水质酸化对水生生物影响的研究

通过人工模拟试验,评价了水体酸化对不同营养级水生生物的影响.结果表明,不同营养级水生生物忍耐pH的阈限为5.0—5.5.     

《Ambio》专刊<酸化水体的生物恢复--北方湖泊恢复研究>前言

20世纪70和80年代,"酸雨"成为一个主要公共政策问题.在加拿大和北欧的斯堪的纳维亚半岛的酸化水体中,生物群落及生境遭到频繁破坏,诸如土著鲑鱼和鳟鱼种群受损乃至灭绝的现象屡见不鲜.     

酸雨,水体酸化及其对水生生物的影响

我国酸雨南重北轻，呈区域分布和硫酸型特征。川、黔、湘、赣、桂和粤等省、区的局部地带酸雨ｐＨ低于４．５，接近国外重酸雨水平。重庆市郊（缙云山、南山）已发现酸化水体和酸敏感水体。酸化对各营养级水生生物的生长繁殖、生物多样性和水体生产力造成危害，破坏水体的生态平衡。如果燃煤的脱硫防尘等环保措施不力，我国酸雨与水体酸化的发展趋势十分严峻。     

湖泊酸化的可逆性能力

据瑞典科学家Curt Forberg等报道,瑞典西部许多湖泊在七十年代中期酸化到最大值,硫酸盐浓度上升到270—290μeq/L,而pH值降低到4.4—4.5。1977年这种趋势反过来,观察到的硫酸盐和氢离子的浓度却降低了。 这种局部改善pH值不超过0.3到0.4,其主要原因是硫酸盐的湿沉降物减少了,在瑞典西部气象采样点Bohus Malmon大约减少了20％。同硫酸盐湿沉降物形成对比的是氢离子湿沉降物反而增加了,这可能是氮氧化物排放增加所致。 有几个湖泊发现硫酸盐减少40—100μeq/1。当     

磷酸盐肥料可使湖泊酸化逆转

磷酸盐肥料可使湖泊酸化逆转英国的研究人员表明在酸性湖泊中加入少量磷酸盐肥料可增加生物产率，并使湖泊ｐＨ回到酸化前水平。Ｌａｎｃａｓｔｅｒ大学环境科学教授ＷｉｌｌｉａｍＤａｖｉｓｏｎ和博士生ＮｅｉｌＪ．Ａ．Ｅｄｗａｒｄｓ以及设在Ａｍｂｌｅｓｉｄｅ的淡水...     

美湖泊酸化已达到稳定状态

美国全国酸沉降评价组织预测,空气污染的现状,将不会引起水生动植物系统、庄稼或森林的突然变化。该组织在1987年9月16日发布的报告中提出了一个理论,即酸化的湖泊和河流达到了稳定状态,增加的酸雨,不会引起进一步的危害。该报告还说,除了东南部以外,美国大多数的水域已达到这种稳定状态。该报     

利用石灰石防治湖泊水体的酸化

英国韦耳什(Welsh)水管理局最近进行了一项保护湖泊水质的科研课题:对威尔士(Wales)西部两个湖泊的水体,利用石灰石处理以防治其酸化现象,并得到显著效果 这两个湖泊的水体,原来的pH值在4.2和4.8:经处理后于1985年4月其最大值分别提高到6.9和7.0,接近于中性 湖水各项质量的变化趋向也大致同预期的一样:虽然其中一个湖的水体,再酸化现象比预计的稍快一些。     

利用水生维管束植物监测湖泊水质

水生维管束植物对水域环境有极大的依赖性,同时,它们对水环境的适应又有一定的局限性,它们的生态分布受一定的生活条件制约,在不同地带的水域往往具有各自的代表种和特有类群,可以反映出各个地带的植物区系特点和水域条件。利用水生维管束植物的这一特性可以摸索出监测、评价湖泊水质的方法法和指标。本文就洱海水质及水生维管束植物的调查研究,探讨利用水生维管束植物监测我省     

恢复湖泊的正常生态系统

由外部污染源来的超负荷营养份,经常会引起湖泊的长期富营养化问题。即使外来的过量营养份减少到正常水平,湖泊底泥中所富集的内部负荷还会继续起着有害的作用。因此,恢复湖泊正常的生态系统,     

水生生物污水处理技术

本文分别介绍了利用水生动物、水生植物和微生物治理水污染的原理、实验研究和工业应用情况.     

对瑞典酸化生态系统恢复的模拟

动态模型可以弥补已有的观测的时间序列资料的不足,以及用拟森林及湖泊生态系统过去和未来化学变化的静态临界负荷计算的缺陷.     

水生生物对三唑磷的物种敏感度分布研究

针对水环境中日益严重的有机磷农药污染问题,选择广泛使用的三唑磷作为研究对象,利用其对水生生态系统中不同营养层次生物物种的半数效应浓度(median effective concentration, EC₅₀),建立了基于对数-逻辑斯蒂分布的水生生物物种敏感度分布(species sensitivity distribution, SSD)模型,并采用概率图和吻合度检验方法对该模型进行了检验和评价.结果表明,水生生物对三唑磷的 SSD 服从对数-逻辑斯蒂分布,其参数为 α=-0.4788±0.2381,β=0.7546±0.1078.基于该 SSD 模型,获得三唑磷的 5% 危害浓度(hazardous concentration for 5% of the species, HC₅)值为 1.992×10^-3 mg/L,并推导出三唑磷的最大浓度基准值(criteria maximum concentration, CMC)值为 9.96×10^-4 mg/L.对 HC₅、CMC 与单一物种的安全浓度的比较研究指出,基于 SSD 方法制定环境质量标准更为严格,也更接近于真实的生态环境.另外,根据渤海莱州湾海域中三唑磷的监测数据,预测了其对物种的潜在影响比例(potentially affected fraction, PAF)为 0.36%,对该水域生态环境的影响处于较低风险水平.     

探索挪威西部奈于斯特流域酸化的复原

使用一种新方法-多余度分析(RDA),检查了是否挪威西部奈于斯特流域酸化的化学复原在大型底栖动物群落结构中产生了可测的复原.RDA结果与基于使用高度专门化和区域化界定的生物酸度指数测得的变化的复原测量值作了比较.我们发现,在1989～1998年期间,奈于斯特流域生物复原即开始出现.复原是在奈于斯特河上游及其各支流发生的.多变量方法已证明是酸度指数方法的一种补充,将两者结合使用能够得到大量的生物信息.RDA方法是一种保守的方法,即不会过高地估计生物复原,而且不像酸度指数,从地理上来说不会受到约束.我们还发现,一些季节性气候因素强烈地影响着底栖生物群落,可能引起对生物复原过程检测的混淆.     

淡水水生生物对阿特拉津除草剂的敏感度

针对水环境中普遍存在的农药污染问题,以阿特拉津除草剂作为研究对象,梳理、整合阿特拉津对水生生态系统中不同营养级水生生物的急、慢性毒性数据,构建了基于对数-逻辑斯蒂分布的水生生物物种敏感度分布模型,分析并对比了阿特拉津对不同类群和不同区系水生生物急慢性毒性敏感度差异. 结果表明,水生动物和植物、无脊椎动物(包括甲壳类、昆虫类、软体动物和蠕虫类)和脊椎动物(包括鱼类和两栖类动物)对阿特拉津敏感度均存在显著差异. 分析了阿特拉津对不同类群水生生物的HC₅(5%危险浓度)值,其中对水生动物和植物的急性毒性HC₅值分别为4257.94和12.55μg/L,慢性毒性的HC₅值分别为2.47和1.95μg/L;对水生脊椎动物和无脊椎动物的HC₅值分别为7490.31和1611.76μg/L;对甲壳类和鱼类的HC₅值分别为1201.16和6639.90μg/L. 在保护95%的物种水平下,不同类群试验生物对阿特拉津的敏感度排序为水生植物>水生动物、水生无脊椎动物>水生脊椎动物、甲壳类动物>鱼类. 从统计学角度分析,中国水生动物与北美水生动物对阿特拉津的敏感度差异不显著. 但是,中美两国间相对特有水生动物物种对阿特拉津的敏感度存在一定的差异.      

欧洲地表酸化水体恢复--未来展望

到目前为止,有关欧洲地表酸化水体大范围化学恢复的文献层出不穷,而有关生物恢复的报道并不多见.建立在现今欧洲排放减少计划之上的模型研究表明,化学恢复仍将继续.而影响恢复进程的诸多不确定性因素主要包括:未来生态系统内氮的可能行为和气候变化的影响.下列4个与气候变化相关的因子可能对未来恢复进程产生影响:①海水盐分入侵事件爆发频率和强度增加;②干旱发生频率和强度上升;③有机碳交换周期加快;④硝化作用增强.目前降低水体酸化程度的国际性协作是成功的,但是未来还有大量问题需要解决,也会遇到许多困难.对未来硫、氮排放减少后以及气候变化背景下酸化地表水体的水化学和水生生物变化需要继续监测.     

太湖生物区系研究及与北美五大湖的比较

研究太湖水生生物区系特征,分析各类生物区系的变化及其原因,并与北美五大湖相应的水生生物区系进行了比较. 结果表明:太湖共有水生生物146科442种,其中鱼类25科107种,占24.2%; 底栖动物21科66种,占14.9%; 浮游动物37科103种,占23.3%; 浮游植物29科81种,占18.3%; 水生植物34科85种,占19.2%. 总体上太湖各类水生生物的种数和科数差别都不大,鱼类和浮游动物稍多. 北美五大湖各类水生生物的种数分别为鱼类134种、底栖动物165种、浮游动物132种以及浮游植物1 456种,除浮游植物种类较多外,其他3类水生生物的种数与太湖大致相当. 五大湖鱼类以鲑科和鲤科鱼类为主体,分别占鱼类总数的18.7%和20.1%,其中除伊利湖外其他4个湖都是鲑科占优势; 太湖鱼类以鲤科为主体,占鱼类总数的56.1%,这是太湖鱼类区系的主要特征,也是我国淡水鱼类的主要特征,所以鲤科是我国水质基准推导的优先选择物种. 太湖和五大湖中鱼类、底栖动物和浮游动物3类生物所占比例差别不大.      

水解(酸化)处理水产品废水的生物降解动力学研究

对水解(酸化)反应器处理水产品加工废水进行了试验研究，研究结果表明，在水温为20℃左右、进水COD为1100mg／L左右、水力停留时间大于2h的条件下，无需曝气作用，水解(酸化)反应器对水产品加工废水中COD的去除率大于40％。水产品加工废水具有较好的可生化性，水解(酸化)反应器对该废水可生化性能的改善作用不明显。利用Eckenfelder生物滤池数学模式对水解(酸化)反应器进行了分析，得到了水解(酸化)反应器处理水产品加工废水的生物处理动力学方程：Sc／SD=e^-0.23D/L^0.24。     

加拿大安大略省基拉尼湖酸化恢复的动态模拟

20世纪的大部分时间里,由于附近的萨德伯里冶炼厂的硫排放,致使基拉尼省立公园内湖泊的酸性物质沉降一直处于较高的水平.目前,这个大型点源的硫排放量已降到上世纪60年代的10%左右.由于排放量减少,基拉尼湖的水质已发生了很大的变化,尤其是硫、铝和钙的浓度明显降低.本文在对基拉尼公园3个湖泊的酸化研究中,采用了动态酸化模型(MAGIC).这3个湖泊各自具有不同的缓冲能力和响应时间,代表了快速、中速和慢速酸化恢复的3种情况.经过对模型校正,使其与现场观测数据相匹配,并针对未来硫沉积减少的4种情况进行了酸化恢复预测.结果表明基拉尼湖的水质还有很大的改善潜力.不同湖泊的恢复时间差异很大.对于响应最慢的湖泊,在沉积量减少后,物质的组成和化学性质的稳定可能需要几十年时间.