湖泊沉积物中硫的地球化学循环机制研究

湖泊沉积物中的硫是控制氧化还原体系的重要元素之一。湖泊硫酸盐还原作用主要发生在沉积物表层几厘米范围内,界面硫酸盐还原具有双重环境效应。硫酸盐还原主要形成黄铁矿和有机硫,黄铁矿的生成要受到沉积物中硫酸盐、有机质以及铁氧化物活性的控制。单硫化物不稳定,并且会影响沉积物中重金属的迁移。     

太湖春季水体中的胶体有机碳含量及影响因素分析

在太湖梅梁湾及贡湖湾2个不同生态类型的湖区采集表层水样,利用切向流超滤技术(CFF)分离出所采水样中的胶体有机碳(COC,1kD～1μm),并对其进行定量分析.结果表明,所采水样中的COC浓度为1.79～2.05mg/L,占总溶解有机碳(DOC)的8.11%～22.13%.与其它有关水体相比,太湖水体COC的含量比河流低,但比海洋、海湾及河口等水体高.太湖表层水体COC含量随风浪的增大而减少,其原因可能是风浪增大后表层水中浮游生物减少所致.两湖区COC含量目前尚无显著差异.     

太湖东北部沉积物可溶性氮、磷的季节性变化

通过快速释放实验,研究了太湖东北部营养水平不同的梅梁湾、贡湖湾和胥口湾3个湖区表层沉积物中可溶性氮、磷的季节性变化.结果表明,沉积物总磷(TP)与其释放的可溶性总磷(DTP)在春、夏两季显著相关并且以可溶性有机磷(DOP)为主;春、夏两季DOP与可溶性无机磷(DIP)的形态间转化较秋、冬两季更为活跃.藻型湖区沉积物的总氮(TN)多为夏季减少,而清洁型湖区则为夏季大幅增加;沉积物释放的NH₄⁺-N以夏、冬两季居多,夏季达到最大值;沉积物释放的NO₃^--N夏季大幅度增加,冬季较少.清洁型湖区夏季沉积物的TN及其释放的NH₄⁺-N、NO₃^--N显著高于藻型湖区.     

洞庭湖区生态环境的问题与治理对策

在广泛、深入调查的基础上,分析了洞庭湖区生态环境的主要问题,并提出了治理对策。     

洱海鱼类多样性危机及解危对策

洱海原有土著鱼类17种,其中,有8种为洱海所特有。60年代以后土著鱼类逐渐减少,鱼类多样性出现危机。文章论述了50～90年代洱海鱼类的动态变化,分析了鱼类多样性危机的原因,并提出了解除洱海鱼类多样性危机的对策措施。      

水陆交错生态脆弱带景观格局时空变化分析——以洞庭湖区为例

应用3个时期航空遥感图像为基本信息源,在Arc/Info系统的支持下,建立空间信息库,应用景观破碎度、分维数、优势度、多样性指数、均匀性指数等指标,对洞庭湖区景观空间格局的时空演变进行分析,结果表明:水陆景观之间的交替变化显著,耕地面积减少最多,达30608hm₂,水域面积增加最多,净增48978hm₂。20a来整个区域的景观破碎度加重,多样性增加,优势度下降。进一步具体分析各景观类型发现,耕地、草地、居住建设用地的破碎度和分离度1980～1990年间表现为增加,1990～2000年则表现为减少,表明湖区的自然保护区建设和退田还湖、移民建镇政策已初显成效。由于受泥沙淤积和退田还湖的影响,20a中水域景观的分布质心整体上移动了2.31km,向东南偏离了53.87°。     

太湖草藻型湖区间隙水理化特性比较

选择了太湖具有代表性的草型湖区-东太湖和藻型湖区-梅梁湾进行间隙水和沉积物理化指标的研究.对间隙水中pH值、E_h、EC等参数进行了比较分析,并讨论了间隙水氧化还原特征对间隙水中氮磷营养盐、溶解性有机碳和无机碳的影响;对沉积物中形态磷与间隙水理化指标的相互关系做了初步分析.结果显示,草型湖区间隙水还原性高于藻型湖区,间隙水氮磷分布和氧化还原特征显著相关;沉积物中Fe-P含量与间隙水氧化还原特征及正磷酸盐含量均有显著相关关系.     

淀山湖微囊藻毒素-LR和类毒素-A的分布状况

为了解淀山湖在水华严重的夏秋季节微囊藻毒素-LR和类毒素-A的分布状况,运用高效液相色谱方法,分别检测了经过一系列浓缩的不同水样中这两种毒素的含量.结果表明,整个淀山湖类毒素-A的平均含量为0.007g/L,而微囊藻毒素-LR的平均含量为0.090g/L,是类毒素-A的13倍.淀山湖存在较严重的微囊藻毒素-LR污染和轻度的类毒素-A污染.     

昆承湖沉积物中重金属及营养元素的污染特征

对昆承湖9个采样点柱状沉积物中营养元素(TN,TP和TOC)和重金属元素(Pb,Cu,Zn,Cd和Cr)的垂向分布进行测定. 结果表明,各元素含量都表现为随沉积深度而降低的趋势.相关研究表明,TOC与TN的环境行为近似,说明TN的沉积与生物有机物的沉积相伴随.重金属元素(Pb,Cu,Zn,Cd和Cr)含量均与TOC含量呈显著正相关关系,表明沉积物中重金属污染受人类活动作用影响较为明显.碳氮比分析表明,昆承湖沉积物中的有机质有着明显的双重来源. 对沉积物进行环境评价发现,昆承湖沉积物有机污染较轻,仍处于较清洁状态至尚清洁范畴.地积累指数评价显示,重金属污染主要集中在沉积物表层,主要污染元素为Zn,而Cd和Cr基本属于无污染状态.      

Optimal control of lake pH for mercury bioaccumulation control

Mercury is recognized internationally as an important pollutant since mercury and its compounds are persistent, bioaccumulative and toxic, and pose human and ecosystem risks. A critical aspect of mercury cycling is its bioaccumulation, mainly as methylmercury, along the aquatic food web resulting in high risk of human exposure through contaminated fish consumption. Since lake acidity (pH) and mercury methylation are correlated, control of lake pH through lake liming is a possible option to mitigate mercury bioaccumulation. This work proposes to use optimal control theory to derive time-dependent lake liming strategies for a tighter control of lake pH. Since the behavior of the freshwater ecosystems such as lakes is often associated with considerable uncertainties, a robust and realistic analysis should incorporate such uncertainties. This work models the time-dependent uncertain variations in the basic lake pH value and derives the liming profiles in the presence of such seasonal pH fluctuations. Established techniques from real options theory are employed for modeling the uncertainty as a stochastic process, and stochastic optimal control is used for deriving liming profiles. The approach is critically evaluated through applications to various case study lakes. Considering the substantial costs associated with liming operations, the work formulates a multi-objective problem highlighting the tradeoff between accurate pH control and liming cost. The results of the control problem solution are also compared with heuristics based liming. The results, while highlighting the success of using time-dependent liming, put forth certain interesting aspects that might be helpful to a decision maker. The analysis is expected to make liming operation more reliable, thereby presenting one more tool to manage the harmful effects of mercury pollution.