2005-2017年焉耆盆地平原区地下水时空演变规律及其与土地利用的关系

[目的]分析2005-2017年焉耆盆地平原区土地利用变化与地下水总溶解固体物TDS之间的关系,为地下水可持续利用和生态环境发展提供依据。[方法]利用GIS软件对焉耆盆地平原区2005,2014,2017年的Landsat-TM/ETM和Landsat 8的CNLUCC数据进行重分类,将土地分为耕地、林地、草地、水域、城镇建设用地和未利用土地6大类;通过对232组地下水水样的采集和分析,借助地统计和叠加分析模块研究焉耆盆地的TDS时空分区特征。[结果]焉耆盆地平原区以耕地、水域和未利用土地为主,占总面积的60%以上;2014年耕地TDS均值的含量最高为708.6 mg/L,林地TDS均值的含量最低为680.4 mg/L;2017年城镇建设用地TDS均值的含量最高为521.6 mg/L,未利用土地TDS均值的含量最低为477.4 mg/L。[结论]2017年各土地利用类型的TDS均值含量都低于2014年,是源于水域面积增加导致地下水补给量增加、耕地扩张的速度减缓及地下水径流积极循环带的淡化作用。     

小江流域农地水土流失对水体富营养化的影响

水土流失是水体富营养化的一个重要源头。在三峡库区小江流域,定点监测了4类农地(水田、梯坪地、25°坡耕地、25°坡耕地)的水土流失量,并于2008年在渠口、养鹿、高阳、黄石、双江及河口(参照)6个断面采水样进行水质调查。研究结果表明:坡耕地是小江流域水土流失的主要策源地;农地水土流失导致的氮、磷流失对小江水体的富营养化贡献很大,流失的TN、TP分别高达675.76,69.03 t/a;小江TN浓度主要受水土流失和长江TN浓度的共同制约,峰值为5.31 mg/L(渠口)出现在7月份;小江TP浓度主要受水土流失和长江水位的共同制约,各断面的最小值均出现在7月份,最小值为0.03 mg/L(渠口)。总体而言,小江处于中营养到富营养状态,4月份较容易发生水体富营养化,7月份和11月份磷是水体富营养化的限制因子。     

极大硬毛藻无性系对海水养殖废水中氮盐的去除效果

养殖水体中无机氮的高效去除是开展循环水养殖的重要保障条件之一。该论文研究了极大硬毛藻无性系(简称极大硬毛藻)对循环水养殖水体中无机氮盐的去除效率及特征。结果表明,当藻体密度为(10±1) g/L时,在一定浓度范围(氨氮:0～15 mg/L,亚硝酸盐氮:0～3 mg/L,硝酸盐氮:0～15 mg/L),极大硬毛藻对海水中3类无机氮盐的吸收速率随着时间变化即氮盐浓度降低而降低;其中藻类对氨氮的吸收速率变化较大,而对亚硝酸盐和硝酸盐的吸收速率相对稳定。当3种氮盐质量浓度为3 mg/L,极大硬毛藻首先选择吸收氨氮;当氨氮质量浓度降至1.5 mg/L时,藻开始吸收亚硝酸盐氮和硝酸盐氮。极大硬毛藻对人工模拟养殖废水中氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮的15 h去除率可达到94.3%、100%、82.2%。该研究可为极大硬毛藻在循环水养殖水体净化的应用、养殖废水资源化利用和无害化处理技术的建立提供科学依据。     

盐碱地农田排水对查干湖承泄区的水质影响评价

为了评价盐碱地农田排水对承泄区的水质影响,该文选取吉林省前郭灌区的农田排水和查干湖承泄区为研究对象,通过2009－2010年水稻生长季每月定期的野外取样、实验分析水样的K+、Na+、Ca2+、Mg2+、SO42-、Cl-、CO32-、HCO3-、总氮、总磷和化学需氧量,研究了查干湖灌溉灌排系统至承泄区相关排水水质的时空变化,并对查干湖水质进行了评价。结果表明,查干湖承泄区对灌排系统的各水质指标有一定的累积效应。目前查干湖水体pH值平均在7.87;钠吸附比最大值（3.59 (mmolc/L)1/2）出现在5月份泡田洗盐期;总氮含量为1.22 mg/L,低于近12年平均值1.56 mg/L;6月份总磷含量最高,达0.28 mg/L。除化学需氧量超标外,其他水质参数未达到浓度限值,但在丰水期查干湖水体已属IV类水质。该研究可为查干湖承泄区的生态环境预警提供理论基础。     

威海湾水域环境因子周年变化特征

试验于2005～2006年对威海湾水温、透明度、pH值、DO、COD、油类、无机氮、活性磷等水域环境因子进行了周年监测,结果表明:威海湾年平均水温13.1℃,最高气温出现在8月(25.1℃),最低气温出现在1月(1.1℃),透明度在0.24～5.28m之问,pH值为7.56～8.45,达到国家二类水质标准;DO为5.22～8.09mg·L-1,年平均值为7.22mg·L-1,COD为0.201～1.531mg·L-1,无机氮为0.111～0.686mg·L-1;磷酸盐范围为0.016～0.036mg·L-1,威海湾内海水养殖区夏秋两季的富营养化指数(EI)>1,表明威海湾中的主要污染源是N、P营养盐.同时根据监测结果对威海湾海水养殖区提出了相应的优化措施.     

互花米草入侵对我国红树林湿地土壤碳组分的影响

以福建漳江口、九龙江口、闽江口和浙江乐清湾为研究区,采集红树林和入侵种互花米草(入侵前为红树林)湿地土壤样品,分析互花米草入侵后土壤有机碳(SOC)、有机碳储量(SOCS)、活性有机碳组分(微生物生物量碳MBC、易氧化有机碳EOC、水溶性有机碳WSOC)以及有机碳键合组分(钙键结合有机碳(Ca—SOC)和铁铝键结合有机碳(Fe(Al)—SOC))的变化,探讨互花米草入侵对土壤有机碳组分以及稳定性的影响。结果表明:互花米草入侵红树林后,土壤SOC、SOCS、MBC和EOC总体上有所降低,尤其是SOC和SOCS,其降低的比例分别约为9.86%~27.13%和13.95%~26.29%;土壤WSOC含量则增加,增加比例约为5.75%~53.52%;互花米草入侵对土壤有机碳键合组分也具一定的影响,其中Ca—SOC/SOC比值增加,而[Fe(Al)—SOC+残渣态SOC]/SOC比值降低。这些结果预示着互花米草入侵改变了土壤有机碳库,同时也一定程度削弱了土壤有机碳稳定性。土壤有机碳的化学键合可能是红树林湿地土壤有机碳稳定的主要保护机制,对红树林碳汇功能具有重要意义。     

白洋淀沉积物-沉水植物-水系统氮、磷分布特征

通过2015年4月份和9月份对白洋淀西部纳污区、中部生活水产养殖区以及淀边缘区优势沉水植物及对应沉积物和水中总氮(TN)、总磷(TP)含量测定,分析白洋淀水体氮磷营养分布规律,明确不同沉水植物对自然水体氮磷富集能力,为应用沉水植物修复富营养化水体提供理论依据。结果表明:白洋淀水体TN和TP浓度分别为0.77~13.65mg/L和0.05~1.21mg/L。受唐河和府河输入影响,纳污区水中TN和TP浓度最高,为IV~劣V类水,生活水产养殖区和淀边缘区水体TN和TP浓度差异均不显著(p0.05),水体氮磷主要受入淀河流输入影响;沉积物TN和TP含量分别为(3.16±1.86)g/kg和(0.72±0.20)g/kg。沉积物TN和TP标准指数变化范围为3.42~9.09和0.93~1.44,综合污染指数为2.19~5.26,白洋淀沉积物营养盐处于严重污染水平且受氮素影响更为严重。其中生活水产养殖区沉积物TN和TP含量最高,纳污区和淀边缘区差异不显著(p0.05);沉水植物对水中TN的富集能力表现为菹草金鱼藻篦齿眼子菜,对水中TP的富集能力表现为金鱼藻菹草篦齿眼子菜;水和沉积物中TN和TP之间均存在显著正相关(p0.05)。沉水植物体内氮磷含量与水体TN和TP浓度存在显著正相关,而与沉积物TN和TP含量无显著相关(p0.05)。总之,3种沉水植物均具有很强的修复水体氮磷污染的能力,建议适时收割地上部以有效去除水体氮磷污染。     

中国西北戈壁地区12条河流水文水质调查

2014年9月对我国塔里木盆地南缘与柴达木盆地戈壁地区的12条典型河流进行实地调查,通过野外采集水样、测定流速、室内查阅资料和化验分析,获得了研究区河流的最新水文水质资料。结果表明:(1)戈壁地区修建的水库和防渗渠道,对河流正常发展产生了不利影响;(2)水样中的F-含量均超过1mg/L,不能满足人们直接饮用的要求,F-与Ca2+含量呈现负相关关系;(3)水样中阳离子浓度大小关系为Ca2+Na+Mg2+K+,水化学类型总体上为氯化物·硫酸盐·碳酸氢盐/钠质·钙质水;(4)水样的TDS变化范围在718.3~8 254.1mg/L,含量普遍偏高,水样pH变化范围在7.44~8.07,表现为弱碱性。     

荒漠化地区水化学特性及其对胡杨林生长的影响

[目的]探讨荒漠化地区不同地表水水质特性对胡杨林更新演替的影响,为胡杨林的保育及复壮更新工作提供理论支撑与科学根据。[方法]以塔里木胡杨国家级自然保护区为研究区,根据实地考察、采样及试验分析,对塔河中游水质状况及其对胡杨生长的影响进行了对比研究。[结果](1)研究区地表水水化学类型为硫酸盐类钙组Ⅲ型或氯化物类钠组Ⅲ型水(按阿列金分类法),pH值低于8.0,胡杨生长良好地区地表水样pH值在7.42~7.82;(2)漫溢河水总硬度、总碱度及TDS均高于干流水体,分别为325.3~769.5,142.6~290.3及782.2~1 037.5mg/L,胡杨在地表水TDS1 000mg/L的环境下能正常生长;区内地表水受到农田排水的不利影响,氨氮含量在0~0.45mg/L。[结论]研究区内地下水盐分含量远高于地表水,不能满足胡杨幼苗的萌发与生长,仅在濒临河道的狭窄地带能实现胡杨林的自然更新,地下水盐碱胁迫是胡杨林更新复壮的重要制约因素。     

新疆焉耆盆地平原区地下水溶解性总固体时空演化

为研究新疆焉耆盆地平原区地下水污染现状,2014年在焉耆盆地平原区设置42个采样点,采集42组地下水样本,测定样本中溶解性总固体(total dissolved solids,TDS)及阴阳离子含量,并利用SPSS软件及MAPGIS地理信息系统分析其时空动态。结果表明,1999年与2014年地下水TDS总体存在显著差异性;对地下水中TDS与宏量阴、阳离子组分及p H值之间的关系进行分析,地下水TDS与SO42-、Cl-、K++Na+、Mg2+、Ca2+具有显著相关,相关系数在0.717~0.964之间,与宏量阴离子SO42-、Cl-相关性明显大于阳离子,相关系数分别为0.963及0.964。在时间尺度上,1983-2014年地下水TDS均值整体呈现先升高再有所降低而后又升高再降低的趋势,均值由1983年305.0 mg/L上升至1999年1773.1 mg/L后又降低至2014年589.44 mg/L;在空间尺度上,1999-2014年地下水TDS1 g/L区域面积变化呈增加的趋势,面积由1999年2 011.7 km2增加至2014年2 229.3 km2,与1999-2014年地下水TDS均值呈下降趋势相对应。研究区地下水TDS变化主要原因有2方面:一是地下水水位由2000年4.98 m下降至2014年7.34 m,地下水水位下降促使土壤及其下层沉积物中的钙、镁易溶盐、难溶盐及交换性钙镁由固相向水中转移使更多的钙镁离子进入地下水中,使地下水TDS增高,同时地下水位下降导致水中溶质浓缩也会造成TDS增高;二是生活及工业污水的排放导致大量Cl-、SO42-和部分Mg2+、Ca2+进入地下水中,造成TDS升高,这与TDS中Cl-和SO42-占主导地位相吻合。