贵州草海沉积物-水界面无机汞和甲基汞的扩散通量

以贵州省草海湖泊沉积物孔隙水为研究对象,实测其溶解态甲基汞和溶解态无机汞的质量浓度,并根据质量浓度梯度和菲克第一定律,初步估算了沉积物-水界面溶解态无机汞和甲基汞的扩散通量.结果表明:不同季节沉积物孔隙水中无机汞、甲基汞与上覆水体中的无机汞、甲基汞之间均存在质量浓度梯度,其溶解态无机汞的质量浓度梯度在枯水期和丰水期分别为8.6 ng/L和25.1 ng/L;溶解态甲基汞的质量浓度梯度分别为0.46 ng/L和2.7 ng/L.在枯水期和丰水期沉积物孔隙水中无机汞的释放通量分别为31.4 ng/(m2·d)和52.8 ng/(m2·d);甲基汞的释放通量分别为1.7 ng/(m2·d)和3.9 ng/(m2·d).沉积物-水界面无机汞和甲基汞的扩散通量远低于同背景区的阿哈湖、红枫湖,并存在明显的季节性变化,其变化与孔隙水中汞的质量浓度的季节性变化一致,均为在丰水期的扩散通量大于在枯水期.     

贵州草海沉积物-水界面无机汞和甲基汞的扩散通量

以贵州省草海湖泊沉积物孔隙水为研究对象,实测其溶解态甲基汞和溶解态无机汞的质量浓度,并根据质量浓度梯度和菲克第一定律,初步估算了沉积物-水界面溶解态无机汞和甲基汞的扩散通量.结果表明:不同季节沉积物孔隙水中无机汞、甲基汞与上覆水体中的无机汞、甲基汞之间均存在质量浓度梯度,其溶解态无机汞的质量浓度梯度在枯水期和丰水期分别为8.6 ng/L和25.1 ng/L;溶解态甲基汞的质量浓度梯度分别为0.46 ng/L和2.7 ng/L.在枯水期和丰水期沉积物孔隙水中无机汞的释放通量分别为31.4 ng/(m2.d)和52.8 ng/(m2.d);甲基汞的释放通量分别为1.7 ng/(m2.d)和3.9 ng/(m2.d).沉积物-水界面无机汞和甲基汞的扩散通量远低于同背景区的阿哈湖、红枫湖,并存在明显的季节性变化,其变化与孔隙水中汞的质量浓度的季节性变化一致,均为在丰水期的扩散通量大于在枯水期.     

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。     

贵州草海沉积物汞的含量和分布特征初步研究

为弄清目前草海沉积物汞污染情况, 研究了不同水文季节(枯水期和丰水期)草海沉积物中汞的含量和分布特征. 结果表明: 草海沉积物总汞(THg)浓度为762.7～1014.7 ng/g, 甲基汞(TMeHg)浓度为0.11～3.9 ng/g; 沉积物总汞高于天然沉积物汞浓度, 表明沉积物已经受到污染. 有机质的降解直接或间接影响总汞的分布; 沉积物甲基汞在丰水期大于枯水期, 有机质含量高的草海沉积物中甲基汞含量却不高, 主要与丰富的水生植物有关.     

贵州草海沉积物重金属污染特征及潜在生态风险分析

为研究重金属在草海沉积物中富集污染状况,以7种毒性重金属为研究对象,从不同方位对草海沉积物中重金属进行采样测试,分析重金属含量水平及空间分布特征,同时应用潜在生态危害指数法进行评价.结果表明,草海沉积物中重金属富集特征为Zn＞Cr＞Pb＞Cu＞As＞Cd＞Hg,且在空间分布上呈现从湖心向边缘逐渐减少的趋势,重金属污染程度表现为Cd＞Hg＞Zn＞Pb＞As＞Cu＞Cr,在Cd的潜在生态风险系数高贡献下,沉积物中重金属潜在生态风险指数均大于150,多数达到严重程度.     

贵州草海底泥-上覆水中氮磷含量时空分布特征

为促进贵州高原湿地草海的可持续发展,改善草海水环境状况,恢复草海保护区的湿地功能,研究了草 海在丰水期和枯水期的底泥及上覆水的氮磷时间和空间分布特征,并以叶地表水环境质量标准曳作为评价依据对草 海水质进行评价。结果表明,两个时期草海底泥TN 和TP 呈现中等程度的空间变异性。丰水期草海底泥TN 的空间 特征是S 区跃N 区跃E 区,丰水期和枯水期底泥碱解氮含量为S 区跃N 区跃E 区;丰水期底泥有效磷含量分布规律为E 区跃N 区跃S 区,枯水期底泥有效磷含量为E 区跃S 区跃N 区。丰水期和枯水期草海底泥TN、碱解氮含量由南至北逐渐 升高,西至东逐渐升高。草海的东水域区的各项指标数值都比西水域区高。草海底泥及上覆水中主要是草海周边农 田化肥、周边村落畜禽养殖所产生的粪尿和居民的生活污水。应重视农业生产中对废弃物和废水排放量的限制。     

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.     

宁波南沙港养殖水域沉积物-水界面氮磷营养盐的扩散通量

在2007年1月-2007年11月分4个航次对宁波南沙港养殖水域上覆水和表层沉积物间隙水中的溶解无机氮(DIN)和活性磷酸盐(Po3-4-P)浓度进行了现场调查,并应用Fick第一定理对该养殖水域沉积物-水界面DIN和PO3-4-P的扩散通量进行了估算.结果表明,南沙港养殖水域上覆水中NH+4-N、NO-3-N、NO-2-N和PO3-4-P的浓度变化范围分别为1.07～11.73、0.01～121.43、0.06～3.79 μmol·L-1和0.42～4.16 μmol·L-1;间隙水中NH+4-N、NO-3-N、NO-2-N和PO3-4-P浓度年变化范围分别为24.00～219.51、4.02～1 250.41、0.45～8.70 μmol·L-1和3.41～41.87μmol·L-1;DIN和PO3-4-P的扩散通量平均值分别为1520.73 μmol·m-2·d-1和22.33 μmol·m-2·d-1,扩散方向总体表现为从沉积物向上覆水扩散,每年向养殖系统中输入的DIN和PO3-4-P量分别约为9.87 t和0.32 t,表明沉积物是南沙港养殖水域水体氮磷营养盐,尤其是DIN的重要的输入源.     

小城镇河流底泥沉积物-上覆水磷迁移循环特征

通过河流原状沉积物在通气和厌气下实验室模拟培养，通过对河流上覆水，孔隙水和沉积物的磷浓度和形态的分析研究了沉积物-上覆水磷的迁移循环特征。结果表明，对于高营养和长期处于缺氧的河流沉积物，通气条件可改变沉积物的透气性和沉积物有机质的降解速率，通气条件下磷迁移是向上覆水方向，厌气条件下磷迁移是向沉积物方向。通气下沉积物和孔隙水总磷均随培养过程下降，而厌气下反之。对于沉积物形态磷的含量变化在通气和厌气下不同。     

贵州草海表层沉积物重金属污染特征与源解析

为探明草海沉积物中重金属的污染水平和来源,将沉积物重金属与贵州表生沉积物地球化学背景值进行比较,阐述重金属沉积特征,以生物效应浓度为参考,评价重金属对水生生物的危害性;利用主成分分析法（PCA）、正定矩阵因子分析法（PMF）两种模型解析重金属污染源。结果显示,沉积物中只有Cu、Cr平均含量未超过背景值,Cd、Zn、Hg、As、Pb相对背景值的超标率分别为100%、95.23%、92.86%、83.33%、66.67%,Cu、Cr的含量大多低于效应浓度低值（ERL）,部分样本的Cd、Hg、Zn含量大于效应浓度中值（ERM）限值范围;两种模型均识别出4种污染源,分别为地表径流源占13.31%,人为活动源占45.13%,地质背景源占38.32%,大气沉降源占3.24%。研究表明,两种模型解析的污染源均可得到很好的表达,说明沉积物中重金属来源明确,在制定污染防治措施时应重视人为活动的影响。     

草海水体中多环芳烃污染特征及生态风险评价

利用GC-MS测定草海水体15个样品中16种优先控制多环芳烃(PAHs)的含量,分析其组成和来源特征,并进行生态风险评价.结果表明:水体中PAHs总量的变化范围为13.40~694.93 ng·L^-1,平均值为334.73 ng·L^-1,高于太湖、巢湖、鄱阳湖等国控重点湖泊;草海水体中PAHs组成以2、3环为主,占PAHs总体含量的68.59%;空间分布表现为湖心区浓度最低,受附近居民影响较大的近岸区南侧浓度最高.源解析结果显示草海水体中PAHs的主要来源为煤和木材、柴薪等生物质的燃烧,主要通过生活污水排放进入草海.通过风险商值的方法对PAHs的潜在生态风险进行了评价,结果显示PAHs在12个采样点呈现低风险水平,2个中等风险,1个高风险,其中5、6环PAHs的平均风险商值占总体的64.87%.     

草海浮游植物的调查及其富营养化评价

于2010年10月调查了草海浮游植物的种类组成、分布、群落结构、数量和生物量及其水平分布。结果显示,共检出浮游植物130种(含变种和变形),分属于5门7纲13目22科44属,主要是绿藻门和硅藻门。浮游植物数量的平均值为0.494×106个/L;生物量为0.448 mg/L;叶绿素a为3.72 mg/m3。认为草海水质处于中度富营养化水平。     

贵州草海湿地浮游植物的群落结构及多样性分析

根据2014年秋季对草海的资源调查,对该湖区浮游植物的种类组成、优势种及其分布和多样性等基本情况进行了分析.该次调查有浮游植物7门17目2亚目33科49属109种,绿藻门种类最多,共36种,占总数的33.03％;硅藻门次之,5目8科11属共33种,占总数的29.66％;蓝藻门3目5科12属24种,占22.02％;甲藻门1目1亚目2科2属6种,占5.50％;裸藻门为1目1科1属5种,占4.59％;隐藻门1目1科1属4种,占3.67％;金藻门1目1科1属1种,占0.92％.草海浮游植物平均数量和平均生物量分别为1.75×106个/L和3.85 mg/L.优势度分析显示,优势种为小环藻,优势度分别为0.027.与2005年相比,主要种类组成发生了一些变化,浮游植物群落结构以绿藻为主,硅藻次之.多样性和均匀度分析显示,草海浮游植物多样性和均匀度分别在1.76 ～3.25和0.26 ～0.48之间变化,表明草海现水体状况得到较大的改善.     

贵州草海国家级自然保护区土壤侵蚀动态特征

为促进草海国家级自然保护区湿地科学管理和可持续发展,用土地利用类型、坡度和植被覆盖度对保护区土壤侵蚀等级进行分析,以土壤侵蚀综合指数对研究区1992-2013年的土壤侵蚀状况进行综合评价。结果表明,土壤侵蚀以轻度侵蚀为主,1992年、2001年、2013年不同土壤侵蚀等级比重依次均为轻度中度强烈极强烈剧烈,土壤侵蚀综合指数分别为2.33、2.67和2.73。研究区土壤侵蚀不严重,但呈现加重的趋势。     

贵州威宁草海湿地表层沉积物有机质时空分布及其来源辨析

为探究岩溶湿地生态环境的营养状况及污染物来源,以贵州威宁草海岩溶湿地为例,通过对其不同水文期表层沉积物中总有机碳(TOC)和总氮(TN)的含量分布及其稳定碳同位素(δ¹³C)、稳定氮同位素(δ¹⁵N)和C/N的分析,探讨了沉积物有机质的分布特征及来源。结果表明:草海湿地表层沉积物丰水期TOC、TN含量变化范围分别为3.75%~32.71%和0.39%~2.90%,平均值分别为14.34%和1.52%;枯水期TOC、TN含量变化范围分别为1.26%~34.11%和0.18%~2.49%,平均值分别为12.46%和1.12%;丰水期TOC、TN含量略高于枯水期,这与丰水期大量降雨带来的陆源输入有关,同时在空间分布上二者在两个水文期均表现为西南和湖心区域大于东部和西北区域。草海湿地表层沉积物丰水期δ¹³C、δ¹⁵N分布范围分别在-2.55%~-1.97%和0.03%~0.37%,平均值分别为-2.23%和0.24%;枯水期δ¹³C、δ¹⁵N分布范围分别在-2.75%~-1.96%和0.10%~0.46%,平均值分别为-2.35%和0.30%;其中δ¹³C的空间分布特征表现为东区较西区明显偏负,说明东区污染严重,这是由于东区毗邻县城,污染物来源复杂,沉水植物遭到破坏,使得湖泊自身生产力降低。通过端元混合模型对沉积物来源进行定性和半定量分析,结果表明:草海湿地表层沉积物有机质的主要来源为土壤有机质、浮游藻类及淡水水生植物,同时由于草海岩溶湿地具有较高的初级生产力,沉积物中有机质来自内源的贡献大于来自外源的输入。     

运河和西湖底泥砷的吸附及形态分析

分析和评价了运河和西湖底泥中砷污染的现状,同时研究了底泥环境对砷的吸附及底泥中砷的不同形态及含量特征.     

干挖法清淤对南汉垸内沟渠沉积物中氮形态和氨氮扩散通量的影响

为研究干挖法清淤对沉积物中氮形态与氨氮扩散通量的影响规律,以洞庭湖区南汉垸为研究对象,通过对农田灌溉区、生活排污口、养鸭场、水产养殖区和养猪场等典型区域的沟渠沉积物及上覆水进行采样分析,利用Fick定律估算沉积物-水界面氨氮扩散通量,采用连续分级法测定沉积物中各形态氮含量。结果表明:南汉垸内沟渠采用干挖法清淤后沟渠内源污染减小,上覆水质改善。沉积物-上覆水界面氨氮扩散通量为~(-1)1.43～16.19 mg·m~(-2)·d~(-1),沉积物中总氮含量为403.66～1 120.23 mg·kg~(-1),沉积物总氮与游离态氮(FN)、可交换态氮(EN)、酸解态氮(HN)和残渣态氮(RN)含量均随清淤完成时间延长呈增加趋势。清淤36个月后,不同功能区沉积物总氮含量由高到低依次为养鸭场养猪场水产养殖区生活排污口农田灌溉区。沉积物-上覆水界面氨氮扩散通量与沉积物中FN显著相关(P0.05)。与农田灌溉区相比,养猪场、养鸭场、水产养殖区及生活排污口对沟渠氮素的贡献量大。南汉垸内畜禽和水产养殖及生活排污的外源输入是沟渠沉积物及其上覆水中氮含量增加的主要原因。采用干挖法清淤后沉积物-水界面氮的释放短期内明显降低,使得南汉垸内沟渠的地表水环境质量得到明显改善;因沟渠清淤具有时效性,需加强对垸内沟渠实时监控并定期清淤,保障沟渠连通性和维持良好上覆水质。