水生态环境质量评价方法及在黄河流域的应用进展

开展水生态环境质量评价方法研究,建立合适的河流健康评价体系是解决河流健康问题的前提和实现河流健康管理的重要手段。黄河自上而下生态环境现状迥异,水生态环境脆弱,寻求一种或多种适合黄河流域水生态环境质量的评价方法具有重要意义。该文介绍了国内外水生态环境质量评价方法及在黄河流域的应用进展,总结了鱼类生物完整性指数(F-IBI)、底栖无脊椎动物完整指数(B-IBI)、着生藻类生物完整性指数(P-IBI)及水生态环境质量综合评价法的主要指标,以及黄河流域不同区域生物种类的评价指标,分析了各评价方法优缺点及应用范围,并根据目前研究基础评述了黄河流域水生态环境质量评价存在的问题,对黄河流域水生态环境质量评价方法、指示生物的选择及水生态环境质量综合评价法的研究等提出了具体建议。     

入湖河口区水生植物群落衰亡分解释放营养盐过程模拟研究

冬春季水生植物衰亡分解是影响水体水质的重要因素之一。为研究入湖河口区水生植物群落在衰亡期的适宜生物量,于2018-12-25—2019-04-25,在实验室模拟近自然条件下,开展水生植物收割后剩余0%、20%、40%、60%、80%、100%茎叶生物量的分解试验。结果表明:水生植物分解过程中,植物茎叶生物量是影响水体水质指标的关键因子,表现为茎叶生物量越大,水体溶解氧(DO)、氧化还原电位(Eh)、pH等理化指标越差,营养盐总氮(TN)、总磷(TP)浓度越高;相关性分析表明,茎叶生物量与水体TN、TP浓度存在极显著正相关(P<0.01),相关系数(R)分别为0.88和0.83;近自然条件下水生植物群落衰亡分解4个月,水体中各营养盐浓度的变化仍未稳定;收割后剩余20%的水生植物茎叶生物量有利于维持入湖河口区较好的水质。     

北方滨海人工湿地水生生物群落重建效果评估——以天津临港湿地二期生态重建工程为例

为准确评估滨海人工湿地生态重建成效,科学指导工程改进方案,以重建近1年的天津临港湿地二期生态重建工程为例,通过调查重建前(2020年)和重建后(2021年)湿地水生生物群落组成变化,评价湿地生物群落重建效果。结果表明：经过近1年的生态重建,鱼类群落和底栖动物群落均得到不同程度恢复;鱼类的种类由重建前的未检出增加到10种,除泥鳅、梭鱼等增殖先锋物种未得以恢复外,其他增殖鱼类均长势良好;随着物理生境改善和先锋物种的直接投加,底栖动物数量由重建前的11种提高到重建后的28种,生物多样性明显提高;在类群组成上,底栖动物群落以自然恢复的摇蚊幼虫为主,人工投放的大型底栖物种恢复进程相对缓慢;鱼类增殖放流加剧了对浮游动物的捕食压力,造成浮游动物生物量降低和个体减小,进而导致浮游植物群落的快速响应和结构变化。基于上述研究结果,提出了水生生物群落重建优化调控建议。本研究成果可为北方滨海人工湿地重建提供借鉴。     

水环境中重金属的生物积累研究及应用

本文综述了水环境中重金属在水生生物体内（包括鱼类的鳃、软体动物及贝类的肾、肝和肌肉等组织器官）蓄积研究现状及蓄积规律。利用生物积累的特性,为重金属污染的防治及生物监测提供参考。     

近60年滇池水生态系统演替及驱动因子

滇池流域作为长江上游和我国西南地区生态安全屏障的重要组成部分,对保障区域乃至全国生态安全具有重要作用。采用文献调研、分类梳理等方法,并结合1950—2020年滇池水质变化和富营养化演化过程,系统分析了近60年滇池水生态系统中浮游植物、浮游动物、水生植物、底栖动物、鱼类等重要组成部分的演替过程及驱动因子。结果表明：1960s以前,滇池水体清澈见底,水生生物丰富,处于草型阶段;1970s—1990s,随着滇池富营养化程度加剧,水体理化性质的改变以及水生生物耐营养物种的数量增加,湖泊生态系统由草型阶段向草藻混合型阶段转变;2000—2015年,滇池水质进一步恶化,处于 GB 3838—2002《地表水环境质量标准》Ⅴ类~劣Ⅴ类,水生生物从多优势种向单优势种、清水种向耐污种转变,处于藻型阶段;2016年之后,滇池水质虽逐步改善,但仍面临着严重的富营养化问题。滇池水生态系统演替的驱动因子主要是自然因素、流域污染物排放超出滇池环境容量及生态系统生境片段化。

     

太湖流域3种氯酚类化合物水质基准的探讨

按照美国地面水水质基准制定的程序和规范,筛选了太湖流域广泛存在的水生生物物种并收集了相应的基础毒性数据,探讨了五氯酚(PCP)、2,4-二氯酚(2,4-DCP)和2,4,6-三氯酚(2,4,6-TCP)在我国太湖地区的水生态基准的定值.同时采用蒙特卡罗构建物种敏感度分布(SSD)曲线和生态毒理模型方法预测了3种氯酚类化合物对太湖水生生物的急性基准浓度(CMC)和慢性基准浓度(CCC).结果表明,基于EPA规范方法和急慢性毒性比率得到的PCP、2,4-DCP和2,4,6-TCP3种氯酚类化合物的CMC值分别为25、908和594μg·L-1,CCC值分别为12、176和162μg·L-1;基于SSD曲线得到的CMC值分别为25、818和648μg·L-1,CCC值分别为6、75和198μg·L-1;基于生态毒理模型得到的CCC值分别为4、15和67μg·L-1,显示出3种方法得到的氯酚类化合物的CMC或CCC在同一个数量级上,但在数值上由生态毒理模型得出的CCC要小于其它两种方法,并且除PCP的急慢性基准值与美国EPA推出的水生态基准值相近外,其它两种氯酚类化合物的急慢性基准值均低于美国EPA推出的急慢性基准值.研究结果希望能为我国水质基准的制定提供一些有用的线索.     

Trophic state, ecosystem efficiency and biodiversity of transitional aquatic ecosystems: analysis of environmental quality based on different benthic indicators

Estuaries and coastal lagoons are characterized by a strong spatial and temporal variability of physicochemical characteristics and productivity patterns. In these environments, the magnitude and direction of the ecological responses to inorganic nutrient increase (i.e. eutrophication) are difficult to predict. In the framework of the project, New Indicators of Trophic state and environmental quality of marine coastal ecosystems and transitional environments (NITIDA), we analysed benthic indicators of trophic state, ecosystem efficiency, and environmental quality in four different transitional environments. The trophic state of the sediments was assessed in terms of quantity and bioavailability of sediment organic C pools; ecosystem efficiency was determined in terms of the prokaryote efficiency in exploiting enzymatycally degraded organic C; environmental quality was determined in terms of meiofaunal diversity. Here, we provide a synopsis of the results obtained and a meta-analysis of the scores assessments obtained using the different ecological indicators of environmental quality and demonstrate that trophic state, ecosystem efficiency, and biodiversity in transitional ecosystems are closely linked. We conclude that the assessment of the environmental quality of transitional ecosystems should be based upon a battery of trophic state indicators and 'sensors' of ecosystem functioning, efficiency, and quality.     

The littoral zone of lake okeechobee as a source of phosphorus after drawdown

Following a period of prolonged drought or intentional lake level drawdown, large littoral areas that once contained submersed aquatic vegetation (SAV) are reinundated when lake levels rise. A complete assessment of the contribution made by decomposing SAV to the in-lake phosphorus (P) concentration is important in both the management of Lake Okeechobee and understanding basic P processes. The P contribution to the open waters of Lake Okeechobee from a rapid inundation of exposed SAV was calculated by four methods: cores of field-desiccated SAV, cores of lab-desiccated SAV in the presence and absence of sediments, in situ decomposition, and sequential macrophyte harvesting. P releases, given such an episodic event, were similar among the four methods, ranging from 116±48 to 384±528 mg/m² in the absence of sediment. When SAV is in contact with sediment, which is the realistic field situation, the amount of P released was four times less (30±14 mg/m²) than in the absence of sediment. The calculated P releases would result in total P concentration increases in the lake from 2 to 15 μg/liter (upper 95% CI=2–25 μg/liter) in the absence of sediment; only 1 μg/liter increase was predicted when SAV released P in contact with sediment. Thus it is unlikely that a significant rise in total P concentrations in the limnetic zone of the lake would occur from the export of P released during the desiccation of SAV in the littoral-marsh zone during a drawdown.     

Numerical simulation of stratified turbulent two phase flow in aquatic environment

Ｉｎｅｓｔｕａｒｙ,ｄｅｎｓｉｔｙｓｔｒａｔｉｆｉｅｄｆｌｏｗｅｘｉｔｓｗｉｄｅｌｙｂｅｃａｕｓｅｆｒｅｓｈｗａｔｅｒｊｏｉｎｓｉｎｔｏｓｅａｗａｔｅｒａｎｄｔｈｅｄｅｎｓｉｔｙｏｆｆｒｅｓｈｗａｔｅｒｉｓｄｉｆｆｅｒｅｎｔｆｒｏｍｔｈａｔｏｆｓｅａ?..     

水稻土施用城市污泥盆栽通菜土壤中邻苯二甲酸酯(PAEs)的残留

应用GC/MS联机检测技术对水稻土施用城市污泥盆栽通菜(Ipomoea aquatic)后土壤中6种邻苯二甲酸酯化合物(PAEs)进行分析.结果表明,盆载通菜土壤中6种PAEs的总含量(∑PAEs)在7.667-40.025 mg/kg之间,平均为26.137 mg/kg,其高低次序为佛山污泥>广州污泥>佛山污泥加化肥>广州污泥+化肥>空白>化肥.与空白对照相比,施用污泥和污泥+化肥处理的土壤中∑PAEs含量显著提高,但单施化肥的土壤中∑PAEs含量降低.不同处理土壤中的PAEs化合物是以一种或两种化合物为主,主要是DnBP和/或DEHP,显示了不同的PAEs分布特征.