贵州草海湖湿地水体污染特征及污染因子分析研究

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,分析了草海在丰水期和枯水期的水质特征,并以《地表水环境质量标准》中Ⅰ类水作为评价依据对草海水质进行综合污染指数评价.结果表明:枯水期和丰水期各监测指标存在差异,DO、高锰酸盐指数、TP、TN、氨氮、BOD间存在显著或极显著的正相关关系,草海湖区综合水质评价指数枯水期高于丰水期,但空间分布特征基本一致,其中草海码头综合污染指数最高,污染程度最为严重,从湖面入口到湖中心污染指数依次递减.污染物来源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的排放量的限制.     

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。     

典型岩溶流域不同湿地水体氮磷分布及富营养化风险评价

【目的】探索岩溶流域不同湿地水体中氮、磷的分布特征及富营养化风险,为岩溶地区的湿地和水资源保护提供理论依据及技术参考。【方法】以滇东南典型岩溶流域普者黑为研究区,通过对流域内沼泽湿地、库塘湿地、河流湿地、湖泊湿地的枯水期、平水期和丰水期水质进行监测,测定不同湿地水体中氮(总氮(TN)和氨氮(NH_3-N))、磷(总磷(TP)和正磷(PO_4~(3-)-P))和溶解氧(DO)质量浓度的变化,并利用对数型幂函数普适指数对水体富营养化风险进行了评价。【结果】普者黑岩溶流域不同湿地水体中氮、磷质量浓度的时空分布特征明显,在丰水期最高,达到Ⅳ类水质标准,枯水期最低。湿地水体中,TN、NH_3-N和TP、PO_4~(3-)-P最高质量浓度均出现在丰水期的河流湿地中,分别达到1.72,0.95和0.113,0.035 mg/L,DO质量浓度在平水期的库塘湿地最高,达7.97 mg/L;枯水期湖泊湿地水体中TN、NH_3-N和TP、PO_4~(3-)-P质量浓度最低,分别为0.18,0.13和0.016,0.006 mg/L,在丰水期的沼泽湿地DO质量浓度最低,为4.39 mg/L。在不同类型的湿地中,氮、磷质量浓度由高到低表现为河流湿地库塘湿地沼泽湿地湖泊湿地,湿地大部分水体在不同时期均处于中等营养化状态,属磷限制状态。【结论】普者黑岩溶流域4种湿地水体在丰水期的富营养化程度为中等等级,面临水质恶化的风险,因此需合理利用及保护现有湿地,保证岩溶水资源有效补给,同时减少人类活动对水资源的污染。     

东北典型湖泊沉积物氮磷和重金属分布特征及其污染评价研究

以东北典型湖泊山口湖为研究对象,采用有机指数、有机氮、潜在生态风险指数及地累积指数评价研究区域沉积物氮磷和重金属污染状况,并对沉积物的生态风险进行评估。结果表明:丰水期和枯水期沉积物TN含量均值分别为3968 mg·kg~(-1)和5780mg·kg~(-1),TP含量均值分别为1557 mg·kg~(-1)和1787 mg·kg~(-1),丰水期沉积物中TN、TP含量低于枯水期。丰水期沉积物C/N均值为20.76,说明沉积物中污染物主要来自外源性颗粒态有机物的输入;枯水期沉积物C/N均值为8.91,说明水体中藻类、水生动植物是沉积物中有机物的主要来源。无论是枯水期还是丰水期,山口湖沉积物氮污染处于Ⅳ级水平,受到一定的有机污染,丰水期沉积物TN、TP含量较高的区域位于上游湖叉入湖口,枯水期沉积物TN、TP含量较高的区域位于山口湖主河道及下游。不同水期沉积物中Cd的污染水平相对较高,而Cu、Ni、As、Zn基本未受到污染或污染水平相对较低,枯水期沉积物中重金属具有高生态风险,丰水期沉积物中重金属具有很高生态风险。     

海河底泥氮磷营养物静态释放模拟研究

海河底泥氮磷污染负荷很高.在分析了海河外环河桥(淡水)、中心桥处水(接近海水)中全氮(TN)、全磷(TP)含量和表层底泥中有机质、TN、TP含量的基础上,采用柱状模拟反应器模拟研究了静态条件下海河底泥N、P释放规律.研究表明,海河外环河桥、中心桥处水体氮磷污染严重.底泥中有机质和TN存在显著相关关系.静态条件下,底泥中氮磷释放有很大差别:原水模拟柱中,无论是外环河桥还是中心桥,上覆水TP浓度都随时间增加而降低,底泥中磷呈负释放;TN浓度变化趋势相同,先降低后略升,总趋势是降低.自来水模拟柱中,外环河桥柱上覆水TP浓度随时间增加而升高,中心桥上覆水TP浓度变化趋势正好相反;TN浓度变化趋势相同,都是随时间增加而升高.高盐度可能会抑制底泥中氮的释放.     

观山湖湿地公园水体中氮·磷分布及富营养评价

[目的]评价观山湖湿地公园水体质量。[方法]以观山湖湿地公园水体为研究对象,通过不同时期的采样监测,研究湿地水体氮、磷的时空变化特征,并运用营养状态指数法对水体富营养化状态进行评价。[结果]湿地水体中氮、磷无明显的空间分布特征,但有明显的时间分布特征,TN浓度丰水期大于平水期,TP浓度丰水期小于平水期;2014—2016年除下湖的TN浓度呈下降趋势外,下湖的TP浓度和上湖的TN、TP浓度均呈增加趋势。富营养化评价综合指数表明,观山湖湿地水体在时空尺度上均处于轻富营养化状态,且磷为湿地水体的营养盐限制性因子。[结论]为防止观山湖水体进一步富营养化,应控制氮、磷的引入,尤其是磷的引入。     

盐碱地土壤养分和盐分含量的空间变异特征研究

为了研究盐碱地土壤养分、盐分含量之间的相互关系,采用空间自相关、半变异函数和克里金插值方法,对酒泉市盐碱地土壤有机质、碱解氮、速效磷、速效钾、盐分含量的空间变异特征及其影响因素进行分析。结果表明,研究区土壤碱解氮、速效磷、速效钾含量平均值分别为64.30、15.50、121.40 mg/kg,有机质和盐分含量平均值分别为12.80、7.49 g/kg,养分和盐分含量的空间变异系数均表现为中等变异;空间变异性分析发现,研究区5类土壤因子块金系数均小于0.25,表明其主要受地形、成土母质和植被覆盖度等结构性因素的影响;盐碱地土壤中有机质、碱解氮、速效钾含量南高北低,而速效磷、盐分含量从东到西高、低交替循环;相关性分析表明,盐碱化土壤有机质含量、碱解氮含量与盐分含量呈极显著负相关(P0.01),但速效磷含量与盐分含量呈显著正相关(P0.05)。这说明土壤养分含量在一定程度上影响土壤盐分含量状况。     

槟榔土壤养分与叶片营养含量变化调查及相关分析研究

为探讨槟榔叶片营养与土壤养分间关系,在海南槟榔种植园采集槟榔与相应土壤样品,包括槟榔不同生产管理水平、正常结果和黄化槟榔区,分析不同生产管理水平和正常结果与黄化槟榔叶片氮、磷、钾和土壤养分含量,以及槟榔营养含量与土壤养分含量相关系数。结果表明:土壤有机质与土壤碱解氮、全磷、速效磷和速效钾均呈极显著正相关关系,全磷与速效磷、全钾与速效钾含量间呈极显著正相关关系,碱解氮、全磷、速效磷和速效钾之间呈极显著正相关关系,全钾与全磷呈显著正相关关系。有机质、碱解氮、全磷、速效磷、全钾、速效钾与叶片全N、P、K都呈极显著正相关关系。因此,槟榔土壤碱解氮、全磷、速效磷和速效钾间存在彼此互相促进的关系;槟榔土壤有机质、碱解氮、全磷、速效磷、全钾和速效钾含量变化对槟榔叶片N、P、N含量会产生正向影响。     

青弋江芜湖市段总氮和有机氮的分布特征

通过实地监测,系统分析了青弋江芜湖市段总氮和有机氮的分布特征,结果表明:(1)丰水期TN、DIN和TON浓度都小于枯水期,其中,TN、DIN浓度丰水期明显小于枯水期,枯水期二者浓度分别是丰水期的1.3倍、1.3倍.(2)丰水期,特别是枯水期,三者之间都呈显著正相关关系,说明TN、DIN、TON三者具有比较相似的迁移变化规律.在TN中DIN是主要的存在形式,枯、丰期氮的迁移主要取决于DIN.(3)断面1、4、7有机污染较为严重,应加强管理.     

茂兰喀斯特常绿落叶阔叶林土壤养分空间分布特征

在茂兰喀斯特森林1.28 hm~2固定样地内,按10 m×10 m等距离网格布点取样测定了128个土壤氮磷钾养分数据,采用经典统计学和地统计学方法,对喀斯特森林土壤养分含量及其空间分异规律进行研究.结果表明:(1)研究区土壤养分含量较低,6种土壤养分变异系数从大到小依次为有效磷(89.95%)、全钾(55.04%)、全氮(40.58%)、有效钾(40.15%)、碱解氮(33.02%)、全磷(30.75%),属于高中等程度变异.(2)土壤养分的空间依赖性(Moran′I指数)随着距离的增加逐渐降低,全磷、有效磷、全钾对空间的依赖程度较大,空间结构相似,全氮和碱解氮依赖程度较小.(3)土壤养分有效磷半方差模型为线性模型,全氮、全钾为指数模型,全磷、碱解氮为高斯模型,有效钾为球面模型,决定系数均在0.68以上,可以较好地反映土壤养分的空间结构特征.(4)土壤养分全钾、全氮、有效钾、有效磷的空间分布呈带状,中部、南部含量高,北部含量低.碱解氮、全磷分布呈块状,破碎化程度较高,中部含量高,东西方向含量较低.(5)全氮与碱解氮为显著负相关关系,全磷与碱解氮、全钾与有效磷为显著正相关关系,全磷与海拔、碱解氮与海拔、全磷与坡度、全钾与坡向均呈显著负相关,喀斯特森林土壤养分空间分布受地形因子的影响.     

红枫湖水库底泥的氮磷蓄积量及分布特征

通过对红枫湖水库底泥分布及底泥厚度的调查,估算了建库48年来底泥的蓄积量,并探讨了水库底泥中营养盐的空间分布特征。结果表明,该水库蓄积的底泥总体积约为1 182×104m3,湿重约为1 429×104t,干重为550×104t;底泥中淤积的总氮、总磷的含量分别为31 333、8 528 t。总氮、总磷的水平分布既与其所处的地理环境有关,又反映了湖流作用、入湖河道位置的特点;总氮、总磷含量的垂直分布由底层向悬浮层呈明显的递增趋势,这种垂直变化反映了近年来红枫湖周边地区工业、农业与城市发展对水库水环境的影响。     

黄河口滨海湿地4条入海河流污染物现状调查

[目的]研究黄河口滨海湿地4条入海河流污染物现状。[方法]在黄河口滨海湿地选取4条污染较为严重的河流(广利河、神仙沟、挑河和潮河),分别于2009和2010年5月(枯水期)、8月(丰水期)和11月(平水期)在这4条河流采集水样,测定水体营养盐、COD、叶绿素和石油类等指标,采用内梅罗指数和综合营养状态指数评价法进行污染物现状调查和评价分析,了解湿地整体河流水体质量现状及其对水生态环境带来的危害。[结果]黄河口4条主要入海河流水质整体污染较为严重,属于富营养化水平,主要污染因子为TN、TP、NH 4+-N和石油类;入海河流水体N、P含量过高造成了渤海湾水体富营养化,从而引发赤潮,使渤海近岸生态环境受到一定程度的破坏;与历史数据对比,河流水体氮磷污染明显加剧,石油类污染未见显著增长,整体水质污染形势不容乐观。[结论]该研究为黄河口滨海湿地及近岸海域水体的保护和利用提供理论依据。     

基于氮磷释放的水稻灌区塘堰湿地底泥净化能力分析

[目的]研究不同环境条件下塘堰湿地底泥氮磷的释放情况,为稻田排水过程中更好地发挥湿地作用提供参考.[方法]以湖北省漳河灌区两处理化性质较接近的典型塘堰湿地为研究对象,采用柱形管槽静态模拟不同水深处理下底泥氮磷释放对上覆水水质的影响.[结果]水流扰动会加速底泥中磷的释放.不稳定的水—泥环境以及溶解氧含量会影响微生物生长及硝化/反硝化作用的进行,良好的好氧—厌氧根区环境对于保持湿地的净化能力非常重要.不同的水质指标的净化,其适宜的湿地水深是不同的,底泥在25、45cm水深条件下,分别对上覆水中总氮、总磷浓度具有较好的净化效果.[结论]应根据不同的湿地、水质以及净化需求,确定最优的水稻灌区塘堰湿地水深,当底泥中营养物质富集到一定程度时,有可能形成二次污染,周期性的疏浚对于保证湿地的稳定运行至关重要.     

虾塘养殖对红树林沉积物和间隙水理化性质的影响

红树林湿地在近海水体营养控制和营养盐循环过程中扮演着重要的角色。沉积物、水体和植被相互作用共同维持其生态功能的运转,了解虾塘养殖对林下沉积物和间隙水养分特征影响对评价红树林生态功能具有重要指导意义。本研究以受虾塘养殖废水排放不同影响程度的红树林（无排放区、直排区、修复区）为研究样地,通过不同生境下沉积物与间隙水养分特征的分析,探讨虾塘养殖对他们的影响。结果如下：1）受虾塘养殖废水排放影响区中（直排区、修复区）红树林下沉积物TN与OM、TP呈正相关关系,虾塘养殖废水直排对林下沉积物具有明显酸化作用;2)NH4+-N是红树林下间隙水可溶性无机氮（DIN）的主要组成形式,无排放区沉积物还原性较强,更利于NH4+-N累积在间隙水中;NO3--N与DIN呈极显著相关,虾塘养殖废水排放增强了NO3--N、NO2--N和DIN的累积效应。研究结果表明沉积物和间隙水的理化性质可作为评价虾塘养殖区边邻红树林生境变化规律的定量指标之一。     

杭嘉湖平原湿地底泥-上覆水磷素状况及其水质响应研究

    选取太湖流域南冀31处代表性滨岸带湿地采样点进行底泥-上覆水磷素状况面上调查,并选取该区腹地下渚湖湿地作为典型案例研究.面上调查表明,湿地底泥含总磷(TP)0.17～1.20 mg·g-1,最大吸附量(Qmax)为228.1～824.5 mg·kg-1,存在富磷化趋势.底泥NaOH+EDTA-P的积累与TP密切相关,并伴随其积累Olsen-P含量提高.湿地上覆水含TP 0.036～0.944 mg·L-1,普遍达到水体富营养化水平;总颗粒态磷(TPP)占TP含量的69.1%±15.0%,溶解态活性磷(DRP)相对较低;水源区湿地水体磷素水平低下.面上调查与典型案例下渚湖湿地研究发现,底泥TP及(或)Olsen-P与对应上覆水TP浓度之间没有显著相关性,仅从内源底泥富磷水平及其组分特征分析不能直接预测太湖流域南冀滨岸带湿地上覆水的磷素变化趋势.     

典型沙源区水库大气氮干、湿沉降污染特征研究

为研究典型沙源区水库大气氮干、湿沉降污染特征及其对水域氮素污染的贡献,以京蒙沙源区大河口水库库区为研究区,于2014年沿水库岸边布设12个大气氮沉降监测站点,采集干、湿沉降样本,测定干、湿沉降TN质量浓度,计算全年各月大气TN干、湿沉降通量和年入库TN污染负荷量。结果表明,研究区大气干、湿沉降季节差异显着(P<0.05):全年各月TN干沉降通量变化范围为116.31~382.02 kg·km^-2,主要集中在春季4月和秋季10月,最大TN干沉降通量出现在春季风沙最为严重的4月,其值为382.02 kg·km^-2;湿沉降通量变化范围为0.73~195.53 kg·km^-2,主要集中在夏季(6-8月),最大TN湿沉降通量出现在降水量最大的8月,其值为195.53 kg·km^-2.大气氮沉降以干沉降为主,全年月平均TN干沉降通量是湿沉降通量的2.9倍,且TN湿沉降通量与降水量变化呈显着正相关(R²=0.961 3).同入库河流径流TN污染负荷对比,2014年大气TN沉降入库污染负荷量为7.15 t,占同年滦河和吐力根河两条河流入库TN污染负荷的19.91%.     

滇东南典型岩溶湿地沉积物不同形态磷分布特征

以滇东南普者黑岩溶湿地为研究对象,设置典型样地,采用典型样带布点方式,探索稻田湿地、草甸湿地和湖滨湿地区域中沉积物总磷(TP)和各形态磷(磷酸二钙,Ca₂-P;磷酸八钙,Ca₈-P;磷酸十钙,Ca₁₀-P;铝磷,Al-P;闭蓄态磷,O-P)含量分布特征,并分析各形态磷间的相关性。结果表明,稻田湿地、草甸湿地、湖滨湿地区域中沉积物总磷含量变化幅度较大,依次为稻田湿地>湖滨湿地>草甸湿地。沉积物各形态磷组分中,以Ca-P为主,且Ca-P中的Ca₁₀-P所占比例最高,对沉积物TP贡献最大。Ca₂-P、Ca₈-P、O-P、Ca₁₀-P的空间分布特征与TP一致。湖滨湿地区沉积物各形态磷含量垂直方向总体均以表层(0—5 cm)最高,并依次向下层递减。沉积物中各形态磷与TP含量均呈正相关,其中,Ca₂-P、Al-P与TP显著相关,对沉积物TP的影响较大。     

山核桃林闭合区内径流氮磷流失特征

为研究自然降雨条件下整个水文年中山核桃Carya cathayensis林闭合区内径流-土壤-泥沙氮磷流失特征,以杭州市临安区山核桃林闭合区作为研究对象,测定总氮、总磷和水解氮等指标。结果表明:降雨是影响径流的重要因子,径流量和降雨量存在显著正相关（P < 0.05）;在2016年6月至2017年5月的观测期间,山核桃林径流水中氮素平均质量浓度较高（2.86 mg·L-1）,水解氮是氮素流失的主要形式,占总氮的60.7%;径流水中磷素平均质量浓度较低（0.01 mg·L-1）。径流氮质量浓度与土壤碱解氮之间不存在显著的相关性（P>0.05）,而径流磷质量浓度与土壤有效磷质量分数之间呈显著相关（P < 0.05）;径流中总氮和总磷的年累积流失量分别为11.01 kg·hm-2·a-1和133.70 g·hm-2·a-1,泥沙中全氮和全磷的年累积流失量分别为11.49和1.12 g·hm-2·a-1,山核桃林氮磷流失严重。     

贵州草海上覆水与沉积物中砷的分布特征及扩散通量估算

对草海不同区域沉积物上覆水及孔隙水、附近河流和雨水中砷的含量与分布特征进行了分析,并利用一维孔隙水扩散模型估算了砷在沉积物-水界面的扩散通量。结果表明:草海出口砷含量为1.59μg·L~(-1),明显高于流入草海的水体端元(平均值0.32μg·L~(-1))和雨水(0.37μg·L~(-1))中砷浓度;草海上覆水中砷的空间分布表现为挺水植物区(2.99~3.45μg·L~(-1))沉水植物区(1.79~2.34μg·L~(-1)),垂直分布上无明显变化,挺水植物区上覆水体中的砷以As(Ⅲ)(H_3AsO_3)形态存在,沉水植物区上覆水体中的砷以As(Ⅴ)(HAsO~(2-)_4)形态存在;而沉积物和孔隙水中总砷含量垂直方向上波动较大,规律与上覆水相似,均表现为挺水植物区沉水植物区,其中挺水植物区沉积物砷含量为19.86~36.45 mg·kg~(-1),平均值27.84 mg·kg~(-1),沉水植物区沉积物砷含量为13.05~32.32 mg·kg~(-1),平均值19.79 mg·kg~(-1);草海挺水植物区和沉水植物区三处取样点在沉积物-水界面的扩散通量分别为73.84μg·m~(-2)·d~(-1)和18.99、11.45μg·m~(-2)·d~(-1),均表现为沉积物孔隙水中的砷向上覆水释放,揭示沉积物可能是草海水体中砷重要的输入源。