南淝河巢湖入湖区夏季底泥磷营养盐释放通量的估算

[目的]通过采集南淝河进入巢湖河口冲积区的原柱样底泥,实验室控温、动态模拟该区域底泥的磷释放情况,从而估算出夏季该区域底泥磷的释放通量。[方法]将新鲜泥样置于150 mm高的有机玻璃柱中,用不同浓度的磷酸二氢钾溶液作为上覆水,在不同的扰动速度使其循环,并用加热泵控制水箱温度。[结果]扰动对底泥中的磷释放影响较大,且符合动态条件下底泥中磷的释放量大于静态条件下释放量的规律;上覆水中的磷浓度对底泥磷的释放有很大的影响,存在一定的平衡关系。[结论]在夏季,南淝河巢湖入湖区磷释放量为1.07 t/km2。     

巢湖十五里河入湖区夏季底泥磷的释放通量估算

[目的]估算巢湖十五里河入湖区夏季底泥磷的释放通量。[方法]以巢湖为研究对象,分别研究静态和动态条件下巢湖十五里河入湖区底泥磷的释放规律,从而估算出该区夏季底泥磷的释放通量。[结果]扰动对巢湖十五里河入湖区夏季底泥磷释放的影响较大,当上覆水磷浓度为0 mg/L时,扰动时磷的释放量是静止时的2.3倍;上覆水磷浓度为0.05 mg/L时,扰动时磷的释放量是静止时的1.3倍,符合动态条件下磷释放量大于静态条件下释放量的规律。夏季十五里河入湖区底泥磷的释放通量相当大,为0.2 t/km2。因此,在外源性磷污染得到控制的条件下,控制底泥中磷的释放才是关键。[结论]该研究为今后底泥疏浚和湖泊富营养化治理提供了理论依据。     

模拟再清淤对南淝河底泥氮磷释放的影响研究

为掌握南淝河清淤效果和进一步改善南淝河水污染现状, 利用柱状采样器采集南淝河清淤后的底泥, 并在室内柱状反应器中对采集的原状底泥进行模拟再清淤后污染物释放的试验研究, 通过定期检测上覆水中氮、磷污染物浓度随时间的变化, 来反映清淤及模拟再清淤后底泥中氮、磷污染物的释放状况。结果表明, 模拟再清淤后的底泥和实际清淤后的底泥对氮、磷污染物均表现为以7 d为周期的释放与吸附的交替变化, 且一个月后污染物释放量与沉降量达到平衡。对南淝河位于合作化路桥至长丰路桥段实际清淤后的底泥进行模拟再清淤试验, 清淤深度在5.9 cm时, 短期内可有效降低底泥中氮、磷污染物的释放。     

巢湖水体浮游藻类数量与主要水质指标关系的研究

[目的]探讨巢湖水体浮游藻类数量与主要水质指标之间的关系。[方法]通过对巢湖各取样点的水质及藻类数量和种类进行检测和观察,分析巢湖流域浮游藻类与其水质中的氮、磷及其他水质指标之间的关系。[结果]氮磷比越高,水质越差,藻密度越高,相应的化学需氧量(COD)也越大,如南淝河入湖区。对巢湖水污染的治理应该更加具有针对性,从而使巢湖水体富营养化得到良好改善。[结论]该研究结果为巢湖水污染防治措施的制定提供了参考。     

巢湖底泥中氮释放规律研究

以巢湖西半湖为研究对象,研究上覆水浓度、扰动速率和底泥全氮含量对底泥中氮释放的影响。采集原柱状底泥样品,控制不同影响因素进行模拟试验。结果表明:底泥中氮的释放量符合动态条件下大于静态条件下的释放量的规律;上覆水与底泥之间氮的浓度平衡决定氮的释放;底泥中全氮含量对氮释放的影响不能简单用正负相关来描述。     

巢湖表层沉积物中重金属污染的时空变化特征及潜在生态风险评价

2008年3月至7月连续对巢湖8个采样点的表层沉积物中Zn、Hg、Cr、Ph、Ni和Cu 6种重金属含量进行分析,据此探讨巢湖表层沉积物中重金属污染程度及时空分布特征,评价巢湖重金属污染的潜在生态风险并筛选出主要生态风险因子.结果表明:3月至7月期间,全湖范围内表层沉积物中重金属含量逐渐降低,河流入湖区的污染程度高于其他区域,Zn、Cu、Pb的污染程度高于其他重金属,表层12 cm沉积物中的重金属含量随深度增加污染情况呈加重趋势;从潜在生态风险角度分析,巢湖表层沉积物总体只具有轻微潜在生态风险,生态风险指数排名前两位的区域是南淝河入湖区和十五里河入湖区,3月至7月期间重金属潜在生态风险级别逐渐降低,巢湖生态安全主要风险因子为Hg,其次是Pb和Cu.     

巢湖湖区底泥重金属污染状况评估

底泥是河湖的沉积物,是自然水域的重要组成部分,水体底泥污染是世界范围内的一个环境问题,当前对底泥的污染缺乏深入研究。以巢湖湖区底泥为研究对象,连续2年对湖区底泥中pH、Cd、Hg、As、Pb和Cr6项进行监测,选用标准值采用内梅罗综合污染指数法来评价监测点位的污染状况,通过方差分析法来评价两年数据的差异性;采用插值法绘出湖区底泥各重金属元素空间分布;采用地积累指数法来评价底泥中各重金属污染程度。评价结果显示,巢湖湖区底泥污染程度等级为清洁,2年的监测数据无显著性差异,湖区中部重金属含量相对较低,湖区底泥重金属污染程度总体不高,其中Hg的污染程度相对较大,Cd、Pb次之。     

巢湖喹诺酮及四环素类药物污染现状及来源分析

采用固相萃取-超高效液相色谱-串联质谱联用技术（SPE-UPLC-MS/MS）,对巢湖湖水中喹诺酮和四环素类抗生素的污染现状进行测定,同时分析南淝河等主要入湖河流及城市污水厂进出水中抗生素的残留水平。结果表明,湖区14个监测点湖水中喹诺酮和四环素类抗生素均不同程度检出, 10种抗生素平均浓度为1.3~42.3 ng·L^-1;巢湖西半湖湖心水中抗生素检出率和残留浓度明显高于东半湖湖心处;巢湖北岸4个乡镇居民生活等活动对湖水中抗生素含量有一定影响,其中黄麓镇近岸湖水中诺氟沙星浓度最大（8.1 ng·L^-1）;入湖河流均有抗生素检出,其中南淝河水中抗生素浓度最高,达到550.7 ng·L^-1;合肥市主要污水处理厂进出水中均含有大量抗生素,氧氟沙星和土霉素为主要污染物。可见,巢湖湖水受到抗生素污染,入湖河流、沿岸居民生活排水及城市污水处理厂尾水排放是巢湖抗生素的主要来源,需加强对抗生素使用的管理和污染防治。     

汤逊湖·南湖及墨水湖底泥沉积物中氮磷的释放特征

在夏季环境下以武汉汤逊湖、南湖和墨水湖的底泥沉积物为目标,采用蒸馏水作为上覆水进行静态释放试验,监测各试验柱上覆水中氮磷营养盐的变化趋势,计算TN、TP的累计释放量,分析湖泊底泥中氮磷营养盐的释放规律。结果表明,各湖泊底泥样本向上覆水中释放的氮主要以NO₃^--N的形式存在;墨水湖底泥向上覆水中释放的氮最多,南湖底泥向上覆水中释放的磷最多。3个湖泊的底泥向上覆水释放的氮磷总量仅占底泥氮磷总量的极少部分,说明汤逊湖、南湖和墨水湖底泥均具有较大的氮磷释放潜力。     

巢湖水体沉积物重金属的分布及生态风险评价

为了解巢湖水体沉积物中重金属的污染现状及其潜在生态危害程度,追溯水域污染历史,研究随年代变化的污染梯度及规律,对巢湖湖区及部分出入湖支流沉积物中重金属元素(Cd、Cr、Pb、Cu、Zn、Mn、Fe)的空间分布进行了调查研究,并利用潜在生态风险指数法对其进行了综合评价分析.结果表明,测定的巢湖水体沉积物重金属中Zn、Cd的含量普遍比背景值要高,部分支流中的重金属含量比湖区要高,并以西半湖的南淝河污染较为严重,并已出现复合污染的趋势.沉积物中重金属的垂直分布一般规律是在0～8 cm段出现峰值,且随采样深度的增加重金属含量有递减的趋势.利用潜在生态风险指数法对沉积物中重金属污染的评价结果显示,对巢湖生态风险构成危害程度最大的重金属是Cd,少数样点已属强生态危害.多种重金属潜在生态危害指数表明,南淝河已达到严重生态危害程度.     

(长)江(巢)湖水质差异性对改善巢湖水质的调水方式影响研究

通过对(长)江(巢)湖水质相关关系的分析,定量判定巢湖、长江分月水质差别,确定了以改善巢湖水动力条件为主的生态引水改善巢湖水环境的方式,以及在该方式下的生态调水水利工程控制运用办法。该结论将作为生态调水方案的一部分,为改善巢湖东半湖水质及富营养化状况生态调水提供建议。     

巢湖3条入湖河流表层沉积物重金属生态风险评价

以巢湖3条入湖河流南淝河、杭埠-丰乐河和柘皋河不同时期河流表层沉积物为研究对象,对其Cu、Cd、Ni、Pb、Zn和As 6种重金属含量进行测定并初步分析其来源,基于地积累指数法、潜在生态风险指数法对沉积物重金属污染水平进行评价。结果表明,各入湖河流沉积物中,除As和Ni外几乎所有沉积物重金属含量均超出安徽重金属环境背景值。其中南淝河污染较重,重金属元素Cu、Zn、Pb和Cd的含量均高于其他河流,分别是背景值的3.11、3.99、1.34和10.41倍。统计分析结果表明各入湖河流沉积物中Cu、Ni、Zn含量显著相关,可能来源于工业生产和居民活动。地积累指数法和潜在生态风险指数法评价结果均表明Cd是主要生态风险贡献因子,其指数为64.53～862.33,处于较大生态风险。     

哈素海表层沉积物中内源磷的释放研究

以浅水湖泊哈素海为研究对象,开展了上覆水质、温度、pH、溶解氧、扰动和光照等环境要素对湖泊沉积物内源磷释放的影响试验研究.结果表明,温度升高、碱性条件、厌氧和强烈的扰动作用等均有利于内源磷的释放.而照度则间接地限制了沉积物释磷对上覆水中磷浓度的影响.HSH-2、HSH-5和HSH-6等3个站位TP的最大释放量在自然光照条件下分别为1.53、1.39和1.27mg·kg-1,避光条件下分别为1.77、1.52和1.52 mg·kg-1;静置条件下分别为1.42、1.38和1.68 mg·kg-1,R=60 r·min-1时分别为1.75、1.50和2.00mg·kg-1,R=120 r·min-1时分别为2.52、2.64和4.02 mg·kg-1;在pH=11时释放量最大,分别为10.82、6.83和16.68 mg·kg-1.各环境因子中,以pH和扰动对哈素海沉积物内源磷的释放影响最大.哈素海为浅水湖泊,在湖水咸化程度逐渐增高的条件下,将会导致湖泊沉积物内源磷的大量释放,从而将进一步加剧水体的富营养化.     

巢湖周围池塘沉积物中磷的赋存形态及空间差异

对巢湖周围138口池塘表层沉积物,采用沉积物磷形态标准程序（SMT）分析了其中的总磷（TP）、无机磷（IP）、有机磷（OP）、铁／铝磷（Fe／Al-P）、钙磷（Ca—P）等5种形态及各种形态磷的空间差异,并分析了不同形态磷之间的以及各种形态磷与沉积物烧失量之间的相关性。结果表明,所调查的池塘表层沉积物TP、IP、OP、Fe／Al—P、Ca—P的含量分别为536．04～3659．89、153．55～3299．15、176．68～1076．16、96．19～876．17和105．29～880．22mg／kg;巢湖周围池塘表层沉积物TP、IP、OP、Fe／Al-P、CaI-P含量高于巢湖水体表层沉积物;IP、OP、Fe／Al-P、Ca—P占TP的比重分别在13．4％～90．14％、10．86％～93．91％、8．81％～45．69％和12．86％～61．05％。巢湖流域不同区域池塘各种形态磷存在明显的空间差异,义城、三河、环城-柘皋、中珲、炯炀、槐林-盛桥等区域池塘沉积物TP和IP含量较高,而严店、沐集、黄麓、忠庙-六家畈等区域TP和IP含量较低;白山区域的池塘表层沉积物中OP含量明显低于三河、环城-柘皋等处;槐林-盛桥、炯炀区域池塘表层沉积物中Fe／Al—P含量明显高于黄麓、忠庙-六家畈区域;白山、长临的池塘沉积物中Ca—P含量明显偏高。相关分析表明,池塘表层沉积物烧失量与TP、OP、Fe／Al—P和Ca—P呈显著或极显著正相关;TP与IP、OP、Fe／Al-P和Ca—P呈极显著正相关;但OP与IP、Fe／Al-P和Ca—P无相关性。     

不同客水对南淝河水体富营养化的影响及其降解特征

[目的]研究不同客水对南淝河水体富营养化的影响及其降解特征。[方法]以典型城市河流南淝河为研究对象,调查受不同排口影响下南淝河水质特征,评价南淝河水体富营养化状态;并以初期雨水、道路径流和污水处理厂尾水为代表性客水来源,探明不同来源客水在客水土著微生物、光化学的作用下水质及溶解有机质组成的变化特征。[结果]南淝河水体总氮(TN)和总磷(TP)含量受污水处理厂尾水排放影响较大,且南淝河总体上处于富营养或超富营养状态,但叶绿素(Ch-a)含量和富营养化等级在受不同排口影响下的河段中却不存在明显差异;不同来源客水在土著微生物和光化学作用下,其TN和TP均有较大的削减,且溶解有机质(DOM)组成发生了明显的转化。[结论]该研究可为城市河流的综合整治,特别是入河污染物的削减技术提供新思路。     

封闭型内陆湖泊夏季氮素赋存特征——以达里诺尔湖为例

氮素是影响湖泊初级生产力的主要因素之一。近年来,受气候干旱及上游用水量增加等因素的影响,大多数封闭性内陆湖都面临着湖面萎缩、湖水因营养盐浓度增加而逐渐恶化的问题。本文以内蒙古高原境内封闭型内陆湖泊——达里诺尔湖为例,于2017年夏季采集湖水、间隙水、沉积物、入湖河流等样品。对湖泊氮素赋存特征、迁移趋势做出分析,并且对入湖河流携带的氮素对湖泊水质的影响展开讨论。结果表明:氨氮(NH_4~+-N)是上覆水中占比例最高的形态氮。总氮(TN)、硝酸盐氮(NO_3~--N)、亚硝酸盐氮(NO_2~--N)含量随水深从浅到深基本保持不变。只有B6、E2、E5样点的NH_4~+-N在水深1.5 m向下处含量有所波动。表层沉积物TN均值2 809.97 mg·kg~(-1),可交换态氮占TN含量6.74%;河水中占比例最高的形态氮是NO_3~--N,四条入湖河流中,TN、NH_4~+-N含量最高的是沙里河,NO_3~--N含量最高的是亮子河;每年由入湖河流携带入湖的TN量为120 t。总体来看,达里诺尔湖氮素赋存特征为:NH_4~+-N是上覆水的主导形态氮,TN及各形态氮含量在不同深度水层掺混均匀,无明显的分层现象。沉积物TN含量较高且氮素迁移能力较强。TN、NO_3~--N、NO_2~--N表现为由沉积物到上覆水的释放状态,而NH_4~+-N则以上覆水到沉积物的吸附状态为主。河流的输入对湖水TN含量有稀释作用,但会增加湖水NO_3~--N的负荷。