三峡库首地区土壤养分状况与年际变化

三峡库区长期以来人地矛盾突出,蓄水和移民搬迁使土地资源进一步减少,过度开发引起的土壤肥力下降和生态退化问题日趋严重。通过布点调查和土壤取样,对秭归县水田坝乡区域不同海拔高度和农业土地利用管理方式土壤养分状况及其变化趋势进行分析。结果表明: 研究区域内山地农业已普遍采用梯田进行保护性耕作,海拔600~700 m区域主要开辟为脐橙园,700~900 m区域山地主要种植常规作物;研究区域土壤有明显粗骨化和沙质化特性,其肥力特征是蓄水力偏弱,持水保肥性较差,但通气和透水性好,易耕作;研究区域土壤有机质含量偏低,中高海拔区域土壤有机质、全氮含量相对较高,而低海拔区域土壤全磷、全钾含量较高;坡改梯有利于改善土壤肥力状况,提高土壤氮磷养分含量;根据2005~2010年研究结果,研究区域土壤肥力退化趋势仍未得到控制,同时因水土流失和化肥大量使用,该区域大多数土壤有机质含量、全氮、全磷和全钾含量呈降低趋势,而土壤速效养分含量有增高趋势     

三峡库区资源与环境一体化管理的机构、法律、制度初探

流域管理在国家区域开发和环境保护中具有极为重要的地位,国外在流域管理方面有成熟的经验和新的发展趋势。通过分析国外流域管理的经验和发展趋势,结合三峡 区管理的现状以及建库后可能因管理而出现的问题,就如何在三峡库区更加有效的实行资源与环境的综合管理,如何建立和完善适合三峡库区实行更为有效的管理框架和模式等方面的构想。     

人工神经网络在深圳市水库富营养化评价中的应用

对富营养化评价标准进行插值获取大量的样本,建立了基于BP人工神经网络的富营养化评价模型。将模型应用于评价深圳市13座主要水库的富营养化状况,对其成因进行分析,并提出了对策与建议。研究结果表明,石岩水库与深圳水库为轻度富营养化,占评价水库总数的15.4%;西丽水库等11座水库为中营养,占评价水库总数的84.6%。人工神经网络用于建立湖库富营养评价模型是适合的。     

The impact of eutrophication on the biogeochemical cycling of mercury species in a reservoir: a case study from Hongfeng Reservoir, Guizhou, China

The mercury distribution and speciation in the water column were investigated from November 2003 to September 2004. The distribution and concentrations of total mercury (THg) and particulate mercury (PHg) showed that algae had a large capacity to bind mercury in late spring (e.g. in May). It is shown that dissolved gaseous mercury (DGM) concentrations may also be affected by algae activities. The MeHg profile in the water column at a highly eutrophied site in Hongfeng Reservoir demonstrated that most of the MeHg was produced in the hypolimnion, whereas the MeHg profile pattern at another site with less eutrophication indicated that MeHg in water was largely ascribed to release from sediment. In September, the outflow of the reservoir was enriched with MeHg, which was 5.5 times higher than that in the inflows. The discharge of MeHg-concentrated water from the anoxic hypolimnion in the reservoir may pose a risk to downstream fauna.     

丹江口水库典型消落区土壤氮磷赋存形态及释放特征研究

丹江口水库是南水北调中线工程水源地,调水工程使得水库蓄水并带来水库水位上升,新增淹没区不同土地利用类型土壤由于淹没浸泡可能使其中氮磷等营养物释放,对水库水质构成威胁.本文通过采集丹江口水库典型消落区5种土地利用类型(滩地、草地、荒地、耕地、果园)的表层土壤,选用磷形态标准测试方法(SMT)和氮形态分级浸取方法对消落区土壤氮磷赋存形态进行分析,同时进行土壤氮磷释放模拟实验来考察消落区土壤"淹没-落干"过程的氮磷释放特征.结果表明,东库湾消落区土壤磷素主要以钙结合态磷(Ca-P)存在,其占TP比例范围为54.7%~82.0%,平均值为69.1%.滩地、草地、荒地土壤生物可利用性磷(BAP)占TP比例也基本超过30%.土壤有机硫化物结合态氮(OSFN)含量在139.1~195.0 mg·kg-1之间,占TN比例范围为18.8%~27.0%,是土壤可转化态氮(TF-N)中主要的赋存形态.土壤释放模拟实验显示,耕地、果园这两类新增淹没区土壤在受淹后其更易向水体释放磷素,而消落区土壤氮素整体上呈现向水体缓慢释放的规律."淹没-落干"前后滩地、荒地的BAP含量下降超过20%,果园BAP含量也降低了16%,草地和耕地的BAP含量则维持相对稳定."淹水-落干"实验后耕地、果园土壤IEF-N含量分别下降22.6%、34.2%,这两类新增淹没区土壤在调水淹没后可能会向上覆水水体释放氮素.     

三峡水库典型支流不同时期的水质污染特征及其影响因素

为探究三峡水库特殊调度运行模式下支流水质分布特征及其主要影响因素,以库区一级支流香溪河和神农溪为例,于2018年7月（汛期）和10月（蓄水期）现场采样分析,利用水质指数（WQI）法进行水质评估和水质特征分析,并综合三维水动力观测资料、干支流水量交换分析识别水质变化的驱动因素.结果表明：①影响香溪河和神农溪WQI的主要参数为TN、NH₄⁺-N,且两支流WQI在7月为63~69,水质一般;10月为74~82,水质良好.水质在10月显著好于7月（p<0.01）,两支流间的WQI无显著差异（p>0.05）;另外,WQI在中间段要大于近河口和近上游段.②长江干流倒灌水体对支流水质的好坏起主导作用.汛期倒灌强度小但倒灌水体营养盐浓度较大,会增加支流营养盐浓度;蓄水期倒灌强度大但倒灌水体营养盐浓度较小,会稀释支流营养盐浓度.③支流流域面源污染协同加剧支流水质污染.汛期降雨驱动了面源污染的增加,在多因素共同作用下支流库湾TN、NH₄⁺-N在7月的累积量高于10月.研究结果可为当地水环境管理和治理提供方向,丰富大型河道型水库水环境演变相关科学认识.     

丹江口水库迁建区土壤有机氯农药的分布特征及风险评价

利用GC-MS检测了丹江口水库迁建区26个表层土壤样品中的有机氯农药(OCPs),并对其分布特征、组成及来源进行了探讨,评价了OCPs的污染水平和生态风险.结果表明,丹江口水库迁建区土壤OCPs总含量范围为nd～249.37 ng.g-1,平均值为24.82 ng.g-1.其中HCHs与DDTs的含量较高,分别为nd～69.68 ng.g-1和nd～104.53 ng.g-1.土壤中的DDTs含量明显高于HCHs.OCPs可能主要来源于早期残留、大气沉降及近期新的含OCPs物质的输入等.土壤中有机质与OCPs总量之间无显著性相关关系,说明土壤中OCPs含量还受其他因素的影响.与国内其他区域表层土壤相比,丹江口水库迁建区土壤OCPs含量处于中等偏低水平.分析认为,丹江口水库迁建区土壤中有机氯农药风险较低,但局部土壤仍有一定风险.     

密云水库及其流域营养物集成模拟的模型体系研究

近年来由于连年干旱,密云水库面临着严重的水质和水量问题.为实现密云水库及流域的营养物集成模拟和预测,研究开发了以流域非点源模型、水体生态动力学模型和河流模型为基础的,在GIS、RS技术支持下的密云水库水环境模拟预测集成模型.生态动力学模型是由WASP模型和EFDC模型耦合而成,流域非点源模型选用SWAT模型系统,该系统同时包括了污染物在河流中的迁移转化模拟.研究采用马尔科夫链蒙特卡罗法进行参数识别.结果表明,实测水质数据基本位于模拟数据分布众数曲线上下,并基本落入了水质变量模拟分布80%置信度的置信区间内,模拟结果与监测数据匹配较好.说明流域集成模型体系得到了有效识别并能满足实际应用.     

丹江口水库调水前后表层沉积物营养盐和重金属时空变化

旨在探明中线工程调水前后(2011~2016年)丹江口水库表层沉积物中营养盐和重金属的时空分布特征和环境风险,对丹江口水库5个典型生态位点表层沉积物中p H值、有机质(OM)、总磷(TP)、总氮(TN)及铬(Cr)、锰(Mn)、铜(Cu)、锌(Zn)、镉(Cd)和铅(Pb)这6种金属元素的含量及时空变化特征进行研究,同时采用加拿大淡水水生环境沉积物质量指导值(CCME)为标准来进行潜在生态风险评价.结果表明,丹江口水库表层沉积物中OM、TP和TN含量分别为25.85、0.57和1.34 g·kg~(-1);Cr、Mn、Cu、Zn、Cd和Pb这6种重金属的含量分别为57.96、521.78、13.91、195.74、0.37和12.92 mg·kg~(-1),6种重金属的含量除Zn和Cd处于土壤环境质量二级标准,其他重金属元素含量均低于土壤环境质量一级标准.TN、Mn和Zn在调水后呈上升趋势,TP及其余重金属元素在调水后呈下降趋势.除p H值外,丹江口水库表层沉积物营养盐和所测重金属含量在生态空间上分布差异均达到极显著水平(P0.01).沉积物中OM除与TN和Pb呈负相关外,与其他指标均呈正相关性.潜在生态风险评价结果显示,丹江口水库表层沉积物中Cd、Cu和Pb均不会对生物产生不良效应;OM、TN、Cr和Zn为低生态风险;TP介于无生态风险与低生态风险之间;但库心和黑鸡嘴点位Cr、Zn和TN在部分时间有较高生态风险,需引起重视.     

大伙房水库入库河流物理生境评价及其对水质状况的影响

2012年8—9月对大伙房水库入库河流39个河段的物理生境特征和水质状况进行调查,并运用相关分析和冗余分析的方法识别物理生境特征与水质状况的响应关系.研究结果表明,大伙房水库入库河流物理生境质量等级为较好以上的河段占43.6%,一般河段占48.7%,较差河段占5.1%,物理生境质量好的河段主要位于浑河上游地区,质量较差的河段主要位于大伙房水库周边地区.大伙房水库入库河流总磷(TP)、氨氮(NH+4-N)、总氮(TN)多符合国家Ⅱ类地表水环境标准,五日生化需氧量(BOD5)和化学耗氧量(CODCr)较高,部分点位超过了国家Ⅲ类地表水环境标准.大伙房水库入库河流物理生境特征与水质状况显著相关,物理生境综合评价指数与水体中TP、NH+4-N、溶解性固体总量(TDS)、电导率和硅酸盐呈显著负相关.物理生境指标中人类活动、土地利用方式、植被多样性和栖境复杂性对水质影响较大,在流域水生态管理中应以减少人为活动干扰、合理配置土地类型、控制农业面源污染和恢复自然植被为主要对策.