农村黑臭水体沉积物细菌群落结构特征

沉积物微生物是农村黑臭水体物质循环和有机物降解等过程的主要驱动者,其群落结构组成常因外界环境的微小变化而变化.以菏泽市东明县29个农村黑臭水体为研究对象,测定农村黑臭水体上覆水和沉积物氮、磷及重金属等污染物指标,结合Illumina测序结果,分析农村黑臭水体沉积物细菌群落组成和多样性特征及其与环境因子的相关性.结果表明,该区域农村黑臭水体上覆水和沉积物中污染物分布范围均较广.与农业面源相比,以农村生活污水为主要污染来源的农村黑臭水体上覆水中氮、磷污染物浓度更高,分别是农业面源的3.1倍和1.5倍.此外,该区域农村黑臭水体沉积物中重金属含量处于较低水平,普遍低于菏泽市土壤元素背景值.该区域农村黑臭水体沉积物细菌群落的优势菌门为变形菌门、放线菌门、绿弯菌门、厚壁菌门和酸杆菌门,这5种优势菌门的序列总和占全部序列的70.3%～83.6%.γ-变形菌纲、α-变形菌纲、厌氧绳菌纲和放线菌纲是沉积物细菌群落的优势菌纲;硫杆菌属和假节杆菌属是其优势菌属.Spearman相关性分析结果表明,环境因子中DO、 COD、 TN、 TP和有机质对农村黑臭水体沉积物细菌菌属有显著影响(P<0.05),沉...     

梯级拦河堰对典型山地城市河流重金属元素的滞留效应:以重庆市梁滩河为例

梯级拦河堰通过改变水力条件的方式将大量重金属元素滞留到河底沉积物中,滞留在沉积物中的重金属会长期影响地表水质和水生态.在2020年5月采集位于重庆市主城区、布设有梯级拦河堰的典型山地城市河流——梁滩河干流河底沉积物,并监测各河段内沉积物累积量和样品中重金属元素含量以及其它基本理化指标.结果表明,梁滩河干流沉积物ω（As）、ω（Cd）、ω（Cu）、ω（Hg）、ω（Ni）和ω（Pb）均值分别为（4.66±4.78）、（0.361±0.256）、（32.30±14.38）、（0.069±0.039）、（33.47±15.37）和（26.34±11.52） mg·kg^-1,由于污染源空间分布不均和梯级拦河堰对河流连通性的破坏,各点位沉积物重金属含量有着较大的空间变异系数.改进的地累积指数（I_m）显示,Cd是沉积物中污染水平最高的重金属元素;有12.50%的监测点位处于偏中度或中度污染水平,污染主要分布于建设用地集中的上下游区域.潜在生态风险评价指数法（RI）和沉积物质量基准法（SQGs）显示,除污染水平较高、毒性强的Cd和Hg外,流域内背景值含量较高的Ni也对地表水生态风险形成威胁.在梯级拦河堰的影响下,干流沉积物中滞留As、Cd、Cu、Hg、Ni和Pb总量分别为446.10、47.28、4997.80、10.81、5135.68和4048.16 kg,其中Cd、Ni和Pb会长期威胁地表水生态安全.由于较高的重金属滞留总量和更易形成厌氧环境,各级拦河堰上游附近河段也是重金属内源释放所需关注的重点区域.利用主成分分析和聚类分析解析沉积物中重金属元素来源：Cd、Cu和Pb主要源于居民/工业点源污染;Hg主要源于农业面源污染;As和Ni主要源于自然土壤侵蚀.     

太湖沉积物好氧细菌空间分布与氮磷来源及风险

沉积物中氮磷释放到湖水中会加剧湖泊的富营养化,危害生态安全和人类健康.微生物在氮磷转换中不可或缺,准确分析沉积物中氮磷分布特征和来源以及与微生物的关系是湖泊富营养化管控的重要前提.以太湖为研究区,采集30个表层沉积物样品,测定并分析了粒度、pH、有机质（OM）、溶解性有机碳（DOC）、全磷（TP）、全氮（TN）、硝态氮（NO₃^--N）和溶解性有机氮（DON）等指标含量及空间分布特征,同时利用营养琼脂（NA）培养基以平板计数法测定好氧细菌（AB）数量.结合主成分分析（PCA）和Pearson相关分析探究了太湖沉积物和AB空间分布特征和来源.采用综合污染指数法和有机污染指数法研究了太湖沉积物污染特征.结果表明,太湖表层沉积物指标平均值如下：AB为9.25×10⁴ CFU ·g^-1,平均粒径（M_Z）为17.59 μm,pH为7.62,ω（OM）为15.05g ·kg^-1,ω（DOC）为71.60mg ·kg^-1,ω（TP）为598.13mg ·kg^-1,ω（TN）为1113.92 mg ·kg^-1,ω（NO₃^--N）为3.22mg ·kg^-1,ω（DON）为22.60mg ·kg^-1.综合污染指数（FF）显示太湖中的点位13%为中度污染,87%为重度污染.TN除在湖心区、南部湖区和东太湖西部的部分湖区为轻度污染外,其余区域为中重度污染.除竺山湾为重度污染外,太湖中TP整体上为轻中度污染.有机污染指数（OI）表明,太湖沉积物有机污染较轻,主要与有机氮（ON）污染有关.太湖中DOC、DON、TN和OM主要来源于水生植物的影响,TP和AB主要来源于河流外源输入的影响.研究将为湖泊富营养化治理提供理论支撑,也为进一步研究AB去除沉积物中氮磷污染提供新思路.     

西昌邛海沉积物重金属含量时空变化与污染评价

通过对四川省西昌市邛海沉积岩芯10种金属元素全量与表层沉积物7种重金属元素全量和赋存形态的分析,研究了近百年来重金属累积和污染的时空特征及其在表层沉积物中的潜在生态风险.20世纪70年代之前,沉积岩芯中金属元素含量均较为稳定;70年代沉积物中Al、Fe、K和Cr含量呈明显的峰值,与流域降水量增加及围湖造田和毁林开荒等导致的细颗粒表土侵蚀输入有关;90年代以来,随着流域土壤侵蚀强度降低,Al、Fe、K和Cr等含量总体呈下降趋势,而As、Cd、Cu、Pb和Zn含量逐渐升高或较为稳定.富集系数结果表明,沉积岩芯中Cd、Pb和Zn受到不同程度的人为污染;其中Cd污染最重,污染开始于20世纪60年代,90年代以来保持在中等污染水平.表层沉积物中,Cd在西北部湖区含量较高,其余重金属含量空间变化趋势不明显;Cd、Pb和Zn的有效态质量分数平均分别为95%、63%和48%,其中Cd以酸可提取态为主,Pb和Zn主要赋存于可还原态和可氧化态中;其余重金属有效态质量分数平均值小于27%.重金属全量与有效态含量结果均表明,表层沉积物中Pb和Zn为轻度污染或中度污染水平,Cd平均为中度污染水平,但在西北部湖区达到了重度污染水平.基于重金属全量与有效态含量分别估算的表层沉积物中人为源Cd、Pb和Zn的含量较为接近（P>0.05）,说明人为输入的重金属在沉积物中主要赋存于有效态中.综合沉积物质量基准、潜在生态风险指数评价结果及重金属赋存形态,表层沉积物中Cd具有较强的潜在生态风险,其余重金属表现为低生态风险.     

沉降除藻协同沉积物覆盖对藻华水体甲烷释放的影响

本研究以藻华水体甲烷释放为对象,利用模拟柱培养实验,探究了沉降除藻和沉积物覆盖复合技术对富营养化甲烷释放的影响.结果表明,沉降除藻结合沉积物覆盖处理可有效改善水环境,实现对甲烷释放的控制,但不同覆盖材料的效果存在差异;活性炭效果要优于土壤和沸石.相比于对照体系水体溶解氧(DO)2. 5 mg·L-1和氧化还原电位(ORP)100 m V,沉积物界面ORP -125 m V,沉降除藻协同活性炭覆盖体系中水体DO和ORP分别升高至3. 1 mg·L-1和174 m V,沉积物界面ORP逆转为168 m V,实验期间甲烷释放量相对于对照组减少90. 2%.研究结果在富营养水体甲烷减排方面具有指导性意义.     

“5·12”地震前后都江堰市地表覆盖状况变化分析

本文以应用遥感技术,对“5·12”地震都江堰区域地表覆盖状况进行分析评价。选取都江堰市基于2007年的LandsatTM影像和2010年HJ-1卫星CCD影像,通过面向对象和目视解译相结合的方法,提取了草地、河流、旱地、水田、建设用地等9类生态类型环境覆盖信息。结果表明：“5·12”汶川地震对地表生态环境的变化较大,北...     

Estimating Water Budgets and Vertical Leakages for Karst Lakes in North‐Central Florida (United States) Via Hydrological Modeling1

Lin, Zhulu, 2011. Estimating Water Budgets and Vertical Leakages for Karst Lakes in North‐Central Florida (United States) Via Hydrological Modeling. Journal of the American Water Resources Association (JAWRA) 1‐16. DOI: 10.1111/j.1752‐1688.2010.00513.x Abstract: Newnans, Lochloosa, and Orange Lakes are closely hydrologically connected karst lakes located in north‐central Florida, United States. The complex karst hydrology in this region poses a great challenge to the hydrological modeling that is essential to the development of Total Maximum Daily Loads for these lakes. We used a Hydrological Simulation Program – Fortran model coupled with the parallel Parameter ESTimation model calibration and uncertainty analysis software to estimate effectively the hydrological interactions between the lakes and the underlying upper Floridan aquifer and the water budgets for these three lakes. The net results of the lake‐groundwater interactions in Newnans and Orange Lakes are that both lakes recharge the underlying upper Floridan aquifer, with the recharge rate of the latter one magnitude greater than that of the former. However, for Lochloosa Lake, the net lake‐groundwater interaction is that the lake gains water from groundwater in a significant amount, approximately 40% of its total terrestrial water input. The annual average vertical leakages estimated for Newnans, Lochloosa, and Orange Lakes are 6.0 × 10⁶, ?8.9 × 10⁶, and 44.4 × 10⁶ m³, respectively. The average vertical hydraulic conductance (K_v/b) of the units between a lake bottom and the underlying upper Floridan aquifer in this region are also estimated to be from 1.26 × 10^?4 to 1.01 × 10^?3 day^?1.     

不同土地利用方式土壤表层氮、磷流失特征研究

利用室内人工模拟降雨,选择徐州沛沿河流域3种典型土地利用类型,研究了不同土地利用下土壤表层N、P随降雨径流的迁移过程.研究结果表明,在相同降雨条件下,3种土地产流量大小顺序为稻田地〉林地〉果园,产泥沙量大小顺序为果园〉稻田地〉林地.降雨径流水相中TN、TP浓度呈现随降雨时间的持续显著下降,然后逐渐稳定的趋势,氮磷的流失...     

典型多环芳烃在红树林沉积物上的吸附特性及影响因素

采用批量平衡实验,研究了九龙江口红树林沉积物对典型多环芳烃（PAHs）萘（Nap）、蒽（Ant）和苯并[a]芘（BaP）的吸附特性,以及温度、盐度及沉积物不同尺寸团聚体对吸附的影响．结果表明,3种PAHs在沉积物上的吸附分为快速吸附和慢速吸附两个阶段;Freundlich模型能较好地描述其吸附行为,吸附呈非线性;沉积物...     

Hydrologic and Phosphorus Export Behavior of Small Streams in Commercial Poultry‐Pasture Watersheds1

Romeis, J. Joshua, C. Rhett Jackson, L. Mark Risse, Andrew N. Sharpley, and David E. Radcliffe, 2011. Hydrologic and Phosphorus Export Behavior of Small Streams in Commercial Poultry‐Pasture Watersheds. Journal of the American Water Resources Association (JAWRA) 1‐19. DOI: 10.1111/j.1752‐1688.2011.00521.x Abstract: Few watershed‐scale studies have evaluated phosphorus export in streamflow from commercial poultry‐pasture operations. Continuous streamflow and mixed‐frequency water quality datasets were collected from nine commercial poultry‐pasture (AG) and three forested (FORS) headwater streams (2.4‐44 ha) in the upper Etowah River basin of Georgia to estimate total P (TP) loads and examine variability of hydrologic response and water quality of storm and nonstorm‐flow regimes. Data collection duration ranged from 18 to 22 months, and approximately 1,600 water quality samples were collected. Significant (p < 0.1) inverse relationships were detected between peak flow response variables and both drainage area and fraction of forest cover. Order‐of‐magnitude differences in TP and dissolved reactive P (DRP) concentration were observed between AG and FORS sites and among AG sites. TP yields of FORS sites ranged from 0.01 to 0.1 kg P/ha. Yields of AG sites ranged from 0.031 to 3.17 kg P/ha (median = 0.354 kg P/ha). With 95% confidence intervals, AG yields ranged from 0.025 to 13.1 kg P/ha. These small‐watershed‐scale yields were similar to field‐scale yields measured in other studies in other regions. TP yields were significantly related to area‐weighted Mehlich‐1 soil test P concentrations (p = 0.0073) and base‐flow water sample P concentrations (p ≤ 0.0005). Water quality sampling during base‐flow conditions may be a useful screening tool for P risk‐based management programs.