摘要:天然有机质是地表各种环境介质中的重要化学组分,分布广泛.越来越多的研究已经表明:它在地表生态系统的物理、化学和生物过程中都起着十分重要的作用;它与生态系统的各个重要环节密切相关,是生态系统中能量与物质循环的重要途径.因此,天然有机质不仅是生物地球化学、生态学和环境科学等研究领域的重要内容之一,而且也是环境污染的评价、预测和治理研究中的基础理论问题,是目前环境质量、毒理学、环境立法和管理研究共同关注的科学问题.本文主要以陆地地表淡水湖泊与河流水环境为例,对天然有机质的来源、化学结构、循环特征,与养分循环的耦合关系,对有毒金属元素和有机污染物迁移转化和毒性影响机理等几个方面的研究进展进行了简要的总结;针对我国水体富营养化和环境污染等重要环境问题,阐述当前应该采取的研究思路和存在的主要科学内容,并对现代有机环境与生物地球化学学科的研究趋势进行了展望.

摘要:稳定同位素技术是揭示食物网中物质的循环路径和探究消费者、生产者间的营养关系的重要方法.但是,不同的样品处理方法可能引起同位素比值的变动,使得食物网模型的建立和各研究结果间的相互比较存在一定的困难.样品的预处理主要分为四个环节,即保存、分离、酸化和干燥.在水域生态系统中,水体中的颗粒,溶解性有机物质、细菌、浮游动物、藻类、水生植物、鱼类及底栖动物等采集后,通过分离纯化,得到目的样品,-20℃冷冻保存.对于含有无机碳酸盐的生物样品,例如沉积物、含有钙质结构的无脊椎生物、部分浮游生物等需要酸化处理以排除无机碳对6"c测定的影响,1mol/L.HCl滴加可以达到很好的去除效果.对于生物样品δ¹⁵N的测定则不需要酸化处理.最后,样品经冷冻干燥或40—70℃低温烘干以备稳定同位素的测定.另外,用福尔马林、乙醇等保存在博物馆里的样品,对于长时间尺度上食物网的重建具有重要的生态学意义.本文系统总结了不同研究中样品处理过程的差异,分析其干扰机制,为进一步的方法学研究奠定了基础.

摘要:根据2005-2006年太湖湖泊生态系统研究站的监测结果,结合历史监测记录,评价了近5年来太湖富营养化的趋势.结果显示,从2000年以来,太湖的富营养化状况有加重趋势.主要表现在:1)与历史监测资料对比,近5年来无论梅梁湾还是湖心区,夏季水体TN、TP含量均呈增高趋势,如1992-2001年,太湖湖心区夏季(6-8月份)水体TN的平均值为1.706 mg/L (范围1.238-2.266mg/L),而2002-2006这5年间该平均值为2.344mg/L(范围1.924-2.717mg/L),明显高于前10年(p=0.005),另外,同期湖心区夏季的水体透明度则明显下降(1992-2001年夏季平均值为0.63 m,而2002-2006年则为0.34 m,p=0.003);2)从野外调查看,太湖夏季水华暴发的范围越来越大,从2000年以前的梅梁湾、竺山湾及部分湖西区为主,发展到2006年的整个西太湖,夏季暴发水华的面积占太湖总面积的一半以上,且一年中出现水华的时间越来越长,水华出现的频率越来越高,微囊藻水华为特征的藻型生态系统在大太湖似乎越来越稳定;3)近年来太湖沉水植物分布区的面积有所下降.研究表明,太湖近年来富营养化的现状不容乐观,原因可能与近几年异常的气候和水文条件有关,也可能与水草区的不断破坏而减弱了微囊藻水华的生态竞争有关,应引起有关部门重视.

摘要:研究了滇池福保湾沉积物中磷的地球化学形态及间隙水中PO₄^3--P含量的垂向分布特征.福保湾沉积物磷形态空间差异大,河口区TP高达(5630.59±424.25)mg/kg,东西沿岸区TP只有200-300mg/kg,无机磷(I-P)是TP的主要部分,占TP的55%-74%,铁/铝结合态磷(Fe/Al-P)是I-P的主要组成部分,约占I-P的90%,不稳定性磷∞P)含量很低,只占TP含量的0.5%.福保湾沉积物具有极高的Fe/Al-P含量,说明湾内具有很高的内源磷负荷,这与福保湾水体严重富营养化和藻类暴发关系密切.湖湾沉积磷的垂向分布规律较复杂,但基本上是随深度增加而减小,说明福保湾周边区域近几年人类活动作用加强,褐保湾污染有加重的趋势.在湾内不同区域应用Peeper(渗吸膜式)技术,获得了间隙水中PO₄^3-P的垂向分布特征,PO₄^3--P浓度自上覆水向下层间隙水呈先升后降,反映它们有自间隙水向上覆水扩散的趋势.福保湾间隙水PO₄^3--P浓度同沉积物L-P含量具有显著正相关性(α=0.05),但Fe/Al-P、Ca-P、org-P和TP含量未发现有明显的相关关系.

摘要:长桥溪是杭州西湖上游四大溪流之一.长桥溪生态修复工程利用长桥溪流域的微地貌和水动力作用,通过地埋式污水处理系统与人工湿地相结合的方法,将污水处理工艺与景观园林紧密结合,综合运用物理、化学、生物等手段对长桥溪流域内污水进行处理,从而减少该溪向西湖的污染物排放.工程经过两年运行,2006年其入湖湖水的TP、TN、NH₄⁺-N和COD_Mn浓度分别降至0.067±0.041mg/L、3.54±1.23 mg/L、0.59±0.46mg/L和2.11±0.38mg/L,较2003年依次降低了88.5%、68.8%、89.1%和68.0%.

摘要:以流经四川绵阳市安县河流茶坪河为研究对象,在对该河流水污染负荷、水环境现状及水环境功能充分调查的基础上,结合该河流的水文特征和排水规划以及四川省绵阳市环境监测站2005年实测的数据,采用二维浅水水动力学—水质模型方程组对茶坪河的各监测断面CODCr和NH₃-N的浓度场进行了计算模拟和对比,并用一维水环境容量计算模型计算了该河流的水环境容量,提出了具体的总量控制措施.结果表明:用二维浅水水动力学—水质模型方程组计算各监测断面的CODCr和NH₃-N与实测值相差不大;茶坪河水环境容量CODCr为123.96t/a,NH₃-N为42.95t/a,所排放的CODCr量、NH₃-N量已经超过该流域容量,出水水质已超过水质保护目标Ⅲ类标准.

摘要:通过对环境标准样进行³¹P-NMR测试,研究了磷的化学结构与化学位移的关系.结果表明:无机正磷酸盐(PO₄^3-)化学位移在6.412×10^-6,焦磷酸盐的化学位移在-4.353×10^-6;多聚磷的化学位移分布特点是:主链末端磷化学位移在-3.53×10^-6至-4.40×10^-6之间,中间磷在-18.159×10^-6至-20.246×10^-6之间,有机磷中单酯和二醑的化学位移分别在4.3540×10^-6至6.3652×10^-6和-0.107×10^-6至2.195×10^-6之间,部分二脂不稳定,会降解为单脂;膦酸盐的化学位移在18.670×10^-6至21.460×10^-6之间,磷酸肌酸位于-0.380×10^-6,有机多聚磷中α-P的化学位移在-8.833×10^-6至-9.449×10^-6之间,由于偶合作用产生P峰的裂分,P峰的偶合符合核磁中n+1的规则.结构环境影响³¹P的化学位移值的偏移.

摘要:利用河水衰减法研究阴离子表面活性剂(LAS)和非离子表面活性剂(NIS)在滇池水体中不同条件下的生物降解规律.结果表明:在滇池自然水体中,LAS和NIS均能生物降解,在试验时间(30d)内,L,AS的降解率达95%以上,NIS的降解率达92%以上,其降解动力学遵从二级动力模型.改变水温、表面活性剂初始浓度、pH值以及添加营养物质(葡萄糖或磷酸氢二钠)均对LAS和NIS的降解有一定的影响.水温对表面活性剂生物降解影响最大,当水温从20℃增至30℃时,LAS的降解速率从0.73^-1增至2.10d^-1,NIS降解半衰期从11.5d减至4.4d;表面活性剂初始浓度增加,降解半衰期有所增加;表面活性剂在pH 7时的降解性能略优于pH 10时的降解性能;添加葡萄糖抑制LAS和NIS的降解,而添加磷源磷酸氢二钠对其降解有一定的促进作用;曝气能促进LAS的降解,但对NIS降解的促进作用并不明显.

摘要:本文通过综合整理、筛选、分析焉耆盆地1960-2003年历年逐月水文、气象、水土开发、社会经济等资料,并结合遥感影像数据,应用水盐平衡模型,模拟分析该期问博斯腾湖的水盐平衡状况,并以此为基础,结合焉耆盆地近期规划设置了两个情景方案进行模拟,对博湖未来40多年的水环境做出预测分析.结果表明。尽管近年博湖年均脱盐量达30.6×10⁴t/a,但仍然必须使盆地进入湖区的淡水量增加、盐量减少才能降低博湖的水矿化度.盆地内近期工程项目实施后(情景B),博湖大湖区水矿化度波动于0.84-1.38g/L之间,其水矿化度有望调控到1.00g/L以下.据模拟,预测期的第37年(2040年),其水矿化度才可降至1.00g/L.孔雀河水质难于恢复到原状态,但是在保证博湖水环境改善的前提下,其水矿化度可调控到0.60g/L以下.由情景B的预测分析表明,焉耆盆地近期规划实施的工程项目对博湖的水环境是有利的,博湖水环境向良性循环发展.

摘要:临夏盆地毛沟剖面高分辨率粒度记录研究表明,29-7.4Ma间,临夏盆地的古气候一直保持相对稳定,而其中短暂的沉积相的改变是盆地对该期间青藏高原构造隆升事件的响应;从7.4Ma开始,流域外的风尘物质开始逐步被带人盆地,并经过了6.4Ma和5.3Ma的两次加速过程,揭示了我国西北内陆干旱气候可能从7.4Ma左右开始,且在6.4Ma和5.3Ma左右经过两次加强.通过与青藏高原构造隆升事件记录和全球气候记录对比。揭示高原在9-7Ma开始的逐步隆升和期后的阶段性加速隆升以及同期开始的全球变冷,尤其北极冰盖的形成和扩张可能是亚洲内陆干旱化的重要驱动机制.

摘要:通过沉积岩芯元素含量垂直分布和富集因子分析,结合多元统计方法如系统聚类和模糊聚类分析,研究了太湖梅梁湾沉积岩芯元素地球化学记录的湖泊环境演化过程.以系统聚类分析和模糊聚类分析为基础,将梅梁湾地球化学记录的环境过程划分为如下几个层段:0-6cm为人类活动强烈干扰的阶段,25-50cm和55-72cm层段都是自然过程的表现,反映了流域物源的影响,而两层段元素记录的差异反映了不同自然作用驱动下的湖泊环境变化;6-25cm和50-55cm层段则是不同环境特征的过渡阶段,因此,综合应用多元统计方法可以更直观更精确地量化影响湖泊环境的因素,有助于恢复湖泊环境历史演化过程.

摘要:藏西北结则茶卡湖面到高位湖岸线间湖泊记录发育,沿岸湖积物中3个U系年龄分别为14.2±1.2kaBP、38.0±3.5 kaBP和41.6±3.2 kaBP,6个浅井沉积物中CaO、MgO、NaCl、LiCl、B₂O₃的含量与沉积物形成时代和环境有一定的关联性.在中更新末期,该湖可能处于高湖位期,随着晚更新世初期以来气候变干,湖面开始下降,湖泊逐渐萎缩,湖水盐度逐渐增加,Ca和Mg含量变高,但在30kaBP左右,气候有过短暂湿润期,湖水出现返淡趋势,之后湖水进一步浓缩,湖水中Na、B、Li含量显著增高,盐湖大约在15kaBP左右形成.

摘要:2005年在江苏固城湖湖心采集了连续岩芯,进行了多环境代用指标(有机碳、氮、磷以及金属元素)的分析.²¹⁰Pb CRS模式计算表明,1980s后沉积速率平均约0.067 cm/a,与¹³⁷Cs 1986年时标得到的沉积速率吻合.而1920s至1980s,固城湖沉积速率变化较大,在0.056-0.167cm/a之间,其中1960s沉积速率最高,对应于该阶段固城湖强烈的人类围垦活动.元素Cu、Pb、Zn、Cr的含量在表层增长迅速,对比参考元素的变化,表明固城湖受到了一定程度的人为造成的重金属污染.岩芯0.5m到1.78m深度的AMS ¹⁴C的树轮校正年龄在8000-6500BC之间,光释光数据表明同等深度其绝对年龄在7-8ka之间,多环境代用指标在岩芯30cm深度左右出现了大的转折,表明近代存在沉积物缺失的可能。这也许与该区春秋末期以来的反复围垦活动有关,人类活动改变了湖泊沉积的模式.有资料表明,固城湖彻底与太湖隔绝是在公元1556年胥溪河河段下坝建成之后.若依此时间对应于岩芯30cm深度,得到的平均沉积速率为0.067cm/a,与1980s以来的沉积速率一致,有可能指示固城湖至下坝建成以来才出现沉积物的持续沉积.

摘要:为了解通江湖泊鱼类物种多样性现状,于2004年3月-2004年12月和2005年5月对洞庭湖城陵矶、岳阳和沅江三个区域的鱼类进行逐月调查.共鉴定鱼类69种,隶属6目14科44属,其中59.4%为鲤科鱼类.以种类数和多样性指数分析了群落多样性特征,结果表明洞庭湖鱼类种类多样性较高,且时空变化较大.一般地,湖区与长江干流的距离越近,种类数达到峰值的时间就越早;鱼类多样性在春夏季高于秋冬季,在南洞庭湖高于其它两个区域.以优势度>5000为标准,全湖有17种优势种,其中80.0%为湖泊定居性鱼类.在生态类群方面,湖泊定居性鱼类种类最多,占总种类数的74.0%;江湖洄游性鱼类最少,占13.0%.对比分析显示,由于生境丧失、天然苗种资源衰退和过度捕捞等原因,洞庭湖鱼类多样性较20世纪70年代明显下降,洄游鱼类种类数减少;通江湖泊鱼类多样性明显高于阻隔湖泊,表明江湖阻隔造成鱼类多样性下降,因此,加强江湖连通是保护鱼类多样性的有效手段.

摘要:实验用食物浓度差减法研究了太湖长刺潘(Daphnia longispina)对浮游植物的摄食率及影响因素.在食物为原位湖水中的浮游植物,温度为20℃,光照为2.98×10³lux(光暗比12:12)条件下,测得长刺潘对水柱中浮游植物的摄食率为0.0011-0.0245μg/(ind·h).长刺溞摄食率随其种群密度增大而先增后降,呈良好抛物线分布(R²为0.8836).长刺溞摄食率随食物浓度的增加而增大,呈良好的线性关系(R²=0.8586).长刺溞在黑暗条件下的摄食率高于光照条件下(P<0.05,t检验).长刺溞可有选择性地摄食栅列藻和小环藻等,选择指数分别为0.5425、0.5079,而对丝藻的选择指数为-0.7039.

摘要:细菌VBNC状态(Viable but non-culturable state),又称"活的非可培养状态",是自然水体中广泛存在的细菌的一种特殊存活状态,复杂的环境因子变化是VBNC状态转换的可能原因.本研究利用接种温和气单胞菌的无菌湖水,研究铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)培养液和微囊藻毒素粗提液对水环境中温和气单胞菌VBNC状态转换的影响,结果发现,温和气单胞菌在无菌湖水中同时存在VBNC状态和可培养状态;产毒微囊藻培养液和微囊藻毒素粗提液均能促进温和气单胞菌中VBNC细菌与可培养细菌之间的状态转换,说明微囊藻毒素可能是水环境中影响细菌VBNC状态转换的重要环境因素,其进一步的分子机制研究正在进行中.

摘要:于2006年8月分层采集抚仙湖流域有机及传统农业农田砾质土壤,对土壤样品的机械组成、重金属含量、养分剖面积累进行测定分析;通过室内降雨模拟,对不同土壤样品氮磷流失风险进行评估.结果表明:①有机及传统农业模式下,砾质土壤机械组成发生明显变化,0-20cm土层砂粒含量明显降低:②除传统农业土壤Cd为二级标准,其他土壤重金属含量均符合国家土壤环境质量(GB/15618-1995)一级标准:③有机及传统农业模式下0-20cm土层有机质、全氮养分明显积累,但不同农业模式问无明显差异:有机农业土壤全磷、水溶性氮磷积累程度显著高于传统农业土壤;④有机农业土壤在780mm模拟降雨条件下,氮、磷流失风险更大,氮、磷流失总量分别是传统农业土壤的1.9倍、19.8倍.

摘要:在太湖实际波浪观测的基础上,采用率定验证后的第三代动谱平衡方程,考虑实际水底地形、波浪折射、浅化、反射、破碎、湖流等条件下,对太湖波浪进行数值模拟,研究太湖波浪的主要影响因素.结果表明:SWAN模型可以较好地模拟风作用下太湖风浪的生成和传播过程,模型在太湖应用是合适的;波高、波长、波周期等波浪参数在太湖的分布与风速、风向、水深等因素密切相关;在相同风向、不同风速情况下,太湖波浪发展至稳定状态的时间不一样;在不同风向,相同风速持续作用下,有效波高达到稳定的时间差不多,变化趋势也比较相同.说明波浪的发展不光取决于风速的大小,还同风的持续吹的时间和风区长度有关.

摘要:在1960-2005年长江流域147气象观测站汛期4-9月逐日降水资料基础上,通过计算逐站大于95th强降水及其间隔天数、小于1.27mm/d的持续天数,分析长江流域降水极值时间序列的时空分布特征,并建立概率分布模式.研究发现,长江上游四川盆地附近及中下游鄱阳湖流域东南部是汛期强降水中心,也是长江流域强降水最集中发生的地区.汛期降水强度小于1.27mm/d的天数,在上游干流、岷沱江流域、乌江上游地区为多.但此处干旱持续天数最短,干旱形式并不严重.而在金沙江上、下游,洞庭湖流域,鄱阳湖流域东南部支流及下游干流区干旱持续天数较长.长江流域大于95th强降水的间隔天数与小于1.27mm/d的干旱持续天数服从Weibull-Ⅱ型分布.分布参数变化的模式较准确的反映降水极值时间序列的时空变化特征.

摘要:基于区域开发与水环境保护的相互作用关系,本文根据河湖水环境质量要求对地区开发的约束影响,分析水环境约束的区域差异及相应区域开发中水污染物排放的控制.以无锡市为例,综合考虑河湖水文及流域地貌等自然地理要素,将全市域划分为两个一级环境单元区.34个二级子环境单元区,作为水环境约束评价的基本单元;选择河湖水体使用功能、水体通达性、水质目标和引水通道、地貌特征等要素作为表征水环境约束的评价因子,运用GIS空间分析和统计分析方法,综合评价全市域水环境约束的等级分区.以此作为空间开发引导的依据,其中水环境约束较弱的地区可以适当布局水污染物排放量较大的生产生活项目.而水环境约束较强的地区需要严格控制乃至禁止水污染物排放量大的项目建设.

摘要:采用NOAA/AVHRR资料,对青海湖湖面进行水体判识,并利用线性混合模式对混合象元进行处理,定量估算了近20年青海湖湖水面积并分析了变化趋势,表明近20年青海湖湖水面积在不断减小,每年减少约4km²,并且青海湖干涸部分主要在其北部.进一步采用主成分分析和回归分析方法对青海湖地区降水、气温和蒸发量做了初步气候分析,表明青海湖地区降水减少、气温升高、蒸发量增加是青海湖湖水面积逐年减少的主要原因.