滇池沉积物铵态氮的时空变化特征研究

沉积物在湖泊氮、磷循环和水体富营养化过程中起着重要作用。本研究应用GPS定位技术,于2003年5月至2004年5月,对滇池海埂、斗南、罗家村、新街、昆阳等5个代表性样点沉积物铵态氮含量进行为期1 a的动态监测,全面分析了滇池不同区域、不同层次、不同时期沉积物铵态氮的动态变化特征。结果表明,滇池沉积物铵态氮平均含量为74.57 mg kg-1,全湖沉积物铵态氮平均含量年变化范围是45.55~170.1mg kg-1。沉积物铵态氮因季节变化其变化幅度很大,各区域沉积物铵态氮含量总体趋势夏季高、冬季低,但不同位点变化高峰和趋势不同。不同层次沉积物铵态氮含量变化随季节而变化,夏季为表层(0~5 cm)中层(5~10 cm)底层(10~20 cm),冬季为中层表层和底层。表层、中层、底层沉积物铵态氮含量的变化范围分别为18.71~172.9mg kg-1、29.55~192.2mg kg-1、19.93~123.8mg kg-1。各区域沉积物铵态氮平均含量以罗家村最高,斗南最低。沉积物铵态氮与水体铵态氮、水体pH呈显著正相关,与沉积物有效磷呈显著负相关,暗示了沉积物铵态氮是水体氮的源和库,并影响着沉积物中磷的释放。     

云南滇池沉积物中重金属的形态分布特征

Fractionation of heavy metals in sediments can help in understanding potential hazards of heavy metals. The present study analyzed total concentrations and fractions of selected heavy metals （Cd, Cr, Cu, Pb, and Zn） in surface sediments from Dianchi Lake, Yunnan Province, China, as well as factors that may affect distributions of the various heavy metal fractions. Total concentrations of the heavy metals decreased in the order Zn 〉 Cu 〉 Pb 〉 Cr 〉 Cd. These heavy metals, except Cr, were much higher than their background levels, indicating that Dianchi Lake was polluted by Cd, Zn, Pb, and Cu. Cadmium occurred mainly as the non-residual fraction （sum of the HOAc-soluble, reducible, and oxidizable fractions） （97.6%）, and Zn （55.7%） was also predominantly found in the non-residual fraction. In contrast, most of the Cr （88.5%）, Pb （81.8%）, and Cu （59.2%） occurred in the residual fraction. Correlation analysis showed that total heavy metal concentrations, organic matter and reducible Fe were the main factors affecting the distributions of the various heavy metal fractions. In the Walhai section of Dianchi Lake （comprising 97% of the lake area）, the concentrations of Cd, Zn, Pb, and Cu in the non-residual fraction were significantly lower （P ≤ 0.01 or 0.05） than those of the Caohal section （3% of the lake area）. This indicated that potential heavy metal hazards in the Caohai section were greater than the Waihai section.     

滇池水体氮的时空变化与藻类生长的关系

水体氮的时空变化及其与藻类生长的关系对研究水体富营养化具有十分重要的作用。采用GPS定位,对滇池海埂、斗南、罗家村、新街、昆阳5个代表性位点断面水体总氮、铵态氮、硝态氮及叶绿素a含量进行了为期1a的监测和动态研究,全面分析了不同区域、不同层次、不同时期滇池水体各形态氮的时空变化特征及其对藻类生长的影响。结果表明,全湖各采样点水体总氮、铵态氮、硝态氮的平均浓度分别是2.14、0.11、0.20mg·L-1,全年分别在0.66～6.44mg·L-1、0～0.74mg·L-1、0～0.94mg·L-1之间变化。各区域水体总氮的浓度以海埂和斗南最高,铵态氮和硝态氮的变化幅度较大。全湖水体总氮和铵态氮与叶绿素a呈显著正相关,硝态氮与叶绿素a呈负相关趋势;滇池不同区域水体总氮与叶绿素a呈显著正相关,海埂和罗家村位点水体铵态氮与叶绿素a呈显著正相关,海埂位点水体硝态氮与叶绿素a呈显著负相关,其他区域则无显著相关性;水体总氮、铵态氮、硝态氮对藻类生长的影响呈现显著的区域性和水层差异。     

滇池外海沉积物中滴滴涕类农药的残留特征

滴滴涕类农药(DDTs)既是环境内分泌干扰物,也是持久性有机污染物,为了解滇池沉积物中DDTs的残留水平,本文采集滇池外海的18个表层沉积物样品,分析其DDTs农药的残留量,结果表明:1滇池沉积物中∑DDTs农药的含量为0.2~4.9 ng/g(干重),p,p′-DDE和p,p′-DDD是目前滇池外海表层沉积物中DDTs农药最主要的赋存组分,含量检测平均值为1.14 ng/g(干重)和0.78 ng/g(干重);2沉积物中的DDTs主要来源于历史残留,未发现新的污染源输入;3多数点位的WDDD/WDDE1,表明DDTs的降解环境以好氧条件为主;4滇池外海沉积物中DDTs的残留水平低于已有报道的国内其他水体,空间分布呈现北部湖区高于中部和南部湖区的特征。     

Cd和Zn在滇池沉积物中的吸附-解吸特征

研究了Cd和Zn在滇池沉积物中的吸附-解吸特征并分析了影响其吸附的因素。结果表明滇池沉积物对Cd和Zn的等温吸附符合Langmuir模型,且Cd和Zn的最大吸附量很高,Cd为6443mg/kg,Zn为13889mg/kg,这表明滇池沉积物对重金属具有很大的吸附潜力。Cd和Zn的吸附和解吸过程都可以分成30min之前的快反应和60min之后的慢反应,且吸附率和解吸率与时间的关系都可以用乘幂函数拟和。沉积物对重金属的吸附受pH的影响,吸附量随着pH的增加而增加,当溶液pH为8.05时,Cd和Zn的吸附百分数都超过了97%。     

氧化势影响下的滇池沉积物孔隙水磷浓度变化

The sediment redox potential was raised in the laboratory to estimate reduction of internal available phosphorus loads, such as soluble reactive phosphorus （SRP） and total phosphorus （TP）, as well as the main elements of sediment extracts in Dianchi Lake. Several strongly reducing substances in sediments, which mainly originated from anaerobic decomposition of primary producer residues, were responsible for the lower redox potential. In a range of -400 to 200 mV raising the redox potential of sediments decreased TP and SRP in interstitial water. Redox potentials exceeding 320 mV caused increases in TP, whereas SRP maintained a relatively constant minimum level. The concentrations of Al, Fe, Ca^2＋, Mg^2＋, K^＋, Na^＋ and S in interstitial water were also related to the redox potential of sediments, suggesting that the mechanism for redox potential to regulate the concentration of phosphorus in interstitial water was complex.     

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、Pb、Ni和Cu6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12cm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。     

赫章土法炼锌区水-沉积物重金属污染的时空变化特征

对赫章土法炼锌区河流水体和沉积物重金属污染状况及时空变化特征进行了研究。结果表明,水体和沉积物受到多种重金属污染：地表水体中Pb、Zn、Cd的均值分别为137.19×10-3、1 919.38×10-3、14.21×10-3 mg.L-1,分别是地表水环境质量标准Ⅲ类水质标准的2.74、1.91、2.84倍;沉积物中Cu、Pb、Zn和Cd的均值分别为702.79、3 242.8、5 427.6、32.19 mg.kg-1,分别是土壤环境质量标准三级标准的1.76、6.49、10.86、32倍。水体和沉积物中Cu、Pb、Zn和Cd沿河流总体呈无规律性的变化,受炼锌废渣堆和铅锌选矿厂影响的地点,水体和沉积物重金属含量均较高,污染严重。近10年来,炼锌区河流水体和沉积物重金属污染仍然很严重,水体重金属污染呈加重特征,沉积物中Pb、Zn污染呈减轻趋势,Cd和Cu污染则加重。     

藻类生长对滇池沉积物磷释放影响的研究

室内对滇池沉积物进行藻类生长模拟试验,结果表明,以沉积物作为唯一P源进行培养,滇池藻类依然可以正常生长;沉积物在藻类生长的影响下,具有较强的P释放潜力,释放速率可达19.2mg/(m2·d);藻类生长对P的大量需求,是通过OH-对沉积物Fe结合态P阴离子置换,和对金属离子Fe的有机蝥合以增加被结合态P的解吸两种主要途径获得的,藻吸收利用沉积物中P的形态主要为Fe结合态P。     

滇池沉积物金属污染及潜在生态风险研究

对滇池126个采样点沉积物0～5 cm、5～10 cm和10-20 cm中Cu、Zn、Pb、Cr、Cd、Hg和As等7种金属的含量进行了分析测定,各金属含量测定结果均高于相应的参比值,表明滇池沉积物受到了不同程度的金属污染.各金属含量的水平分布很不均衡,Zn、Pb、Cd、Hg和As含量随沉积物深度的减小而增大,Cu和Cr含量则随沉积物深度减小而减小,表明滇池沉积物中Cu和Cr污染整体上出现了减缓的趋势,而Zn、Pb、Cd、Hg和As污染在不断加剧.用H(a)k(a)nson潜在生态风险指数对滇池沉积物金属污染的生态风险进行了分析,结果表明:滇池沉积物存在轻微的Cu、Zn、Pb、Cr和As污染生态风险,以及中等的Hg和Cd污染生态风险;全湖沉积物金属污染的平均生态风险指数RI值为205.03,属中等生态风险,但有快速加大的趋势.     

滇池底泥中氮素空间分布异质性分析

采用传统统计与地统计学相结合的方法,对滇池底泥0-5,5-10,10-20 cm中的全氮、有机氮、铵态氮进行了空间变异特征研究.结果表明,3层底泥中不同形态氮的空间变异性均较大.结构性因素对0-5 cm底泥中全氮影响比较大,而随机性因素和结构性因素对0-5 cm和10-20 cm这两层底泥中的铵态氮以及10-20 cm中的3种形态氮的影响相近.从整个滇池来看,3层底泥中3种形态氮的含量均呈现自北向南递减,各种形态氮均在湖泊中心出现较深颜色的斑块,说明底泥氮有向湖泊中间沉积的趋势.同时随着深度的增加,3种形态氮在空间分布的颜色深浅是0-5 cm>5-10 cm>10-20 cm,可见底泥中氮的累积逐年增加,滇池污染有加重的倾向.     

滇池北岸居民-农田混合区域农田土壤氮素空间分布特征研究

土壤氮含量空间分布特征对评价氮迁移风险和合理施肥具有重要意义。以滇池北岸大清河流域下游46.7 hm2韭菜田与花卉地为对象,于2006年8月通过网格法（40 m×（80～90）m）布点采集112个表层土样,研究了土壤氮素空间变异特征。结果表明,调查区土壤TN为1.28～6.17 g.kg-（1均值3.36 g.kg-1）、NO3--N为3.7～691.7 mg.kg-（1均值89 mg.kg-1）。调查区东北部韭菜种植区由于接受生活污水、养殖废水,土壤总氮含量最高,而西南部韭菜、花卉种植区土壤总氮含量相对较低,高浓度养殖和生活污水的排放是导致土壤总氮含量空间分布差异的主要原因;土壤硝氮含量则以西南部花卉大棚区最高,不同的种植方式（花卉大棚栽培）是土壤硝氮含量差异的主要原因。夏季高温多雨,花卉揭棚将增加土壤硝酸盐淋溶/径流的迁移风险,蔬菜田块土壤氮矿化也可能加剧土壤氮的淋溶/径流迁移。因此,在滇池流域湖滨区居民生活污水、养殖污水的排放,作物种植方式与布局,对农田氮的迁移及水体污染具有重要的影响。     

滇池宝象河流域水体氮素特征及影响因素

非点源流失的氮是造成水体污染的主要因素之一.通过对滇池宝象河6个点位沟渠水和河道水体氮素的动态监测,研究了流域水体氮污染特征和影响因素.结果表明,农田沟渠水总氮平均浓度高于相应河道水总氮浓度,沟渠水总氮平均浓度范围为3.86～22.86 mg/L,河道水总氮浓度3.14～6.63 mg/L,总体趋势是从上游到下游水体氮素浓度逐渐升高、并且沟渠水体和河道水体氮素随时间变化呈现同样的趋势.农田沟渠水与河道水体总氮之间、农田沟渠水总氮与沟渠周边表层土壤全氮及沟渠沉积物全氮均呈显著相关性.     

滇池东大河流域土壤磷素累积规律及空间分布特征研究

滇池是中国水体富营养化最严重的湖泊之一,磷是造成滇池有害藻类"水华"的限制因子。本文以滇池南岸主要入滇河流——东大河为研究对象,探讨了流域内磷素的累积规律及空间分布特征,结果表明:①流域下游有显著的磷素累积。②土地利用类型对流域土壤磷素累积有显著影响,设施农业是土壤磷素累积的最主要土地利用类型。③流域东北部靠近滇池的区域是磷素累积最严重的区域。     

新疆天山天池景区表土磁性特征的时空变化

以天山天池5A级景区表土为研究对象,分别于2015年和2017年两次采集表土样品,采用磁测、统计和GIS方法对其磁学特征、时空变异性进行研究.结果表明:表土样品载磁矿物以低矫顽力亚铁磁性矿物(磁铁矿和磁赤铁矿)为主,同时含有一定不完全反铁磁性矿物(赤铁矿和针铁矿),磁性矿物含量适中,磁性矿物粒度主要由假单畴粗颗粒和含量...     

氮肥减施及双氰胺施用对滇池北岸蔬菜地土壤氮素流失影响

在滇池北岸韭黄生产基地采用田间试验的方法,研究了氮肥减施及双氰胺(DCD)施用对土壤氮素流失的影响。结果表明:减施20%的氮肥,韭黄产量无明显减少,但可以分别减少淋溶、侧渗、径流水氮损失37.0%,22.2%和28.9%左右,减少韭黄硝酸盐含量13.6%左右。减施20%氮肥后配施双氰胺,可以增加韭黄产量8.7%左右,分别减少淋溶、侧渗、径流水氮损失58.4%,59.7%和17.1%左右,减少韭黄硝酸盐含量24.8%。因此,该技术对减少滇池北岸韭黄地氮素流失和降低韭黄硝酸盐含量具有重要实践意义和推广价值。     

柳河流域径流、泥沙时变过程研究

柳河是东北地区泥沙问题最为严重的河流之一,具有河道泥沙淤积严重、大量沉积以及向辽河泥沙输出量高等特点。对柳河流域径流、泥沙要素从20世纪中叶到21世纪初的年内分配及年际变化进行时变过程分析,并研究径流量与泥沙输沙量的相关关联系数及关联度,结果表明,柳河流域径流量年内及年际分配都很不均匀,且有随时间的发展更不均匀的趋势。径流量与输沙量之间有着很密切的相关关系,各站的关联度由0.560～0.921不等,但总体上,关联度较大。