。文章对水生维管束植物在水质净化中的作用、影响因素、水生植物的综合利用及其在水污染监测中的作用等方面进行了系统分析，提出多种植物组合比单种植物能更好地实现对水体的净化，通过温度、水深的调控措施可以加强水生维管束植物对水质的净化效果，温度、水深、水质状况以及水生植物的经济价值等是水生植物选择的重要因素。指出了当前水生维管束植物研究中存在的一些问题，认为在人为操纵下，对于水生植物的长效管理是其在水污染应用中的一个重要内容。     

湖北省湖泊大型底栖动物群落结构及水质生物学评价

大型底栖动物是湖泊生态系统的重要生物类群,在生态系统物质循环和能量流动中起着重要作用。底栖动物具有生命周期长、迁移能力较弱、对环境变化反应敏感等特点,可有效指示湖泊生态系统的健康状况。湖北省是我国淡水湖泊分布最密集的区域之一,湖泊总面积为3025 km2。近年来,伴随着工农业、养殖业及城市化的快速发展,富营养化已成为本地区湖泊面临的一个主要环境问题,并可能直接影响大型底栖动物的群落结构。目前关于本地区湖泊大型底栖动物群落的研究还较少,为此本研究对湖北省27个浅水湖泊底栖动物进行了调查,并对水质状况进行生物学评价。共采集到底栖动物40种,隶属于4门7纲18科,其中寡毛类5种,摇蚊幼虫16种,软体动物双壳类4种、腹足类8种。霍甫水丝蚓（Limnodrilus hoffmeisteri）、苏氏尾鳃蚓（Branchiura sowerbyi）、花翅前突摇蚊（Procladius choreus）、中国长足摇蚊（Tanypus chinensis）、多巴小摇蚊（Microchironomus tabarui）及铜锈环棱螺（Bellamya aeruginosa）是本地区湖泊最常见的种类。所调查湖泊底栖动物平均密度为32~1243 ind·m-2,其中12个湖泊密度低于200 ind·m-2,摇蚊幼虫和寡毛类对密度的贡献较大,以摇蚊幼虫占优势的湖泊有19个。底栖动物平均生物量为0.034~460.7 g·m-2,生物量低于50 g·m-2的湖泊数量最多（19个）,软体动物占优势的湖泊有16个,摇蚊幼虫和寡毛类占优势的湖泊数量共11个。各湖泊底栖动物物种数为3~14种,Margalef指数为0.71~2.33,Simpson指数为0.69~0.85,Shannon-Wiener为0.78~2.13,Spearman相关性分析结果显示物种丰富度和三种多样性指数与湖泊面积呈显著正相关。BI（Hilsenhoff生物指数）评价结果显示共11个湖泊为一般和轻度污染（6.01~7.44）,中度污染湖泊数量为13个（7.57~8.47）,长湖（8.52）、上津湖（8.65）和玉湖（8.50）处于重污染状态。     

辽宁省农用地质量空间分布格局及影响因素研究

采用GIS技术、地统计学分析和景观生态学方法对辽宁省农用地质量的空间分布规律及其多样性、均匀度、集中度、优势度等进行研究,结果表明：辽宁省农用地质量的区域分异明显,等别表现出由辽西低山丘陵区和辽东山地丘陵区向中部平原区的递增规律。探讨农用地质量空间格局的影响因素,发现农用地自然质量空间分布格局主要受到地带性因素与大尺度的非地带性因素的控制,农用地利用质量和经济质量空间分布格局受到人类活动的影响显著。     

九洲江流域水环境重金属污染特征及来源解析

九洲江流域环境综合治理已被列为国家跨地区生态补充试点,开展流域重金属污染调查与研究,能为流域生态补偿和综合治理提供科学依据.为了研究九洲江流域水环境重金属浓度分布特征,在流域干流和支流选取了33个采样点,于2018年枯水期、丰水期和平水期分3次进行采样监测,测定13种重金属(Cu、Zn、Pb、Cd、Cr、Ni、Fe、M...     

Temporal change of water quality of the typical rural domestic sewage in Chaohu Lake basin

为揭示巢湖流域典型村庄生活污水水质特征,本文采用定点定期采样法,对巢湖流域两类典型村庄生活污水水质进行了2年测定研究.结果显示,不同月份两村生活污水的COD、NH4＋-N、TN、TP等指标呈现出相同的变化趋势,各指标浓度在6—8月较低,而COD和TN浓度在12—2月较高;两村的生活污水COD、NH4＋-N、TN、TP全年变化范围为46.77—424.80 mg.L-1、4.30—17.40 mg.L-1、9.36—34.38 mg.L-1、0.27—3.06 mg.L-1;大汤村和电厂新村两村生活污水全年COD、NH4＋-N、TN、TP平均值分别为171.98 mg.L-1和219.60 mg.L-1、8.07 mg.L-1和11.52 mg.L-1、17.80 mg.L-1和21.33 mg.L-1、1.15 mg.L-1和1.53 mg.L-1.     

滇池流域土地利用景观空间格局对水质的影响

选用综合水质评价方法,对滇池流域进行水质评价。选取斑块数量（NP）、斑块密度（PD）、最大斑块指数（LPI）、最大形状指数（LSI）,作为表征景观空间格局的参数,来分析流域优势斑块对水质的影响。对水质评价结果与景观指数进行相关性分析得出：居民点及工矿用地斑块数量越多、形状越不规则,有利于延缓水质状况的恶化;耕地斑块越大,越集中,本身产生的面源污染浓度就越高,而流经耕地的径流中的污染物浓度则会因大斑块的吸附过滤作用而降低;林地斑块密度越大,对污染物的截留纳污作用就越大,而斑块越大,可能产生局限性,导致未流经林地的污染物直接进入河流而影响水质。     

乌梁素海流域土壤盐分和pH值空间分布格局研究

土壤盐碱化是制约乌梁素海流域农业可持续发展的重要瓶颈之一,该文针对乌梁素海流域土壤盐碱化的空间复杂性与反复发生性,根据乌梁素海流域植被特征,采集了20个代表性样点的土壤0~30cm分层样品.利用电导法和电位法分别测定了土壤中总含盐量和pH,运用surfer插值软件克里金插值法(Kriging)得到了研究区的土壤盐分和pH值的空间分布.研究结果表明:在空间分布上乌梁素海流域土壤中盐分和pH呈现出显著地表聚趋势,而且随着土层的加深盐碱化程度呈现降低的趋势.总体上说,乌梁素海流域土壤的盐碱化现象仍较严重,除春季压盐措施外,需要进行灌溉方式改善和化学改良剂使用等盐碱化治理措施.     

Application of a water quality model in the White Cart water catchment,Glasgow, UK

Water quality models of urban systems have previously focused on point source (sewerage system) inputs. Little attention has been given to diffuse inputs and research into diffuse pollution has been largely confined to agriculture sources. This paper reports on new research that is aimed at integrating diffuse inputs into an urban water quality model. An integrated model is introduced that is made up of four modules: hydrology, contaminant point sources, nutrient cycling and leaching. The hydrology module, T & T consists of a TOPMODEL (a TOPography-based hydrological MODEL), which simulates runoff from pervious areas and a two-tank model, which simulates runoff from impervious urban areas. Linked into the two-tank model, the contaminant point source module simulates the overflow from the sewerage system in heavy rain. The widely known SOILN (SOIL Nitrate model) is the basis of nitrogen cycle module. Finally, the leaching module consists of two functions: the production function and the transfer function. The production function is based on SLIM (Solute Leaching Intermediate Model) while the transfer function is based on the flushing hypothesis which postulates a relationship between contaminant concentrations in the receiving water course and the extent to which the catchment is saturated. This paper outlines the modelling methodology and the model structures that have been developed. An application of this model in the White Cart catchment (Glasgow) is also included.