Determining reference conditions for TN, TP, SD and Chl-a in eastern plain ecoregion lakes, China

Establishing the nutrient reference condition(baseline environmental condition) of lakes in an ecoregion is a critical consideration in the development of scientifically defensible aquatic nutrient criteria.Three methods were applied to determine reference conditions in the Eastern plain ecoregion lakes with respect to total phosphorus(TP),total nitrogen(TN),planktonic chlorophyll a(Chl-a) and Secchi depth(SD).The reference condition value for the lakes in the Eastern plain ecoregion by the trisection method is TP of 0.029 mg/L,TN of 0.67 mg/L,Chl-a of 3.92 mg/m 3,SD of 0.85 m,and the reference condition range by the lake population distribution approach is TP of 0.014-0.043 mg/L,TN of 0.360-0.785 mg/L,Chl-a of 1.78-4.73 mg/m 3,SD of 0.68-1.21 m.Additionally,empirical models were developed for estimating the reference Chl-a concentration and SD successfully for lakes in the Eastern plain ecoregion.Overall,the data suggest that multiple methods can be used to determine reference conditions and that in Eastern plain ecoregion lakes the reference condition corresponds to a mesotrophic status.     

天津市北大港湿地沉积物氮磷分布特征及污染评价

北大港湿地是天津市最大的湿地自然保护区,是东亚——澳大利亚候鸟的重要迁徙中转站.了解北大港湿地水体和沉积物氮磷含量及分布特征,对探明湿地营养物质的污染状况,控制水体富营养化状态具有重要参考意义.本研究将北大港湿地自然保护区分为核心区、缓冲区、实验区3个区域,共采集65个点位表层水样和沉积物样,分析不同人为干扰条件下水和沉积物中主要营养物的空间分布特征,并运用单因子指数、综合污染指数和有机污染指数评价其污染程度.结果表明,北大港湿地表层水中总氮含量为1.33~18.8 mg·L^-1,有86%采样点位超过了V类水标准限值,但氨氮平均含量优于III类水标准限值.总磷浓度为0.030~2.32 mg·L^-1,38%采样点位超过了V类水标准限值.空间分布上,表层水氮磷含量从核心区到缓冲区、实验区总体呈现缓慢增长趋势.沉积物碳氮比含量为14~58,缓冲区、实验区沉积物有机质主要受到流域人类活动输入的影响.湿地沉积物总磷含量为417~886 mg·kg^-1,钙结合磷是沉积物总磷最主要形态,占总磷比例为60%~86%.单因子指数以及综合污染指数评价表明,北大港湿地表层沉积物总氮污染严重,整体呈现出重度污染状态,其中,尤其需要重视核心区北大港水库沉积物的总氮污染.     

滇池沉积物有机质沉积特征与来源解析

以滇池湖泊东南部和东部沉积柱为研究对象,对沉积柱中不同层的沉积物样品使用210Pb定年,分析不同年代沉积物中总有机碳(TOC)和正构烷烃的含量及沉积通量,利用正构烷烃相关指标示踪有机质来源.结果表明:1两采样点沉积物中TOC含量和沉积通量随时间增长均表现为总体上升的变化趋势;正构烷烃沉积通量随沉积年代的变化,分为上升期、下降期与再次上升期这3个阶段.2正构烷烃与TOC沉积通量均增大时,两者来源具有一致性,均来自于湖泊内部和入湖河流携带的泥沙物质之中;20世纪80年代至20世纪末,正构烷烃沉积通量在减小,TOC沉积通量在增大,说明该时期两者来源存在较大差异,湖泊内的细菌、藻类对正构烷烃的贡献较大,而TOC受湖泊内部与入湖泥沙的影响较大.3两采样点检测到的正构烷烃碳数范围为C12~C35,由正构烷烃基本特征与源解析指标分析得出:挺水植物对滇池湖泊沉积物中有机质来源贡献较大,浅层深度,细菌和藻类的贡献突出.     

湖泊水动力模型外部输入条件不确定性和敏感性分析

以我国典型的大型浅水湖泊太湖为研究区域,采用国内外常用的环境流体动力学模型(EFDC),结合拉丁超立方取样(LHS)方法,研究湖泊水动力模型中4个重要的外部输入条件,即3个边界输入条件(出入湖流量、风速、风向)和1个初始输入条件(初始水位),对模型水动力模拟结果(水位、水龄以及流场)的影响与贡献.结果表明,初始水位的设定对模拟全湖水位和水龄产生决定性影响,不确定性的贡献率分别达到85.73%和66.125%,对垂向平均流速影响的贡献率只有3%;风速对表面流速模拟结果影响较大,贡献率达到58.70%,而对水位和水龄的贡献率分别为5.25%和3.00%.在垂向上,各层流速受外部输入条件不确定性的影响规律相似,贡献率排序为风速(55%~60%)>风向(10%~15%)>初始水位≈出入湖流量(1%~5%).因此在模拟大型浅水湖泊水动力过程时,可以根据不同的输出目标能够有针对性地提高外部输入条件的准确度,为提高模型精确度提供有效信息.     

洪泽湖湿地资源保护与可持续利用研究

洪泽湖湿地生物多样性比较丰富，湿地植被群丛多样，重点保护鸟类种类众多，种群数量大。调查结果显示：洪泽湖湿地共鉴定出浮游植物165种、水生高等植物81种、浮游动物91种、底栖动物69种、鱼类102种、鸟类194种。我们研究了洪泽湖湿地的大气、河流、湖泊环境质量，在分析洪泽湖湿地的破坏程度和原因后，提出了洪泽湖湿地保护对策和可持续利用途径。     

铜在沉积物各相中分配的实验模拟与数值模拟研究——以鄱阳湖为例

实测表明,在鄱阳湖沉积物各地球化学相中,铜主要赋存于有机相和水合铁锰氧化物相中。沉积物中各地球化学相的含量是金属离子在沉积物中分布的控制因子之一。 本研究通过模拟沉积物对Cu~(2+)的吸附实验求得了一定条件(pH、T℃)下模拟沉积物各相的条件平衡常数,并应用S.M.Oakley、Davies-Colley等所提出的经简化的分配模型,预测了铜在沉积物各地球化学相中的分配,所得结果与实测结果吻合。     

普者黑岩溶湿地干湿季沉积物氮、磷、有机质分布及污染风险评价

探究典型岩溶湿地沉积物营养物质的污染状况及其富营养化风险,以期为岩溶湿地水-沉积物污染的控制与治理提供参考和依据.以典型岩溶流域普者黑为研究区,运用抓斗式底泥采样器对流域内河流湿地、湖泊湿地、沼泽湿地和库塘湿地的表层沉积物进行采样,并采用国家标准方法对沉积物中总氮（TN）、总磷（TP）及有机质（OM）的含量进行测定,并运用单因子指数法、有机指数法及有机氮指数法对普者黑岩溶流域不同类型湿地沉积物的污染程度进行评价.结果表明：①在干季,河流湿地TP含量最高,为1.18 g·kg^-1,沼泽湿地TN和OM含量最高,分别为2.93、2.71 g·kg^-1;库塘湿地TN、TP和OM含量最低,分别为1.44、0.63、1.43 g·kg^-1.在湿季,河流湿地TP和OM含量最高,分别为0.95、2.16 g·kg^-1,湖泊湿地TN含量最高,为2.22 g·kg^-1;沼泽湿地TP和OM含量最低,分别为0.42、1.28 g·kg^-1,库塘湿地TN含量最低,为1.22 g·kg^-1.②普者黑不同类型湿地沉积物TN、TP、OM在干、湿季下的污染程度不同.在干季,河流湿地和沼泽湿地沉积物磷污染均为重度污染,4种湿地沉积物氮污染均为重度污染,有机污染除库塘湿地属于轻度污染外,其他3种湿地均为中度污染.在湿季,河流湿地沉积物磷污染为重度污染,河流湿地和湖泊湿地沉积物氮污染均为重度污染,湖泊湿地沉积物有机污染属于重度污染.总体上看,各类湿地沉积物氮磷污染干季的污染程度比湿季严重,干季以外源为主,湿季以内源为主;故干季湿地沉积物营养盐潜在释放风险较湿季大.     

渤海湾表层沉积物重金属在不同粒级有机-矿质复合体中的分布

采用超声分散法分离沉积物中不同粒级有机-矿质复合体,研究了渤海湾沉积物中Pb,Cd,Cr等重金属的污染及其在不同粒级有机-矿质复合体中的分布.结果表明,3种重金属含量总体上随着复合体粒径增大而减小.X射线衍射(XRD)结果显示,随着沉积物粒径的增大,主要来自原生矿物的石英和长石等岩石结构物质的含量增加,但这些物质中的重金属含量较低.渤海湾表层沉积物中重金属污染主要发生在以次生硅酸盐矿物及硅、铁、铝等氧化物或氢氧化物为主的细粒沉积物上,细粒样品由于其较大的比表面积和富含有机质的特性,通过吸附、沉淀、离子交换等,导致所含重金属含量较高.粘粒复合体中Pb含量是粗砂中的2.3倍,Cd是粗砂的3.8倍,而Cr是粗砂的2.8倍.      

大渡河石广东古滑坡堰塞湖沉积物光释光年代研究

堰塞是重要的极端地表过程之一,往往会造成灾难性的后果,对古堰塞湖的研究有助于对区域堰塞风险的认识。本文以青藏高原东缘大渡河上游石广东古滑坡堰塞湖为研究对象,地质证据显示该古堰塞湖的堵江高坝高约23 m,堵江滑坡的体积约1.6×10~7 m~3,堰塞湖的最小蓄水量为2.0×10~7 m~3。并选取两个湖相沉积剖面,采用单片再生法(single aliquot regeneration,SAR)与标准生长曲线法(standard growth curve,SGC)相结合的方法,测定了7个样品的光释光(optically stimulated luminescence,OSL)年龄,测年结果表明堰塞湖形成于距今约3.0 ka,结束于1.6 ka,即全新世晚期。初步推测堵江的古滑坡体可能由于地震诱发。     

Detection of Coastal Saline Land Uses with Multi-Temporal Landsat Images in Shangyu City,China

Many coastal regions in China are confronted with pressing problems of scarce land resources and heavy population. Over the past 30 years, considerable parts of coastal tidelands have been enclosed and reclaimed for agricultural land uses. To assess, plan, and implement large-scale reclamation programs, up-to-date and reliable information concerning the nature, areal extent, and physical and chemical characteristics of coastal saline lands is essential. This paper reports a remote sensing approach to detecting coastal saline land uses in Shangyu City, China, by using multi-temporal Landsat images. First, with the aid of resolution-sharpened Landsat-7 ETM+ images and their enhanced linear features, a visual interpretation is applied to extract individual dikes. Based on time series images and local government records, a spatial zoning procedure is then used to define six sub-zones with different historical years of reclamation. It shows that a total of 15,668 ha of coastal saline lands were enclosed and reclaimed from 1969 to 1996. Second, a modified land-use classification system for the study area is prescribed, and both unsupervised and supervised classifiers are performed for land-use classifications of grouped sub-zones. Information obtained from the spatial zoning, Tasseled Cap transformation and Normalized Difference Vegetation Index, is also utilized to facilitate the supervised classification process. Finally, a detailed land-use map is produced, with an overall classification accuracy of 77.8%. Results show that dominant agricultural land uses of sub-zones are changed with historical reclamation years, from saline lands with wildgrass (very recently reclaimed) to aqua-farm ponds, to cotton fields, and to paddy fields and orchards (very early reclaimed). This transform process is primarily affected by soil salinities, and according to a soil survey an electrical conductivity of saturation extract decreased from 7.3 ds/m in the saline land reclaimed in 1996 to below 2 ds/m in the land reclaimed before 1969. The study concludes that multi-temporal remotely sensed images are important and effective data sources for monitoring the rapid changes of coastal land uses.