太湖浮游植物与营养盐相互关系

为研究太湖浮游植物与营养盐的相互关系,于2010年3月至2011年2月对太湖竺山湾和贡湖湾这两个具有不同植物群落特征的湖区进行了监测分析.结果表明,贡湖湾浮游植物含量四季递减,竺山湾则在夏季达到最大值,具有在夏季暴发严重水华的特征.这两个湖区的营养盐具有不同的季节变化特征:竺山湾总磷(TP)以及颗粒磷(PP)在夏季达到最大值,贡湖湾则在冬季达到最大值,竺山湾的磷含量高于贡湖湾,两个湖区PP在TP中均占有很大比例且溶解性有机磷(DOP)均在冬季达到最大值,夏季达到最小值;竺山湾氨氮(NH4+-N)含量远高于贡湖湾,硝氮(NO3--N)的四季变化幅度和贡湖湾相差不大,而NH4+-N却有明显差异,并且在竺山湾,相对于NO3--N,NH4+-N能被浮游植物利用至更低浓度.两个湖区磷和浮游植物变化的对比表明,在藻型区浮游植物的生长与底泥磷的释放存在相互促进的机制,并且浮游植物生长消亡过程中存在磷的内循环机制,这两种机制使得水华得以维持甚至加重,而NH4+-N、NO3--N与微囊藻的变化表明,太湖微囊藻优先及主要利用的很可能是NH4+-N.综合分析认为,治理太湖水华需要同时控制氮磷输入并考虑降低太湖磷含量.     

基于梯度扩散薄膜技术的太湖金属和营养盐区域污染特征分析

本研究利用梯度扩散薄膜技术(Diffusive gradients in thin-films,DGT)对太湖7个湖区的水体和沉积物中金属与营养盐有效态含量进行原位监测,并分析污染物的区域特征。结果表明,DGT所测有效态浓度低于传统化学方法所提取浓度,且能实现低浓度、多元素同时监测。具体来看,太湖水体中金属的DGT有效态含量较低,区域差别较小。沉积物中9种典型金属的DGT有效态含量排序为FeMnZnNiAsWCoMoCu,其中,Fe、As、Zn、Ni和W在竺山湾、梅梁湾和贡湖污染相对较重,在湖心区、胥湖和东太湖污染相对较轻,其余金属分布较平均且含量较低。与金属不同的是,太湖水体中DGT所测的有效磷(P)含量整体较高,最高值出现在贡湖,达83.2μg·L~(-1)。沉积物中DGT有效态P的区域分布更明显,以竺山湾、梅梁湾和沿岸区污染相对较重,最高值出现在竺山湾,达500μg·L~(-1)。对比沉积物和水体中DGT有效态P含量发现,竺山湾、梅梁湾和沿岸区沉积物可能是P的主要储存场所,具有潜在释放风险。     

太湖竺山湾水沉积物界面底泥理化性状测定分析

对太湖竺山湾14个水质和4个底泥站点取样,测定其理化性质,研究水－表层沉积物边界层氮磷交换情况。结果表明：竺山湾污染比较严重,污染项目主要是TN（总氮）、TP（总磷）。 TN变化范围1．2～37．5 mg／L,相对于Ⅴ类水体超标89．13％。 TP含量在0．028～21．4 mg／L之间,相对于Ⅴ类水体超标20．80％。近底层水样铁、锰的含量远低于底泥含量,而硝酸盐含量接近或大于底泥含量。竺山湾不同站点的氮磷释放率跟底泥的硬度、孔隙度有关,呈正相关关系,氮的释放率普遍高于磷的释放率,表明竺山湾富营养化现象主要受N控制。     

环竺山湾湖小流域种植业面源污染减排潜力研究

农田面源污染一直被认为是竺山湾湖水质恶化的重要因素之一。采用实地调研农户的方法考察了环竺山湾湖小流域粮食作物(水稻、小麦)、蔬菜、果园生产在"十二五"初期养分投入状况,结合太湖流域"十一五"期间已获示范验证、可推广应用的环境友好型种植技术模式或实践,估算了环竺山湾湖小流域种植业生产控污减排能力。结果表明,基于目前的稻麦、蔬菜和果树种植面积,规模化应用稻-麦施肥减量技术和稻-绿肥技术轮作模式可分别实现无机N投入减量132.4、424.3 t·a-1和总N减排20、42.3 t·a-1;蔬菜种植优化技术模式可减少无机N投入993.7 t·a-1和减排总N 181.3 t·a-1;果园优化施肥与三叶草截流控害集成技术模式,至少可实现节省无机N投入1000 t·a-1和减排总N 116.8 t·a-1。综上,环竺山湾湖小流域种植业生产已较"十一五"时期无机N投入水平明显降低,但依然还有减量空间;有机肥施用量逐步提升,但符合竺山湾湖小流域的最适施用水平还有待深入研究。最后给出了环竺山湾湖小流域农田面源污染规模化防控建议,以期为改善竺山湾湖水质进而确保太湖水质安全提供支持。     

太滆运河氨氮污染时空特征及来源研究

[目的]研究太滆运河氨氮污染的时空特点及主要来源。[方法]对2013—2017年太滆运河水质监测数据进行时空变化分析,并利用环境统计数据对氨氮污染来源进行研究。[结果]太滆运河氨氮污染在时间上表现为逐年减轻,在空间上表现为沿程递增,其中运村断面氨氮汇入明显。支流污染是太滆运河氨氮污染的主要来源,其次为农业污染与生活污染。[结论]防治太滆运河氨氮污染首先需要控制支流氨氮输入。     

太湖水域蓝藻水华对纹沼螺性腺畸变的影响

为探讨太湖蓝藻水华期对纹沼螺(Parafossarulus striatulus)生殖系统在形态和组织结构方面的影响,试验采用组织解剖学和常规石蜡切片的方法,研究了苏州湾(SZ)、贡湖(GH)、梅梁湾(ML)、竺山湾(ZS)4个位点蓝藻水华期与非水华期纹沼螺雄、雌性个体的生殖系统结构。结果表明,4个位点蓝藻水华期较非水华期的雄性纹沼螺在外形上缺少阴茎导管。通过观察性腺组织切片,发现蓝藻水华期雄性纹沼螺的精原细胞、精母细胞、精细胞和精子数量在4个采样点均有不同程度的减少。其中,在蓝藻水华期苏州湾和梅梁湾2个采样点的雄性纹沼螺的性畸变程度差别不明显,但高于竺山湾,性畸变程度最低的是贡湖。蓝藻水华期和非水华期的雌性纹沼螺在外部形态和性腺组织结构上差别不明显。     

城市河流沉积物氨氮及重金属扩散通量研究

对滏阳河穿衡水市前后沉积物孔隙水中典型污染物的分布特征进行了分析,并利用一维孔隙水扩散模型(Fick定律)估算了氨氮和重金属在沉积物-水界面的扩散通量。结果表明,滏阳河沉积物-水界面氨氮在上覆水和孔隙水垂直剖面上均呈减小趋势;流经城区后,水体中氨氮平均浓度为43.8 mg/L,是入市河流上覆水氨氮浓度的2倍;重金属分布趋势随重金属种类不同而有所差异;上覆水中Zn含量最大,为59.4μg/L,孔隙水中Cu含量最大,为41.7μg/L。氨氮、Pb和Zn均表现为污染物从上覆水向沉积物扩散,Cr和Ni以及城区后Cu均表现为污染物从沉积物向上覆水释放,其中Cu的向上扩散通量最大为1.89μg/m2·d。揭示了城市内生活污水和工业废水的排放是河流污染的重要污染源,而滏阳河衡水段存在潜在的重金属释放风险。     

培养降解含尿素废水菌株的试验研究

为了能够有效的降解废水中的尿素,从土壤中筛选出具有较高降解尿素能力的菌株4株,分别隶属于葡萄球菌属、克雷伯氏菌属、微杆菌属,其中克雷伯氏菌属占优。试验考察了pH、尿素浓度、葡萄糖浓度、氨氮浓度等因素对所筛选出菌种单菌株及混合菌株降解尿素活性的影响。结果表明,在pH8.5,进水葡萄糖浓度0～1000mg·L-1,尿素浓度低于300mg·L-1的条件下,各菌株表现出较高活性,其中最大活性为0.649U;氨氮浓度对菌活性影响很大,进水氨氮浓度宜控制在70mg·L-1以下。     

竺山湖主要入湖口水质及富营养状态评价

[目的]以竺山湖主要入湖口为研究对象,评价其水质及富营养化状况。[方法]对3条入湖口水质开展了连续3年的监测,监测结果参照GB 3838—2002中IV类水质标准,采用单因子评价法、综合污染指数法和综合营养指数法进行评价。[结果]单因子评价结果表明,只有沙塘港入湖口BOD5单项污染指数大于1.00,3条入湖口水质NH4+-N和BOD5月均值超标范围分别为30.56%~41.67%和25.00%~52.78%,TP均未见超标。综合污染指数评价表明,3条入湖口水质平均综合污染指数均为0.70~1.00。殷村港入湖口和太滆运河入湖口水质优于沙塘港入河口水质。综合营养指数评价结果表明,3条入湖口水质营养状态指数为63.6~64.8,属于中度富营养状态。其中TN、TP和SD营养状态指数较高,Chl-a和CODMn营养状态指数较低。由于3条入湖河流汇集了大量的N、P,从而导致TN和TP的营养状态指数较高,对Chl-a和CODMn浓度控制得相对较好,从而在入湖口表现出这两项指标营养状态指数较低。[结论]造成竺山湖富营养化的主要外源贡献来自于入湖河流的TP和TN输入,应加大对入湖河流N、P污染物的削减治理。     

中小型河流突发氨氮污染应急处理技术研究

针对中小型河流突发性水体污染,以突发氨氮污染为例,探究水体污染应急处理技术.结果表明,氨氮浓度为10 mg/L左右时,平均自然降解系数KN为0.009 d-1;同一工况下,不同工艺对水中氨氮的去除能力表现为活性炭吸附＞自然曝气+沸石＞自然曝气.但在实际工程操作过程中,综合考虑工程的经济及可行性,在处理突发性氨氮污染时,建议主要采用自然曝气+沸石法去除氨氮,活性炭作为辅助吸附剂,从而提高氨氮的整体去除效果.