利用铅同位素方法量化不同端元源对南京土壤和长江下游悬浮物铅富集的影响

环境中铅污染及其地球化学行为关系到生态环境安全和人类健康.利用地球化学同位素方法研究长江下游典型地区土壤和河流悬浮物中铅富集特征和成因,量化不同端元源对铅富集的影响,对于环境科学发展以及铅污染治理具有重要促进意义.结果表明,南京城区表层土壤和长江下游悬浮物中的铅相对于当地背景土壤呈现出富集特征.土壤和悬浮物的铅同位素相对于自然端元具有较高的206Pb/207Pb和较低的208Pb/206Pb比值,为受到了人为铅输入影响的缘故.铅同位素地球化学端元识别模型估算表明,南京市区土壤中的铅有18%~56%(平均35%)来自人为端元源,而长江下游悬浮物样品中铅的人为端元源贡献率为22%~46%(平均32%).     

本底吸附物对长江沉积物磷吸附容量的影响

分别选取三峡大坝上游寸滩河段和下游武汉河段沉积物,用不同浓度（0~3 mol/L）的HCl对沉积物进行清洗,降低本底吸附w（P）、w（Fe）、w（Al）、w（Ca）及w（OM）（OM为有机质）,通过测定沉积物的P平衡吸附量,研究长江沉积物上本底吸附物对P吸附容量的影响.结果表明:① 经稀HCl清洗后,两种沉积物的w（Ca）、w（OM）、w（P）均显著减少,沉积物的P平衡吸附量随之减少,而w（Fe）、w（Al）则没有明显变化,同时,沉积物对P的平衡吸附量、沉积物中w（TP）均与本底w（Ca）、w（OM）呈显著正相关（P < 0.05）,因此长江沉积物对P的吸附容量的主要影响因素为本底吸附OM和Ca;② 三峡库区内沉积物中w（OM）及w（Ca）较高,二者分别为72.64、63.52 mg/g,三峡大坝下游武汉段沉积物中则相对偏低,二者分别为52.20、45.03 mg/g,说明库区沉积物的P吸附容量明显大于大坝下游沉积物,在三峡水库运行前期,沉积物的P吸附量将逐渐增加,成为三峡水库运行后期富营养化的潜在內源.      

长江(镇江——泰州段)崩岸地质灾害类型、特征及成因机制

本文以长江镇江-泰州段岸坡岩土体变形破坏实地调研为基础,系统论述了崩岸地质灾害的类型及特征,对长江嘶马弯道典型实例进行剖析,并探讨其成因机制;确定镇江-泰州段江岸崩塌类型主要为洗崩、条崩、窝崩,以窝崩破坏性最强,条崩次之;成因机制以工程地质、水文地质、河流水动力条件为主,气候、人类活动、区域构造背景的影响次之;总结了崩岸地质灾害给人类社会所造成的危害,提出该段长江江岸坍塌的防治和建议。     

末次盛冰期南京长江四桥附近长江古流量估算

利用南京长江四桥的39个地质工程钻孔资料及其它现有资料,已知长江四桥附近约-65～-90m的深槽为末次盛冰期时的长江河槽。根据古河槽断面、形态参数、底部沉积物颗粒级配等,运用河相关系法、泥沙粒径水力学法、地貌水力学法,计算了末次盛冰期时的断面面积、断面平均流速。计算得到末次盛冰期南京长江四桥附近长江古流量约为22000～27000m3/s。初步根据宽深比、悬移质含量、弯曲率等参数值判断末次盛冰期长江四桥附近长江古河型为曲流。     

长江中下游城市水生态环境综合整治对策与路线图

为提升我国长江中下游城市水生态环境质量,以该地区65个地级市为研究对象,总结城市水资源、水环境、水生态现状,并进行相应的问题解析。结果表明：长江中下游地区城市用水量大、再生水利用率低导致水资源压力较大;污水排放量大、工业污染严重、管网及污水处理厂效能较差、地表径流污染负荷大、水动力不足、水体连通性受阻、湖泊面积萎缩等原因导致城市水体水质较差、水生态功能退化、湖泊富营养化。基于城市水生态环境问题解析的结果,确定地区城市水生态环境近期(2021—2025年)、中期(2026—2030年)和远期(2031—2035年)3个阶段的目标,提出各阶段对应的水资源、水环境、水生态等方面的水生态环境综合整治对策和路线图。     

2000～2020年长江经济带水生态空间格局变化及其影响要素

面向国土空间用途管制需求构建水生态空间分类体系,基于空间转移矩阵和空间计量模型实证研究2000～2020年长江经济带水生态空间演化特征与影响因素,弥补水生态空间在国土空间规划语境下长时间、大尺度研究中的缺失.研究发现:近20年长江经济带水生态空间整体规模增加2076.08km²,上游和下游地区增加显著,但中游地区规模锐减;东部沿海地区及中部以武汉、长沙、南昌为核心的“中三角”区域城镇空间对水生态空间的侵占严重;水生态空间和农业空间的交叉转换最为显著,是长江经济带水生态空间转换的主导类型;水生态空间同时受到自然地理和社会经济的综合影响,不同因素在不同演化方向上的作用强度存在显著差异.     

基于生态足迹模型评价长江经济带耕地承载力

为研究长江经济带耕地承载力,给长江流域可持续发展和中部崛起提供参考,该文基于三维生态足迹模型,研究长江经济带生态足迹、生态承载力和生态盈余/赤字。研究结果表明：（1）从2015年到2019年,长江经济带人均生态足迹呈逐年下降的趋势,5年下降率为7.91%;(2)长江经济带人均生态承载力也呈逐年下降的趋势,5年下降率为2.37%;(3)长江经济带耕地利用呈生态盈余状况,且生态盈余在逐年上升,5年的增长率为10.39%;(4)长江经济带的11个省市耕地的利用现状内部分异大,根据11个省市核算结果分析人均生态足迹呈3个级别、人均生态承载力呈4个级别、生态盈余呈2个级别。综上所述,长江经济带涵盖的11个省市内部分异大,长江经济带整体耕地生态较好,耕地压力较小,土地所能提供的自然资源能够满足当前的生活水平和社会经济活动的要求。该文通过三维生态足迹模型研究2015-2019年长江经济带耕地承载力动态,为其可持续发展提供了科学依据。     

长江下游及河口区水动力特征

基于EFDC模型,构建长江下游及河口区二维水动力模型,对河流和河口区进行整体模拟,研究长江下游及河口区水动力特征.模型在空间上采用变尺度、拟合边界的矩形网格,在时间上采用动态时间步长,在模拟过程中自动识别干湿网格,更好地保证模拟精度与效率.利用1998年冬季以及2005年夏季和秋季实测资料,对粗糙高度等敏感参数进行参数率定和验证.结果表明,模拟的潮位和流速与实测成果拟合较好,较好地反映了各水期长江下游及河口区的水动力要素的空间分布特征.应用模型模拟2004-2007年不同水期的水动力过程,并对模拟结果进行统计分析.研究显示:从空间来看,河道、河口流态存在显著差异,涨、落潮流场空间分布差异大;受径流和潮差的相互作用,潮流界在河口以上150~450 km之间变动,径流量和潮流界位置具有对数相关关系.从时间来看,径流量丰平枯变化大,对潮流量和径流入海时间都有一定的影响,潮流量、径流入海时间与径流量之间也存在明显的定量关系.      

鄱阳湖浮游植物叶绿素a及营养盐浓度对水位波动的响应

鄱阳湖是长江中下游仅存的两个自然通江湖泊之一,其水情变化独特,与非通江湖泊显著不同.为探究水位波动对鄱阳湖水环境的影响及其浮游植物的响应特征,选取了鄱阳湖星子、都昌水域,于2011年9月至2012年11月对浮游植物叶绿素a(Chla)及其它相关水质指标进行每周一次的原位监测.结果表明,高Chla浓度出现在鄱阳湖高水位和高水温期,水位波动可加强鄱阳湖浮游植物Chla浓度的季节性变化效应,同时对浮游植物群落结构的改变也有一定的促进作用.回归趋势分析,Chla浓度与水温(P0.000 1)和透明度值(SD)(P0.000 1)显著正相关,与总氮(TN,P0.01)、溶解性氮(NO_x-N,P0.01;NH~+_4-N,P0.05)显著负相关,而SD值、总氮和溶解性氮浓度与鄱阳湖水位值显著相关(SD,P0.01;TN,P0.000 1;NO_x-N,P0.01;NH~+_4-N,P0.000 1).主成分分析(PCA)显示,不同水位期,鄱阳湖所表现出的水环境特征显著不同,低水位期,营养盐浓度,特别是氮营养盐浓度较高;而高水位期,鄱阳湖水温较高和SD值较高.总之,鄱阳湖的水位波动影响了湖区沉积物再悬浮和水体SD状况,加之高水位的稀释效应和人类活动,均直接影响了鄱阳湖营养盐状况以及Chla浓度.     

长江颗粒(类)金属元素分布、来源和向海输送

基于对长江干流与主要支流丰水期的调查和下游一个水文年的综合观测,结合多元数理统计手段和历史观测数据,对悬浮颗粒物中元素的时空变化、控制因素和来源等进行了解析,探讨了流域自然和人为因素对元素输送的影响.结果表明,大多颗粒物携带的元素在涪陵至宜昌河段存在下降趋势,这和三峡水库对颗粒物的滞留有关.多个元素在人口活动密集的下游地区出现高值,为人类活动和流域地质背景共同作用的结果.统计表明,硼（B）、钪（Sc）、镓（Ga）、锶（Sr）、钛（Ti）、锆（Zr）和铌（Nb）元素主要来源于岩石风化和土壤侵蚀等自然过程;锰（Mn）、铜（Cu）、锌（Zn）、镍（Ni）、钴（Co）、铅（Pb）、镉（Cd）和铬（Cr）元素主要受人类活动影响.尽管颗粒物中各元素入海通量差异大,但大多在丰水期的输送通量占全年的比例最高,且颗粒态元素的输送通量远高于溶解态.长江悬浮颗粒物中重金属元素含量在全球河流处于中等浓度水平.长江输沙量因筑坝发生了较大的变化,悬浮颗粒物中金属元素的输送源汇格局因此正在发生改变,并可能对河流和河口环境产生深远的影响.