滇池水体中磷的时空变化特征研究

应用GPS定位技术,对滇池海埂、斗南、罗家村、新街、昆阳等5个代表性样点水体总磷及可溶性磷进行了为期1a的动态监测,全面分析了不同区域、不同层次、不同时期滇池水体总磷、可溶性磷的时空动态变化特征。结果表明,全湖水体总磷的平均浓度为0.10～0.20mg·L-1,全湖水体可溶性磷的平均浓度为0.003～0.021mg·L-1。水体磷含量因季节而变化较大,总体趋势是总磷浓度以夏季较高,可溶性磷以5月和10月较高,但不同位点变化高峰和趋势不同。水体总磷浓度以底层较高,除斗南外均显著高于中层,而表层和中层水体总磷浓度差异不大。水体可溶性磷浓度以底层较高,但无显著的层次变化。不同区域总磷浓度1年的平均动态跃迁范围是:表层为0.05～0.41mg·L-1,中层为0.07～0.30mg·L-1,底层为0.05～0.88mg·L-1。水体总磷年均层次变化范围为0.14～0.30mg·L-1。各区域总磷浓度以海埂和昆阳较高,其次是斗南,新街和罗家村较低;可溶性磷含量以昆阳和海埂位点较高。     

钱塘江沉积物中多环芳烃的时空分布特征

采用高效液相色谱（HPLC）技术测定了钱塘江沉积物中15种多环芳烃的浓度,研究了其中PAHs的时空分布特征,并与国内外其他河流沉积物中PAHs的浓度水平作了比较。结果表明,钱塘江沉积物中15种PAHs的总浓度范围为91.3～1835.2ng/g,平均浓度为326.6ng/g;以3环和4环为主,分别占总浓度的31.9%和30.4%。沉积物中PAHs浓度逐年升高,城区江段大于农村江段,富阳江段浓度最高。     

滇池水体沉积物磷素特征及其对藻类的影响

为揭示在外源磷得到控制的情况下,滇池沉积物磷在适宜条件下释放特征及其对藻类的影响,采用室外模拟方法,研究滇池沉积物与上覆水中的磷素特征,探索沉积物磷释放对藻类的影响。结果表明：上覆水下层水中各形态磷（总磷、可溶性磷、正磷酸盐）含量高于上层水;沉积物中磷素形态以钙结合态磷和有机磷为主,向水体释放贡献最大的是铁铝结合态磷和有机磷;水中正磷酸盐与水中叶绿素a含量呈正相关关系,正磷酸盐含量升高显著加剧水体富营养化;沉积物中可交换态磷含量与水体叶绿素a呈极显著正相关,沉积物磷释放是藻类生长的最主要内源负荷。研究表明,控制水体中的正磷酸盐和沉积物中铁铝结合态磷的浓度以及限制有机磷的转化和矿化是控制藻类的有效措施。     

太湖水/沉积物界面固着藻类的时空分布特征

2004年6月至2005年4月分别选取太湖湖泊的草型、藻型及过渡型区域为研究对象,对不同类型湖泊水/沉积物界面中固着藻类的分布情况进行了调查。结果表明:在种群分布上,硅藻门(53.85%)和绿藻门(34.62%)最多,其次是蓝藻门(7.69%),而裸藻门(3.84%)相对较少,各采样点的优势种主要集中在硅藻门;在季节分布上,夏季和秋季种类和数量较多,冬季最少;在空间分布上,草型湖泊在全年(6月份除外)的藻种类和密度居多,过渡型湖泊次之,藻型湖泊最低(11、12月份除外)。另外,在藻型湖泊(站点3)中发现了越冬的微囊藻。根据各种藻类对水体生态环境的响应情况,在太湖中不同区域筛选出不同的生态敏感指示藻类。     

滇池沉积物磷酸盐吸附和矿物学特征的研究

采用现场采样及室内分析测定方法,研究了滇池沉积物的矿物学组成以及沉积物对磷酸盐的吸附特性。结果表明,滇池沉积物粘土矿物的主要成分为高岭石,水云母次之,还含有少量的蛭石、绿泥石和蒙脱石。沉积物对湖水中磷酸盐(PO4-P)的吸附主要发生在0～6h内,在0～0.5h吸附速率大于5.0mg·g-1·h-1,之后基本达到了一种动态平衡。沉积物对PO4-P的吸附量随着初始浓度的升高而增加,等温吸附线表明滇池表层沉积物对湖水PO4-P的吸附容量约为5.0mg·g-1。酸性条件下,沉积物对PO4-P的吸附量较大,随着pH值的升高,吸附能力逐渐减小。     

滇东南典型岩溶湖滨湿地水体-沉积物-植物总磷分布特征

【目的】探讨农业面源污染下岩溶湖滨湿地\"水体-植物-沉积物\"体系中总磷(TP)的时空分异特征,以期为岩溶湖泊流域的生态环境保护提供理论依据和技术支撑。【方法】以滇东南岩溶湿地为研究对象,在普者黑湖滨湿地设置典型样地,采用典型样带法布点方式,在研究区布设3条平行样带(编号Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ),每条样带上等距布设不同采样点,于2014年10月和2015年1,4,7月采集研究区不同样点对应的水体、沉积物及茭草茎、叶,测定水体总磷(TP)质量浓度和沉积物及植物样品TP含量,并分析其时空分异特征。【结果】水体TP质量浓度表现为4月1月10月7月,1,4和10月份水体TP质量浓度沿湖岸辐射区-湖滨湿地区-湖心辐射区方向呈现明显递减趋势;而7月份水体TP质量浓度较小,无明显变化规律。表层(0~5cm)沉积物TP含量表现为10月4月1月7月,秋、春季沉积物TP污染较冬、夏季严重,各季节沉积物TP含量沿湖岸辐射区-湖心辐射区间总体均呈现递减的变化规律;在垂向分布上,随深度的增加,沉积物TP含量总体呈现递减趋势,且表层沉积物TP含量与中层(5~10cm)、底层(10~15cm)均呈显著差异(P0.05)。茭草茎、叶TP含量均表现为4、7月份高于10、1月份,叶TP含量高于茎,且茭草的茎、叶分别与中层、底层沉积物TP含量呈现极显著相关性(P0.01),但其沿湖岸辐射区-湖心辐射区间无明显变化。【结论】普者黑岩溶湖滨湿地水体TP质量浓度和沉积物与植物TP含量均表现出明显的时空分异性,且湖滨湿地对外源磷具有良好的截留作用。     

滇池面源农药污染的时空分布及综合控制

对滇池及松华坝水源区6个县农田土壤、地表水进行随机或定点取样,采用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)检测分析样品中的农药残留。结果表明,调查区域土壤和地表水不同程度存在农药污染,检出的农药残留种类主要是有机氯、有机磷、菊酯类等杀虫剂及少量杀菌剂和除草剂。农药残留的空间分布与取样时间、作物结构、农药用量和环境相关。农药残留时间分布与施用农药的时间和种类有关。并针对农药残留情况,提出通过严格控制农药使用、改善生态环境、实行农业有害生物综合控制、加快对农药污染及降解技术的研究等措施达到综合控制农药污染的目的。     

应用地积累指数评价滇池沉积物中重金属污染

测定了滇池8个断面表层沉积物中重金属和有机质的含量,采用地积累指数(I-geo)法对沉积物中重金属(Cu、Zn、Pb及Cd)污染物进行了评价。结果表明,除Cd外,Cu、Zn及Pb在沉积物中的含量较高,这几种元素的含量顺序为ZnCuPbCd。通过对滇池沉积物中重金属和有机质含量间的相关性研究发现,除了Pb与有机质的相关性较好,其余重金属与有机质的相关性较差。在研究的8个断面中,发现重金属(除Cd)外,大部分污染都在中等程度以上,其污染程度顺序为CuPbZnCd,表明滇池沉积物已受到严重污染。     

滇池面源农药污染的时空分布及综合控制

对滇池及松华坝水源区6个县农田土壤、地表水进行随机或定点取样,采用气相色谱-质谱联用仪（GC-MS）检测分析样品中的农药残留,结果表明,调查区域土壤和地表水不同程度存在农药污染,检出的农药残留种类主要有有机氯、有机磷、菊酯类等杀虫剂及少量杀菌剂和除草剂。农药残留的空间分布与取样时间、作物结构、农药用量和环境相关。农药残留时间分布与施用农药的时间和种类有关。并针对农药残留情况,提出通过严格控制农药使用、改善生态环境、实行农业有害生物综合控制及加快对农药污染及降解技术的研究等措施促进农药污染的综合控制。     

滇池沉积物中重金属污染特征及其生态风险评估

目的对滇池全流域大棚土壤的磷素分布特征进行研究,为滇池流域面源污染的控制以及大棚土壤的安全利用提供参考。方法2014年6—8月,采集滇池流域102个大棚表层土壤样品,以土壤样品的全磷、有效磷和水溶性磷为研究对象,利用地理信息系统空间分析对全磷、有效磷和水溶性磷进行普通克里金空间插值,并得到磷素空间分布图。结果滇池流域大棚土壤中全磷含量为0.99~2.34 g/kg,有效磷含量为35.14~181.33 mg/kg,水溶性磷含量为12.99~94.56 mg/kg。研究区域大棚土壤全磷与有效磷含量和水溶性磷之间均成正相关关系,滇池流域大棚土壤磷素空间分布存在差异。其中,东岸湖滨大棚种植区土壤全磷含量和水溶性磷含量最高;西岸大棚典型种植区土壤有效磷含量最高。磷素的累积对滇池环境影响严重。结论滇池流域大棚土壤磷素累积显著,因此减少大棚土壤中磷素流失是防治滇池水体富营养化的关键。     

洞庭湖立体养殖生态系统底泥总氮与总磷的时空变化及其与叶绿素a的关系

于2010—2011年夏、冬季对洞庭湖屈原管理区荞麦湖约500 hm2淡水珍珠养殖场底泥中总氮(TN)、总磷(TP)含量在时间、空间上的变化,与水体中叶绿素a 含量的关系及其在水稻修复下的含量变化进行了研究.结果表明:养殖场底泥中TN、TP的分布整体呈从南向北减少的趋势;随季节变化,底泥TN含量无明显变化,TP含量最高值出现在夏季,为1.64 mg/g,最低值出现在冬季,为0.26 mg/g;底泥TN、TP含量与叶绿素a含量呈正相关;养殖场内水稻作用下的底泥与养殖场中区底泥相比TN含量减少31.6%,TP含量减少45.1%,表明立体养殖生态系统和水稻种植对底泥的TN、TP有一定的修复效果     

滇池主要入湖河道口旱季/雨季水体氮磷污染物变化研究*

 分别于旱季和雨季对盘龙江、大清河、宝象河、捞渔河、柴河、东大河等16条主要的滇池入湖河道的入湖口氮、磷污染物含量进行监测,分析不同入湖河道口氮、磷污染物的时间和空间变化。结果表明：无论是旱季还是雨季,流经昆明主城区的河道其入湖口氮、磷污染物的浓度远高于流经呈贡县的河道和流经晋宁县的河道,流经呈贡县的河道其入湖口氮、磷污染物的浓度比流经晋宁县的河道高。在雨季流经昆明主城区的入湖河道其入湖口氮、磷污染物的浓度远低于旱季;流经呈贡县的河道其入湖口氮、磷污染物的浓度雨季比旱季有明显的增加,流经晋宁县的河道其入湖口氮、磷污染物的浓度雨季比旱季有明显的降低。     

基于MODIS影像估算鄱阳湖泥沙浓度及其时空变化

悬浮泥沙浓度是衡量水质的重要指标之一,估算其泥沙浓度及获得其在空间和时间上的分布信息对于保护与管理湖泊生态系统是有利的。该研究以鄱阳湖区域为例,利用MODIS。感影像,并结合反演模型对鄱阳湖区域的悬浮泥沙浓度进行反演。结果显示：2010年鄱阳湖悬浮泥沙浓度呈明显的时间和空间分布特征。     

基于改进的SWAT模型的山地流域吸附态总磷负荷模拟

SWAT模型模拟的产沙量为流域总产沙量,而无法获得产沙量的空间分布以及与产沙量关联的吸附态负荷的空间分布。为此,针对山地流域,提出“径流连通性因子”,基于该因子,形成改进的产沙量以及吸附态总磷负荷的时空分布模型,并对模型进行验证。应用所构建的模型,采用小流域推广法,将非完整流域的行政区域三峡库区中所包含的小流域模型及其模型参数分别扩大模拟范围,总体覆盖整个库区,实现对三峡库区产沙量和吸附态总磷负荷时空分布的模拟,确定出产沙和产生吸附态总磷负荷的关键源区。所构建的模型可用于其他山地流域。     

长江中下游浅水湖沉积物磷形态及其分布特征研究

对长江中下游7个浅水湖泊的表层沉积物,应用淡水沉积物中磷形态的标准测试程序(SMT)测定了其中的总磷、无机磷、有机磷、铁/铝磷和钙磷等5个部份,分析了各形态磷之间以及各形态磷与沉积物理化性质如总氮、有机质、主要氧化物组成之间的相关性.结果表明,研究区域内,表层沉积物总磷含量在217.8～3 337.2mg·kg-1之间,城市湖泊总磷含量总体上高于太湖等五大淡水湖;表层沉积物中的磷以无机磷为主,有机磷为辅,前者占总磷的比例多数处于60%～80%之间;从各形态磷含量的变化范围来看,Fe/Al-P＞OP＞Ca-P,而从百分含量的变化范围来看,则是Fe/Al-P＞Ca-P＞OP.表层沉积物中TP含量的增加主要来自Fe-P部分,其次来自OP部分;OP含量与Ca-P和Fe/Al-P的含量均有较好的正相关关系,而Ca-P与Fe/Al-P只有很弱的相关性.TN、有机质含量与OP、TP、Ca-P和Fe/Al-P均呈极显著正相关.TFe2O3与Fe/Al-P、TP、OP呈极显著正相关,而与Ca-P的相关性较弱;CaO与Ca-P呈极显著正相关,与OP有一定的正相关,与其他形态的磷则没有或只有微弱的相关性.     

普者黑河流-湖泊湿地表层沉积物磷素时空分布及影响因素

应用四步连续提取法和冗余分析(RDA),对总磷(TP)时空分布及各形态磷的环境影响因素进行深入探讨。结果表明:河流和湖泊湿地表层沉积物TP含量分别为415～1903、244～2474 mg·kg~(-1),均为中度污染水平,响水河与中段湖区为高含磷区域,枯水期TP含量较丰水期和平水期要高;两类湿地表层沉积物中各形态磷含量排序为:铁铝氧化态磷(NaOH-rP)难溶性磷(Res-P)有机质结合态磷(NaOH-nrP)可还原态磷(BD-P)钙磷(HCl-P)弱吸附态磷(NH4Cl-P)。其中,NaOH-rP、Res-P两者之和占TP比例达55.4%,而HCl-P、NH4Cl-P占TP均不足3%,潜在环境风险较高;从影响因素来看,NH4Cl-P受环境因子影响较大,BD-P、NaOH-rP与pH为负相关关系,与氧化还原电位(OPR)为正相关,总有机碳(TOC)的附着作用对NaOH-nrP的固定产生很大干扰,HCl-P与pH负相关,Res-P则相对稳定。     

滇池水体氮的时空变化与藻类生长的关系

水体氮的时空变化及其与藻类生长的关系对研究水体富营养化具有十分重要的作用。采用GPS定位,对滇池海埂、斗南、罗家村、新街、昆阳5个代表性位点断面水体总氮、铵态氮、硝态氮及叶绿素a含量进行了为期1a的监测和动态研究,全面分析了不同区域、不同层次、不同时期滇池水体各形态氮的时空变化特征及其对藻类生长的影响。结果表明,全湖各采样点水体总氮、铵态氮、硝态氮的平均浓度分别是2.14、0.11、0.20mg·L-1,全年分别在0.66～6.44mg·L-1、0～0.74mg·L-1、0～0.94mg·L-1之间变化。各区域水体总氮的浓度以海埂和斗南最高,铵态氮和硝态氮的变化幅度较大。全湖水体总氮和铵态氮与叶绿素a呈显著正相关,硝态氮与叶绿素a呈负相关趋势;滇池不同区域水体总氮与叶绿素a呈显著正相关,海埂和罗家村位点水体铵态氮与叶绿素a呈显著正相关,海埂位点水体硝态氮与叶绿素a呈显著负相关,其他区域则无显著相关性;水体总氮、铵态氮、硝态氮对藻类生长的影响呈现显著的区域性和水层差异。