论浅水湖泊中的水固交错带与科学清淤规划——以雄安新区白洋淀为例

本文从雄安新区白洋淀科学清淤规划的重要性入手,提出水固交错带这一新型生态交错带研究的理念.重点关注由于沉积物形成过程和结构不同导致的污染物在水相、固相和气相及在水-固界面和水-气界面等区域的地球化学循环过程与机制的差异,以及与其对应的特异性水生态和底栖生态修复理念与设计.基于这一理念,结合白洋淀内源污染治理的需求,进一步提出了"基于弹性机制的生态空间重构"的工作设想.以此抛砖引玉,深入探讨沉积物-水微界面过程机制,以及相应的特殊宏观生态效应与污染控制,推动环境水质学领域的研究与发展.     

白洋淀喹诺酮类抗生素与微生物群落结构和多样性相关性研究

微生物作为水生态系统中的重要组成部分,其对水环境的能量流动和物质循环等具有重要作用,为研究富营养化湖泊中喹诺酮类抗生素(Quinolones,QNs)对微生物群落结构和微生物多样性的影响,本研究选取白洋淀为研究区,建立了QNs与微生物群落的相关性.结果表明,已测的QNs均有不同程度检出,其中,氟甲喹(Flumequine,FLU)和恶喹草酸(Oxolinic Acid,OXO)检出率较高;就空间分布而言,水体中QNs最大值出现在采蒲台区(433.52 ng·L~(-1)),最小值出现在枣林庄和烧车淀区(20.51 ng·L~(-1));沉积物中QNs最大值出现在端村区(372.72 ng·g~(-1)),最小值出现在藻苲淀区(20.29 ng·g~(-1)).高通量测序结果表明,白洋淀沉积物微生物群落的优势种群为变形菌门和绿弯菌门,平均含量分别为38.62%和19.85%;变形菌门和绿弯菌门占所有微生物的比例在端村区最高(62.31%),藻苲淀区最低(54.62%).多样性指数分析结果表明,枣林庄和烧车淀区和藻苲淀区的微生物多样性指数(Chao1指数、Shannon指数和Simpsoneven指数)最高,而端村区最低.研究表明,受抗生素污染严重的区域通常会使微生物群落丰度下降,与本研究结果基本相符,说明微生物多样性受抗生素污染影响,对研究QNs污染的治理具有重要意义,为未来解决污染问题提供了良好的基础.     

气候变化对白洋淀湿地的影响

生态系统对气候变化的影响和响应的敏感性研究是全球变化研究的一个重要内容。近年来,华北地区气候以暖干为主,这种趋势在一定程度上加剧了华北地区的水危机。特定的水文条件是湿地形成与维持的驱动因子,因此湿地生态系统对气候变化尤为敏感。以华北地区内陆湖泊白洋淀为研究对象,通过分析白洋淀过去40年气候、水文与生态系统发展变化过程及湿地生态与影响因子之间的相关关系,确定湿地退化的主导生态因子,探寻湿地退化的驱动机制。从而得出以下结论：1960年以来,白洋淀湿地水位降低,水量减少,面积萎缩,干淀频繁,生物多样性减少;气候变化在白洋淀湿地退化中起决定作用,其中降水对湿地的影响最大。气候变化主要通过改变湿地的水文特征,减少湿地水源补给,增加水分消耗,使湿地退化萎缩。人为因素在一定程度上加剧了这种趋势。     

中国北方典型湖泊沉积物-水界面六六六的迁移行为

六六六(HCHs)是一类持久性有机污染物,因其具有环境持久性、长距离迁移性、生物累积性和高毒性而倍受公众及科学界关注.大量研究表明,沉积物不仅是持久性有机污染物的汇,还是这类污染物长期和潜在的污染源.当外源污染得到有效控制时,内源释放的影响则显得尤为突出.沉积物中污染物会通过扩散或再悬浮等途径重新进入水体环境,     

白洋淀流域“节水～控源～净淀～调控”一体化技术集成

针对白洋淀流域存在的水环境与水生态问题,以综合集成方法论为指导,从节水、控源、净淀、调控4个单元进行技术集成,并运用多目标优选的数学方法进行技术方案的选择,确立了流域节水模式、污染源控制和负荷削减技术、淀区净化方案以及综合调控方法,并整合水环境健康诊断、水生态安全预警、GIS平台,构建了水生态综合调控决策支持系统.     

白洋淀湿地表层沉积物多环芳烃的分布、来源及生态风险评价

对白洋淀湿地表层沉积物15种多环芳烃含量进行了检测.结果表明,其总含量范围为324.6~1738.5ng·g-1,整体来看,白洋淀湿地多环芳烃污染处于中等偏低污染水平.多环芳烃组成主要以2~3环、4环为主,其含量分别占总含量的47.8%、28.6%.白洋淀湿地表层沉积物多环芳烃主要以化石燃料、木柴及生物质低温燃烧来源为主,个别样点受油类排放污染严重.风险评价表明,严重的多环芳烃生态风险在白洋淀湿地表层沉积物中不存在,但是在部分区域某些多环芳烃含量超过了效应区间低值(ERL),可能存在着对生物的潜在危害.     

白洋淀入湖河流水体中多溴联苯醚的浓度分布特征

对白洋淀入湖河流(府河)水体中的典型持久性有机污染物——多溴联苯醚(PBDEs)的浓度分布规律进行了综合调查和分析。结果表明:白洋淀入湖河流中总PBDEs质量浓度为38.7～216.3ng/L;以污水处理厂为分界点,各PBDEs在污水处理厂上下游水体中所占比例不同,上游段主要污染物为十溴代的BDE-209,其次为五溴代的BDE-100;经流污水处理厂后,下游段水体中未检出BDE-209,主要污染物变为四溴代的BDE-47,其次为五溴代的BDE-99、BDE-100。与污水处理厂上游段相比,下游段中一溴代的BDE-3、二溴代的BDE-10和BDE-33/28以及BDE-99、BDE-100、BDE-209均有不同程度的下降,而BDE-47略有上升。研究结果可为了解白洋淀及其上游流域PBDEs的浓度分布现状及进一步开展白洋淀生态风险评估提供数据支持。     

保定城市污水治理与白洋淀水环境保护

白洋淀是一季节性很强的浅水湖泊。据水文部门多年调查资料,白洋淀年均亏水量１．３亿ｔ。保定市区年排放污水１亿多吨,几乎与白洋淀亏水量相当。若将这些污水进行处理,对缓解白洋淀缺水、防止白洋淀污染,将有重要意义。然而,这些废水主要是较难处理的造纸、化纤废水...     

白洋淀湿地芦苇生物量及氮、磷储量动态特征

作为由水陆相互作用形成的独特生境,湿地生态系统在氮、磷等营养元素的生物地球化学循环中发挥着重要的作用.本文在实地调查和实验室测定的基础上,研究了白洋淀湿地芦苇(Phragmites australis(Cav.)Trin.Ex Steudel)各构件的生物量和氮、磷含量,在此基础上估算了氮、磷储量并系统分析了各指标在生长季节的动态变化.结果表明,各构件生物量随时间的推移而逐渐增加,叶片生物量的最大值出现在6月,根状茎生物量的最大值则出现在8月,叶鞘、地上茎和地上部分生物量的最大值出现在10月;地上各部分氮、磷含量的最大值均出现在4月的生长初期,其后随时间的推移而逐渐降低,最小值出现的时间各不相同,根状茎氮、磷含量的最大值分别出现在8月和4月;各部分氮、磷储量与生物量间存在显著的相关性,地上部分氮、磷储量的最大值均出现在6月,分别为(18.91±2.12)g.m-2和(1.17±0.13)g.m-2.     

白洋淀1998—2016年水体污染物时空分布特征分析

基于白洋淀9个监测站点水质数据,采用综合污染指数法对白洋淀1998—2016年水体污物时空分布特征进行系统评价和分析。在空间上,南污染带所在的水域属于白洋淀的水质良好区。西污染为各污染带中水质最差区域,其中安新桥为严重污染水质。北污染带中大张庄和王家寨属于中度污染。在时间上,留通各污染物浓度呈现波动式逐年上升的趋势,且每年6—9月各项污染物浓度较大,溶解氧达到最低。安新桥主要污染物浓度年际波动较大且呈明显增加,年内COD超标严重,有10个月浓度均超过地表水V类标准,其余污染物浓度在非汛期高于汛期。圈头受各入淀河流影响较小,污染物浓度年际间波动不大,大部分污染物浓度呈现雨季高于旱季。栆林庄总体变化趋势不明显,与上游安新桥相比各项污染浓度均有所减小,年内NH3-N波动较大,11、12月浓度相差3倍以上。可以看出,白洋淀重新蓄水后水体污染情况仍较为严重,污染物以府河入淀口为中心向东部和南部扩散,形成以安心桥为代表的局部集中污染。各污染物浓度的时间变化规律并不明显,总体呈逐年增大趋势,淀外污染源治理不容忽视。