乌梁素海沉积物分布特征

乌梁素海,地理坐标为40°36′—41°03′N,108°43′—108°57′E,形似一瓣桔,被芦苇和香蒲分割成大小不一的几个水域;湖区呈南北长,东西窄的狭长形态,南北长50 km,东西宽20 km,水域平均水深为1.5 m左右,最大水深2.5 m左右,是中国八大淡水湖之一,现有水域面积285．38km＾2。     

乌梁素海沉积物中重金属形态分布特征及污染状况评价

以乌梁素海沉积物中重金属为研究对象,对9个采样点的表层沉积物中Cu、Zn、Pb、Cd、Cr、Hg和As7种重金属总量和各形态进行了测定;并采用潜在生态危害评价方法对重金属总量和各形态进行污染评价.结果表明,重金属总量中Hg在全湖的潜在生态危害参数Eir(Eir=215.04)处于高潜在生态风险,全湖生态风险性综合指数RI为294.60,虽然处于中潜在生态风险,但是其值接近较高潜在生态风险.不同形态重金属中除残渣态(B4)以外,(B1+B2+B3)3种重金属形态之和在全湖的潜在生态风险性综合指数RI为122.34,处于低潜在生态风险,其中重金属Hg(Eir=92.20)的污染最为突出,应引起高度重视.     

乌梁素海沉积物重金属生物活性及环境污染评估

为阐明乌梁素海沉积物重金属生物活性及理化性质对重金属形态变化的影响,对湖泊重金属污染修复治理方面提供科学依据,2011年1月在乌梁素海9个站点采集表层沉积物样品,采用改进BCR逐级提取法分析Cu、Zn、Pb、Cr、Cd、Hg、As等7种重金属元素的形态,利用活性系数与迁移系数对重金属生物活性进行研究;结合沉积物理化性质,系统探讨影响重金属化学形态与生物活性的因素;应用次生相与原生相比值法,从重金属形态学角度对沉积物重金属状况进行评估.结果表明,(1)沉积物中重金属活性系数的大小顺序为 Cd>Hg>Zn>Cu>Pb >As>Cr;重金属的迁移系数为 Cd>Hg>Zn>Cu>As>Pb>Cr.(2)沉积物物理化学性质和重金属总量对各种化学形态重金属含量影响程度明显不同.重金属总量对残渣态影响较大;pH对酸可提取态、有机物和硫化物结合态影响较大;有机质与酸可提取态、有机物和硫化物结合态有较大相关性;盐度与酸可提取态、有机物和硫化物结合态有一定的相关性.总氮、总磷与有机物和硫化物结合态有一定的相关性.(3)从重金属形态角度评价,7种重金属除Cd外,污染程度并不大,全湖KRSP的平均值大小顺序为Cd(1.66)>Cu(0.84)>Hg(0.72)>Zn(0.42)>Cr(0.15)>Pb(0.14)>As(0.06).结合总量、生物可利用性与形态学评价,乌梁素海重金属 Cd 是生物活性最强、污染最严重的金属,Hg污染次之,应该对Cd与Hg给予特别关注.     

乌梁素海底泥处置区小洼区水质及浮游动植物变化分析

为掌握乌梁素海底泥处置示范区小洼区工程运行后的水质及水生动植物群落结构变化特征,于2021年9月对小洼区的治理区、非治理区,以及八、九排干湿地的水质、浮游植物、浮游动物进行检测,分析了水质、浮游动植物群落结构特征及优势种变化情况。结果表明,水质除TN外,均满足《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)Ⅲ类水标准。水质存在显著空间差异,表现为治理区水质优于非治理区及排干湿地区。检测区域浮游植物以蓝藻为主,假鱼腥藻(Pseudoanabaena sp.)为绝对优势种。浮游动物优势种以无节幼体(nauplius)和角突臂尾轮虫(Bachionus anbmdaris Gosse)为主。浮游动植物多样性指数水质评价结果显示水体处于中营养状态。小洼区检测对比分析结果表明生态治理措施有效改善了水质及生态环境。本研究将为乌梁素海湖泊后续底泥修复、水质改善、富营养化防治的调控策略制定提供支撑。     

乌梁素海沉积物中营养盐分布特征与固碳能力

通过2008—2011年连续现场采样和室内实验分析,研究了乌梁素海沉积物营养盐的分布特征以及固碳功能.结果发现,乌梁素海沉积物中氮与有机碳水平分布具有相同规律,总磷水平分布差异较大,揭示了沉积环境和水动力条件对磷在沉积物中的累积具有一定影响,也在一定程度上反映了磷来源的多样性.在垂直方向上,总氮、有机碳、硝态氮规律明显,随深度增加有递减的趋势,而总磷和氨氮垂直分布差异性显著,表明其与环境因素和早期演化和成岩作用有关.乌梁素海沉积物中C:N:P=20.2:4.5:1,小于Redfield比(C:N:P=106:16:1).沉积物中总氮与有机碳有明显的正相关性,而总磷与有机碳无相关性.乌梁素海沉积物有机碳沉积速率为169.55 g·m-2·a-1,有机碳密度为5.70 kg·m-2.30 cm深度沉积物中,碳储量为134.39×104t,存在很大的固碳潜力,这对于调节气候变化和维护湖泊区域生态平衡具有重要潜能.     

水葫芦防治技术及资源化利用研究进展

水葫芦是一种多年生浮水草本植物,具有生长速度快、入侵性强等特点,已成为全世界多个国家严格控制的外来入侵植物。但是水葫芦具有一定的治污能力和资源化利用价值,若能对其进行资源化利用,不仅可以有效控制其泛滥,同时还能创造较高的环境价值。本文根据水葫芦的特性,介绍了水葫芦的危害、常用的处理办法以及资源化利用的相关研究进展,通过对水葫芦污染现状及资源化利用进行归纳和评述,以期为进一步开展水葫芦的资源化利用工作提供参考。     

对我国农业废弃物资源化利用的思考

对我国农业废弃物的资源化利用状况进行了综述分析与探讨,指出当前我国在农业废弃物利用方面尚存在诸多问题,包括农业废弃物产生量巨大且总量不清、农业废弃物粗放低效利用且闲置状况严重、农业废弃物利用技术与产业化水平滞后,以及农业废弃物利用相关的政策法规与社会化服务体系不健全等问题,同时,总结指出了我国农业废弃物资源化利用的几个发展方向,即向能源化、肥料化、饲料化、材料化、基质化和生态化发展.在此基础上提出了我国农业废弃物资源化发展的对策措施,包括:(1)建立与健全农业废弃物资源化利用与无害化处理相关的政策法规;(2)结合新农村建设,加大资金扶持力度,加强农业废弃物利用的基础设施建设;(3)加快推动农业废弃物资源化利用的产业化进程,大力发展循环经济;(4)鼓励和推动农业废弃物资源化利用技术的创新研究、示范与推广工作.     

都市农业生态系统中污水资源化利用

文章介绍了都市农业生态系统中的污水处理工艺和资源化利用方案,并对回用过程中的水质状况进行了连续监测与分析,结果表明,主要污染物CODCr、BOD5、浊度、TN的去除率均达到90%以上。再生水完全可以满足系统内农业灌溉的要求,每年可减少50%的地下水开采量,且提供了良好的景观资源。蟹岛生态度假村以生活污水处理为中心的水资源循环利用方式,为污水资源化利用工程作了有益的尝试并取得了良好的效果。     

广州市流花湖表层底泥磷的形态与生物可利用性

应用经改进的Psenner连续提取法对广州市流花湖表层底泥中的磷进行了连续提取和测定。结果表明,流花湖底泥中总磷含量在1.28~2.15 mg/g,流花湖总磷含量最高在L2点,最低在L3点。湖泊表层底泥总磷主要由金属氧化物结合态磷、有机磷和钙结合态磷组成,可还原态磷和弱吸附态磷仅占很少部分。不同形态磷的含量顺序是金属氧化物结合态磷NaOH-P>有机磷Org-P>钙结合态磷HCl-P>可还原态磷BD-P>弱吸附态磷NH4Cl-P。底泥中生物可利用性磷的含量达0.76~1.00 mg/g,平均含量为0.91 mg/g,占总磷的45.47%~64.71%。说明流花湖底泥的磷有较好的生物可利用性,将为水体藻类大量繁殖提供潜在的有利条件,因此在湖泊治理恢复过程中,应该采样有效的措施来控制底泥磷的内源释放。     

内蒙古乌梁素海水质时空分布特征

将地质统计学理论与地理信息系统相结合对乌梁素海富营养化指标、有机污染指标和盐化污染指标进行了kriging空间插值,结果表明：从时间角度分析,冬季总氮浓度、总磷浓度、化学需氧量质量浓度明显高于其他季节;叶绿素a质量浓度浓度冬季最低;时空电导率平均值在4.0 ms.cm-1左右波动。从空间角度分析,总氮浓度、总磷浓度、叶绿素a质量浓度呈现出由北向南递减的趋势;夏秋季化学需氧量空间分布与春冬季节相反;冬季电导率空间分布与其他季节明显不同。从浓度大小分析,乌梁素海复合污染已十分严重。     

基于3S技术的乌梁素海环境监测信息系统的设计

在乌梁素海生态治理中,以3S一体化技术为基础建立环境监测信息系统,对乌梁素海生态治理工程进行实时监测,对空间数据和非空间数据进行管理,并且建立工程技术档案库。在生态恢复与经济效益之间进行合理的规划与深层次的定位,考查各种营养盐输入与输出的关系,综合评价保护与开发的效应,从全面发挥乌梁素海多功能生态系统的作用上进行宏观调控,不断完善和修正生态治理规划中的各项技术指标,使这一生态系统长期进入良性循环状态。     

内蒙古乌梁素海水质时空分布特征

将地质统计学理论与地理信息系统相结合对乌梁素海富营养化指标、有机污染指标和盐化污染指标进行了kriging空间插值,结果表明:从时间角度分析,冬季总氮浓度、总磷浓度、化学需氧量质量浓度明显高于其他季节;叶绿素a质量浓度浓度冬季最低;时空电导率平均值在4.0 ms.cm-1左右波动。从空间角度分析,总氮浓度、总磷浓度、叶绿素a质量浓度呈现出由北向南递减的趋势;夏秋季化学需氧量空间分布与春冬季节相反;冬季电导率空间分布与其他季节明显不同。从浓度大小分析,乌梁素海复合污染已十分严重。     

乌梁素海流域种 养系统氮素收支及其对当地环境的影响

以内蒙古乌梁素海流域为研究区,建立区域氮素流动模型,研究了2006年种-养系统中氮素的收支状况及其对区域环境的影响。研究结果表明,乌梁素海流域氮素投入主要来源于耕地系统,草地系统的投入量很少。耕地系统氮投入量大于支出量,氮素盈余4.03×104t,平均盈余85.0 kg.hm-2。草地系统氮投入量小于支出量,导致草地系统氮收支亏损,亏损额为593 t,平均亏损0.99 kg.hm-2。大量氮亏损是引起当地草场退化的主要原因。此外,该流域每年随地表径流进入地表水的氮总量达9.25×103t,给当地水环境带来了巨大压力。肥料施用是地表水最主要的氮素来源,因此,控制农业面源污染应是当地水环境控制和管理的重点。     

鄱阳湖沉积物中磷吸附释放特性及影响因素研究

沉积物是氮磷营养盐的主要蓄积库,它不仅是外来污染物的归宿地,同时其自身营养盐的释放也可对水环境产生重大影响。针对鄱阳湖存在的沉积物磷释放问题,关键环境因子对基质磷吸附的影响规律进行了探讨。通过控制在不同环境因素条件下,上覆水中磷的变化规律探讨,阐明磷在上覆水-底泥界面迁移转化的规律和环境因素对迁移转化过程的影响。研究结果表明,吸附初始阶段,两者含量相差较大,起始吸附速率很高;随着反应时间的推进,两者含量差随之减小;当吸附时间达到30 min时,此时上覆水的平衡质量浓度为8.648 mg·L^-1,两者含量达成平衡。由磷的吸附等温试验同样可看出,随着平衡质量浓度逐渐增加,土壤吸磷量刚开始增加较快,随后增加趋势逐渐减缓直至磷饱和。pH越小,上覆水质量浓度越低,沉积物对磷的吸附作用越强;pH越大,上覆水中TP质量浓度越大,强碱条件下,TP吸收量剧减。在好氧条件下,沉积物对磷的吸附远远高于厌氧条件下沉积物的吸附。好氧条件下,反应在4 h内,沉积物对磷的吸附速率最高,随后吸附量很小直至逐渐饱和。厌氧条件下,吸附作用不明显;当反应时间达到24 h后,上覆水磷质量浓度保持不变,此时沉积物磷吸附达到饱和。高溶解氧水平对于控制底泥向上覆水体释放磷,维持水体较低总磷是必要的。温度为30℃,20℃和5℃3种条件下,当反应24 h后,三者均达到吸附平衡。因此,当上覆水的磷质量浓度较低时,高温条件下基质的磷释放速度会高于低温条件下的磷释放速度。研究结果旨在为正确认识、合理评估环境因素对湖泊水体磷的影响提供更为充分恰当的试验依据和理论解释。     

五里湖不同疏浚深度沉积物对氮磷释放的影响

对太湖东五里湖区污染沉积物样模拟了3种不同疏浚深度(0cm、30cm和60cm)下的60d形态氮磷释放实验,并对沉积物间隙水中氮磷的变化进行了分析。研究结果表明:疏浚与未疏浚比较,疏浚初期的0~10d内,沉积物对上覆水NH4 -N、NO2--N和TN释放增大,NO3--N释放减小,与疏浚后沉积物扩散层变薄和好氧环境的抑制有关,而对PO43--P、TP疏浚后次日出现短暂的释放现象外,此后均处于明显的磷释放受抑状态;疏浚约10d后,沉积物各氮磷形态释放出现分异现象,沉积物对水体的TN和TP释放受到显著抑制,其中20d后上覆水中NH4 -N含量的上升和PO43--P的缓慢增加,预示着底泥疏浚后仍有内源负荷回复的可能。     

Distribution of aromatic amines,phenols, chlorobenzenes,and naphthalenes in the surface sediment of the Dianchi Lake,China

• The total organic pollutant concentrations in sediment were 27.4-1620 ng/g. • The phenol concentrations were relatively high in the sediment of the Dianchi Lake. • Average total concentrations decreased as follows: Caohai>Waihai>Haigeng Dam. • 1,4-dichlorobenzene, 3- or 4-methylphenol, 1,2,4-trichlorobenzene might be risks. Organic pollutants are widespread environmental pollutants with high toxicity, persistence, and bioaccumulation. Our aim was to investigate the distribution of aromatic amines, phenols, chlorobenzenes, and naphthalenes in the surface sediment of the Dianchi Lake, China. Nineteen surface sediment samples were collected from the Dianchi Lake, and 40 types of organic pollutants were analyzed via gas chromatography–mass spectrometry. The total organic pollutant concentrations in the surface sediment of the Dianchi Lake varied from 27.4 to 1.62 × 10³ ng/g. The concentrations of phenols were much higher than those in other water bodies but still within a controllable range, whereas the concentrations of the other organic pollutant classes were similar or even lower. The detection ratio of 3- or 4-methylphenol was the highest (100.00%) among the pollutants. The average total organic pollutant concentrations decreased in the following order: Caohai (540 ng/g)>the middle of Waihai (488 ng/g)>the edge of Waihai (351 ng/g)>Haigeng Dam (90.4 ng/g). Pearson analysis showed a strong correlation among 1-methylnaphthalene, 2-methylnaphthalene, 1,3-dinitronaphthalene, and 1,4-dinitronaphthalene (p<0.01). Caohai, the north lakeshore of Waihai and the south of Waihai showed higher risk because of high concentration; meanwhile, 1,4-dichlorobenzene, 3- or 4-methylphenol and 1,2,4-trichlorobenzene were more likely to cause risks.     

不同底质和透明度下马来眼子菜的表型可塑性研究

马来眼子菜(Potamogeton malaianusMiq.)是目前太湖沉水植物优势种之一。文章比较分析了3种不同底质和透明度情况下马来眼子菜的生长特征,探索其在太湖不断扩展的原因及其适应性。分别选取粘土质粉砂、粉砂和下蜀黄土底质上生长的马来眼子菜进行观察试验。结果表明,这3种底质在粒度组成、营养盐和分布特征上具有显著差异。在太湖粘土质粉砂和粉砂底质上马来眼子菜的生物量比下蜀黄土底质上的马来眼子菜高,其生物量随着底质营养盐的增加而增加。马来眼子菜与觅光相关的形态指标,如高度、节间距、节数、叶数、叶长及叶面积均随着底质营养盐的增加而显著增加。马来眼子菜的冠层高度与水体的透明度呈显著负相关,表明其对剧烈变化的湖泊光环境具有很强的适应能力。马来眼子菜在不同底质上的形态可塑性是其优先占据湖泊资源成为优势种的重要原因。