我国湖泊沉积物营养盐和粒度分布及其关系研究

通过现场采样及室内理化性质分析,研究了我国不同区域6个不同特征湖泊表层沉积物营养盐和粒度的分布及其相互关系.结果发现,浅水富营养化湖泊杞麓湖、巢湖的沉积物营养盐含量和水体富营养化程度一致,而深水湖泊泸沽湖、程海和青海湖的沉积物营养盐含量和水体的营养状态没有关系,尤其是贫营养湖泊泸沽湖.沉积物中TN、TP含量远远高于东部富营养化严重的浅水湖泊.研究湖泊的表层沉积物中TOC与TN和Po表现出显著相关关系,表明沉积物中氮主要以有机氮的形式存在.有机质是有机磷的重要载体.表层沉积物粒径主要集中在64μm以下,不同的湖泊表层沉积物表现不同的粒度分布特征,沉积物营养盐含量较高的杞麓湖、程海、泸沽湖和巢湖的沉积物粒径更细,细颗粒所占比例高低与其污染程度相一致.沉积物中TOC、TN、TP、Pi、Po与小于4μm的细颗粒都呈现显著的正相关关系,而与16～64 μm的粒径范围呈现负相关关系.     

水环境中弱极性痕量有机污染物采集富集装置的研究与开发

水环境中的弱极性痕量有机污染物定量分析通常需要采集大体积水样,针对此大体积水样采集受到运输、空间、污染等因素影响的缺点,研制了一种大体积水样原位采集富集装置,直接将采集水样就地处理.该装置主要由蠕动泵、滤膜托盘、支撑柱、卡箍、压力阀、吸附材料套筒和流量计组成.该采样装置使用简单,操作方便,能够实现大体积水样原位采集富集,适合于大规模弱极性痕量有机污染物环境调查样品的采集和富集.     

异恶唑草酮在环境介质中的挥发、土壤吸附和水-沉积物系统降解特性

为评价异恶唑草酮的环境安全性,采用室内模拟试验方法,研究了异恶唑草酮在不同环境介质(空气、水和土壤表面)的挥发特性,在不同质地土壤(潮土、水稻土、黑土和红壤土)的吸附特性,和2种水-沉积物系统中的降解特性。结果表明:异恶唑草酮在潮土、水稻土、黑土和红壤土中的吸附均符合弗罗因德利希(Freundlich)方程,吸附常数值分别为0.640 6、1.376 2、0.816 9和1.289 5,在土壤中属于难吸附农药。异恶唑草酮在湖泊(杭州西湖)水-沉积物系统和河流(杭州运河)水-沉积物系统中的好氧降解和厌氧降解均符合一级动力学方程,好氧降解半衰期分别为73.7 h和75.3 h,厌氧降解半衰期分别为42.3 h和43.0 h,在水-沉积物系统中属于易降解农药。在20~25 ℃、气体流速为500 mL·min^-1的条件下,异恶唑草酮在空气、水和土壤表面的挥发率均小于1%,属于难挥发性农药。试验结果表明,异恶唑草酮在空气、水和土壤表面难挥发,在土壤中难吸附,在水-沉积物系统中降解快,环境风险较小。     

水生植物作用下浅水湖泊中营养盐（P、Fe、Mn）的分布特征及相关性研究

通过对骆马湖进行采样分析,探讨大型水生植物生长区的水体和沉积物中磷(P)、铁(Fe)、锰(Mn)的分布特征,并对浅水湖泊沉积物-水界面中Fe、Mn和P的含量进行了相关性分析,结果表明:大型水生植物生长区的TP、Fe、Mn含量均显著低于对照;沉积物孔隙水中各营养盐浓度均较上覆水高,表层沉积物出现富集现象;沉积物中营养盐的垂直变化存在差异,磷的赋存形式以无机磷的Ca-P为主。相关性分析显示,在大型水生植物作用下,沉积物中Fe和Fe-P、TP呈显著负相关,摩尔比Fe/P和Mn/P随深度的增加而增大,表明Fe和Mn在湖泊体系的磷迁移过程中具有重要影响。     

小城镇河流沉积物无机氮迁移循环研究

通过对河流柱状沉积物在通气下和厌气下进行避光短期静置模拟培养试验，研究了小城镇河流底泥-上覆水体系无机氮的迁移特征。结果表明，沉积物有机质降解对NH4的迁移有很大影响，通气和厌气下NH4的迁移均是向上覆水方向，NO3的迁移均是向沉积物方向，由于通气条件和静水环境引起的沉积物无机氮硝化作用和反硝化作用是影响沉积物一水界面体系氮迁移的最重要因素。     

管输过程中罐底沉积物临界冲刷剥离条件的确定

含蜡原油在储罐内长时间储存会形成罐底沉积物,在管道输送过程中罐底沉积物的沉降会导致管道输量降低,严重时甚至会堵塞管道。通过数值模拟方法和室内环道试验探究了罐底沉积物在输送过程中的沉降及冲刷运移规律。模拟结果表明,悬浮在低流速油流中的罐底沉积物,由于油流携带能力较弱导致罐底沉积物易在管道底部堆积。室内环道冲刷试验结果表明,油流对沉降在管道底部的罐底沉积物的冲刷剥离在于油流冲刷应力与罐底沉积物抗剪切强度之间的相互制衡作用。进而基于室内试验结果建立了临界冲刷应力与沉积物抗剪切强度之间的计算关系式,该关系式预测结果得到了现场冲刷作业结果的验证,具有在原油管道罐底沉积物处理技术领域推广运用的价值。（图11,表3,参20）     

不同类型湖泊水-沉积物界面DIC交换通量研究

以乌梁素海（WLSH）和岱海（DH）为研究对象,采用柱状芯样模拟法,开展了2个湖泊水-沉积物界DIC的扩散通量研究。结果表明,在夏季90 d的时间内,浅水草型湖泊乌梁素海明水区沉积物约向上覆水体释放了8 443.63 t的DIC,对上覆水体DIC具有源的功能;而深水藻型湖泊岱海深、浅湖区沉积物对上覆水体DIC分别具有汇和源的功能,总体上岱海DIC在水-沉积物界面的转移扩散的矢量方向指向沉积物,即夏季岱海沉积物表现为上覆水中DIC的汇,约有7 335.52 t的DIC转入沉积物。不同深度沉积柱芯的DIC释放实验表明,疏浚能影响水-沉积物界面DIC的源汇通量方向,使湖泊沉积物作为上覆水体中DIC的源和汇功能发生转换。     

乌梁素海表层沉积物营养盐的分布特征及环境意义

采用现场采样及室内测试方法,对乌梁素海表层沉积物营养元素(TN、NH4+-N、NO3--N、TP和TOC)的分布特征进行了分析,系统研究了沉积物碳-氮-磷两两之间的相互耦合关系及其环境意义,并对乌梁素海沉积物的有机污染状况进行了评价.结果表明,乌梁素海表层沉积物TOC/TN比平均值为12.70,反映出有机质来源可能是湖泊水生生物和陆源输入,其中外源输入略占主导;TOC/TP比值高于TOC/TN,沉积物中的有机质主导着TOC/TP比值的变化趋势;TN/TP比值的分布表现出与TOC/TP比值相似的变化特征.有机污染评价结果显示,全湖的有机指数均值为0.42,处于尚清洁状态,W(ON)的均值为0.17%,属于有机氮污染状态.     

湖泊水-沉积物界面SiO3-Si交换通量研究

以乌梁素海(WLSH)和岱海(DH)为研究对象,采用柱状芯样模拟法,开展了湖泊水-沉积物界面溶解性硅酸盐(SiO₃-Si)扩散通量研究。结果表明,在夏季90 d的时间内,浅水草型湖泊乌梁素海明水区沉积物-水界面交换速率约为1.28 mmol·m^-2·d^-1,沉积物约向上覆水体释放了963.07 t SiO₃-Si;而深水藻型湖泊岱海深、浅湖区沉积物-水界面交换速率分别为1.10、1.95 mmol·m^-2·d^-1,沉积物约向上覆水体释放了893.41 t SiO₃-Si.SiO₃-Si在水-沉积物界面的交换速率与两湖沉积物中粘土矿物含量、生物硅(BSi)含量及沉积物的粒度有较好的相关性。沉积物释放的SiO₃-Si对维持湖泊初级生产力有重要作用,乌梁素海沉积物释放的硅可提供浮游植物所需硅的11.96%,岱海沉积物释放的硅可提供浮游植物所需硅的41.3%.从元素化学计量学角度考虑,结合两个湖泊上覆水营养盐浓度变化,随湖泊富营养化水平的逐渐提高,磷有可能成为乌梁素海初级生产力的潜在限制因子,而Si是岱海初级生产力可能的限制因子。     

HCHs在海河干流沉积物／水间迁移行为研究

于2007年8月至2008年3月对海河干流表层水和沉积物中六六六(HCHs)污染状况进行了采样调查.结果表明,海河干流水体中HCHs含量为4.02～25.29 ng·L-1(平均值12.94 ng·L-1),表层沉积物中HCHs含量为2.77～5.96 ng·g-1(平均值4.25 ng·g-1),表层水和表层沉积物中HCHs的主要成分均为β-HCH.以γ-HCH为例,利用稳态非平衡逸度模型计算了γ-HCH在海河干流沉积物冰间的迁移和分布,模型结果用现场实测浓度进行验证,计算值与实测值吻合很好.模型参数灵敏度分析进一步表明,生物降解速率常数、污染物在悬浮颗粒物/水间分配系数以及水体颗粒物沉降通量是影响HCHs在沉积物/水间迁移过程的主要因素.     

基于室内模拟试验的淮河支流河流污染物降解系数测算与对比研究

以淮河支流洪河为例,选取驻马店洪河西平五沟营—塔桥乡河段,开展河流污染物降解系数室内测定试验,并将室内试验结果与现场实测结果进行对比。结果表明,五沟营—塔桥乡河段降解系数k_(COD)平均为0.139 6 d~(-1)、k_(NH_3-N)平均为0.086 9 d~(-1)、k_(TP)平均为0.123 5 d~(-1);与国内类似研究结果相比,淮河支流驻马店洪河河段水体的COD和氨氮降解系数处在平均水平之下,应严格控制整个流域的污染物入河量;实验室模拟所得污染物降解系数均小于现场监测值,偏差在15%以内。     

会仙湿地水体有机磷农药污染特征及生态风险

为系统了解桂林会仙岩溶湿地水环境中有机磷农药(OPs)污染水平、时空分布特征和生态风险,分别于2018年8月至2019年1月3个不同水期在研究区域内采集湿地湖泊和农田沟渠水样共72份,利用固相萃取法结合超高效液相色谱串联质谱仪(UPLC-MS/MS)对16种OPs含量进行检测分析,并通过风险熵值法(RQ)开展生态风险评估。结果表明:湿地湖泊和农田沟渠水体中OPs的残留浓度分别为nd～182.590、nd～146.636 ng·L~(-1),平均浓度分别为11.633、16.813 ng·L~(-1);其中氧乐果、敌百虫和三唑磷为主要污染物,占总残留浓度的65%以上;毒死蜱和对硫磷分别在湿地湖泊水和农田沟渠水中检出率最高,分别为55.5%和44.5%。在时间分布上,OPs残留量呈现季节变化特征,表现为丰水期枯水期平水期,丰水期平均浓度分别是平水期和枯水期的3.73倍和6.74倍;在空间分布上,OPs呈现沿水流方向减少的趋势。OPs混合物生态风险评估表明,在采集的72个水样中,有27.8%的水样RQ值大于1,表现为高风险;44.4%的水样RQ值在0.1～1,表现为中等风险。高风险点位多集中于丰水期和平水期农业活动频繁的农田沟渠水中,而人类活动较少的湿地湖泊水多表现为中低风险,说明人类活动强度可能与OPs污染强度密切相关。研究表明,会仙湿地水体中OPs具有一定的生态风险,对产生中高等风险的农业耕种区应加强OPs的施用管控。     

乌梁素海和岱海水-沉积物界面磷的扩散通量研究

以乌梁素海(WLSH)和岱海(DH)为研究对象,采用柱状芯样模拟法,开展了湖泊水-沉积物界面溶解有机磷(DOP)、溶解性总磷(DTP)及溶解性正磷酸盐(DRP)的扩散通量研究.结果表明,乌梁素海2个柱芯中DTP和DOP通过水-沉积物界面向上覆水转移扩散,而岱海3个沉积柱芯中DOP和DTP则由上覆水通过水-沉积物界面向沉积柱芯迁移扩散,并分别符合负的幂指数或对数函数的释放规律.据扩散通量结果估算,在夏季90 d的时间内,乌梁素海明水区沉积物约向上覆水体释放了19.81 t的DTP和33.43 t的DOP,由上覆水体迁移至沉积物中的DRP约为13.95 t,明水区沉积物表现为DOP和DTP的源及DRP的汇;由岱海上覆水体迁移至沉积物中的DTP和DOP分别约为13.29 t和21.40 t,由沉积物释放至上覆水的DRP约为8.69 t,岱海沉积物表现为DTP和DOP的汇及DRP的源.揭示湖泊生态系统中,有机磷可以直接或经矿化降解的间接形式参与再循环,成为湖泊初级生产力的重要营养源,表明有机磷作为生物有效磷库的重要性及其在水-沉积物界面的环境地球化学行为对湖泊富营养化的重要影响.     

沉水植物对磷素在湖泊沉积物-水界面迁移转化的影响

综述了沉水植物在浅水湖泊生态系统中的作用,并讨论了沉水植物对湖泊沉积物-水界面磷迁移转化的影响机制。     

甘肃中部半干旱区土壤农化性状分析与改良措施

1试验样品的采集试验以临洮巴下、榆中和平、定远3个地点进行采样分析,每个地点采集两个混合样品。主要采耕层混合样品。取样方法均采用"S"形采样,每个混合样品取点10～15个,采样深度为20cm,一共采集了6个混合样品。取样后及时带回室内,进行充分混匀,然后让其自然风干,处理了两种孔径的土样1cm和0.25cm。     

数据采集器与高校图书现采

本文围绕数据采集器在图书现场采集中的应用，对采集器操作步骤、采集器的优缺点及问题进行了探讨。并对采集器的改进提出了一些建议。     

污灌土壤的生态毒性研究

采用污灌区土壤现场采样及室内分析、培养试验方法,进行了污染物(重金属和矿物油)含量分析和植物毒性试验、蚯蚓毒性试验。结果表明,污灌区土壤中矿物油含量为145～1121mg·kg-1,重金属Cd为0.34～1.81mg·kg-1。土壤对植物和蚯蚓显示不同程度的毒性效应。种子发芽根伸长抑制率为2.0%～35.1%,蚯蚓死亡率为0%～40%。体重增长抑制率由14d的-2.3%～-19.4%增加到28d的-2.1%～10.7%。表明土壤中的污染物积累较低,但具有明显的生态毒性。     

广东西枝江-东江流域抗生素抗性基因污染特征研

抗生素抗性基因（Antibiotics Resistance Genes, ARGs）污染已成为全球性环境问题之一。于枯水季对广东西枝江-东江流域的淡水河、西枝江、东江干流上120多公里河段范围采样,共10个点,每个点同步采集水样和沉积物样品,采用实时荧光定量PCR方法,测定了3种代表性磺胺类耐药基因（sul1、sul2、sul3）及2种代表性整合酶基因（int1、int2）的存在及其丰度。结果显示,水样及沉积物样品中sul1、sul2、sul3和int1、int2均具有100%检出率,表明西枝江-东江流域水环境受到这5种抗生素抗性基因的污染。sul1和sul2在水样和沉积物中的绝对丰度和相对丰度最高,为优势抗性基因。抗性基因丰度在水体和沉积物间,具有较好的相关性（R2=0.64）。无论水体和沉积物,一些抗性基因之间也存在显著的正相关：sul1和int1（R2>0.95,P=0.000<0.01）,sul1和sul2（R2> 0.8, P=0.002<0.01）,sul2和int1（R2>0.8,P=0.004<0.01）。西枝江-东江流域的不同采样点的丰度水平并没有明显峰值,从支流到干流抗性基因丰度未随着水量的增加而削减,反而随着微生物繁殖和新的污染源排放而不断富集。     

上海市黄浦江水源地六六六、滴滴涕类内分泌干扰物污染特征分析及健康风险评价

通过现场采样及室内分析对上海市主要饮用水源地黄浦江上游干流河段表层水体,表层沉积物及支流表层水体及其周边表层土壤中有机氯类内分泌干扰物的含量进行了检测.结果表明,黄浦江干流1到6号采样点,水体六六六含量在0.1～0.12 μg·L-1之间,滴滴涕含量在0.02～0.03μg·L-1之间;表层沉积物中六六六含量在1.0～7.0μg·kg-1之间,滴滴涕含量在3.0～32.0μg·kg-1之间:支流7到15号采样点水体中只有HCH检出,含量范围为0.02～0.03μg·L-1.支流周边土壤中DDT含量范围为2～8μg·kg-1.根据表层水体和表层沉积物中的滴滴涕类内分泌干扰物的含量检测结果判断,4～6号采样点附近有新的DDTs污染物排入河道.根据实地考察推断,污染源可能为畜禽养殖场所排畜禽粪便.利用健康风险评价模型评价,目前黄浦江饮用水源地中HCH、DDT类污染物对人体健康的风险仍处较低水平.     

引滦输水河道尾矿砂-上覆水-沉积物磷平衡特性研究

为探寻引滦输水河道尾矿砂、上覆水、沉积物磷之间的平衡特性关系,在室内分别进行了磷释放批量平衡试验、静态模拟试验和动态模拟试验。结果表明:3种不同尾矿砂用量振荡7 d,对上覆水PO4-P去除率均在90%以上,效果明显;在厌氧和碱性p H值等外界环境因素的影响作用下,尾矿砂无法抑制沉积物中的生物可利用磷解吸进入上覆水体中,上覆水中的磷酸盐浓度呈现显著升高的态势;磷在强酸、强碱范围内释放量较高,而在中性条件下释放量最小。