洱海缓冲带土壤特性的空间分布

[目的]了解洱海缓冲带内土壤特性空间分布状况,进而为缓冲带面源污染治理、精细农业与植被布局等提供参考。[方法]采集80个缓冲带表层土壤样品,测定其含水率、有机质、全磷、全氮、氨氮和硝氮的含量,并应用传统统计学和地统计学方法对数据进行分析。[结果](1)土壤中含水率、有机质、全磷、全氮、氨氮和硝氮各项统计特性均通过K—S检验,呈正态分布;(2)洱海缓冲带土壤中养分水平较高;氨氮和硝氮的变异系数大于100%,属强变异性;(3)有机质南部略低,东西向呈东西高,中部低,全氮、全磷南北向呈南北低,中部高,东西向变化不大;(4)有机质表现出强烈的空间相关性,而全氮和全磷空间相关性弱。[结论]缓冲带农田格局和迁移转化是影响土壤特性空间分布的两个重要因素。     

滇池王家庄湖滨带人工湿地农业径流中磷去除的干湿季节性规律

王家庄人工湿地(面积12 000 m2)位于云南滇池东岸呈贡县,湿地进水来自5条农业区汇水干渠,经矩形堰均匀布水后流过湿地。湿地于2002年8月起运行,初期优势植物为茭草(Zizania latifolia)、芦苇(Phragmites communis Trin)、莲藕(Nelumbo nucifera Gaertn)、菖蒲(Acorus calamus)、空心莲子草(Alternanthera philoxeroides)和水芋(Calla palustris),7个月后,莲藕完全被水花生所替代。采用现场采样及室内分析的方法,研究了湿地对农业径流中磷去除的季节性规律。结果表明,2002年10月至2004年6月,湿地具有良好的拦截进水磷的能力,有效降低了农业区农业径流对滇池的污染。进水总磷(TP)负荷为241(旱季,每年10月至翌年4月)和199(雨季,每年5月至9月)g.hm-.2d-1,TP浓度为0.04￣3.21(旱季)和0.00￣1.44(雨季)mg.L-1。出水TP浓度沿程1/3处为0.03￣0.49(旱季,每年11月至翌年4月)和0.03￣0.71(雨季,每年5月至10月)mg.L-1,沿程2/3处为0.00￣0.68(旱季)和0.00￣0.73(雨季)mg.L-1。TP去除率沿程1/3处为-73.7%￣82.8%(旱季)和-215%￣79.3%(雨季),沿程2/3处为-367%￣100%(旱季)和-262%￣93.1%(雨季)。受雨水稀释和停留时间变短的影响,雨季的TP去除率低于旱季。受滇池水位和湿地出水水位的影响,旱季时湿地TP的去除呈现“V”字型规律,雨季时湿地TP去除率沿程降低。总体而言,来水中的磷、有机质和速效铁以沿程逐渐降低的方式分布于湿地表层土壤中。秋末冬初时(每年11月至12月),菖蒲的含水率和生物量(鲜重)均比春季(每年3月至5月)的低,而生物量(干重)比春季的高。菖蒲从11月到12月仍在生长发育。     

28条环太湖河流沉积物氮的分布特征

测定了太湖流域不同污染控制区中28条主要环湖河流河口处表层0～10cm沉积物中氨氮(NH3-N)、硝氮(NO-3-N)、有机氮(Org-N)及总氮(TN)含量,揭示氮的空间分布并分析各形态氮之间的相关性。结果表明,环湖河流表层沉积物中TN含量由高到低依次为东部污染控制区>北部区>湖西区>浙西污染控制区,平均958.70mg.kg-1,且以东部污染控制区中吴溇河口最高,污染最重。NH3-N含量远高于NO-3-N,平均200.29mg.kg-1;Org-N含量及分布与TN相似,平均758.40mg.kg-1,占TN的39.27%～95.12%。NH3-N是可交换态氮(EN)的主要存在形式,Org-N是沉积物中氮的主导形态,沉积物中TN只有极少部分在成岩过程中发生矿化。     

洱海缓冲带典型入湖溪流沉积物磷形态的分布特征

[目的]了解洱海缓冲带典型入湖河流沉积物磷形态分布特征,为洱海生态系统修复提供科学依据。[方法]对洱海缓冲带3条典型入湖溪流茫涌溪、莫残溪、中和溪进行了沉积物的采集,并对其中总磷(TP)、无机磷(IP)、铁铝磷(Fe/Al-P)、钙磷(Ca-P)4种磷形态的含量进行测定。[结果]3条溪流沉积物磷形态沿程变化趋势大不相同;洱海的缓冲带结构缺乏合理性,有待改进;土地的利用类型不同对洱海缓冲带入湖河流沉积物磷形态贡献率也就不同;入湖口沉积物磷形态含量从大到小均依次为:中和溪莫残溪茫涌溪;从磷形态组成来看,茫涌溪沉积物中的磷主要为Ca-P,莫残溪、中和溪则均以Fe/Al-P为主;磷形态的相关性分析表明,3条溪沉积物中TP含量的变化与Fe/Al-P,及有机磷(OP)呈极显著正相关。[结论]沉积物中OP的变化对Ca-P,Fe/Al-P的含量有一定影响。Fe/Al-P含量对IP含量有较高的贡献率。Fe/Al-P与Ca-P之间相关性较弱。     

洞庭湖氮磷时空分布及形态组成特征

为探究洞庭湖水体营养盐形态结构与时空分布特征,分别于2014年8月(丰水期)和2015年1月(枯水期)在入湖河流、湖体、出湖口设置16个代表性断面采集水样,分析了氮、磷营养盐的特征指标。结果表明:1洞庭湖水体中,总氮(TN)含量为1.60~3.65 mg/L,平均值2.25 mg/L,总磷(TP)含量为0.060~0.359 mg/L,平均值0.138 mg/L;颗粒态总氮(TPN)含量为0.07~1.39 mg/L,平均值0.25 mg/L,颗粒态总磷(TPP)含量为0.003~0.172 mg/L,平均值0.05 mg/L;2时空分布上,水体中氮、磷含量整体表现为丰水期高于枯水期,出湖口最高,东洞庭湖高于西、南洞庭湖,入湖河流差异大的特征,颗粒态氮磷呈现自西向东呈逐渐增加趋势,与悬浮物(SS)的空间分布一致;3形态组成上,洞庭湖水体中氮磷以溶解态为主(TDN/TN为88.0%、TDP/TP为66.7%),三峡工程2003年蓄水前后,洞庭湖磷营养盐形态组成发生了大的变化,由以颗粒态磷为主(TDP/TP 20.0%~35.6%)转变为以溶解态为主,而氮营养盐形态组成基本未变;4营养结构上,洞庭湖大多数断面TN/TP在10~22,且氮、磷浓度远高于水体富营养的限制阈值,比较适宜藻类生长。相关分析显示,洞庭湖TN、TP、TDN、TDP均与Chl-a相关性不显著,因此认为洞庭湖氮、磷营养盐对藻类生长的限制作用不明显。     

滇池内湖滨带重金属污染及其生态风险评价

水体沉积物是重金属元素的重要载体,其含量高低能反映水环境质量现状。采集滇池内湖滨带沉积物样品,分析了滇池内湖滨带表层沉积物中Pb、Cd、Cu、Zn、Cr、Ni、Fe、Mn8种重金属元素含量特征,并用Hakanson潜在生态危害指数法评价其生态危害,旨在为合理预防和治理滇池内湖滨带的重金属污染以及内湖滨带生态系统的修复提供基础资料。结果表明,与全国土壤环境质量标准对比,表层沉积物中主要是Cd、Cu、Zn超标,重金属污染强度总体上是草海>外海。不同重金属间的相关性分析结果表明,Cu-Cd之间呈极显著相关,说明这两种元素污染源可能相同,几种污染重金属与胶体矿物元素Fe、Mn间的相关性不大,说明在所调查沉积物中,Fe/Mn氧化物或氢氧化物共沉淀或吸附Pb、Cd、Cu、Zn、Cr、Ni元素量较少。由潜在生态风险评价结果可知,滇池内湖滨带表层沉积物已具极强生态危害,各重金属对滇池内湖滨带生态风险影响程度由高到低依次为:Cd>Cu>Pb>Ni>Zn≈Cr。     

重庆市长寿湖重金属污染评价

中国环境科学研究院采集了长寿湖沉积物样品,分析其表层沉积物中Pb、Cd、Cu、Zn、Cr、Ni、Hg、As 8种重金属元素含量特征,结果表明,按照<土壤环境质量标准>,目前长寿湖主要是Cd、Hg和As的污染,且中部湖区沉积物重金属污染强度要高于东部和西部两区.各重金属间的相关性分析表明,Cu-Zn、Cu-Ni、Zn-Ni之间呈极显著相关,说明这3种元素污染源可能相同.由潜在生态风险评价结果可知,长寿湖重金属污染只是略超轻微生态危害,各重金属对长寿湖生态风险影响程度由高到低依次为:Hg>Cd>As>Pb>Ni>Cu>Cr>Zn.应用Hakanson潜在生态危害指数法评价其生态风险,并提出了相关污染防治措施,为预防和综合治理长寿湖提供了科学依据.     

pH对生物质炭吸附诺氟沙星和磺胺甲恶唑的影响

为解决水体中抗生素去除及芦苇秸秆资源化利用等问题，以芦苇秸秆制备的生物质炭为吸附材料，考察不同pH条件下诺氟沙星（NOR）和磺胺甲恶唑（SMX）在芦苇秸秆生物质炭上的等温吸附过程及吸附动力学。结果表明，生物质炭的吸附与NOR和SMX在不同溶液pH下的存在形态有关。随pH的增加，生物质炭对NOR的吸附量先增加后减小，最高吸附量为7.80 mg·g^-1；生物质炭对SMX的吸附量在溶液pH 1~3时逐渐减小，在pH 3~5时逐渐增加，pH>5时吸附量逐渐降低。拟二级动力学模型可较好地拟合NOR和SMX在生物质炭上的吸附，生物质炭吸附NOR和SMX受到表面吸附、颗粒内扩散等作用的共同影响。吸附等温线符合Langmuir方程，吸附过程以单分子层吸附为主。溶液不同的pH会影响芦苇秸秆生物质炭对NOR和SMX的吸附效果，这为生物质炭吸附水中抗生素的合理应用提供一定的数据支持。     

农田排灌水湖滨带湿地处理系统的设计与运行

依据背景调查资料对滇池东岸王家庄湿地处理系统进行了设计并对工程的经济性进行了分析。本工程自2002年8月开始投入运行,运行效果表明,湿地对于总氮、氨氮、总磷和COD的负荷削减量分别为5.6、1.9、0.5、114.7t·hm-2·a-1。本工程的总投资和运行费均低于传统活性污泥法。     

风车草对低污染水体氮磷的净化效能

为探讨湿地水生植物对低污染水体中氮磷的去除效果,以挺水植物风车草为研究对象,研究其对低污染水中氮、磷削减的日变化规律,及温度对净化效果的影响,并探究了系统中溶解性有机物的变化。结果表明：风车草对低污染水的氮、磷去除过程符合一级动力学方程,常温下（24~30℃）对TN、TP去除的一阶反应速率常数分别为0.449 3、0.502 8,70 h后对TN、TP的去除率高达82.87%、72.40%,日变化率分别为48.52%、40.31%,而低温（4~8℃）下风车草对氮、磷的去除效果明显受到抑制且根系活力显著降低;系统中溶解性有机物组分（紫外类腐植酸和类色氨酸）含量随时间延长而增加,相关性分析表明二者均利于水中氮磷的去除。研究表明,风车草对低污染水体中氮磷具有较好的净化效果,且其净化效能受温度的影响。