五里湖南岸生态示范工程对水下光场的改善效果研究

2004年7月20日在五里湖南岸生态示范工程区共布设9个采样点进行水下光场的测定,并采集水样分析悬浮物、叶绿素a、DOC浓度和各组分吸收系数。结果表明,3类主要光衰减物质总悬浮物、叶绿素a和DOC的浓度分别为5.1~38.7 mg/L、25.5~86.4μg/L和7.43~8.74 mg/L;生态示范工程能明显降低水体悬浮物和叶绿素a浓度,Ⅱ类区总悬浮物、叶绿素a浓度相对Ⅰ类区分别降低了53.4%、33.0%,而Ⅲ类区总悬浮物、叶绿素a浓度相对Ⅰ类区分别降低了77.4%、65.0%。光合有效辐射(PAR)衰减系数在1.81~4.93 m-1间变化,对应的真光层深度为0.93~2.54 m,Ⅱ、Ⅲ类区相对Ⅰ类区PAR衰减系数分别降低了42.2%、52.8%,对应的真光层深度则分别增加了73%、112%。a_g(440)、a_d(440)、a_ph(440)的变化范围分别为0.79~1.31 m-1、0.41~2.22 m-1、0.73~2.12 m-1。纯水对总吸收的贡献均在15%以下,有色可溶性有机物(CDOM)吸收对总吸收的贡献率在18.16%~40.28%间变化,非藻类颗粒物对总吸收的贡献率在14.40%~37.88%间变化,浮游藻类对总吸收系数的贡献率基本上是各组分贡献率中最高的,在31.05%~45.28%间变化。对PAR衰减系数、真光层深度、透明度等表观光学参数与主要水色因子进行相关分析发现,水体中浮游藻类和有机颗粒物对生态示范区内的水体光学性质影响最大,而围隔外围浮游藻类、非藻类颗粒物对光的衰减相当。     

Cd~(2+)胁迫下小球藻(Chlorella vulgaris)对岩溶水HCO_3~-、Ca~(2+)利用研究——以桂林寨底地下河为例

初级生产者藻类对维持生态系统稳定具有重要的意义。2012年底广西龙江重金属Cd~(2+)污染对其下游水体中水生生物造成了严重的彩响,为了解Cd~(2+)对岩溶水体中藻类碳汇效应的影响,针对广西龙江重金属Cd~(2+)污染,文章通过室内封闭培养体系研究了在0、10、20、40μmol/L不同Cd~(2+)浓度胁迫下,小球藻对岩溶水中游离CO_2、HCO_3和Ca~(2+)的利用情况以及体系中pH和生物量的相应变化。结果表明:当Cd~(2+)浓度在0~10μmol/L时,小球藻对岩溶水中Ca~(2+)和HCO_3~-的利用基本上没有受到影响;当Cd~(2+)浓度在10~40μmol/L时,对小球藻利用Ca~(2+)和HCO_3~-具有一定的抑制作用;当Cd~(2+)浓度高于40μmol/L时,小球藻将不能利用岩溶水中Ca~(2+)和HCO_3~-同时pH漂移实验表明:当Cd~(2+)浓度在0~20μmol/L时,小球藻能同时利用岩溶水中游离CO_2和HCO_3~-进行光合作用;Cd~(2+)浓度为10μmol/L时,体系中藻细胞生物量与空白对照组基本相同;当Cd~(2+)浓度在20~40μmol/L时,小球藻只能利用岩溶水中游离CO_2进行光合作用;当Cd~(2+)浓度为20μmol/L时,藻细胞生物量为空白对照组的一半;当Cd~(2+)浓度为40μmol/L时,小球藻生物量仅为20μmol/L时的一半。     

滇池水质特征及变化

利用2015年4~9月对滇池从北到南4个部位的水体水温(Temperature或Temp)、溶解氧(DO)、pH值、叶绿素a(Chl-a)、藻蓝蛋白(Phycocyanin或PC)和电导率(Conductivity或CD)浓度等监测数据,分析了各参数从旱季向雨季转化以及雨季的特征和空间变化;通过表征蓝藻的藻蓝蛋白浓度和所有藻类的叶绿素浓度之比计算获得了水体中的蓝藻相对数量指数(Cyanophyte Relative Quantity Index,CRQI),并估算了蓝藻在湖泊中的相对数量。结果表明:滇池水温经4~5月增温后在6月达到最高值,之后7~9月在保持一定稳定性的背景下逐步降温,水体温度的变化过程不但会受到水深的影响,表现出在快速升温期不同部位升温速度不同、表层水温快的特点。实测数据分析发现,以叶绿素a值所代表的真核生物在4月快速增加并达到最大值,但以藻蓝蛋白所指示的蓝藻却在9月暴发,这与湖泊表层和底层水温一致、溶解氧含量丰富、pH值达最高并均一及水体盐度较低等因素直接相关。     

悬浮泥沙对藻类生长影响的实测与分析

通过对长江下游镇扬段的牛轭湖—内江的泥沙、水质、光强、藻类等进行现场监测和数据分析,探讨了内江悬浮泥沙对水下光强的衰减规律以及对藻类生长的影响。结果表明:内江水体中存在80%以上的粒径小于75μm的微细悬浮颗粒,其中不易沉降的粘土颗粒占到20%～50%左右,枯水期平均含量为40 mg/L,丰水期平均含量为70 mg/L,而藻细胞生物总量基本都在100万个/L以内,其中绿藻、硅藻为优势种。数据分析表明:泥沙对水下光强的衰减遵循指数函数衰减规律,光衰减系数与泥沙含量呈较好的线性相关性,内江的优势种绿藻、硅藻的生物量与泥沙含量呈显著的指数相关。认为,泥沙通过衰减光强间接地抑制藻类繁殖,这一抑制作用可以由泥沙含量和藻细胞密度之间的关系进行定量。     

南海东北部全新世早期高生产力的直接证据

南海东北部的17940站(水深1728m)是西太平洋海区地层分辨率最高的深海剖面之一。用抱粉学方法从92个样品中分析鉴定出的有机壁浮游藻类包括海相沟鞭藻的囊孢和陆相淡水绿藻。前者属旋沟类(GOnyaulacoids)和多甲类(Peridihioids)沟鞭藻,后者为盘星藻(Pediastrum)和双星藻(Zygnema)。就含量而言,沟鞭藻囊抱占浮游藻类的绝大部分,淡水绿藻虽存在于大多数样品中,却含量甚微。采取外加标志法获得浮游藻类浓度后,以下列公式求出两种浮游藻类成分的输人通量浮游藻类输人通量(粒／Cm²·a)=粒／g×g/cm³×cm/a式中．粒／。为g。沉积物(干重)含浮游藻类个体数;g     

乌江渡水库中溶解性硅的时空分布特征

在2003年10月-2004年9月期间每月一次采集了乌江干流上乌江渡水库大坝前开阔水域中的表层水;并于2003年10月、2004年4月和7月在同一采样点采集了分层水样及其底部的柱状沉积物。分别测定了其中溶解性硅(DSi)和叶绿素a(Chl-a)的浓度,同时还现场测定了水体中的温度(T),溶解氧(DO)和pH值。结果表明:乌江渡水库表层水中DSi的浓度范围为0.53~3.96 mg/L,平均值为1.74 mg/L;但沉积物孔隙水中DSi浓度大约是上覆水体中DSi浓度的7倍。分层期间,水体中DSi浓度在垂直方向上随水深增加而升高,而孔隙水中DSi浓度随沉积深度先增加后降低。同时还发现乌江渡水库中DSi与叶绿素a之间存在较好的反相关关系,这表明该水库中DSi的含量和分布可能主要受到浮游植物尤其是硅藻的生物活动调节。     

西藏高原达则错湖泊铀富集特征

达则错位于班怒构造带的次级盆地中,湖水最深为36 m,平均深度为20.8 m。湖表水体矿化度17.27~20.27 g/L,平均为19.46 g/L,水化学类型为(CO₃+HCO₃)·SO₄-Na型,属弱度碳酸盐型咸水湖;在垂向上,由浅及深矿化度略有增加,水化学类型不变。湖表水体铀浓度264~324μg/L,平均铀浓度为286μg/L,8 m、18 m和28 m深度铀浓度平均值分别为288μg/L、290μg/L和300μg/L。湖底沉积物铀含量为2.31~4.08μg/g,平均铀含量为3.16μg/g,略高于我国东海大陆架海底沉积物的铀含量。达则错湖水的铀元素来自于周边岩体和地层,通过河水迁移到湖泊中。在河口混合带,铀酰离子部分吸附于悬浮物上,到湖区以碳酸铀酰的形式存在于水体中,沉淀于湖底的悬浮物铀含量没有明显增加。     

原子荧光光谱法测定土壤样品中的微量锡

样品经碱熔融后,在2%硫酸介质中,以2%酒石酸溶液作载流,采用原子荧光光谱法测定土壤样品中的微量锡,锡荧光强度与其质量浓度在0~150μg/L呈线性关系。本方法操作简便,相对标准偏差在3.51%~7.86%之间,检出限为0.15μg/g。对国家一级标准物质进行测定,结果令人满意。     

湖南石门雄黄矿区黄水溪砷昼夜变化及藻对砷释放影响研究

湖南石门黄水溪受历史雄黄矿区污染严重,溪流中砷昼夜变化及藻-砷矿物水岩作用昼夜规律的研究对认识该流域中砷的迁移行为和控制污染具有重要意义。本研究野外调查了砷浓度的昼夜变化及其水化学参数,实验分离出黄水溪藻种并且模拟了光合作用下藻的生长与砷矿物(雄黄)释砷动力学过程。研究结果表明,黄水溪流中砷浓度范围在0.8～1.1 mg/L之间,夜晚降低,白天上升,且湖口处砷分层效应最为明显,温度、pH值、溶解氧及碳酸根含量与砷浓度变化规律一致,但叶绿素a和碳酸氢根含量与砷浓度变化规律相反;黄水溪藻种丰富,分离获得了小球藻、水绵、栅藻等多种藻类;在实验中,相比于纯雄黄,低浓度藻能够促使每克雄黄在48 h作用后释放182.1 mg的As(Ⅲ)和459.3 mg的As(V);中浓度藻存在显著的吸收现象,且As(Ⅲ)优于As(V);高浓度藻促进雄黄释放,显著提高As(V)释放量,是纯雄黄释放的2.9倍。本文实验结果表明,昼夜变化能改变砷的浓度和价态,其中藻的存在起着重要的作用。     

应用S930树脂富集薄样-X射线荧光光谱现场分析环境水体中8种重金属的方法研究

使用便携式X射线荧光光谱法结合富集技术已能分析液体样品中近20种金属元素,但检出限相对较高(0.1~100μg/L)、富集操作繁多、一种富集法可测元素种类较少等因素制约了该技术的发展。本文研究了一种适应于现场测试环境水样的XRF分析方法。使用20 mg S-930螯合树脂对100 m L水体中8种重金属(V、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn和Pb)进行预富集,控制溶液p H=4,搅拌30 min,经真空抽滤系统过滤制得均匀薄样,再使用自制的双层膜包夹样品盒并利用小型台式波长色散XRF测定。结果表明,8种元素标准曲线的相关性R20.997,检测范围为10~1000μg/L,检出限为1.0~6.2μg/L,方法精密度(RSD,n=12)小于5%,加标回收率为80%~120%;标准水样和模拟水样的测定结果分别与标准值和理论值基本一致。本方法巧妙地使用双层聚丙烯膜包夹薄试样的制样方法,较好解决了薄膜样品的污染等问题,简化了水样的预富集操作,制备的树脂薄样可直接供XRF测量。方法检出限较低,稳定性较好,适用于检测Ⅰ~Ⅴ类水体中Fe、Co、Ni和Cu,Ⅱ~Ⅴ类水体中V和Zn,Ⅲ~Ⅴ类水体中Mn和Pb,基本具备对8种重金属污染水体进行环境监测、水质调查等现场分析的能力。     

水质监测中激光诱导荧光遥测技术的应用

激光诱导荧光(LIF)遥测是针对大面积水域富营养化状况进行原位、实时、快速测量的一种先进的监测技术。利用自行研制的水体污染LIF遥测系统对太湖水域进行了一次较为全面的测量,以测得的溶解有机物(DOM)荧光因子、瑞利散射因子和叶绿素a荧光因子分别代表各测量点的DOM浓度、浊度和叶绿素a浓度。同时以Skalar三维荧光成像仪测量各点DOM浓度,多参数水质分析仪测量浊度和叶绿素a浓度。对比分析了LIF遥测系统测量DOM荧光因子、瑞利散射因子和叶绿素a荧光因子与DOM浓度、浊度和叶绿素a浓度关系。结果表明LIF系统测得的DOM因子与三维荧光成像仪测量的DOM浓度值一致性较好(R=0.88733),而瑞利散射因子和叶绿素a荧光因子与多参数水质测量仪测得浊度值和叶绿素a浓度值线性相关性较差,相关系数分别为-0.39185和0.4552。对上述差异产生的可能原因进行了讨论,并阐述了LIF遥测技术在水质监测中的应用前景和潜在的应用限制。     

基于高光谱数据提取水体叶绿素a浓度的混合光谱模型

从模型的精度和稳定性方面,与传统的经验模型比较显示,利用原始数据的一阶微分数据进行叶绿素a浓度混合光谱模型反演最佳。最后,以此模型对三种不同年份测量的地面高光谱数据进行了叶绿素a浓度的提取。实验结果表明混合光谱模型可以作为遥感监测水体叶绿素a含量的定量模型。     

梅梁湾、大太湖夏季和冬季CDOM特征及可能来源分析

基于2004年夏季水华暴发期和冬季在梅梁湾及大太湖各2次采样,分析了夏季、冬季CDOM的特征及其可能的来源,发现夏季CDOM吸收系数、叶绿素a浓度均明显高于冬季,DOC浓度、CDOM吸收系数a(355)的变化范围分别为5.17～12.42 mg/L、2.57～6.77 m-1,最大值均出现在冬季(12月15日)的直湖港入湖口.CDOM吸收系数与DOC浓度、定标后的荧光值一般都存在显著正相关,但夏季由于受浮游植物降解的影响,与DOC浓度和荧光的相关性明显低于冬季.表征CDOM组成和来源的参数比吸收系数、M值、S值存在显著的季节差异,夏季吸收系数a*(355)值明显要大于冬季,而S值、M值则要小于冬季.夏季水华暴发时CDOM吸收系数与叶绿素a浓度空间分布较为一致,吸收系数与叶绿素a浓度存在正相关,浮游植物降解产物可能是水体中CDOM的重要来源;相反,冬季CDOM吸收系数呈现从梁溪河入湖口、湾内往湾口递减的趋势,其来源可能主要以陆源为主,受入湖河流的影响较大.     

长春市南湖叶绿素a浓度高光谱估测模型研究

利用野外高光谱仪(ASD Field Spec radiometer)在长春南湖进行了反射光谱测量和同步水质采样分析,通过研究水体藻类叶绿素a浓度与其高光谱反射特征之间的相关关系,采用单波段反射率、反射率比值法和一阶微分法分别建立了叶绿素a的高光谱定量模型。结果表明:三者与叶绿素a线性相关程度都比较高,决定系数在0.70左右,而且其显著水平P<0.01,都可以用于叶绿素a的定量遥感,其中单波段模型效果最好。为今后利用高光谱传感器在南湖进行叶绿素a浓度大面积遥感反演提供了研究基础。     

基于遗传神经网络的克钦湖叶绿素反演研究

叶绿素a浓度能够在一定程度上反映内陆湖泊水质情况。为实现对克钦湖水体叶绿素a浓度的监测,于2010年8月15日对克钦湖进行了现场光谱测量和同步采样。通过分析叶绿素a浓度和光谱数据之间的关系,建立基于反射比、人工神经网络和遗传神经网络的叶绿素a浓度估测模型。结果表明:利用R700nm/R670nm反射比建立的模型估测精度为R2=0.67;人工神经网络模型的估测精度较高,R2=0.882;将遗传算法引入神经网络之后,模型的估测精度进一步提高,R2达到0.956,将模型预测的结果与克里格内插法相结合对研究区的叶绿素a空间分布情况进行定量估测,发现北湖的叶绿素a浓度明显高于南湖,有由北向南逐渐递减的趋势,这为今后利用高光谱数据对克钦湖叶绿素a浓度大面积遥感反演提供了研究基础。     

Arsenic Distribution Pattern in Different Sources of Drinking Water and their Geological Background in Guanzhong Basin,Shaanxi, China

To study arsenic(As) content and distribution patterns as well as the genesis of different kinds of water, especially the different sources of drinking water in Guanzhong Basin, Shaanxi province, China, 139 water samples were collected at 62 sampling points from wells of different depths, from hot springs, and rivers. The As content of these samples was measured by the intermittent flowhydride generation atomic fluorescence spectrometry method(HG-AFS). The As concentrations in the drinking water in Guanzhong Basin vary greatly(0.00–68.08 μg/L), and the As concentration of groundwater in southern Guanzhong Basin is different from that in the northern Guanzhong Basin. Even within the same location in southern Guanzhong Basin, the As concentrations at different depths vary greatly. As concentration of groundwater from the shallow wells(50 m deep, 0.56–3.87 μg/L) is much lower than from deep wells(110–360 m deep, 19.34–62.91 μg/L), whereas As concentration in water of any depth in northern Guanzhong Basin is 10 μg/L. Southern Guanzhong Basin is a newly discovered high-As groundwater area in China. The high-As groundwater is mainly distributed in areas between the Qinling Mountains and Weihe River; it has only been found at depths ranging from 110 to 360 m in confined aquifers, which store water in the Lishi and Wucheng Loess(Lower and Middle Pleistocene) in the southern Guanzhong Basin. As concentration of hot spring water is 6.47–11.94 μg/L; that of geothermal water between 1000 and 1500 m deep is 43.68–68.08 μg/L. The high-As well water at depths from 110 to 360 m in southern Guanzhong Basin has a very low fluorine(F) value, which is generally 0.10 mg/L. Otherwise, the hot springs of Lintong and Tangyu and the geothermal water in southern Guanzhong Basin have very high F values(8.07–14.96 mg/L). The results indicate that highAs groundwater in depths from 110 to 360 m is unlikely to have a direct relationship with the geothermal water in the same area. As concentration of all reservoirs and rivers(both contaminated and uncontaminated) in the Guanzhong Basin is 10 μg/L. This shows that pollution in the surface water is not the source of the high-As in the southern Guanzhong Basin. The partition boundaries of the high- and low-As groundwater area corresponds to the partition boundaries of the tectonic units in the Guanzhong Basin. This probably indicates that the high-As groundwater areas can be correlated to their geological underpinning and structural framework. In southern Guanzhong Basin, the main sources of drinking water for villages and small towns today are wells between 110–360 m deep. All of their As contents exceed the limit of the Chinese National Standard and the International Standard(10 μg/L) and so local residents should use other sources of clean water that are 50 m deep, instead of deep groundwater(110 to 360 m) for their drinking water supply.     

Genesis study of high abundant 17a（H）-diahopanes in Lower Cretaceous lacustrine source rocks of the Lishu Fault Depression,Songliao Basin,Northeast China

Relatively abundant 17α（H）-diahopanes have been detected in the lower cretaceous lacustrine source rocks from the Lishu Fault Depression in the Songliao Basin Northeast China. Rich long chain tricyclic terpanes （carbon number up to C35） and gammacerane have been observed in those source rocks with relatively abundant 17α（H）-diahopanes, which is rarely seen in previous reports. In this paper, the formation of 17α（H）-diahopanes has been discussed from three aspects including maturity, oxidation-reduction nature of depositional environment and parent material composition by the GC/MS analyses. The results reveal that maturity and oxidation-reduction nature of depositional environment have little effect on the formation of 1 7α（H）-diahopanes in the investigated area. How- ever, the positive correlation between long-chain tricyclic terpanes and 17α（H）-diahopanes argues strongly for a common origin, and the origin is related to the algaes in saline water environment. The algaes in saline water envi- ronment may be a kind of origin of 1 7α（H）-diahopanes.     

用离子色谱法测定金矿区水样中常规无机离子

利用DX－120离子色谱仪进行阴阳离子的精密度和准确度测定，100mg/L时相对标准偏差范围为1．00％－3．80％，回收经95．83％－105．00％；5mg／L时相对标准偏差范围为1．18％－4．57％，回收率92．40％－103．20％，完全达到实际要求。用该离子色谱仪测定甘肃阳山金矿山水样中常规无机离子，数据表明该区域水质较好，所测离子浓度都未超过饮用水标准。