四面山大洪湖底泥/水界面汞的迁移转化规律

森林生态系统的汞产量可以用森林湖泊或水库的动态变化来表征.而且,下游汞浓度的变化也可以在一定程度上反映森林生态系统汞的输出.通过对四面山大洪湖上游、中游、下游丰水期与枯水期汞的分布与沉积物剖面的分析发现:大洪湖上覆水中总汞浓度在丰水期显著增加(丰水期平均值4. 33 ng·L~(-1),枯水期1. 85 ng·L~(-1)),在下游尤为明显,其总汞和甲基汞的含量明显高于其他类型湖泊,但小于受到污染的湖泊,说明四面山常绿阔叶林具有一定"汞源"的特征,同时沉积物也是大洪湖上覆水中甲基汞和无机汞的输入源;甲基化过程主要发生在沉积物的表层,丰水期时甲基化过程更活跃;在丰水期时,更有利于汞和甲基汞从沉积物固相进入沉积物液相,从而进入上覆水中.     

三峡水库低水位运行时干流回水对支流水环境的影响

三峡水库干流回水对支流水环境的影响研究对水库支流富营养化防治及保障水库水质安全具有重要意义.通过2016年8月7～12日三峡水库低水位运行时对库区长江干流和主要支流进行采样和室内分析,初步揭示了三峡库区低水位运行时水库水体的水化学特征和研究了干流回水对主要支流水化学特征的影响.结果表明,对于EC值变化范围,干流为291～336μS·cm~(-1),支流不受干流回水影响水体为183. 7～518μS·cm~(-1),受干流回水影响水体为267～330μS·cm~(-1),接近干流.对于氢氧同位素特征δD值和δ~(18)O值分布范围,干流为-81. 60‰～-75. 16‰和-11. 57‰～-10. 26‰,支流不受干流回水影响水体为-59. 94‰～-43. 67‰和-9. 00‰～-6. 04‰,受干流回水影响水体为-77. 85‰～-50. 75‰和-11. 06‰～-7. 33‰,接近干流,与EC值和主要阴阳离子质量浓度值表现规律一致,表明干流通过回水影响支流水体组成进而影响支流的水化学特征,且支流受干流回水影响程度与支流河口距三峡大坝距离和支流自身流量大小呈负相关.支流不受干流回水影响的水体水化学特征与支流流域属性有关,人口密度大、耕地比例高的支流流域其水质较差.干流回水对水质较优的支流起污染作用,对水质较差的支流起稀释优化作用.     

三峡水库氮磷污染防治政策建议:生态补偿·污染控制·质量考核

三峡水库是我国重要战略水资源库.三峡水库蓄水后,库区富营养化问题日益凸显,TN、TP成为影响库区水质的主要污染因子,其中80%~85%入库氮、磷污染负荷来自流域上游.受长江富含营养物质水质输入和流域内人类活动面源输入等共同影响,长江中下游超过80%的湖泊发生富营养化,长江口及其毗邻海域赤潮频发.因此,三峡库区及上游流域仅实施国家统一的COD和氨氮水污染物目标总量控制已不能满足流域水环境安全要求.为保障三峡水库、长江中下游湖泊和东海海域环境安全,支撑长江经济带可持续发展,应按照湖泊保护的要求,进一步深化三峡库区及上游流域氮、磷污染控制与治理.新安江是我国第一个跨省流域水质补偿试点,2010-2013年,为加强新安江水污染防治,提高流域生态环境保护水平,中央财政、浙江、安徽两省共拨付资金12.7×108元,试点工作启动后,新安江跨界断面连续3 a水质均符合补偿协议要求,ρ（COD_Mn）、ρ（氨氮）和ρ（TP）均下降,水质恶化趋势得到有效控制.借鉴新安江流域水质补偿试点实施的成功经验,就"十三五"期间继续深化三峡库区及上游流域水污染防治问题,提出以下建议:①国家、下游和上游省（市）政府三方共同出资,建立长江流域水质补偿专项资金;②科学制订三峡水库水污染防治规划,强化三峡库区及上游流域氮、磷污染负荷控制;③建立并实施长江流域跨行政区水环境质量考核制度.      

Destratification and oxygenation efficiency of a water-lifting aerator system in a deep reservoir: Implications for optimal operation

Thermal stratification is a common phenomenon in lakes and reservoirs and has a significant influence on water quality dynamics.Heihe Reservoir is a canyon-shaped reservoir in Shaanxi Province with strong thermal stratification.Therefore,eight water-lifting aerators(WLAs) were installed in this reservoir,which could overcome thermal stratification and increase oxygenation with gas flows between 20 and 50 m3/hr,and oxygenate the hypolimnion with gas flows less than 20 m3/hr.To examine the destratification efficiency of the WLA system,we used a threedimensional hydrodynamic module based on MIKE 3 to simulate the thermal structure of Heihe Reservoir and compared the simulations with measured data.Results showed that operation of the WLA system promoted water mixing and effectively oxygenated the hypolimnion.Through the established energy utilization assessment method,the energy utilization efficiency of the WLA system was between 5.36% and 7.30%,indicating the capability of the technique for destratification in such a large reservoir.When the surface water temperature dropped to the theoretical mixed water temperature calculated by the energy utilization assessment method,reducing gas flow could save energy.This would prevent anaerobic conditions from occurring in the bottom water and maintain good water quality in Heihe Reservoir.     

Distribution and sources of polycyclic aromatic hydrocarbons and phthalic acid esters in water and surface sediment from the Three Gorges Reservoir

After the impoundment of the Three Gorges Reservoir(TGR), the hydrological situation of the reservoir has changed greatly. The concentration and distribution of typical persistent organic pollutants in water and sediment have also changed accordingly. In this study, the concentration, distribution and potential sources of 16 polycyclic aromatic hydrocarbons(PAHs) and 6 phthalic acid esters(PAEs) during the water drawdown and impoundment periods were investigated in water and sediment from the TGR. According to our results, PAHs and PAEs showed temporal and spatial variations. The mean ΣPAH and ΣPAE concentrations in water and sediment were both higher during the water impoundment period than during the water drawdown period. The water samples from the main stream showed larger ΣPAH concentration fluctuations than those from tributaries. Both the PAH and PAE concentrations meet the Chinese national water environmental quality standard(GB 3838-2002). PAH monomers with 2–3 rings and 4 rings were dominant in water, and 4-ring and 5–6-ring PAHs were dominant in sediment. Di-n-butyl phthalate(DBP) and di-2-ethylhexyl phthalate(DEHP)were the dominant PAE pollutants in the TGR. DBP and DEHP had the highest concentrations in water and sediment, respectively. The main source of PAHs in water from the TGR was petroleum and emissions from coal and biomass combustion, whereas the main sources of PAHs in sediments included coal and biomass combustion, petroleum, and petroleum combustion. The main source of PAEs in water was domestic waste, and the plastics and heavy chemical industries were the main sources of PAEs in sediment.     

水位对密云水库消落区土壤磷通量影响的模拟研究

南水北调来水引起的水库水位变化导致消落区幅带变化,这直接会影响土壤中磷的转化及通量.本研究采集了陆相和水相分别离水界面1 m和2 m处的4种土柱样品,分别用来模拟消落区淹水和落干情景.在实验室内逐步模拟水位上升或下降,模拟期为9个月,并在每隔3个月的期间收集样品进行分析测试,以研究土壤中无机磷的转化规律.结果表明,密云水库受人为干扰相对较小,与三峡库区相比消落带土壤中总磷含量偏低.模拟过程中,土壤中的无机磷含量始终占总磷含量的50%以上,即无机磷为主要形态.淹水模拟过程中,不同土柱及不同深度的土壤中铁磷的变化复杂,反映了铁磷的含量易受pH、氧化还原电位、有机质等多因素影响.落干模拟过程中,土壤中铁磷和钙磷的变化最为明显,9个月的模拟期后,铁磷的含量较初始值下降了53%~71%,钙磷在土柱表层样品中的含量逐渐减小,而在中层和下层中的含量有所上升.无论是淹水还是落干过程,离水界面1 m内的陆相和水相消落区土壤中磷的转化最为活跃.在模拟的9个月期间,水库淹水期陆相1 m内消落带土壤总磷通量为82.3 kg,铁磷通量为-30.7 kg,铝磷通量为-44.8 kg,钙磷通量为222.6 kg,总无机磷通量为126.5 kg,即消落带土壤中铁磷和铝磷有所释放或转化,而钙磷、总无机磷和总磷皆有所增加.     

三峡库区景观格局粒度效应及其对土地利用变化过程的响应

1992—2012年,受大型水利工程建设影响,三峡库区土地利用/覆被发生剧烈变化,论文选取工程建设重要时点1992、2002、2006和2012年的土地利用覆被图,探讨景观格局指数在30~1 000 m粒度范围内的粒度效应及其对土地利用变化过程的响应。结果表明：1）所选取的27个景观指数中,有14个对空间粒度变化高度敏感、3个中度敏感、7个低敏感、3个不敏感;不同类型景观（除裸地外）粒度效应规律相似。2）景观格局指数随粒度变粗呈5种变化规律：单调下降、单调上升、阶梯状上升、无明显变化、先增大后迅速下降。形状指数粒度效应对土地利用变化过程的响应明显,聚集度指数、面积-边缘指数、多样性指数随土地利用变化的特征不受粒度粗细影响。因此,景观格局分析最适宜粒度范围为30~60 m。3）1992—2012年三峡库区整体景观异质性增大、优势度降低、呈小斑块密集格局;耕地面积急剧下降、破碎化加剧,林地面积稳步提升,连通性提高。     

高温烘烤作用对石英电子自旋共振信号特征的影响——以大同火山烘烤层为例

在第四纪地质学中,电子自旋共振（ESR）信号特征可用于物源示踪、判断受热时间及受热历史等研究,具有广阔的应用前景,因此对ESR信号特征的研究具有重要意义。本文通过对大同火山熔岩烘烤层和未烘烤湖相层样品的石英不同ESR信号特征进行研究,并总结了高温烘烤作用对不同石英ESR信号特征的影响。研究发现：高温烘烤作用显著增强了石英Ti-Li心ESR信号灵敏度;石英Al心ESR信号灵敏度无明显变化;E′心信号灵敏度小幅度增加。另外,高温烘烤之前无Ge心信号,在高温烘烤作用之后出现了Ge心信号。光晒退实验结果显示：经过高温烘烤作用之后,石英Al心的不可晒退部分减小,且石英Al心和Ti-Li心信号光晒退“回零”速度更快。     

长江中下游悬浮物稀土元素地球化学特征及其对三峡工程的响应

通过分析枯水季(2008年1月)长江中下游干流和支流(湖泊)悬浮物的稀土元素(REE)组成,探讨三峡水库的泥沙拦截对该区域沉积物组成和干、支流输沙关系的影响。结果表明:长江干流宜昌至城陵矶段的REE变异系数显著大于城陵矶以下站位,且部分站位出现显著的Ce或Eu异常,该段沉积物的物质组成存在显著差异;洞庭湖沉积物继承了长江干流的REE组成特征;鄱阳湖和汉江等支流(湖泊),与干流的REE组成存在一定的差异,通过端元混合模型估算得,观测期间鄱阳湖和汉江对长江干流沉积物的贡献分别约为58%和23%。由此可见,三峡水库的运行,导致了长江中下游枯季的物质来源和组成发生改变:中游河床出现了显著的侵蚀,汉江和鄱阳湖等支流(湖泊)对干流的物质输送相对增加。     

三峡库区重庆段淹没区土壤重金属分布及评价

三峡库区重庆段淹没区土壤重金属含量均低于国家土壤环境标准三级,其中铜含量范围为10.7~80.2mg/kg,均值为37.0 mg/kg;铅含量范围为14.6~51.8mg/kg,均值为29.3mg/kg;锌含量范围为47.5~93.3mg/kg,均值为72.7mg/kg;镉含量范围为0.084~0.765mg/kg,均值为0.321mg/kg;汞含量范围为0.032~0.204mg/kg,均值为0.059mg/kg;砷含量范围为4.63~12.7mg/kg,均值为8.65mg/kg。三峡库区淹没区土壤主要受镉铜污染和铅镉污染。