基于微生物生物完整性指数的城市河道生态系统健康评价

生物完整性指数(index of biotic integrity,IBI)已被广泛运用于河流生态系统的健康评价.然而,目前基于微生物的IBI评价方法很少,针对城市河道的相关研究更是缺乏.本研究采用Illumina高通量测序技术,对浙江省内5条城市河道的微生物群落多样性及组成进行了分析.通过典型相关分析(canonical correlation analyses,CCA)和Spearman相关性分析水质对微生物组成的影响,明确受水质变化影响显著的微生物类群,与特定功能菌群一并作为备选指标.对备选指标进行分布范围、判别能力及Pearson相关性分析,筛选出香农多样性指数、微生物分类单元数、疣微菌门相对丰度、绿菌门相对丰度和分支杆菌属相对丰度等参数指标,初步构建了适合浙江城市河道的微生物生物完整性指数(microbiome index of biotic integrity,M-IBI)指标体系.采用比值法对生物指标计分,评价结果显示:总计22个样点中,9个样点为"健康"等级,占总样点的40. 9%;10个样点为"亚健康"等级,占总样点的45. 5%; 2个样点为"一般"等级,占总样点的9. 1%; 1个样点为"较差"等级,占总样点的4. 5%.各采样点M-IBI值可有效反映水体受干扰程度,且与水质状况基本吻合(R=0. 753,P 0. 01),表明M-IBI可以较合理地评价城市河道生态系统健康状况.     

2007年环胶州湾入海河流污染状况和污染物入海通量分析

根据2007年入胶州湾的7条主要河流入海断面水体污染物调查资料,分析了各条河流的水质状况,并计算了COD、氨氮、总磷和油类等污染物的入海通量。结果表明,7条河流入海断面的水质均属于劣V类,而丰水期水质较好,枯水期和平水期水质相对较差;各河流的首要污染物不同,其中,板桥坊河为COD,海泊河、李村河与楼山河为氨氮,墨水河与镰湾河为油类,大沽河为总磷。从入海通量来看,大沽河、海泊河和墨水河的COD排海通量较大,约占7条河流排海总量70％左右;李村河、海泊河与墨水河的氨氮排海通量较大,约占7条河流排海总量的70％以上,对于总磷,大沽河排放量最大,约占7条河流排海总量的70％以上,对于油类,墨水河、李村河与大沽河排放量较大,占7务河流排海总量的70％以上。最后在分析各河流污染物来源的基础上,初步提出了防治水污染的相应对策和建议。     

鄱阳湖流域水葫芦(Eichhornia crassipes)对水体微塑料的吸附截留效应

微塑料是环境中的新型污染物,随着人们对微塑料污染的认识,微塑料在河流和湖泊等淡水湿地环境中的迁移问题受到普遍关注.中国内陆最大淡水湖鄱阳湖湿地受五河流域及其地表径流的影响,湿地水环境中的微塑料污染问题也不容忽视.为了解鄱阳湖各流域水体中微塑料的分布现状及水生植物对微塑料的吸附截留效应,选择鄱阳湖流域的赣江、信江、抚河、修水和饶河这五河水系入湖段为研究区,以各流域水体及其普遍存在的漂浮植物水葫芦（Eichhornia crassipes）为研究对象,分析鄱阳湖五河流域水葫芦对水体微塑料的吸附截留特征,探讨水生植物对水体环境中的微塑料是否具有吸附或截留效应,阐明水葫芦对微塑料的吸附与水体赋存微塑料的相关性,解析微塑料在湿地环境中的迁移特性,为鄱阳湖湿地环境中微塑料的管控及污染治理提供一定的理论基础与依据.在鄱阳湖流域赣江、抚河、信江、饶河和修水的五河水系入湖区和湖口出湖区共设置18个采样点,分别采集水表漂浮的水葫芦整株样品和水深约1 m处的水样,采用HNO₃（65%）-H₂ O₂（30%）混合试剂消解水样后抽滤分离水体及水葫芦体表微塑料;采用显微鉴定方法观察微塑料的颜色、粒径和形态等特征,采用Nano Measurer 1.2软件统计各流域水体和水葫芦体表中分离出的微塑料丰度;采用傅立叶变换红外（FTIR）光谱仪鉴定不同形态微塑料的聚合物成分.鄱阳湖流域各水体微塑料丰度处于中度偏高水平,丰度范围为65.5~353 n ·L^-1,且以0~0.5 mm范围内的小粒径微塑料为主,占各流域水体中微塑料的80%以上;各流域水葫芦截留或吸附的微塑料丰度范围为36~204 n ·kg^-1,且以0~1.5 mm范围内的小粒径微塑料为主,所占比例达80%以上;水葫芦吸附0~0.5 mm粒径范围内的微塑料丰度含量与水体中0~0.5 mm粒径范围内的微塑料丰度间呈显著相关,水葫芦对水体中占比较高的小粒径微塑料具有明显的吸附效应.鄱阳湖五河流域水体微塑料的聚合物成分以聚乙烯和聚苯乙烯为主体;各流域水体微塑料的丰度处于较高水平,以0~0.5 mm的小粒径微塑料为主,对水体生物及水环境易构成生态风险.各流域水葫芦对水体微塑料具有显著的吸附效应,且以吸附0~1.5 mm的小粒径微塑料为主;水葫芦吸附0~0.5 mm粒径范围内的微塑料丰度值与水体中0~0.5 mm粒径范围内的微塑料丰度间存在显著相关性;水葫芦对水体中的小粒径微塑料具有较强的吸附效应,可为水生植物吸附或截留水体环境中的微塑料提供一定的参考依据.     

北京市通州区河流中微塑料组成的空间分布及潜在来源解析

微塑料既是一种新兴污染物,还能作为载体吸附污染物,对河流等生态系统构成了威胁.但目前针对我国北方河流中微塑料污染问题的研究鲜见.基于对北京市通州区内6条河流共19个点位的水样采集和分析,研究了微塑料的组成及空间分布特征,并揭示了微塑料的潜在来源.结果表明,微塑料在所有点位上的检出率为100%,其中小中河中微塑料的平均丰度是所有河流中最高的(3.50×10⁴ n·m^-3),是运潮减河中平均丰度的4.04倍.粒径上,90.49%微塑料的粒径小于2 000μm,且仅在2个点位上监测到了粒径大于4 000μm的微塑料.微塑料呈现出纤维状、薄膜状、碎片状和颗粒状等4种形态,其中纤维状的微塑料占比最高（90.23%）.微塑料以透明色和蓝色为主,共占比84.29%.人造丝的占比最高,且在各点位上的占比都在66.67%以上,而其他成分微塑料的分布在不同点位上存在较大的差异.无论是微塑料丰度还是成分种类,河流上游均高于下游.根据微塑料的形状、成分、颜色和丰度的空间特征,解析了不同类型微塑料的来源.对于河流中占比最高的纤维状微塑料,其主要来源可能为服装洗涤、渔具...     

水环境中PFOA和PFOS的质量浓度分布及其生态毒性

全氟辛酸类物质（PFOA）以及全氟辛烷磺酸类物质（PFOS）是不易降解、具有持久性的污染物,环境中存在的这些痕量物质对水生生物和人体造成潜在威胁.根据目前国内外已有的研究结果,系统论述了水环境中PFOA和PFOS的来源、毒性及其在部分国家和地区的污水处理厂、湖泊、河流、海岸带以及自来水中的污染现状.根据德国对污水处理厂...     

深水库藻类功能组演替特征及与其水动力关系

为了研究藻类功能组与水库水动力条件即水位及出入流量之间的关系,选取西北某深水型水库,引用了藻类功能组的分类方法,分析了水库2013年1月到2014年12月藻类功能组的演替特征;并结合冗余分析的方法研究了水库藻类功能组与水温、营养盐等因素的相关性关系;同时重点分析了优势藻类功能组B和P与水库水位及出入流量间的关系。结果表明：该深水型水库整体为贫-中营养状态;水库藻类可分为8个功能组（B、P、D、X1、MP、J、M和S1）,其中功能组B和P为优势功能组;由冗余分析可知,藻类功能组B和P与水库水位及出入流量呈负相关性。高水位时藻类生物量较少,低水位时较多;出入库流量较小时,有利于藻类的生长,出入库流量接近或超过平均值时,藻类生长受到抑制。     

潮汕地区入海河流及水生生物中PPCPs分布特征及风险评估

为了解南海海岸带地区河流及其生物体中药物及个人护理用品(pharmaceuticals and personal care products,PPCPs)的污染水平、空间分布特征及其潜在风险,本研究采用固相萃取和高效液相色谱-串联质谱测定了潮汕地区7条河流水样及生物样品中的20种PPCPs.结果表明,高达16和18种PPCPs分别能在潮汕入海河流和生物体中检测出,河流和生物体中目标物的含量范围分别为0.30～2 223ng·L^-1和0.143～80.3ng·g^-1,且多种污染物检出率较高.PPCPs在潮汕各河流和生物中的含量差异较大,PPCPs浓度最高的河流为黄冈河、练江和黄江,磺胺甲■唑和咖啡因是主要的污染物;黄冈河、韩江、练江和螺河生物体中的PPCPs总浓度较高于龙江和溶江生物中PPCPs的含量,甲氧苄氨嘧啶、磺胺噻唑和咖啡因是生物中主要的污染物,鱼类的PPCPs含量总量明显高于蟹类和贝类.计算所得河流生物浓缩系数(BCF)值显示多种目标物在潮汕生物体内具有累积性,其中鱼类中的BCF值较高,比蟹类和贝类更易形成生物累积.运用风险商值模型(...     

基于国际河流开发的国家水质标准差异对比分析

就国际河流相邻国家用水特点,分析我国与俄罗斯在地表水用于生活饮用水和农田灌溉水2个方面的水质标准进行对比分析,具体分析这2个标准在两国之间的总体差异和具体指标差异。分析的总体结论是俄罗斯的水质标准在项目分类、具体评价指标方面比我国丰富,具体指标的限值要稍严于我国标准。针对两国水质标准的不同,分析在国际河流开发利用中可能导致的冲突及这种差异对我国的影响,并从社会经济发展需求、水资源开发及相关政策关注重点等方面揭示两国水质标准存在差异的原因,为有效解决由于水质标准差异导致的争端提供科学依据。     

江阴市主要河流夏季浮游藻类的群落结构及多样性

2011年6—8月采集江阴市6条河流的浮游藻类样品,分析其群落结构及物种多样性,并利用多样性指数、指示性类群和硅藻商对水质进行了生物学评价。共检出浮游藻类6门137属种,平均生物量2.38 mg/L,蓝藻、绿藻、硅藻分别占72.3%、10.2%和8.41%。Shannon-Wiener多样性指数、Margalef丰富度指数和Pielou均匀度指数的变幅分别为3.34~3.59、4.75~6.40和0.73~0.75,硅藻商变幅为8.3~16.4。多样性指数评价结果表明,水体处于轻或无污染状态;指示性浮游植物类群和硅藻商评价结果表明,河流处于α中污带-β中污滞-多污滞。相关分析表明,Shannon-Wiener多样性指数与理化水质因子不显著相关,与悬浮物SS显著负相关,与总有机碳显著正相关。研究认为,指示性浮游植物类群或硅藻商更适于作为城市河流水质评价的生物指标。     

生物监测在跨界河流中的应用进展

综合分析了生物监测在跨界河流流经国家间的协调管理、生物类群的选择以及监测技术的选择方面所面临的问题;选择欧洲多瑙河、亚洲湄公河以及非洲尼日尔河等跨界河流作为典型案例,对比分析使用不同生物类群(例如底栖动物、浮游藻类以及鱼类)进行跨界河流生物监测的技术方法,阐述了跨界生物监测项目中的资金来源、管理办法和运行机制等;并对未来的跨界河流生物监测提出建议,以期为中国的跨界河流生物监测提供实践依据。