昆明翠湖水质变化特征及影响因素研究

翠湖是昆明非常重要的景观水体。通过对翠湖有代表性位点水样及相应底泥样品的采集,翠湖水样及底泥的主要指标进行监测、分析和评价。结果表明：目前翠湖水体（总磷含量0．38mg／L,总氮5．06mg／L,氨氮2．37mg／L）已属富营养化水体;翠湖水体总磷、总氮和氨氮含量随季节呈现明显动态变化,高锰酸盐指数和pH值等含量随季节变化不明显;底泥总磷含量3．02g／kg,速效磷163．29mg／kg,碱解氮493．41mg／kg,水体营养盐和底泥营养盐含量有明显相关性,底泥中营养盐总磷、速效磷和碱解氮含量对水体富营养程度有很大影响。     

2015年4月末银川市鸣翠湖沉积物和水体污染特征

于2015年4月30日,在鸣翠湖选择5个有代表性的采样点,采集其表层沉积物、间隙水和上覆水样品,测定其总磷、总氮、铵态氮和有机质的含量,分析其污染特征。研究结果表明,鸣翠湖沉积物中全磷、全氮和铵态氮的质量比最高,分别为660 mg/kg、1 595.55 mg/kg和59.77 mg/kg;其次为间隙水中的总磷、总氮和氨氮的含量,其质量浓度分别为0.15 mg/L、3.83 mg/L和2.23 mg/L;上覆水中的总磷、总氮和氨氮的含量最低,分别为0.07 mg/L、2.17 mg/L和0.24 mg/L。鸣翠湖沉积物有机污染较严重,沉积物营养盐含量处于较高水平。鸣翠湖水体已呈富营养化状态,在控制外源污染物进入鸣翠湖的同时,要注意沉积物中营养盐向水体的释放。     

利用水平潜流人工湿地净化城市湖泊污水——以西安市兴庆湖为例

2007年6月,构建并运行水平潜流人工湿地,对西安市最大的人工湖——兴庆湖的严重富营养化水体进行净化,以实现该湖生态系统的长期恢复。结果表明,水平潜流人工湿地对水体中的化学需氧量(COD)、氨氮(NH3-N)、总氮(TN)、总磷(TP)和固体悬浮物(SS)的平均去除率分别为84.2%、53.8%、47.9%、73.3%和86.6%,由于硝化和反硝化过程不足,导致人工湿地对水体中氮的去除率较低。提出构建多级湿地循环处理系统,以改进和完善处理城市湖泊污染水体的人工湿地技术。     

北部湾北部滨海湿地水体和表层沉积物中营养元素分布与污染评价

2009年4～5月,对北部湾北部滨海湿地水体和表层沉积物进行了取样调查,研究水体中营养盐和表层沉积物中碳、氮和磷元素含量、分布及其影响因素,并在此基础上评价了滨海湿地水体富营养化水平和表层沉积物的污染状况.研究区水体中的溶解无机氮(dissolved inorganic nitrogen,DIN)、活性磷酸盐PO43-—P和化学需氧量(CODMn)平均含量分别为(211.84±37.44) μg/L、(11.01±12.11) μg/L和(0.92±0.32) mg/L;表层沉积物中总氮(TN)、总磷(TP)和总有机碳(TOC)的平均含量分别为(373±355) μg/g、(232.28±157.34) μg/g和(0.45±0.46)％.北部湾北部滨海湿地水体中的DIN含量和PO43-—P含量在茅尾海和廉州湾东部西场海区都很高,且水体富营养化比较严重,大规模的海水养殖可能是造成该现象的主要原因.研究区水体中CODMn含量空间分布呈近岸高、远岸低的特征.研究区铁山港顶部、南流江口、大风江口、钦江和茅岭江口较细的表层沉积物中的TN、TP和TOC含量较高.研究区表层沉积物的TOC/TN值分布表明,钦江口、钦州港区、防城港、企沙港区和珍珠湾东北部的沉积物有机质含量受到了强烈的陆源影响.根据加拿大安大略省环境质量评价标准,除了钦州湾顶部的龙门港区、大风江口中部和铁山港顶部西北角一小部分区域的表层沉积物中的TOC、TN和TP含量分别略高于1％、550μg/g和600μg/g,已被明显污染,而处于最低级别或严重危害级别,会对部分底栖生物产生影响外,其他绝大部分区域都属安全级别,为清洁或部分已被轻微污染.     

温州三垟湿地底泥氮、磷含量及其对水质的影响

为探讨温州三垟湿地底泥中氮、磷营养盐含量及其对水质的影响,测定了三垟湿地水体、底泥中的氮、磷含量。结果表明,三垟湿地底泥中富含氮、磷等营养盐,当氧化还原环境发生变化时,底泥可成为水体的主要污染源;底泥中的全氮、全磷若有1％释放,则会使水体中的总氮增加0．63—3．10mg／L,总磷增加0．94—4．70mg／L;若一次释放,则会使水体中的总氮增加62．50～310．00mg／L,总磷增加94．13～470．00mg/L;因此在当前情况下,即便切断外源污染,三垟湿地水体仍将长期处于富营养化状态。     

北京翠湖湿地浮游植物群落特征

2012年4月至11月,对翠湖湿地浮游植物的群落结构和物种多样性进行了初步研究,并结合水体理化指标进行分析讨论。结果显示,在翠湖湿地共鉴定出浮游植物8门73属154种,以绿藻门、硅藻门和蓝藻门种类数量最多,且8月份种类达到高峰。翠湖湿地浮游植物的平均密度为14243.62×104cells/L,以绿藻门、蓝藻门和硅藻门的藻类密度最大,黄藻门和甲藻门藻类密度最小;浮游植物Shannon-wiener指数平均值为1.50,且浮游植物群落中的优势种群随季节变化而不同。翠湖湿地浮游植物的变化与水温、总氮浓度和叶绿素a浓度密切相关,多项指标表明翠湖湿地水体呈富营养化状态,污染程度为中污染,水体中有机质含量较高。     

上海世博园后滩湿地生态系统构建与水质调控效应研究

上海世博园后滩是中国2010年上海世界博览会生态环境重点建设区域.后滩湿地生态系统构建历时6个月,对后滩湿地水质特征进行了3a多的研究,针对后滩水生态系统构建和后续维护两个阶段,测试分析了后滩水体溶解氧(DO)含量、化学需氧量(CODMm)、氨氮(NH3-N)含量、总氮(TN)含量和总磷(TP)含量等主要水质参数的单因子水质标识指数(Pi)和综合水质标识指数(Lwq),并对水体氮形态进行了对比分析.结果显示,通过后滩湿地的生态净化作用,水质由V～Ⅳ类提高为Ⅲ～Ⅱ类;后滩湿地主要污染指标为TN,TN含量随NO3-N含量变化而变化;两阶段的Iwq差异显著(p＜0.05),目标水质所占比例随时间延续逐渐升高,湿地生态系统由适应性向稳定性过渡.该湿地生态系统构建方法与水质调控工艺对水质净化效果明显,具有良好的应用前景.     

九寨沟大气氮、磷和硫沉降的通量及水环境意义

为了解九寨沟大气氮、磷和硫沉降的现状及对水体景观的潜在影响,于2010—2011年在长海监测了干湿沉降,于2011—2012年度在日则和沟口监测了全沉降。长海和沟口位于旅游线上,而日则为背景点。结果显示,长海SO2-4的年通量为8.67 kg S/hm2,总无机氮(TIN)的年通量为3.04 kg N/hm2,都主要来自人为源。在总氮(TN)、总溶解性氮(TDN)、总磷(TP)和总溶解性磷(TDP)的全沉降方面,沟口和日则具有类似的特征,反映这两点的TN、TDN、TP和TDP全沉降主要受区域环境的影响,受当地旅游活动的影响相对较小。结合相关文献,发现氮沉降可能已超过九寨沟水体养分氮沉降临界值,湿沉降的TIN含量都超过我国自然保护区地表水环境TN的标准;过量硫沉降偶尔导致酸雨,威胁景观钙华的健康。为制定九寨沟的相关保护措施,今后有必要深入量化氮和硫沉降的来源及对水环境的影响程度。     

外源铁补给对潜流人工湿地脱氮效率影响的模拟研究

通过模拟实验,研究不同浓度外源铁补给对种植芦苇(Phragmites australis)的潜流人工湿地氮元素去除能力的影响,并初步探讨了其作用机理。结果表明,铁补给有利于促进人工湿地对水体中总氮和硝态氮的去除效率,且高浓度铁(50 mg/L)的促进作用比低浓度铁(25 mg/L)更强;但由于二价铁氧化过程中与铵态氮的硝化作用竞争吸氧,使铁补给仅仅促进了上层人工湿地对水体中铵态氮的净化作用,不利于下层人工湿地对铵态氮的净化。外源铁进入人工湿地系统后,其浓度迅速下降,且上层人工湿地水体中的二价铁浓度低于下层人工湿地,而上层人工湿地水体中的可溶性总铁和三价铁浓度高于下层人工湿地。随着水力停留时间的增加,人工湿地水体的pH总体上先升高后降低,而氧化还原电位则先降低后升高;对pH而言,加铁处理的人工湿地水体的pH总体上低于对照组,且下层人工湿地水体的pH低于上层,对照组则相反;对于氧化还原电位,加铁处理的人工湿地水体的氧化还原电位高于对照组,且下层氧化还原电位高于上层,对照组则相反。外源铁补给可以在一定程度上促进人工湿地对总氮和硝态氮以及上层人工湿地对铵态氮的去除效率,同时,外源铁自身的浓度和形态以及系统水体的pH和氧化还原电位也将发生显著变化。     

汉石桥湿地南部核心区富营养化成因及防治对策

为查明汉石桥湿地南部核心区的富营养化现状和成因,于2019年3—9月对该区域水体的温度、pH值、溶解氧、透明度、光照强度、化学需氧量、高锰酸盐指数、总氮、总磷、叶绿素a等指标进行定期检测分析。采用综合营养状态指数法评价南部核心区富营养化程度,采用Pearson相关性分析叶绿素a与各项水质指标之间的关系,采用主成分分析法研究水体富营养化的驱动因子。结果表明:南部核心区处于轻度-中度富营养状态;叶绿素a与透明度、pH值、溶解氧呈显著负相关,与光照强度、水温、化学需氧量、总氮等呈显著正相关,总氮是藻类生长的限制因子;水体富营养化的主要驱动因子为光照强度、水温、叶绿素a,其次为总氮与总磷。提出再生水利用、水动力条件改善、水生生物调控等防治对策,为汉石桥湿地的水生态保护和修复工作提供科学依据。     

松嫩平原退化芦苇湿地恢复模式

为了探讨松嫩平原退化芦苇（Phragmites australis）湿地的生态恢复模式,2001—2008年,在吉林省西部牛心套堡退化的芦苇湿地进行了示范研究。试验苇田面积100hm2,以工程措施恢复湿地与河流的水力联系,改造苇田基底,完善灌排水系统;通过鱼虾自然增殖与人工放流、芦苇培育等生物措施,恢复苇田生物群落;采用农艺措施与水资源管理技术,恢复苇田的水文过程和生境。至2008年,苇田水环境盐度和碱度分别下降了92．21％和90．96％,平均每年下降30．55％和29．06％;苇田地表0～20cm土体脱盐率59．70％,平均每年下降14．06％;土壤有机质含量增加105．37％;芦苇产量增加697．67％。试验结果表明,采用过程导向策略,恢复与重建因水文过程功能丧失而导致退化的芦苇湿地,综合应用工程、生物、农艺及水资源优化管理等措施,可促进苇田生物与生境的恢复,再建水文、生物等重要生态过程和恢复湿地原有的生态功能,对松嫩平原退化盐碱芦苇湿地的生态恢复与重建具有参考作用。     

Driving forces analysis of reservoir wetland evolution in Beijing during 1984–2010

The reservoir wetland, which is the largest artificial wetland in Beijing, constitutes one of the important urban ecological infrastructures. Considering two elements of natural environment and socio-economy, this paper established the driving factor indexing system of Beijing reservoir wetland evolution. Natural environment driving factors include precipitation, temperature, entry water and groundwater depth; social economic driving factors include resident population, urbanization rate and per capita GDP. Using multi-temporal Landsat TM images from 1984 to 2010 in Beijing, the spatial extent and the distribution of Beijing reservoir wetlands were extracted, and the change of the wetland area about the three decade years were analyzed. Logistic regression model was used to explore for each of the three periods： from 1984 to 1998, from 1998 to 2004 and from 2004 to 2010. The results showed that the leading driving factors and their influences on reservoir wetland evolution were different for each period. During 1984-1998, two natural environment indices： average annual precipitation and entry water index were the major factors driving the increase in wetland area with the contribution rate of Logistic regression being 5.78 and 3.50, respectively, and caused the wetland growth from total area of 104.93 km 2 to 219.96 km 2 . From 1998 to 2004, as the impact of human activities intensified the main driving factors were the number of residents, groundwater depth and urbanization rate with the contribution rate of Logistic regression 9.41, 9.18, and 7.77, respectively, and caused the wetland shrinkage rapidly from the total area of 219.96 km 2 to 95.71 km 2 . During 2004-2010, reservoir wetland evolution was impacted by both natural and socio-economic factors, and the dominant driving factors were urbanization rate and precipitation with the contribution rate of 6.62 and 4.22, respectively, and caused the wetland total area growth slightly to 109.73 km 2 .     

SPATIAL DISTRIBUTION OF NUTRIENTS OF SHALLOW LAKE IN THE ZHALONG WETLAND

1 INTRODUCTIONNitrogen and phosphorus in the water are the nu-trients limited in natural wetlands,which seriously in-fluence on the ecosystem production and the biodiver-sity(Mitsch,Grosselin,2000).Nitrogen and phos-phorus recycles have been interrupted b…     

Simulation on phosphorus release characteristics of Poyang Lake sediments under variable water levels and velocities

Since the construction of the Three Gorges Dam, the Poyang Lake hydrological characteristics obviously changed. During the impoundment period of the Three Gorges Reservoir, the hydrodynamic factors of Poyang Lake varied. Water level dropped, the velocity decreased and water exchange time lengthened, which changed the release of phosphorous from sediments. In order to investigate how the hydrodynamic factors influence the release of phosphorous from sediments, we used a two-way annular flume device to simulate the release characteristics of phosphorous from sediments under variable water levels and velocities. We found that both water level rising and velocity increasing could enhance the disturbance intensity to sediments, which caused the increase of suspended solids (SS) concentration, total phosphorus (TP) concentration in the overlying water, and the ability that phosphorus released to overlying water from sediments enhanced as well: when overlying water velocity maintained 0.3 m/s, SS concentration increased to 4035.85 mg/L at the water level 25 cm which was about 25 times compared to the minimum value and TP concentration in the overlying water also reached the maximum value at the water level 25 cm which was 1.2 times that of the value at 10 cm; when water level maintained 15 cm, SS concentration increased to 4363.35 mg/L at the velocity of 0.5 m/s which was about 28 times compared to the value of 0 m/s, and TP concentration in the overlying water increased from 0.11 mg/L to 0.44 mg/L. When the water level maintained 15 cm, the phosphorous release rate reached the maximum value of 4.86 mg/(md) at 0.4 m/s. The concentration of total dissolved phosphorous (TDP) and soluble reactive phosphate (SRP) both in overlying water and sediment-water interface were negatively correlated with pH. Using the parabolic equation, the optimum water level at a velocity of 0.3 m/s was calculated to be 0.57 cm, and the optimum velocity at water level of 15 cm was found to be 0.2 m/s.     

南京新济洲湿地生态恢复研究

以新济洲湿地为例,研究了长江洲滩湿地生态恢复的内涵,提出了生态恢复工程方案。新济洲湿地位于长江下游南京市江宁区段,由于自然因素和人为因素的影响,该湿地结构和功能发生了明显的变化。通过对新济洲湿地的野外研究,分析了退化湿地生态系统的特征,从湿地生境、生物、结构与功能方面阐述了生态恢复的总体构想,研究了湿地恢复的工程手段与可持续利用模式。新济洲湿地生境恢复包括栖息地、基底、水体和土壤的恢复;湿地生物恢复途径有提高植被覆盖率、控制外来物种和保护野生动植物;湿地结构与功能恢复内容包括生态序列重建,生态系统、湿地景观与生物多样性恢复。湿地恢复的工程手段有景观建设、功能区建设、生态定位站、血吸虫防治、植被移植、防护林和河道整治等;湿地可持续利用模式包括桑基鱼塘、生态农业与生态旅游。     

基于ECPS模型的青海湟水国家湿地公园湿地恢复评估

恢复效果评估是湿地恢复工程评价以及湿地后续高效管理和利用的基础。以西宁湟水国家湿地公园为案例区,构建基于生态系统特征-生态系统过程-生态系统服务（E_CPS）的评估体系,筛选与区域自然环境相适应的的评价因子,采用样方调查、野外监测、问卷调查等方法获取评估数据,从时空尺度评价湿地恢复区植被特征、水文过程到生态系统服务变化情况,并对影响湿地恢复的主要过程和因素展开分析和讨论。结果显示,湿地恢复的综合评价指数为41分,湿地恢复效果较好：① 湿地恢复区植物增加了11种,而湿地植被的平均盖度也增加了35.5%,重点监测的三种优势湿地植物（芦苇、小香蒲和篦齿眼子菜）在单位面积上的平均生物量较参照区平均增加30.9%。② 从生态过程指标来看,湿地恢复区TSIp （Total System Interflow of P）指数和FCIp （Finn Cycle Index of P）指数较参照区分别提升了37.2%和26.3%,说明湿地物质交换和循环过程有一定的改善。③ 从生态系统服务指标的变化来看,栖息地、土壤肥力、水质净化、大气调节、休闲娱乐服务分别增加了92.3%,50.9%,98.3%,73.8%和82.6%。④ 从湿地恢复的影响因素来看,湿地水深、水域面积、水温和底泥颗粒粒径大小与湿地植被恢复相关,并进一步影响湿地生态过程恢复和生态系统服务的空间分布。     

红碱淖面积时空演变规律及保护措施成效

红碱淖是中国面积最大的沙漠淡水湖，也是全世界最大的遗鸥繁殖和栖息地，2012年被列为全国重点保护湖泊，保护工作对于当地的生态环境和重点保护鸟类繁衍都具有十分重要的意义。在遥感和观测数据的基础上，构建了1986—2018年高精度的长时间序列湖泊面积连续监测数据集，并在此基础上研究其时空演变规律以及与自然因素和人类活动的耦合关系，同时实现了针对2012年以来实施的保护措施的成效监测。结果表明：（1）1986—2018年红碱淖面积经历了波动期-萎缩期-增长期，总体呈现萎缩趋势。（2）红碱淖的萎缩原因以人为为主，自然为辅。其中人为因素主要由上游河流建设水库、工业发展用水和植被生长所需用水增加组成。（3）从水量平衡的角度分析，湖泊萎缩期自然因素贡献率为18.26%，人为因素贡献率为81.74%。湖泊面积增长期气候因素贡献16.76%，人为因素贡献83.24%。（4）2012年以来实施的保护措施，已经初步取得成效。主要体现在通过人工增雨和上游水库地面生态补水促使红碱淖面积在2016年出现了2006年以来的首次正增长。建议人工增雨和地面生态补水常态化，来有效抑制红碱淖面积的萎缩，使湿地生态得到长期持续性恢复。     

北京官厅水库砷和氨氮分布特征及水质变化

为研究北京市官厅水库湿地生态系统水环境改善状况,于2011年丰水期(9月)在水库采集表层水样52个,采用便携式水质监测仪和重金属分析仪对水库原典型污染物砷和氨氮的污染情况进行了检测。结果表明,表层水的T、pH、DO、NH4+-N和As5个指标分别为:22.5～25.8℃、8.57～8.98、17～9.61mg/L、0.13～0.36mg/L、1.94～6.52μg/L。同时结合ArcGIS技术对各指标的空间分布特征进行分析,可以看出,表层水DO和As空间分布差异显著(p<0.05),pH和氨氮差异不显著。官厅水库近几年水质有所好转,pH、氨氮转变尤为明显。综合分析可看出,官厅水库水库水质良好,除个别点外,上述指标均符合地表水II类标准。     

洞庭湖湿地生态系统服务价值评估与生态恢复对策

为了评估洞庭湖湿地生态服务价值,提出生态恢复对策,运用市场价值法、影子工程法、碳税法、替代费用法等方法评估其生态服务价值,基于评估结果和恢复生态学原理,提出其生态恢复对策系统。研究结果表明,洞庭湖湿地生态服务价值多样且巨大,尤以生产性价值、调蓄洪水的价值、净化水质和维持生物多样性的价值最为显著。因此洞庭湖湿地管理策略,应以洞庭湖湿地生态恢复为首要任务,以发展适应湿地生态环境的产业群和促进经济与生态良性循环为目标,外生态恢复和内生态恢复有机统一,以保障洞庭湖湿地的生态服务功能。