青藏高原盐湖类沉积及盐湖矿物

上新世盐类沉积仅分布于柴达木盆地两部、昆仑山和唐古拉山北坡;晚更新世-全新世盐类沉积广布于羌塘和柴达木盆地。盐湖沉积只有蒸发岩和碎屑沉积物互层特点, 系干湿交替的内陆气候和动荡浅水环境下的湖相沉积。迄今已发现62种盐类矿物, 其析出具有阶段性特征, 青藏更新世-全新世盐湖自析阶段的起始时间分别为¹⁴C 24000和9000a B.P., 钾盐和硼酸盐各有两种典型的矿物共生组合。丰富的盐湖矿物资源是该区走向繁荣的物质基础之一。     

巢湖杭埠河流域湖相沉积物多指标揭示的全新世以来环境演变

在巢湖杭埠河流域中的古湖盆中心——三河圩区获取28.6 m长的湖相岩芯（SZK1507孔）,利用AMS¹⁴C测年技术建立可靠的地层年代序列,通过对SZK1507孔738 cm以上段湖相沉积物平均粒径、磁化率、总氮（TN）、总有机碳（TOC）及C/N的综合分析,高分辨率重建了巢湖杭埠河流域全新世以来的古环境演变过程.结果表明,本区域的环境变化过程可以分为4个阶段,阶段Ⅰ（约10050—9700 cal.a B.P.）与阶段Ⅲ（约9250—5300 cal.a B.P.）气候较为湿润,巢湖水位较高,平均粒径、磁化率值较低,TN、TOC、C/N也偏低;阶段Ⅱ（约9700—9250 cal.a B.P.）与阶段Ⅳ（约5300 cal.a B.P.以来）气候干燥,巢湖水量减少,水位降低,平均粒径、磁化率值、TN、TOC、C/N均较高.一些全球范围内显著发生的气候突变事件在SZK1507孔沉积记录中也有体现,如9.3、8.2和4.2 ka B.P.事件等.将巢湖杭埠河流域10000 cal.a B.P.以来的平均粒径、磁化率、TN、TOC、C/N沉积记录与全新世以来的北纬30°夏季太阳辐射量、太阳黑子数、火山喷发对大气中硫酸盐含量贡献率等进行对比,发现巢湖杭埠河流域全新世气候突变事件主要受控于北半球夏季太阳辐射量变化、太阳活动以及火山活动等因素,并与它们之间复杂的响应机制有关.     

巢湖沉积物重金属富集特征与人为污染评价

本文分析了巢湖主要入湖河流河口区表层沉积物及西部湖心区沉积岩芯中Al、Fe、Ni、Cr、Cu、Zn、Pb、Li、V等金属元素变化特征,采用地球化学方法对金属元素变化的"粒度效应"进行矫正,并以Li、V为参照元素对矫正结果进行检验;参考历史沉积物,对河口区及西部湖心区沉积物重金属人为污染特征进行分析;结合沉积岩芯210Pb年代结果,估算西部湖心区近150a来Ni、Cr、Cu、Zn、Pb等重金属元素的人为污染贡献量.结果表明,河口表层沉积物重金属污染具有显著的空间差异,南淝河河口重金属人为污染最重,其中Ni、Cr、Cu、Zn、Pb的人为污染贡献量分别为12.2、32.2、25.3、479.9和76.0 mg/kg,分别占总含量的35%、37%、64%、92%和77%;其次是柘皋河河口,主要重金属污染元素为Cu、Zn和Pb,人为污染贡献量达57.6、57.0和19.5 mg/kg,分别占总含量的73%、47%和36%;而派河、白石山河、杭埠河等河口表层沉积物中重金属元素人为污染程度较弱.巢湖西部湖心区主要污染元素为Cu、Zn、Pb,人为污染开始于1950s,1980年以来其人为污染贡献量显著增加,平均为16.2、245.6、47.8 mg/(m2.a),分别占各元素沉积通量的23%、61%和37%;Ni人为污染开始于1980s初期,人为污染贡献量平均为12.6 mg/(m2.a),占其沉积通量的13%左右;Cr基本未受人为污染影响.西部湖心区沉积岩芯及南淝河河口表层沉积物中重金属污染程度均表现为Zn>Pb>Cu,而且南淝河河口沉积物重金属污染程度显著高于西部湖心区.结合主要入湖河流径流量与河口沉积物重金属污染特征,认为巢湖西部湖心区重金属污染主要通过南淝河输入,来自合肥等城市的废水是主要的污染源.     

青海湖人湖沙质物的计算与水下沙堤的形成

青海湖流域沙漠以环湖分布为特点,又以ENE为集中。这一状态使多方向的风沙流入湖,而实际上入湖沙量是以W、N、E三个方向的流沙为主。根据入湖风沙公式计算,入湖风沙量为887.08×10⁴t/a。并推算出河流泥沙入湖为35.77×10⁴t/a,空中降尘为30.36×10⁴t/a。入湖后的沙质物在湖流、波浪的作用下,由西向东运移,堆积成水下沙堤,逐渐增高加宽露出水面,分隔成子湖。同时在干燥的气候作用下,导致湖面收缩,生态环境恶化。     

乌梁素海悬浮颗粒物和沉积物有机碳同位素特征及来源

悬浮颗粒物和沉积物是湖泊有机污染物的主要承载物质,其稳定同位素研究对有效识别有机质污染导致的湖泊富营养化具有重要意义.本研究选取乌梁素海为研究区,于2019年4月（融冰期）、7月（夏灌期）和10月（秋灌期）对湖区及入湖渠道的表层沉积物和悬浮颗粒物中有机碳的δ¹³C、C/N比及总有机碳（TOC、POC）和总氮（TON、PON）含量进行测定分析,联合采用δ¹³C、C/N及同位素多元混合模型研究湖泊有机碳来源及其贡献率.结果表明,乌梁素海悬浮颗粒物有机碳δ¹³C_POC的变化范围为-23.29‰~-29.75‰,呈现10月>4月>7月、入湖渠道>湖区的趋势,悬浮颗粒物POC/PON比变化范围为4.10~21.35,呈现出4月<7月<10月的时间变化,悬浮颗粒有机质主要来源于浮游植物（51.59%）、入湖渠道泥沙（34.60%）和大型水生植物（13.76%）.沉积物有机碳δ¹³C_TOC变化范围为-27.58‰~-22.68‰,呈现4月<10月<7月的变化,沉积物TOC/TON比变化范围为3.06~23.77,时空变化明显,沉积物有机质则主要源于入湖渠道挟带的泥沙,贡献达72.79%以上,而浮游植物与大型水生植物的贡献率相差较小,分别为11.85%和15.36%.本研究可以初步判定受入湖渠道影响的富营养化湖泊中悬浮颗粒物和沉积物有机碳来源,为改善湖泊有机污染和研究有机碳来源提供更多理解.     

紫坪铺水库沉积物Sr同位素及元素组成变化对2008年汶川大地震的响应

2008年5月12日里氏7.9级汶川大地震引发了超过56000多个山体滑坡,在龙门山地区产生巨量的碎屑物质,极大地影响了流域的地表过程.然而,地震对河流碎屑物质组成及沉积过程的改变却知之甚少.紫坪铺水库超高沉积速率（平均74 cm/a）的沉积物完整记录了汶川地震前后的沉积过程,为研究2008年汶川地震对流域地表物质搬运及沉积物组成的影响提供了宝贵的素材.本研究测试了汶川地震前后紫坪铺水库沉积物的Sr同位素以及元素组成,结果表明其在地震之后均发生了显著变化.震后沉积物⁸⁷Sr/⁸⁶Sr与Rb/Sr比值同步降低,并且和沉积物化学蚀变指数（CIA）呈正相关性,反映了地震滑坡导致的新鲜物质对沉积物的贡献,特别是地震后强径流的2010—2011年.地震前后沉积物组成的差异性,为利用沉积物反演水文气候和构造事件及其环境效应提供了基础和潜在指标.     

江苏省石梁河水库高分辨率沉积速率变化及环境意义

石梁河水库是江苏省最大的人工湖泊.开展水库沉积速率研究,对认识水库环境变化具有重要意义.本文对石梁河水库沉积物岩芯粒度组成特征进行了分析,表明沉积物以黏土质粉砂和粉砂质黏土为主,从底部向上呈明显的变细趋势,并记录了1970年的强降雨事件.采用¹³⁷Cs同位素测年分析,得到1963年和1986年两个时标.通过石梁河水库的沉积年代序列,推算出平均沉积速率:1963 1970年为10.85 cm/a,1970 1986年为3.81 cm/a,1986 2005年为1.32 cm/a.对比粒度沉积特征和流域降水记录,粗颗粒物质和降雨量的变化趋势基本相同,沉积物粒度组成特点直接反映了沉积时的降水、水动力搬运强度等信息.在河川来水来沙、坝前水位变化和地形等条件下,石梁河水库表现为三角洲淤积,且沉积速率逐渐变缓,符合水库淤积的一般规律.此外,石梁河水库上游建设的众多大型水库,拦截了大量泥沙,也使得沉积速率呈现减小趋势.     

长江中游泥沙与洪水来源的网湖沉积记录

在长江中游湖北省东部网湖湖心的采取柱状沉积物,用²¹⁰Pb+¹³⁷Cs方法测定表层的沉积速率.制作连续切片,选取深度7烈-88lmm的层型沉积较完整的一段样品,用显微镜量测浅色层和暗色层的厚度,采用电子探针确定层的地球化学成份,并由此计算了纹层的主要矿物组成.认为纹层主要是由于在洪水季节长江带来的浅色泥沙与在枯水季节富水河带来的含暗色矿物泥沙交替沉积形成的.泥沙主要来源于夏季长江倒灌入湖的洪水,部分来自长江支流富水河;冬季枯水季节,泥沙基本来源于长江支流富水河.     

巢湖表层沉积物中多环芳烃分布特征及来源

于2010年,采用野外采样调查、色谱分析与统计比较的方法,研究巢湖表层沉积物中27个采样点中多环芳烃(PAHs)分布特征及污染来源.结果表明:巢湖表层沉积物中检测出的14种优控PAHs总浓度为116.0~2832.2 ng/g(DW),平均值为898.9±791.0 ng/g(DW).多环芳烃组成主要以5~6环PAHs为主,占总量的32%~58%.沉积物中总有机碳含量与PAHs总量呈现良好相关性.利用蒽/(蒽+菲)与苯并[a]蒽/(苯并[a]蒽+屈)比值法对PAHs来源进行解析得出,巢湖表层沉积物中PAHs主要来源为燃烧源.与国内其它水体PAHs含量对比表明,巢湖沉积物中PAHs污染处于中等水平.生态风险评估得出南淝河表层沉积物中PAHs存在生态风险,其它采样点表层沉积物中PAHs生态风险均较低.     

冰封期乌梁素海沉积物-水界面氨氮的交换特征

为揭示冰封期氨氮（NH₄⁺-N）在沉积物-水界面的迁移机制及内源性营养盐对全湖污染的贡献,于2018年2月初在乌梁素海湖区7个采样点采集了上覆水体与沉积物样品,得到了冰封期上覆水体与沉积物间隙水中的NH₄⁺-N浓度,估算了沉积物-水界面NH₄⁺-N的扩散通量.结果显示,上覆水体中NH₄⁺-N浓度变化范围为0.55~1.60 mg/L,平均值为1.05 mg/L,0~5 cm表层沉积物间隙水中NH₄⁺-N浓度是上覆水体中的10倍以上,其变化范围为6.64~18.63 mg/L,平均值为11.92 mg/L.估算沉积物间隙水NH₄⁺-N向上覆水体的扩散通量为1.282~4.269 mg/（m²·d）,表明在湖水冻结过程中,底泥沉积物接纳了大量的可溶性污染物成为内源污染源,会在冰封稳定期、融冰期和融冰后的一段时间内成为湖水的主要污染源.     

太湖全新世微古化石环境的辨析

为确认太湖本身和其周围地区是否有全新世海相沉积物, 对其沉积物中的微古生物化石的性质与特征, 以及它与沉积物所含的盐度、层间水、岩相等的关系进行了研究, 并通过古遗址分布情况、古地理环境等因素的调查, 确认本区的全新世生物坪葬群是长江涨潮流带来异地埋葬的产物, 不能作为海相地层的唯一依据。     

我国城市湖泊的环境问题与对策探讨

本文根据我国近期湖泊调查资料分析, 查明了湖泊富营养化、水质污染和湖泊的淤积是我国城市湖泊当前存在的主要问题, 并在总结前期城市湖泊环境综合整治工作经验的基础上, 提出改善我国城市湖泊环境质量工作的建议。     

太湖常见鱼类生态学特点和增殖措施探讨

对太湖55种常见鱼类的生态学特点和种群动态等作了较全面的综合分析, 认为:鱼类的生态学特点和环境因子（包括人为因子）的综合作用是造成目前太湖在鱼类组成、种群数量上均以小型鱼类占绝对优势, 大、中型经济鱼类种群数量下降、结构低龄化的主要原因。因此, 太湖增值措施应包括:限制刀鲚发展、扶持翘嘴红鲌、鳜等名贵凶猛鱼类、加强人工放流、重点保护草上和水底部产卵鱼类、提高起捕规格等。     

中国湖泊数据库结构特点

中国湖泊数据库是将全国湖泊面积大于10km², 按其形态特征和各种属性数据, 按一定的标准和规范, 录入计算机存储和应用, 湖泊数据具有数据量大、类型多、以湖泊代号为关键字、交叉平行式的数据分类、动态变化快和具有空间分布等特点。湖泊数据库逻辑结构严谨, 由全国湖泊分布, 湖泊图形库与属性库, 湖泊专题数据, 模型英语等部分组成。程序结构在主控程序控制下分层次执行, 由图形、属性、专题和应用模型四大模块为第一层次。在它们控制下进入第二层次, 低层可顺利地返回高层, 形成操作简单, 使用方便的程序结构。     

不同上覆水氟浓度对湖泊沉积物氟释放与微生物群落的影响

通过模拟沙湖沉积物-水系统,以沙湖原水氟离子（F^-）浓度为1倍浓度（0.69 mg/L）,设置0.5倍浓度、1倍浓度、1倍浓度灭菌、2倍浓度和4倍浓度共5个实验组,探究不同上覆水F^-浓度背景下沙湖沉积物中F^-的迁移.结果表明,沉积物F^-的释放量随上覆水F^-浓度的增加而呈下降的趋势,其中2倍和4倍浓度组的沉积物由释放F^-转变为吸附F^-.碱性水体有利于沉积物F^-的释放,即随着pH增大,F^-释放量也会增加.微生物的Beta多样性层次聚类分析表明,F^-会抑制Paenisporosarcina与Thiobacillus的相对丰度,但对Fusibacter的生命活动具有促进作用.根据各浓度组间优势菌属相对丰度与环境因子的冗余分析可得,Acinetobacter、Thiobacillus相对丰度与pH呈负相关;Fusibacter相对丰度与F^-浓度呈显著正相关,而Thiobacillus的相对丰度则与F^-表现出弱负相关.通过对各浓度组中重要离子的分析发现,0.5倍组和4倍组中F^-的迁移受Ca²⁺、HCO₃^-和SO₄^2-浓度影响较大;相关性分析表明0.5倍浓度组的Ca²⁺、HCO₃^-浓度与F^-浓度呈极显著正相关,而4倍组中F^-浓度和Ca²⁺、HCO₃^-浓度呈负相关,SO₄^2-浓度和F^-浓度的相关性则是0.5倍组呈负相关,4倍组呈极显著正相关.本文在不同上覆水F^-浓度背景下全面探究了沙湖沉积物中F^-释放和迁移机理,为沙湖及其他含氟地表水的氟污染防治提供理论支持.     

水质较好湖泊环境保护的理论基础及中国实践

目前,我国湖泊富营养化及蓝藻水华问题十分突出,国家高度重视湖泊的生态环境保护.自“九五”以来,国家就投入太湖、巢湖、滇池“老三湖”等重污染湖泊的治理,但成本巨大,且历经近30年才初见成效.按照湖泊污染程度,湖泊治理与保护可分为“污染治理型”“防治结合型”“生态保育型”3大类.“老三湖”的治理是典型的“先污染、后治理”的模式,水质较好湖泊主要属于生态保育型湖泊,因此,“老三湖”治理模式不适用于水质较好湖泊的保护.本文系统总结了我国水质较好湖泊优先保护理念的形成和水质较好湖泊专项实施的历程.根据水质较好湖泊的特点,及其生态系统退化与修复的一般过程,提出了水质较好湖泊保护的基本思路.从热力学角度,阐明了氮磷营养盐输入湖泊生态系统中是熵增过程,也是湖泊生态系统退化的根本原因,湖泊氮磷污染负荷源头控制是关键.湖泊流域生态安全格局是确保湖泊生态系统健康的基础,从景观生态学角度,阐明了优化湖泊流域水土资源利用、优化发展模式是减轻湖泊环境压力的重要途径.在浅水湖泊生态系统,以沉水植物占优势的“清水态”和以浮游植物占优势的“浊水态”转换过程不是沿着同一条途径,存在上临界阈值和下临界阈值,水生态修复过程表现出一种迟滞的现象.从湖泊水生态系统稳态转换理论角度,阐明了湖泊生态修复工程应在湖泊生态系统发生退化转变之前实施,才能获得较高的环境效益.通过国家财政专项对81个水质较好湖泊的支持,既能促进湖泊流域经济社会发展,又能确保湖泊水环境质量变好,湖泊水生态系统逐步改善.建议加强不同类型湖泊保护模式的总结,深入对水质较好湖泊生态系统演替理论和保护技术研究,支撑国家系统开展水质较好湖泊保护.     

鄱阳湖苔草洲滩湿地土壤胞外酶活性和化学计量比的高程变化特征

土壤胞外酶参与土壤的生物化学过程,其活性和化学计量比能够反映土壤微生物的功能动态.然而,目前湿地生态系统中催化不同生物地球化学关键过程的土壤胞外酶的活性和化学计量比随高程的变化特征还不清楚.以鄱阳湖苔草洲滩湿地6个不同高程样带的表层土壤(0～10 cm)为研究对象,通过测定与土壤碳、氮、磷循环相关的7种水解酶的活性,分...     

2008年太湖梅梁湾浮游植物群落周年变化

2008年对太湖梅梁湾浮游植物群落的生态学特征进行了调查.结果表明:梅梁湾共检出浮游植物6门35种,其中绿藻门(Chlorophyta)种数最多,共20种,占浮游植物总种数的57.1%;其次是硅藻门(Bacillariophyta),共7种,占浮游植物总种数的20.0%.浮游植物的数量和生物量分别在298.2×104-368006.8×104cells/L和0.298-184.202mg/L之间;浮游植物数量以夏季(6月5日)最高,春季(3月20日)最低.浮游植物相似性指数变化在0.11-1.00之间;其中1月8日-4月3日的相似性指数高,在0.54-1.00之间,均在中度相似以上;其他时间下的相似性指数低,变化在0.11-0.50之间,为极不相似或轻度相似.浮游植物多样性和均匀度分别在0.01-2.29和0.003-0.72之间,其中1月8日-4月3日的多样性和均匀度较好,其他时间下的多样性和均匀度较差,表明1月8日-4月3日梅梁湾浮游植物分布比较均匀,群落结构复杂,而4月23日-12月9日浮游植物分布不均匀,群落结构简单.     

乌梁素海冰封期分层与混合特征及对氧代谢速率的影响

为探究寒旱区浅湖冰封期分层动态与其对湖泊新陈代谢速率的影响,于2016-2019年对乌梁素海气象与冰雪条件、冰下水体环境开展原位观测,分析水温和溶解氧变化特征、冰下混合层的出现与发展动态及其对代谢速率的影响.结果显示:观测期内乌梁素海整体水温较高(可接近10℃),冻结期水温结构主要由稳定的上部逆温层和下部弱逆温层构成,...