人类扰动下太湖入湖河道的稀土元素及环境指示意义

采集了接纳不同类型污染物的3条太湖入湖河道的水体、悬浮物和沉积物,分析了其中稀土元素的含量分布特征.结果表明:水体中的稀土总量,漕桥河最大,大浦河其次,梁溪河最小;悬浮物与沉积物中的稀土总量,大浦河最大,漕桥河其次,梁溪河最小.河流不同介质稀土元素标准化曲线差别明显,水体富集重稀土,悬浮物主要富集于中稀土,而沉积物主要为平坦型曲线;但标准化曲线中均有离群的曲线,沉积物中尤为明显,而且污染河道样品页岩标准化曲线不同于周边土壤和湖泊沉积物,说明太湖入湖河道的稀土元素明显地受到了人类活动物质输入的影响,而且显示了不同污染源的特点.     

冬季三亚湾潮下带贝类粪大肠菌群丰度与关键水质因子分布特征及关系分析

根据国家海洋局三亚海洋环境监测站2006年冬季对三亚湾潮下带贝类生物粪大肠菌群、水质粪大肠菌群、营养盐(NO2-N、NO3-N、NH4-N、PO4-P)、化学耗氧量(COD)、叶绿素a(Ch l.a)的监测结果,分析三亚湾潮下带贝类粪大肠菌群、水质因子的水平分布特征及贝类粪大肠菌群与水质因子的关系。结果表明:三亚湾贝类粪大肠菌群浓度与水质因子变化趋势基本一致,与水质粪大肠菌群(r=0.968,P=0.0016)、无机磷(r=0.844,P=0.035)、无机氮(r=0.960,P=0.0023)呈显著正相关,与叶绿素a浓度(r=0.366,P=0.475)、化学耗氧量(r=0.394,P=0.440)相关性不显著;三亚湾贝类粪大肠菌群浓度与水质因子主要受三亚河、肖旗河的影响,贝类粪大肠菌群及各种水质因子浓度呈现两侧高,中间低的特征。     

淮河中游重化工聚集区干流水体中多环芳烃研究

淮河是中国七大河流之一,在中国国民经济发展中具有举足轻重的地位.有机物污染是淮河的主要污染形式.多环芳烃(PAHs)是一种典型持久性有机污染物(POPs),在水中的浓度较低.易于被悬浮物和沉积物吸附.为探讨淮河中游重化工聚集区干流水体中多环芳烃的含量和分布情况,2007年10月在淮南和蚌埠段采集悬浮物样品和表层沉积物样品.所采集的环境样品经自然风干后,利用二氯甲烷提取,无水硫酸钠和固相萃取柱组合净化,采用气相色谱-质谱联用法(GC-MS)同时定性和定量检测其PAHs含量,获得了美国EPA优先表中所列的16种PAHs含量数据,在此基础上探讨了淮河中游重化工聚集区干流水体悬浮物和沉积物样品中PAHs的分布特征.并初步分析了蚌埠市饮水源区蚌埠闸处PAHs的超标情况.结果表明:①淮河中游重化工聚集区干流水体环境样品中PAHs总含量变化幅度较大,其悬浮物浓度范围为1 169.44～4 048.86 ng/g,表层沉积物中浓度范围为91.98～1 292.52 ng/g;②就单一组分而言,悬浮物中萘含量最高,表层沉积物中二苯并[a,h]蒽最高;③受采样点环境和PAHs本身性质影响,悬浮物中PAHs量远大于其沉积物中量,整体呈现悬浮物中以低环PAHs为主、沉积物中以高环PAHs为主的特征;④根据<国家海洋沉积物质量标准>,蚌埠闸沉积物中PAHs超标严重,对蚌埠市的饮水安全产生一定的威胁,同时,此处悬浮物中PAHs含量也很高,潜在危害性更大,应给予重视.     

新洋港河口悬沙特征与再悬浮过程

中小型入海河口由于数量众多、分布广泛,其沉积动力学特征对于河口区的地貌环境演化等具有重要意义.新洋港河口是江苏淤泥质平原海岸上的典型中小型建闸河口,本文通过在新洋港河口进行的高精度三船同步现场观测,研究了河口的悬沙特征及沉积物对再悬浮作用的响应状况.结果表明,潮周期内悬沙浓度变化显著,涨潮及开闸放水期间悬沙浓度较大,最大平均悬沙浓度达1.45g·L-1;而在其它时间段内悬沙浓度较小,从口门至闸门悬沙浓度有逐渐增大趋势.潮周期内典型时刻悬沙垂向分布符合"L型"分布特点,表、底层悬沙浓度差异显著.在有径流下泻期间,悬沙浓度垂向变化较为均匀,水体混合作用显著.悬沙平均粒径介于5~10μm;悬沙组分以粉砂为主,平均含量在70%以上.闸下及入海口区域再悬浮作用显著,最大再悬浮通量为10-4~10-3 kg·m-2·s-1,从口门至河闸呈递减趋势;同时,悬沙出现粗化现象,砂组分含量增加.     

闽江下游感潮河段涨落潮过程对水体重金属和砷分布特征的影响

重金属和砷在水体中积累到一定程度会对水生态系统造成严重危害,而涨落潮过程可能影响水体中重金属质量浓度的分布特征。为了研究这一过程,选择闽江下游感潮河段(117 km)作为研究对象,在巨潮日涨潮和落潮的过程中,采集了该河段11个采样点的表层水样,分析了水体中重金属(Cr、Mn、Fe、Cu、Zn、Cd、Hg、Pb)和As的质量浓度及其与环境因子间的相关性。结果表明,闽江下游感潮河段的重金属元素(除Cu外)和砷的质量浓度在不同采样点之间的分布存在显著差异,自上游到下游,Cr、Cd及As的质量浓度总体呈升高趋势,并且它们之间呈现明显的正相关性,说明3种元素的释放源可能相同,而Mn、Fe及Pb质量浓度整体呈下降趋势;落潮作用使Mn、Fe及Pb质量浓度增幅明显,且主要发生在下游入海口河段(S9～S11),但降低了Hg质量浓度。涨落潮过程,水体的pH、盐度和悬浮物浓度与Cr、Cd及As质量浓度显著正相关,与Fe质量浓度显著负相关;相较于涨潮,落潮加强了Cu、Hg与温度、pH、盐度及悬浮物浓度之间的相关关系。这些结果对深入认识涨落潮过程闽江下游感潮河段水体重金属和砷元素的分布、迁移转化过程及其影响因素...     

典型城市排污河不同介质中重金属的含量及分布特征

以天津的南、北排污河为例,利用ICP-MS分析技术,分析了城市排污河水体、悬浮物及沉积物中Cu,C r,Pb,Zn等13种重金属的含量及分布特征.研究结果表明,不同重金属元素的含量差别极大,最多可相差10个数量级,各重金属元素在不同采样点的浓度变化也较大.各介质中Zn、Cu、C r、Pb、N i和Mo等几种元素的浓度都占到各采样点重金属总浓度的80%以上.在排污河水体中各重金属元素的溶解态约占6%(B i)—61%(Mo),Zn、Cu、C r和Pb等的溶解态仅占13%—30%,它们主要以吸附态存在,主要归宿是沉积物相.而排污河悬浮物中重金属浓度为沉积物中浓度的1.3—11.2倍,这可能是由于采样点1、13、17、19、20和23等的悬浮物浓度高出沉积物中浓度10.9-55.7倍所造成的,说明近期这些排污口接纳了富含某些重金属的污水.排污河水、悬浮物、沉积物和土壤中重金属元素组成和分布模式的相似性表明其污染来源的一致性.北排污河主要接纳工业污水,其重金属污染程度远高于以接纳大量生活污水为主的南排污河,尤其是C r和Pb的浓度超出V类水质标准.     

三峡小江回水区水体光学特征及分析

为探讨三峡水库运行初期小江回水区水体的光学特性,研究了2008年1月至12月期间小江回水区5个断面可见光衰减系数Kd(PAR)与透明度的时空分布特征及二者的相关性,进一步分析了可见光衰减系数与透明度、悬浮物浓度、溶解性有机物及叶绿素等水质指标的相关关系。研究区域可见光衰减系数和透明度空间分布差异不明显,但季节变化显著。可见光衰减系数在0.23~4.82 m-1之间变化,均值为(1.03±0.07) m-1,冬季最高,夏季最低。统计分析表明,可见光衰减系数与透明度有显著的相关性(R2=0.7791),表明两者可相互反演。与总颗粒态物质浓度,总无机颗粒态物质浓度的相关性显著(R2 =0.728 5,R2=0.763 7),与溶解性有机碳有一定的相关性(R2=0.128 9),与叶绿素a相关性不明显(R2=0.006),分析表明总无机颗粒态物质是小江回水区水体光学特征的最主要影响因素。     

韩江口及邻近海域夏季营养盐和溶解有机质的河口化学特征

韩江三角洲(包括韩江、榕江和练江)为我国六大三角洲之一，但该海域生源要素的河口化学特征知之甚少.2010年夏季开展了韩江口及邻近海域营养盐、有色溶解有机质(CDOM)来源、分布及河口行为的初步调查.走航及断面温、盐分布显示，韩江口夏季存在南、北两个羽流区且水体层化明显.溶解无机氮、硝酸盐、硅酸盐与吸收系数(a₃₅₀)、类腐殖质荧光组分呈表观保守混合行为，而亚硝酸盐、铵盐、活性磷酸盐及类蛋白质组分随盐度波动较大.北羽流混合区硅酸盐河端外推值高于南羽流混合区，说明韩江流域硅酸盐风化作用强于榕江流域.北羽流混合区a₃₅₀以及类腐殖质组分的河端外推值高于韩江干流及入海口，表明在河口低盐度区存在添加作用.与东南沿海其他河流相比，韩江具有特征性的高硅酸盐∶溶解有机氮浓度比(1.9)和低CDOM丰度，人为影响程度相对较小，韩江口海域表现为潜在性磷限制特征.     

南通市区河流水体和沉积物中叶绿素a含量及与环境因子关系研究

通过对2011年4—5月南通市城区主要河流水体叶绿素a含量及其影响因子的监测和对12月濠河沉积物叶绿素a含量及其相关环境因子的实验分析,探讨了水体、沉积物中叶绿素a含量与环境因子的关系.结果表明:水体叶绿素a含量变动于6.4～293.9μg/L之间,主要与水体pH值有关,而与总磷、总氮等营养盐含量及溶解氧、电导率和温度的相关性不明显或不相关;沉积物中的叶绿素a含量波动于5.8～69.0μg/g,主要与含水率有关,这表明沉积物中叶绿素a含量主要受上覆水体叶绿素a转移、渗入的控制;此外,沉积物颗粒粒径大小、烧失量等对沉积物中叶绿素a的含量也有一定的影响.     

大连碧流河水库及河流典型抗生素污染和分布特征研究

采用固相萃取和LC-MS/MS方法分析了23种抗生素在碧流河水库及其入库河流水体和沉积物中的污染和分布特征.结果表明,碧流河水库及其入库河流均存在抗生素污染.碧流河水库及其入库河流水体中共检出10种抗生素,检出率1%～22%,平均浓度0.046～6.1 ng·L~(-1).依诺沙星、氯霉素、氟苯尼考是水体中的优势污染物.沉积物中共检出9种抗生素,检出率1.5%～32%,平均浓度0.014～7.1 ng·g~(-1).磺胺嘧啶、磺胺甲■唑和林可霉素是沉积物中的优势污染物.与国内外其他饮用水源相比,碧流河水库及其入库河流的抗生素浓度检出水平较低.碧流河、卧龙泉河是碧流河水库抗生素污染的主要来源.抗生素的浓度分布特征与流域人口分布、季节变化呈现相关性.生态风险评价结果显示,依诺沙星处于高风险,是该区域水环境中抗生素生态风险首要来源.     

北仑河口附近海域冬季海洋环境质量评价

【目的】调查和评价广西北仑河口近岸海域的污染状况。【方法】2011年11月从广西北仑河口附近海域在大潮期采集20个海水样品和10个表层沉积物样品,在小潮期采集17个海水样品,分别测定海水中13种元素和沉积物中10种元素的含量,采用单因子指数法和内梅罗指数法对海水及表层沉积物污染特征进行分析和评价。【结果】在大潮期,该海域中海水平均单项污染程度依次为铅锌汞溶解氧化学耗氧量无机氮pH铜油类镉无机磷砷总铬;小潮期海域中海水平均单项污染程度依次为无机磷无机氮油类溶解氧pH化学耗氧量锌汞铅铜镉砷铬;表层沉积物中平均单向污染指数大小顺利分别为石油类铅镉硫化物有机碳锌铜砷汞铬,均达到国家一类沉积物标准,主要污染物为石油类、铅、镉。【结论】广西北仑河口近岸海域海水在大潮期处于较清洁状态,在小潮期处于轻污染状态,沉积物质量环境状况良好。     

没冒沙水域水沙运动特性及筑库工程对其影响

以多年数据资料,特别是最新的2003年9月,12月洪枯季和2004年1月枯季南槽没冒沙水域以及邻近水域各定点观测水沙数据资料为基础,采用水文学、泥沙运动力学和数理统计的方法对没冒沙水域的水沙特性进行了分析.结果表明,该水域落潮流速大于涨潮流速,落潮历时比涨潮历时长;净水量向外海,呈落潮流优势;含沙量普遍较高,大潮平均含沙量1.40 kg/m3,小潮平均含沙量0.60 kg/m3,洪季含沙量比枯季高,洪季大潮涨潮含沙量比落潮高,小潮则相反;枯季不论大小潮,一般都是落潮含沙量大于涨潮含沙量;含沙量垂向梯度的大小潮变化、洪枯季变化和涨落潮变化明显.并且用水流连续方程和拟合挟沙力公式推算了水库工程建设后水流流速和含沙量的变化,估计将对南槽产生一定影响.      

不同更新方式巨尾桉林下植物群落变化及其环境解释

【目的】了解不同更新方式巨尾桉（Eucalytus grandis×E.urophylla）人工林下植物群落的变化规律。【方法】采用典范对应分析（CCA）,定量评价巨尾桉人工林下植物分布与更新方式和环境因子之间的关系。【结果】更新后5年,群落草本层和灌木层的物种丰富度均为植苗林〉萌芽林〉采伐迹地;草本层植物的ShannonWiener指数、Simpson指数和Pielou均匀度指数以植苗林为最高,采伐迹地次之,萌芽林最小;灌木层的Shannon-Wiener指数、Simpson指数和Pielou均匀度指数则以萌芽林为最高,植苗林次之,采伐迹地最小;方差分析结果表明,萌芽林与植苗林草本层植物之间的Shannon-Wiener指数、Simpson指数和Pielou均匀度指数存在显著差异（P〈0.05）,采伐迹地的Shannon-Wiener指数和Pielou均匀度指数明显低于萌芽林（P〈0.05）,其余均无显著差异。3种群落的物种组成存在显著差异,冠层透光系数、土壤孔隙度、坡向、速效磷对灌木层物种分布格局有重要的影响,4个环境因子的叠加效应总共解释了3种群落之间灌木层物种组成变异的90%以上;冠层透光系数、坡向、总氮/总磷、速效氮/速效磷、土壤孔隙度对草本层物种分布格局有重要影响,5个环境因子的叠加效应总共解释了3种群落之间草本层物种组成变异的86%。【结论】微生境的变化导致了不同更新方式巨尾桉人工林下植物组成的变化;适度干扰（不炼山、不施除草剂、带状整地、带状抚育）有利于林下植物多样性的维持。     

长江口启海港枯季悬沙浓度的特征分析

分析2012年枯季启海港海域的实测水文泥沙数据,得到如下结论：该港区海域的悬沙浓度与流速成正相关关系;悬沙浓度的峰值一般出现涨、落急后。港区海域悬沙浓度在垂向上分布为：斜线型、准直线型和混合型,近岸水域的泥沙在中上层运动紊乱,离岸水域的泥沙紊乱则集中在下层。盐度对泥沙的再悬浮作用起一定作用,在流速较大时,底部悬沙浓度变化幅度很小,最大含沙量出现在中层。     

长江口北槽口外细颗粒悬沙沉降速度

提供了一种计算长江口外细颗粒悬沙沉降速度的方法,利用流速仪和声学悬浮泥沙观测系统,获得了长江口北槽口外大潮水流、悬沙浓度垂线分布资料,采用落憩时刻的悬沙浓度７条垂线分布资料,通过Ｒｏｕｓｅ公式拟合,计算了与悬沙浓度垂线分布曲线相对应的细颗粒悬沙沉降速度,计算结果相对集中于３．０－４．０ｍｍ／ｓ。     

大丰港匡围工程对潮流泥沙影响的模拟研究

建立了大丰港临近海域平面二维潮流泥沙数值模型,模拟计算了研究区域大小潮特征时刻的水沙空间分布特征。模型利用实测数据进行验证,计算结果与实测潮位、流速、流向及含沙量数据吻合良好。在模型验证良好的基础上,模拟围垦工程建设前后周围流场和悬沙场的变化。研究发现:围垦工程使得工程向海一侧流速减小。对于悬沙浓度,涨急时刻工程北部含沙量减小,落急时刻工程向海测含沙量增大。     

水动力作用对污染物在河流水沙两相中分配的影响研究进展

通过总结近年来有关水动力作用对河流中泥沙吸附/释放重金属、磷等污染物影响研究成果,分析了水流紊动强度和流速对污染物在河流水沙两相中分配的影响规律。当水流紊动强度较低时,泥沙主要以床沙形式存在,泥沙对污染物的吸附/释放速率和强度较低;随着紊动强度增大,水沙界面切应力随之增大并促使泥沙悬浮,污染物与悬浮泥沙颗粒接触面积增大,使得泥沙对污染物的吸附/释放速率和强度显著增加。流速对污染物在水沙两相间分配的影响较为复杂。泥沙静止时,流速的增大会减小边界层厚度,增大水体溶解氧含量、氧化还原电位等参数,并使污染物在水体里的扩散由分子扩散转变为以紊动扩散为主,增强污染物在水-沙界面的交换通量,对污染物在水沙两相间的分配产生影响;随着流速进一步增大,床沙逐渐起动、悬浮,此时除上述因素外,泥沙运动状态、悬浮颗粒间碰撞强度、悬浮物的絮凝等均会对泥沙吸附/释放污染物产生影响,由于影响因素较多,作用机制复杂,目前关于泥沙运动对污染物在水沙两相间分配的影响所得结论仍存在分歧。相应的机理研究及数学模型的建立均做了较大简化。综观当前的研究成果,水沙运动及其化学生物过程等对污染物在河流水沙两相中的分配作用机理和耗氧有机物、有毒有机物等污染物与泥沙的作用机理是这一领域的未来研究重点。     

长江口外CX21柱样的磁性特征及其影响因素

以长江口外、长340 cm的CX21柱样为对象,在磁性特征、地球化学和粒度分析的基础上,结合前期对Y7柱样的研究,探讨粒度、早期成岩作用和物源变化对沉积物磁性特征的影响.研究结果表明,该柱样磁性特征和粒度垂向变化显著.磁性参数χ、SIRM、χ_fd和χ_fd%与 2~4 μm、4~8 μm粒级含量呈相对较弱的正相关, 而χ_ARM、χ_ARM/SIRM和χ_ARM/χ与16 μm以下的各细颗粒组分有较强的正相关,表明CX21柱样沉积物磁性特征受到粒度变化的影响.利用BCR方法进行的铁的形态分析结果表明,CX21柱样170 cm深度以下具有较强的还原环境,磁性矿物受到较强的早期成岩作用影响.氧化还原不敏感元素Ti的垂向变化指示了物源变化,Ti向表层的增加与χ和SIRM向表层的增强具有同步性,说明物源变化也是CX21沉积物磁性特征影响的重要因素.尽管粒度组成和沉积速率不同,CX21与Y7柱样的磁性特征在垂向上具有相似性,表明磁性特征可作为长江口外沉积物地层对比的工具之一.     

三峡入库河流大宁河回水区消落带土壤氨氮释放动力学研究

在室内模拟条件下,通过消落带土壤氨氮释放动力学实验,研究了三峡入库河流大宁河消落带土壤氨氮释放动力学特征,并分析了样品组成特征对释放动力学的影响,结果表明:一级动力学方程可以很好地拟合大宁河回水区消落带土壤样品氨氮释放动力学特征,前120 m in为快反应,氨氮释放速度较大,随后进入慢反应,逐渐达到最大氨氮释放量;土壤样品释放动力学特征与总氮、总磷呈现较好的相关性,与有机质、样品氧化物组成、颗粒组成理化指标相关性较弱;土壤样品释放动力学特征与可转化态氮呈现极显著正相关关系,与非可转化态氮的相关性较弱,这说明样品中氨氮的释放量主要受其可转化态氮含量控制.研究结果可为三峡库区支流大宁河回水区富营养化治理提供参考和理论依据.     

三峡水库干流典型消落带泥沙沉积过程

 选择三峡水库中游干流典型消落带断面,现场调查泥沙沉积速率随高程分布,探讨三峡水库特定水位调节模式和长江上游泥沙输移的季节性特征对消落带泥沙沉积的影响。结果表明,消落带泥沙净沉积主要发生在145~168 m 高程,2010年累积净沉积厚度为1.1~39.9 cm,随高程增加逐渐减小,145~155 m 平均泥沙沉积厚度为14.9 cm,155~168 m 平均泥沙沉积厚度为2.6 cm;2013年累积净沉积厚度为3~80 cm,表明三峡水库干流消落带泥沙沉积过程迅速。泥沙粒径随高程增加逐渐变粗,体现在砂粒体积分数和中值粒径逐渐增大。消落带下部沉积泥沙颗粒组成与干流悬移质泥沙接近,而消落带上部沉积泥沙明显粗于干流悬浮泥沙。消落带泥沙沉积速率与水库水位调节密切相关,雨季水库低水位运行,长江悬移质输沙量的增加导致了消落带下部大量泥沙沉积;旱季水库高水位运行,长江悬移质输沙量减少导致消落带上部泥沙沉积速率降低,消落带河岸侵蚀对沉积泥沙贡献逐渐增大。消落带淹水时间随高程增加而缩短,长时间淹没有利于消落带下部泥沙沉积。综合推断,三峡水库干流消落带下部泥沙主要来源于雨季河流悬移质泥沙的沉积,而消落带上部沉积泥沙主要来自旱季消落带河岸侵蚀产沙。