梅溪湖表层沉积物营养盐和有机质分布特征及污染评价

梅溪湖属于城市浅水湖泊，其沉积物特征可反映湖泊的水生态环境状况，对防止湖泊富营养化具有重要意义。2020年11月至2021年7月，分季节对梅溪湖表层沉积物（0～10 cm）进行了采样，分析了沉积物TN、NH4+、NO3-、TP、有效磷（AP）和有机质（OM）等指标的时空分布特征和污染程度。结果表明：沉积物（0～10 cm）TN、NH4+、NO3-、TP、AP和OM的平均含量依次为1654.68± 754.22 mg/kg、24.66± 20.02 mg/kg、13.60± 2.33 mg/kg、512.60± 281.39 mg/kg、8.58± 6.81 mg/kg和2.84± 1.43 %。湖区东部营养物和有机质含量最高。人类活动对梅溪湖表层沉积物营养盐的空间分布有着较大的影响。梅溪湖沉积物TP和NO3-含量在春季最高（4月份），冬季（1月）最低。AP含量在春季（4月）最高，在夏季最低（7月份）。沉积物TN、NH4+和OM含量没有明显的季节差异。梅溪湖沉积物TN和TP的含量变幅分别为667～4000 mg/kg和184～1475mg/kg，均已超出我国东部浅水湖泊沉积物的营养物参考阈值范围；TN和TP的标准指数变幅分别为1.21～7.27和0.31～2.46，TN全部超标，梅溪湖生态环境质量受N元素的影响较为严重，对湖泊生态系统安全构成了一定的威胁。相关分析表明，沉积物OM与TN、TP、AP、NH4+、NO3-均显著正相关，说明沉积物有机质的降解和释放对梅溪湖氮磷营养盐具有重要影响。     

上海地区池塘沉积物中氮、磷、有机碳及重金属风险评价

为综合评估上海地区池塘沉积物环境质量状况，2016-2019年对上海地区36个养殖场池塘采集沉积物样品360个，检测和分析沉积物中总氮（TN）、总磷（TP）、总有机碳（TOC）及重金属Cu、Zn、Pb、Cd、Cr、Hg和As含量。研究结果表明，池塘0~10 cm层和10~20 cm层沉积物中TN、TP、TOC及各重金属均值分布无显著差异（P>0.05），0~20 cm层沉积物（干重）中TN、TP和TOC平均含量分别为（873.37±352.45）mg/kg、（685.66±199.66）mg/kg和（6.62±3.05）mg/g，三者相关性显著。综合污染指数法和有机指数法评价结果表明，池塘沉积物中氮和有机物质的累积量较低，磷累积量相对较高，均低于其他地区高产池塘。池塘沉积物中Cr、Cd、Cu和Hg样品超标率分别为6.42%、3.21%、4.13%和1.38%，Zn、Pb和As无超标现象。地质累积指数、潜在生态危害指数法和一致性沉积物质量基准评价结果表明，上海地区池塘沉积物中重金属整体上处于清洁等级、低潜在生态危害状态，预测不会引发生物毒性效应。     

渤海中部海域表层沉积物磷形态及潜在生物可利用磷分布特征

磷是海洋浮游植物生长和繁殖所必需的重要生源要素，也是海洋初级生产力和食物链的基础元素，沉积物中能参与界面交换的生物可利用磷（Bioavailable phosphorus, BAP）的潜在含量取决于沉积物中磷的形态，而渤海中部区域的相关研究较少。因此本文以渤海中部海域的5个区域（唐山沿岸、秦皇岛沿岸、渤海东北部海域、渤海海峡、渤海西南部海域）为研究对象，采用分级浸取法，测定了23个采样点的沉积物样品中磷的组分、含量，并计算潜在BAP含量，研究分析了其分布特性及影响因素。结果表明：渤海中部海域表层沉积物中无机磷（Inorganic phosphorus, IP）是渤海中部海域表层沉积物中总磷（Total phosphorus, TP）的主要存在形式，唐山沿岸、秦皇岛沿岸、渤海东北部海域、渤海海峡、渤海西南部海域这五个区域沉积物中IP含量平均分别占其 TP含量的78.39%、79.06%、71.46%、84.60%、81.46%，而有机磷（Organic phosphorus, OP）则均占较小的比例。IP均以碎屑磷（Detrital phosphorus, De-P）为主要赋存形态，平均分别占TP的54.02%、52.12%、33.33%、69.41%、57.28%，IP中各形态磷的含量顺序为：碎屑磷（Detrital phosphorus, De-P）>?闭蓄态磷（Occluded phosphorus, Oc-P）>铁/铝吸附态磷（Fe and Al oxidation state phosphorus, Fe/Al-P）>弱吸附态磷（Exchangeable phosphorus, Ex-P）>钙结合态磷（Calcium-bound phosphorus, Ca-P）。河流输入、沉积物粒度和沉积环境是影响渤海中部海域表层沉积物中不同形态磷含量及分布的主要因素。根据沉积物中潜在的BAP含量分析表明，唐山沿岸、秦皇岛沿岸、渤海东北部海域、渤海西南部海域表层沉积物中潜在的BAP含量平均分别占 TP 的44.77%、46.94%、64.87%、40.54%，具备较强的向水体中释放磷的潜力。为渤海中部海域有效地提供沉了积物环境的相关信息。     

蓝藻水华暴发期间养殖池塘浮游藻类动态变化

2017年7～9月对河南师范大学养殖基地暴发蓝藻水华的养殖池塘进行监测。结果显示,共鉴定浮游藻类25种(属),隶属于5门。7月水华初期和8月水华中期,优势种均为微囊藻(Microcystis sp.),占总浮游藻类的99%以上。浮游藻类丰度和生物量波动范围分别为(0.883～12.666)×10~8 cells/L和9.740～70.020 mg/L,生物多样性为0.05～1.15。总磷(TP)和总氮(TN)含量分别为0.32～0.51和4.18～7.09 mg/L,水温为22.1～30.6℃。TP、TN、水温较高是造成蓝藻水华暴发的主要原因之一,蓝藻水华暴发造成生物多样性整体偏低。冗余分析(RDA)结果显示,浮游藻类密度和生物量与TP、TN含量呈正相关,蓝藻门(Cyanophyta)与水温、TP、TN呈正相关。同时,微囊藻暴发最大的威胁是微囊藻毒素(Microcystins, MCs)的释放,根据世界卫生组织规定的MCs含量不得超过1.0μg/L,否则就会对水生生物产生危害。实验结束时,对水样和胞内MCs的测定。研究表明,水样中MCs含量为0.040μg/L,胞内MCs含量为0.686μg/L,该养殖池塘微囊藻毒素含量在安全范围内。     

哑铃湾网箱养殖海区表层沉积物磷的含量特征

在哑铃湾不同养殖历史网箱下、距离网箱50m和100m以及对照海区共布设8个采样点,于2002年4月~2003年1月分四季采集表层沉积物样品,对沉积物中总磷、无机磷和有机磷进行了测定,分析了调查区磷的空间分布和季节变化特征。结果表明:哑铃湾海水养殖网箱下沉积物磷含量明显高于对照点,沉积物中总磷是对照点的3.71~9.99倍。养殖历史越长,沉积物中的磷含量越高;网箱养殖引起的沉积物磷累积仅限于网箱下及距离网箱50m范围内,对距离100m以外的海区影响较小;沉积物中的无机磷占70%以上,以无机磷为主;养殖历史较长的东升村养殖区沉积物磷的季节变化明显,有机磷的变化与养殖活动密切相关。     

人工湿地冬季净化减排水产养殖废水效果

根据我国池塘养殖废水排放特点,研究了冬季人工湿地集中处理池塘养殖废水的效果。结果显示,在0.22 m/d水力负荷下,人工湿地对池塘养殖废水中总氮(TN)、总磷(TP)、化学需氧量(COD)和悬浮物(TSS)的去除率分别达到35.0%,38.2%,34.7%,91.6%;水力负荷上升至0.36 m/d后,人工湿地对TN和COD的去除率显著下降为20.0%和27.9%(P<0.05),TP和TSS去除率变化差异不显著(P>0.05),分别为35.7%和和93.2%。经人工湿地处理后出水TN浓度低于1.5 mg/L,TP浓度低于0.2 mg/L,COD浓度低于8 mg/L,TSS浓度低于5 mg/L,均满足水产养殖废水排放要求,表明应用人工湿地技术能有效实现池塘养殖废水的减排。另外,冬季低温使人工湿地对池塘养殖废水中TN和COD的去除率与夏季相比显著降低(P<0.05),但通过对人工湿地进行曝氧能够显著提高其对TN和COD的去除率(P<0.05)。     

淡水养殖池塘表层沉积物中重金属Cu、Zn含量积累及污染分析

为了解淡水养殖池塘表层沉积物中重金属元素Cu、Zn含量的变化趋势及潜在生态危害程度,连续4年对混养鱼塘表层沉积物中的Cu、Zn含量进行监测,并用3种不同方法分别对监测结果进行分析评价。结果表明,鱼塘表层沉积物中Cu、Zn的空间分布差异不显著,但时间分布差异显著,Cu、Zn含量随着养殖时间的增加而增高;表层沉积物中Cu、Zn的质量浓度均值分别为64.8722和295.1020 mg/kg。Cu、Zn的4年均值地积累指数分别为0.996和1.864,污染程度ZnCu;Cu、Zn的潜在生态危害系数(Eir)均低于40,综合潜在生态风险指数(RI)平均为21.596,为低生态风险。     

珠海养殖池塘沉积物中BHC和DDT残留与风险分析

测定了珠海水产养殖池塘沉积物中六六六(BHC)和滴滴涕(DDT)残留量。结果显示,ΣBHC、ΣDDT残留量(湿重)分别为0.36～1.67、0.95～2.59μg·kg~(-1),平均分别为0.91、1.81μg·kg~(-1),明显低于一些江河、湖泊、海湾沉积物中的含量,符合我国无公害水产品产地沉积环境质量标准。γ-BHC/ΣBHC 比值为0～21.6%,(DDE DDD)/ΣDDT 比值为61.1%～76.7%,表明珠海池塘养殖环境中的 BHC 日趋减少,推测残留的DDT 大部分已降解为 DDE 和 DDD,近年没有 BHC 和 DDT 输入。BHC 和 DDT 含量低于 ERL 值,表明 BHC 和DDT 残留对珠海池塘养殖基地造成的生态风险极低。     

集中连片池塘的尾水处理系统中氮磷的时空变化规律

为探明集中连片池塘排放尾水中氮磷经尾水处理系统各净化功能区的削减状况,分析尾水处理系统氮磷的削减机制,比较论证养殖尾水在各净化功能区的季节、月份变化规律,建立了一个具有养殖尾水处理系统的集中连片池塘养殖小区,对总氮(TN)和总磷(TP)在养殖试验周期内开展持续的时空监测。结果显示:生态沟渠和湿地+净化池塘组合构成的养殖尾水处理系统,6～10月间,对养殖尾水TN显著削减43.02%,TP显著削减30.39%。养殖小区排放水TN(1.318±0.408 mg/L)、TP(0.325±0.160 mg/L)符合SC/T 9101—2007《淡水池塘养殖水排放要求》一级排放标准。夏秋季与沿程交互作用对TN有显著影响(P0.05),夏秋季与沿程对TP不存在交互效应,夏秋季对TP的主效应差异不显著(P0.05)。研究表明:湿地+净化池塘组合对TN的净化效果优于生态沟渠,生态沟渠是TP的主要净化功能单元,养殖尾水处理系统秋季对TN的削减优于夏季。     

洞庭湖表层沉积物营养盐和重金属污染特征及生态风险评价

为探究洞庭湖表层沉积物中营养盐和重金属的空间分布特征与生态风险，2012年2月和2013年4月在东、南、西洞庭湖各取3个共计9个具有代表性样点的表层沉积物，测定其有机质（OM）、总氮（TN）、总磷（TP）、镉（Cd）、汞（Hg）、砷（As）、铅（Pb）和铬（Cr）的含量。结果表明，洞庭湖表层沉积物中 OM、TN 和 TP 的含量分别为1．48％～4．22％、382～2217 mg／kg 和142～716 mg／kg，与国内其他湖泊（水库）相比，OM和 TN 含量处于中等水平；OM和 TN 的空间分布相似，表现为南洞庭湖区＞东洞庭湖区＞西洞庭湖区，TP 表现为东洞庭湖区＞西洞庭湖区＞南洞庭湖区。洞庭湖表层沉积物中，Cd、Hg、As、Pb 和 Cr 的含量分别为0.60～20．70 mg／kg、0.090～0．640 mg／kg、10．4～83．7 mg／kg、16．9～95．8 mg／kg 和59．0～199．0 mg／kg，其中 Cd 和 As 超过土壤环境质量三级标准，是主要的重金属污染物；Cd 和 Hg 的空间分布相似，表现为南洞庭湖区＞西洞庭湖区＞东洞庭湖区；As、Pb 和 Cr 的空间分布相似，表现为南洞庭湖区＞东洞庭湖区＞西洞庭湖区。初步评价结果显示，除 TP 外，其余营养盐和重金属均具有引起较低生态风险的可能性，横岭湖和虞公庙的 Cd、As 和 Cr 以及洞庭湖出口的 Cr 具有引起较高生态风险的可能性；受 Cd 和 As 含量较高的影响，南洞庭湖区具有较高的生态风险。