杭州西湖北里湖沉积物氮磷内源静态释放的季节变化及通量估算

通过采集北里湖不同季节的柱状芯样,在实验室静态模拟沉积物氨氮(NH+4-N)和可溶解性磷酸盐(PO3-4-P)的释放,同时研究了沉积物间隙水中NH+4-N及PO3-4-P的垂直分布特征.结果表明,沉积物间隙水NH+4-N随深度的增加有上升的趋势,PO3-4-P随深度的增加呈先升后降的趋势.氮、磷营养盐在沉积物—水界面均存在浓度梯度,表明存在自间隙水向上覆水扩散的趋势.沉积物NH+4-N在春季、夏季、秋季、冬季的释放速率分别为0.074 mg·m-2· d-1、0.340mg· m-2· d-1、0.087 mg· m-2· d-1、0.0004 mg·m-2·d-1,pO3-4-P的释放速率则分别为0.340 mg·m-2·d-1、0.518 mg·m-2·d-1、0.094 mg·m-2·d-1、-0.037 mg· m-2·d-1.不同采样点表现出明显的季节和空间差异性,释放速率表现为夏季＞春季、秋季＞冬季.根据静态模拟出的不同季节下内源氮、磷释放速率计算,全湖内源氮、磷营养盐的贡献分别为0.0037、0.0057t/a.该研究可为北里湖富营养化及内源污染的治理提供基础数据.     

贵州草海沉积物重金属时空分布特征与生态风险评价

在草海选取代表性点位采集表层沉积物和沉积物柱芯,测定沉积物Cr、Ni、Cd、Co、Pb、Zn和Sb等重金属含量,研究草海沉积物重金属时空变化特征、来源及潜在生态危害。结果表明:草海表层沉积物中Cd、Pb、Zn和Sb在湖泊北部、湖心及西南湖区含量较高,且由北向西南方向呈扇形分布,主要来源于周边矿产资源的开发;Cr、Ni和Co在湖泊最西端区域含量较高,主要受城镇生产生活污水排放影响;草海沉积物中Cd和Sb污染最严重,其地质累积指数分别为1.50~4.62(平均值3.10)和1.63~3.45(平均值2.61);潜在生态危害指数显示,草海沉积物Cd的生态风险较高,且湖心区域最严重。草海沉积物柱芯中重金属的垂直剖面分布正好对应了草海流域的矿产开采历史。尽管流域矿产资源开采活动已经停止,但以往矿产资源开采及冶炼过程中产生的重金属仍是目前草海重金属污染的主要来源。因此,应制定合理措施,严格控制重金属污染来源,并建立有效的沉积物重金属污染治理措施,恢复草海生态环境。     

贵州草海水生植物汞分布及其对沉积物汞的响应

以国家自然保护区草海湿地为研究对象,采集草海湖中深水区和湖边浅水区生长的主要优势植物,测定其汞和甲基汞,探讨水生植物汞和甲基汞分布特征及其对沉积物汞的响应,并评估其面临的汞污染风险。结果表明:水生植物总汞含量为5.18~40.06 ng·g-1(均值12.78 ng·g-1),与其他自然保护区报道的植物汞含量相当,其中茎叶汞含量平均值较高的有空心莲子草、小茨藻、水蓼等。水生植物甲基汞含量为0.04~2.47 ng·g-1(均值0.34 ng·g-1),其中茎叶甲基汞含量与总汞呈显著正相关性(r=0.38,n=46,P0.01)。湖边浅水区沉水植物中总汞和甲基汞平均含量均明显高于湖中深水区相同种类的植物,与沉积物中甲基汞浓度的空间分布特征一致,但与沉积物总汞空间分布特征相反,表明湖边浅水区沉积物汞的甲基化程度、生物可利用性都明显高于湖中深水区。不同采样点沉积物有机质的含量差异以及浅水区沉积物存在的干湿交替可能导致了湖中湖边植物汞和甲基汞含量的明显差异,其具体影响机制还需进一步深入研究。     

贵州草海岩溶湿地水体不同形态氮的时空分布特征

为揭示贵州草海岩溶湿地水体中不同形态氮时空分布特征及其变化规律,通过网格布点法采集了该湿地丰、枯水期表层水,并对其不同形态溶解性氮含量进行了测定,运用ArcGIS统计模块分析了草海不同形态氮的时空分布特征,并分析了各形态氮与环境因子之间的相关性.结果表明:草海水体丰、枯水期TN的平均含量分别为(0.96±0.52)、(...     

太湖春季沉积物间隙水中磷的分布特征及界面释放的影响

通过对太湖春季不同湖区水体和沉积物间隙水中磷的分布特征研究,探讨了间隙水中磷的释放对上覆水环境的影响。结果表明,颗粒态磷(PP)和溶解态有机磷(DOP)是太湖水体中主要的磷形态,占总磷的58%～95%。不同湖区沉积物间隙水磷的剖面变化可能与生态特征及水动力引起的沉积物-水界面的扰动强度密切相关。湖心和西部沿岸沉积物扰动强烈,致使间隙水中磷含量向上逐渐降底,而梅梁湾和贡湖间隙水磷的垂向变化不大。东太湖和竺山湖沉积物界面间隙水中磷含量偏高,可能是由于表层沉积物的有氧环境使Fe2+被氧化固定下来,并促进了总磷(TP)和溶解态活性磷(DRP)的扩散释放。总体而言,间隙水中各形态磷具有向上覆水体释放的趋势,其中DRP的扩散潜力最大,竺山湖沉积物-水界面DRP扩散通量高达11.42mg.m-2.d-1,表明春季浮游植物的复苏生长对DRP的迫切需求。     

贵州草海水生植物多样性及群落演替

在2016年调查基础上, 结合已有资料, 研究草海水生植物多样性、群落特征、水生植被分布现状及群落演替规律, 探讨驱动水生植物群落演替的主导因素。结果显示, 草海现有水生植物67种, 隶属28科40属, 水生植物优势群落22个。与1983年相比, 草海水生植物无论是在优势种还是优势群落上均发生了很大变化, 挺水植物群落组成由1983年以莎草科植物为主演变为现在以禾本科植物为主, 入侵植物空心莲子草(Alternanthera philoxeroides)在草海环湖消涨区、航道、码头等地已形成入侵趋势, 部分区域种群密度可达70株/m2。草海水生植物生物量30年来呈上升趋势, 2016年各类型水生植物的总生物量是1983年的4.1倍。相关资料表明, 人类活动、鸟类迁徙、水土流失、水体富营养化、外来入侵物种都对草海水生植物多样性和群落演替具有一定影响。     

贵州阿哈水库不同季节水体和沉积物重金属分布特征及污染评价

探讨湖库不同季节水体和沉积物中重金属的分布特征并对其进行污染评价,有助于深入理解湖库环境重金属污染的时空动态演化及其环境效应.对贵州阿哈水库不同季节水体和沉积物中8种重金属的深度分布特征及其污染评价进行了分析.阿哈水库水体重金属含量排序为Ni＞As＞Zn＞Cu＞Cr＞Co＞Pb＞Cd.夏秋季节缺氧的底层水体重金属含量增...     

武汉南湖沉积物中水生植物残体及其氮磷分布

对武汉市南湖5个采样点30 cm沉积物柱样中水生植物残体的含量、植物残体的总氮和总磷量进行了研究.结果表明,在南湖中水生植物残体具有较大的沉积量,是一个重要的N、P库;不同采样点之间,水生植物残体的含量有着较大的差异性.在水生植物残体的TN和TP的垂向分布上,0～5cm段TN为20.230 mg·g-1, 25～30 cm段TN为 20.613 mg·g-1,检测TN 与沉积深度的相关系数为0.5851,P＞P 0.05,两者相关不显著;0～5cm 段的TP为2.546 mg·g-1 ,25～30 cm段的TP为 0.634 mg·g-1,上下相差4倍,TP 与沉积深度的相关系数为-0.9507(P＜P 0.01),说明两者呈紧密负相关,即沉积年代越早,TP值越低;沉积年代越晚,TP值越高,这与南湖的富营养化过程是一致的.研究表明,湖泊沉积物中的水生植物残体可作为湖泊富营养化过程的一种新的证据材料,其TP值可以作为一个环境变化的指标,对研究长江中下游浅水湖泊的富营养化过程具有参考意义.     

乌梁素海全季不同形态氮磷及浮游植物分布特征

为监测乌梁素海全季不同形态氮磷及浮游植物分布特征, 研究了乌梁素海2016年4—11月和2017年1月的不同形态氮磷和藻类的浓度变化。实验结果表明: 总氮浓度秋季最高, 总磷浓度冬季最高, 应加强对河套灌区农事行为的管理以减少氮磷等营养盐排入; 对乌梁素海12个监测点浮游植物镜检知共监测到浮游植物6门69属, 全年以硅藻、绿藻种群占优势; 乌梁素海各采样点浮游植物丰度在6.88×107—96.66×107 cell•L -1间变化, 浮游植物各种群丰度表现为春冬季低, 夏秋季高; 空间采样点丰度值由大到小顺序为南部明水区和出水口、N13（芦苇区）、进水口附近点位和Q10（旅游区）。掌握全季不同形态氮磷及浮游植物分布特征对各季度有针对性地治理湖泊水体意义重大, 为乌梁素海以及寒区富营养化湖泊的进一步修复提供理论支持与参考。     

池塘内循环流水养殖模式对养殖塘上覆水-沉积物-间隙水磷时空分布特征及释放通量的影响

为了揭示池塘内循环流水养殖模式(Inner-circulation Pond Aquaculture, IPA)上覆水-沉积物-间隙水不同磷形态时空分布特征,探讨沉积物-水界面磷的释放通量及其主要影响因素,在IPA一条水槽前后端设置6个采样点,共设置4条,同时对常规传统池塘(Usual Pond Aquaculture, UPA)设置5个采样点,采用SMT(磷形态标准测试程序)法测量沉积物中磷的形态组成,对上覆水-沉积物-间隙水磷时空分布特征进行了分析,统计了磷释放通量及主要影响环境因子的关系。结果表明:(1)从整体上, IPA上覆水及间隙水中不同形态磷含量低于UPA,且IPA水体磷空间分布差异较大,水槽后端沉积物向上覆水释放,水槽前端则表现为上覆水向沉积物汇集;(2)在养殖中后期,空间上, IPA水槽后端沉积物不同磷形态随着距离增加逐渐降低,且均低于UPA;时间上,2种模式TP、IP、OP和Fe/Al-P随着养殖的进行而显著增加, Ca-P呈先降低后增加的趋势;(3)UPA基本表现为沉积物对磷的吸收,而IPA磷释放通量时空差异较大,养殖初期,水槽前端表现对磷的吸收,水槽后端10 m内...     

东江沉积物重金属分布特征及污染评价

采用ICP-MS对东江河流沉积物中的重金属进行分析,发现东江沉积物中Cu、Zn、Cd、Hg等重金属呈现相同的变化特点,高值区和低值区基本一致.东江流域沉积物的重金属污染物主要是Cu、Zn、Cd、Hg、Pb,其平均含量分别为157.29、213.21、0.98、0.42、50.77mg·kg-1,均高于中国大陆沉积物背景值.地累积指数法和Hakanson潜在生态危害指数法对东江流域沉积物污染程度和生态危害程度的评价结果显示,东江沉积物中地累积指数从大到小的顺序为Cd、Cu、Zn、Hg、Pb;从总的污染程度来看,东江沉积物中各重金属对生态风险影响程度从大到小的顺序为Hg、Cd、Cu、Pb、Zn;从总的生态风险指数上看,整个东江流域除处于上游的河源市段生态风险低外,处于中游的惠州段生态风险为"较高",处于下游的东莞段生态风险为"极高".     

城市绿地碳储量估算及空间分布特征

提高城市绿地碳储存能力对于降低城市CO₂、缓解气候变化压力具有重要意义。本研究利用样地实测调查与遥感技术相结合的方法,建立了沈阳城市绿地地上碳储量(aboveground carbon,AGC)估算模型,估算了沈阳三环内城市建成区的绿地AGC储量,分析其空间分布特点,并提出城市绿地碳储量提升策略。结果表明:沈阳城市绿地AGC总量为1.437 Tg,碳密度为31.73 t·hm^-2;其空间分布呈现城市东部高于城市西部,从三环区域向城市中心递减的趋势;沈阳市各用地类型中绿地AGC和碳密度差异显著,AGC分布最高和最低的用地分别为居住用地和区域交通用地(34.2×10⁴t,2.57×10⁴t);碳密度最高和最低的用地分别为农林用地和居住用地(75.40 t·hm^-2,21.54 t·hm^-2);提升沈阳城市绿地覆盖度和增大乔木胸径能有效提高城市植被碳储存能力,对沈阳整个城市绿地的低覆盖区域和居住用地绿地的低中覆盖区域进行覆盖等级提升,分别能够提高沈阳城市AGC ...     

光裸方格星虫生物扰动对沉积物氮磷物质释放的影响

通过测定养殖箱内(24 cm×17 cm×16 cm))的沉积物管道数量和水体氮磷指标, 研究方格星虫生物扰动对沉积物氮磷物质释放和表层物质迁移的影响。养殖箱底部铺设粗沙(3200 g, 有机质含量27.6 mg·g–1), 上层为细沙(2200 g, 有机质含量11.0 mg·g–1), 星虫密度分别为0条·箱–1(T0))、1条·箱–1(T1))、2条·箱–1(T2))和4条·箱–1(T4)), 各组均设4个重复, 实验时间为11 d。数据显示: 1)方格星虫组沉积物侧面和底部的管道数量增加, 并且表层细沙向下迁移, 方格星虫密度越大, 管道数量越多。实验期间水体悬浮颗粒物无明显变化(P>0.05)), 且处理组之间亦无显著差异(P>0.05)), 表明方格星虫扰动对表层沉积物的再悬浮作用无明显影响。2)实验前3天水体中的亚硝态氮、硝态氮、氨氮和总无机氮均无明显增加, 而在第4天亚硝态氮、硝态氮、总无机氮表现增加趋势, 并且星虫密度越大含量越高(P<0.05))。实验期间, 各组活性磷含量呈现下降趋势, 并且T0组平均含量低于其他三组。结果表明, 底层有机质含量高于表层时, 方格星虫生物扰动可以促进底层含氮物质的释放, 并且密度越大促氮释放作用越明显; 方格星虫对沉积物含磷物质的释放影响较小, 可能与其含量较低和转化过程有关。     

利用苔藓植物监测分析贵州草海的重金属大气沉降特征

贵州草海是典型的高原湿地生态系统,对调节区域气候、维持生态平衡起着重要的作用,研究大气沉降重金属通量及污染特征,对于草海湿地的稳定性与可持续发展具有深远意义。为分析贵州草海的重金属大气沉降特征,该研究利用苔藓植物对重金属的敏感性与耐受性作为生物监测指示植物,运用苔袋法(MossBag)监测贵州草海高原湿地系统湖泊大气沉降重金属污染状况,测定其中Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、As、Hg七种重金属,用ICP-MS以及原子荧光检测了这七种元素含量,计算沉降通量,并利用主成分分析及相关性分析解析污染特征与来源,用地积累污染指数法对其数据进行评价分析。结果表明:草海各元素大气沉降通量存在明显的差异,Cu和Zn元素沉降通量远高于其他元素,达到21.43μg·m^-2·d^-1和102.82μg·m^-2·d^-1,占总沉降比重大。相关系分析表明,Cu与Zn、As与Cr、Cd与Pb表现出正相关关系,表明它们有相同来源,其他元素之间的相关性表现不显著。运用地累积指数法判断,七种重金属均属于严重污染,其中Cd尤为严重。根据重...     

贵州草海后生浮游动物群落季节动态特征及与环境因子的关系

为研究草海后生浮游动物群落动态特征及与环境因子的关系, 于 2016 年 10 月和 2017 年 1 月、4 月、7 月对 草海后生浮游动物群落进行四次生态调查, 并运用非度量多维尺度分析(Non-metric multidimensional scaling analysis, NMDS)、冗余分析(Redundancy analysis, RDA)对后生浮游动物群落结构进行了研究。共鉴定出后生浮游动物 45 种, 以轮虫种类为主(32 种)。后生浮游动物丰度的季节性差异显著, 春季最高(5287 ind.·L-1), 冬季最低(73.20 ind.·L-1); 生物量的季节性差异显著, 春季最高(18.30 mg·L-1), 夏季最低(1.50 mg·L-1)。螺形龟甲轮虫(Keratella cochlearis)、矩形龟甲轮虫(K. quadrala)、萼花臂尾轮虫(Brachionus calyciflorus)为主要优势种。春季、夏季均以螺形龟甲轮虫为优势种类; 秋季、冬季没有明显的优势种。通过非度量多维尺度分析获得样品的空间定位点图, 四季分明, 反映出群落结构的水文季节性特征。冗余分析(RDA)表明, 水温(Water temperature, WT)、透明度(Secchi disk depth, SD)是影响草海后生浮游动物群落结构的关键因子, 营养盐、pH、叶绿素 a(Chlorophyll-a, Chl a)是影响草海后生浮游动物群落结构的重要因素。     

密云水库沉积物磷形态分布特征

沉积物中磷的形态是影响沉积物-水界面磷交换过程重要的因素。本文采用连续提取法对密云水库白河库区沉积物基本特性和磷形态特征进行了分析。结果表明:密云水库白河库区总磷含量为505.11~829.56 mg·kg~(-1),各形态磷含量从高到低排序为HCl-PBD-PNaOH-PNH_4Cl-P;HCl-P和BD-P是密云水库沉积物磷的主要形态,两者在沉积物磷中所占比例为53%~80%;在空间分布上,总体表现为深水区及白河与潮河之间的过渡区域总磷含量较高,可能与该区域沉积物粒径较小有关;根据上覆水与间隙水之间的总磷浓度梯度,可判断出,入库(套里)及过渡区(库北)沉积物表现为源,释放总磷到水体中,而其他地方则表现为汇,这是由沉积物磷形态组成和上覆水溶解氧和温度共同作用的结果;2013年沉积物各形态磷形态含量比2002年均有所下降,表明密云水库上游综合整治措施初显成效。     

赣江上游沉积物重金属空间分布及污染特征

为了解赣江上游表层沉积物重金属污染特征,采集赣江上游38个样品,采用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS,Agilent 8800)分析沉积物中重金属含量,结合内梅罗综合污染指数法、地累积指数法、主成分分析及沉积物质量基准等研究赣江上游沉积物中重金属污染程度,分析污染物可能的来源及评价其存在的生态风险。结果表明:赣江上游沉积物中W、Cr、Mn、Cu、Zn、As、Cd、Hg、Pb等9种重金属的平均含量分别为12.30、4.40、999.84、9.72、293.81、47.66、2.85、1.34、63.68 mg·kg-1;除Cr和Cu外,其余7种重金属的平均值均超过江西省土壤背景值。内梅罗综合污染评价表明,赣江上游表层沉积物中47.37%的采样点呈严重污染,28.95%采样点污染明显,其中污染程度章水段>桃江段>贡江段;地积累指数法显示,Mn、As、W、Pb呈轻度污染,Cd和Hg呈中度或偏重度污染;主成分分析显示,As、W、Hg、Pb具有相似的污染源,Cr和Mn具有相似的污染源;沉积物质量基准分析表明,对底栖生物可能产生毒性效应的重金属主要是Cd和Hg,主要分布在章水段和桃...     

赣江上游沉积物重金属空间分布及污染特征

为了解赣江上游表层沉积物重金属污染特征,采集赣江上游38个样品,采用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS,Agilent 8800)分析沉积物中重金属含量,结合内梅罗综合污染指数法、地累积指数法、主成分分析及沉积物质量基准等研究赣江上游沉积物中重金属污染程度,分析污染物可能的来源及评价其存在的生态风险。结果表明:赣江上游沉积物中W、Cr、Mn、Cu、Zn、As、Cd、Hg、Pb等9种重金属的平均含量分别为12.30、4.40、999.84、9.72、293.81、47.66、2.85、1.34、63.68 mg·kg-1;除Cr和Cu外,其余7种重金属的平均值均超过江西省土壤背景值。内梅罗综合污染评价表明,赣江上游表层沉积物中47.37%的采样点呈严重污染,28.95%采样点污染明显,其中污染程度章水段桃江段贡江段;地积累指数法显示,Mn、As、W、Pb呈轻度污染,Cd和Hg呈中度或偏重度污染;主成分分析显示,As、W、Hg、Pb具有相似的污染源,Cr和Mn具有相似的污染源;沉积物质量基准分析表明,对底栖生物可能产生毒性效应的重金属主要是Cd和Hg,主要分布在章水段和桃江段。     

阿哈水库沉积物总汞及甲基汞分布特征

为弄清阿哈水库沉积物是否受到历史矿山废水输入对沉积物总汞及甲基汞垂直分布的影响,对沉积物总汞及甲基汞的含量和其垂直分布特征进行了研究.结果表明,阿哈水库沉积物总汞含量变化范围为160～252 ng·g-1,平均为210 ng·g-1,明显高于其他未受到污染的水库沉积物.沉积物中总汞含量随沉积物深度增加呈增加趋势,与其沉积环境有关.沉积物中甲基汞含量变化范围为0.2～7.2 ng·g-1,平均为1.8 ng·g-1,丰水期甲基汞含量随深度增加逐渐下降,且沉积物表层甲基汞含量显著高于枯水期,与丰水期表层有机物的增加和厌氧环境有关.     

底泥微生物活性对蓝藻水华水柱及沉积物间隙水氮磷分布的影响

比较研究了蓝藻水华暴发水体与无蓝藻水华暴发水体的沉积物间隙水NH₄⁺-N、NO₃^--N和。PO₄^3--P的垂向分布特征和表层沉积物的微生物活性(FDA)、碱性磷酸酶活性(APA),并对它们的相互关系进行了统计分析。结果表明,NH₄⁺-N含量在两类水体中,都呈现出表层水<底层水<间隙水的趋势,表明其有从沉积物向上覆水体扩散的风险;而PO₄^3--P、NO₃^--N浓度则呈现表层水>底层水>间隙水的趋势;沉积物有机质(LOI)、APA和FDA活性也都随着深度增加而逐渐降低。APA与FDA活性之间相关性极显著,暗示碱性磷酸酶的分泌主要受微生物活性的影响。间隙水NH₄⁺-N含量与表层10cm内底泥的APA和FDA活性具有极显著正相关性(a=0.01),表明在厌氧环境中,微生物对氮素的分解和矿化作用主要受二者活性影响。