滇池径流雨水处理的新方法

滇池是我国目前污染最严重的湖泊之一,经过多年治理,滇池水质仍没有得到根本性好转,滇池治理的形势依然十分严峻.对城市生活污水进行集中处理、控制工业废水达标排放是治理滇池污染的重要措施.然而,滇池周围农田里施放了大量的氮肥、磷肥、农药和杀虫剂,雨水径流将大量氮、磷、有机污染物及农药、杀虫剂带入滇池,加速了滇池的富营养化.只有彻底治理滇池径流雨水污染,才能有效地控制滇池水体富营养化.     

湖北梁子湖近代沉积记录对人类活动的响应

为了研究人类活动背景下的湖泊生态响应过程和机制, 分析人类活动对湖泊富营养化的贡献, 在210Pb计年和历史事件记载基础上, 通过梁子湖沉积物水生生物遗存和色素分析重建了梁子湖地区过去100多年来湖泊生态系统演化过程.沉积物色素和水生生物遗存组合带的变化表明梁子湖营养演化具有5个阶段: 过去100多年梁子湖地区经历了生态环境良好的贫营养化期(1885-1902A.D.)、轻度富营养化期(1902-1964A.D.)、中度富营养化期(1964-1988A.D.)、富营养化期(1988-1998A.D.)、中度富营养化期(1998-2003A.D.).水生生物遗存随着湖泊富营养化的发生而呈现一定的分布特征, 对富营养化敏感的奥古茨藻、荇菜、角果藻、纹沼螺、表壳虫等逐步减少.通过湖泊演化阶段与区域人类活动重大阶段的联合对比研究发现随着人类活动的增强及对湖泊生态的持续干扰, 湖泊生态演化呈现明显的阶段性, 湖泊富营养化的发生与流域强烈的人类活动如围垦与农业活动带来的营养物质输入有着直接联系, 湖泊生态环境演化对重大人类活动事件具有响应性.本研究对于认识湖泊生态环境演化与人类活动的关系、整治湖泊环境具有重要的指导意义.      

大地热流对滇池环境的影响与滇池污染治理的新思路

滇池经过长达7年、投资40多亿元的治理,在污染源头控制上已经取得了明显成绩,在一定程度上缓解了生态环境的进一步恶化。滇池水体水质至今没有好转的根本原因在于对滇池蓝藻爆发机理的认识没有考虑其所处的特殊地理环境。滇池水体富营养化之后,是由于较高的大地热流背景和四季如春的气候条件使蓝藻得以不停息地繁殖,致使滇池的水生生态系统完全瘫痪,水体完全失去自净能力。“抑制蓝藻的繁殖”和“清除水体中的营养物质”两大问题形成了滇池治理中一个难解的死结。解开死结的有效措施是从抚仙湖调清水给滇池换水,恢复草海,提高湖水自净能力,发展水生生态系统,抑制藻类繁殖。     

滇池湖滨带叶绿素a与营养盐空间分布特征

为探讨滇池湖滨带叶绿素a与营养盐空间分布特征及其对滇池水体富营养化的影响,在滇池湖滨带设置21个采样点进行水质调查,采集滇池水样,分析测定总氮(TN)、总磷(TP)、化学需氧量(CODCr)、叶绿素a(Chla)和悬浮固体(SS)。结果表明:滇池湖滨带水体TN、TP、CODCr、Chla、SS浓度均值的空间分布存在差异,叶绿素a空间分布呈现北高南低,西高东低的趋势。滇池湖滨带的北部和东部水体Chla与TN极显著相关,TN具有强变异性。南部和西部TN与CODCr、TP显著相关,南部Chla与营养盐空间变异性较小,污染风险相对较小。按照"一区一策"的原则,滇池北部和东部湖滨带富营养化以控制TN的水平为主,南部、西部的富营养化防控则需要控制整体营养盐元素浓度。     

沉积物磷原位钝化技术研究进展

水体磷含量是湖泊富营养化最主要的限制因子之一.伴随着湖泊流域工农业发展,外源污染物的长期输入致使沉积物中蓄积了大量的磷及其他污染物.湖泊沉积物一方面是水体磷重要的汇,但另一方面还是水体磷重要的源.在单纯控制湖泊外源污染条件下,沉积物磷的释放仍可导致水体持续富营养化,湖水水质得到明显改善通常需要数十年,因此控制湖泊沉积物内源污染释放是快速恢复湖泊水质必不可少的措施.沉积物内源污染控制技术包括生物修复、环保疏浚以及原位钝化技术.受水深等环境条件限制,生物修复技术和环保疏浚在深水、亚深水型湖泊难以实施.沉积物磷原位钝化技术具有生态、经济、快速和效果稳定等特点,在控制湖泊底泥内源污染中可望发挥重要作用,尤其适合于深水、亚深水型湖泊内源污染控制.系统阐述了不同沉积物原位钝化剂的钝化原理,对比分析了铝盐、铁盐、钙盐和粘度矿物作为磷钝化剂的优缺点和应用条件,概述了国内外沉积物原位钝化技术的应用现状,在此基础上提出了沉积物原位钝化技术未来的重点研究方向:一是研究发展新型钝化剂;二是因地制宜,探索适合不同类型湖泊的底泥原位钝化技术体系;三是加强底泥原位钝化技术与其他技术的联合应用研究与示范;四是加强钝化剂负面影响评价,建立科学的应用技术方案.     

简讯

多种因素导致中国湖泊急剧萎缩中国著名土壤学家、中国科学院院士赵其国近日指出,种种原因造成中国湖泊面积急剧减少,生态环境恶化,湖泊资源逐渐衰竭,亟待引起高度重视。赵其国介绍,人类对湖泊利用的方式加速了湖泊淤积和沼泽化过程,导致湖泊功能退化,调蓄能力降低。几十年来,中国长江、淮河等流域大小河流沿岸的滩地或被大量围垦,或被防洪堤坝和涵闸围裹,致使一些湖泊生态功能退化或丧失。除了围垦外,污染和富营养化正使中国一些湖泊生态环境恶化。赵其国指出,过度养殖,迅速发展的乡镇工业、农业和城市污水超标排放等导致湖泊的污染和富营…     

基于综合营养状态指数的喀斯特高原湖泊富营养化研究

随着社会的进步和经济的不断发展,人类对地表的干扰程度逐年上升,我国大部分湖泊都受到了不同程度的污染,尤其是因氮、磷等营养物质所引起的湖泊富营养化,严重影响了湖泊水库水质及水体生态系统的平衡。喀斯特高原湖泊具有独特的生态环境与地理背景,其生态系统较为脆弱,破坏之后难以恢复。因此,对百花湖表层各理化指标进行监测,统计了2012～2016年间各月的理化参数,分析各指标的时空变化趋势,并运用综合营养状态指数评价法对百花湖进行综合评价,得出该水库2012～2016年的富营养化等级及其变化趋势,以期为百花湖污染提供综合防治的依据。     

滇池现代沉积物中磷的地球化学及其对环境影响

湖泊沉积物中,磷是产生富营养化的重要元素.湖泊中磷元素含量、地球化学行为以及它的复杂矿物学特征,使人们对磷的研究极为重视.滇池湖中总磷超标10.3倍,底泥沉积物中P2O5平均含量0.52%,最高可达1.92%.滇池地处磷矿区,是磷质来源最丰富的湖泊,统计表明,磷含量每年在不断增长.滇池沉积物中磷主要以吸附态、有机态、铁结合态、钙结合态、铝结合态等几种形式存在.这些形态磷在底泥中是不稳定的,它们在环境改变条件下,又将磷释放到水体中.微生物在磷的循环过程中起了重要作用,乳酸菌对不溶性磷酸盐的分解,使湖泊中可溶磷含量增高.聚磷菌对磷元素的富集以及聚磷菌死亡后发生有机磷的矿化作用,是湖泊中水合磷酸盐矿物沉积的重要途径.当湖泊中这种不稳定的水合磷酸盐矿物在条件具备的情况下,经沉积物覆盖成岩作用后,最终形成磷灰石。     

黏土矿物在富营养化水体和底泥磷污染控制中的应用研究进展

水体富营养化已成为当今全球亟待解决的重大环境问题之一。磷是造成淡水湖库富营养化的主要限制因子,其过量输入不仅导致浮游藻类的异常增殖及湖水溶解氧和透明度的显著降低,而且衍生的藻毒素、嗅味物质对生态系统和人类健康造成严重危害。当湖库外源磷输入得到有效遏制后,水体与底泥中内负荷磷的污染控制直接决定着富营养化的治理成效。黏土矿物是一类在自然界中广泛分布的非金属矿藏资源,具备孔隙多、比表面积大、优良的表面吸附和离子交换等性能,近年来在生态环境修复与治理领域备受关注。简述黏土矿物的主要类型及其理化特性,归纳了典型黏土矿物的不同改性方法及其优缺点,概括了黏土矿物应用在富营养化水体和底泥磷污染控制中的最新研究成果,重点探讨了黏土矿物的除磷机理、关键影响因子以及潜在的生态环境影响,在此基础上对未来的研究方向予以展望。     

我国湖泊富营养化的发生机制与控制对策

近年来,因经济的快速发展,资源利用强度加大,导致我国湖泊生源要素严重富集,生态系统退化,蓝藻水华频繁爆发,湖泊富营养化呈现迅猛发展的趋势。研究湖泊富营养化的发生机制与控制对策,可为湖泊生态环境的整治提供理论基础依据,也是我国基础研究领域亟待解决的重大科学问题。香山科学会议于2003年4月11～13日在浙江省湖州主题的第202次学术讨论会。中国科学院武汉水生生物研究所谢平研究员、国家环保总局环境科学研究院金相灿研究员和中国科学院南京地理与湖泊研究所秦伯强研究员担任本次会议执行主席。来自中国科学院、高等院校等单位的…     

大型浅水湖泊水动力模型不确定性和敏感性分析

选取国内外常用的水动力学模型(EFDC)和典型的浅水湖泊(太湖),采用拉丁超立方取样(LHS),研究湖泊水动力模块中常用的5个重要参数(风拖曳系数、床面粗糙高度、涡粘性系数、紊流扩散系数以及风遮挡系数)对湖体水位和流速的影响。结果表明:针对大型浅水湖泊,湖泊岸线形状和湖底地形、湖泊周围地形、湖泊水面风场对模拟结果产生决定性影响。尤其是在湖湾区和周边地形比较复杂的地区,风场参数对水动力模拟结果不确定性的贡献率最大。在垂向上,表层流速受到参数不确定性的影响最大,底层次之,中层最小。床面粗糙高度对水动力模拟结果不确定性贡献率较风场参数要小,水体涡粘滞系数和扩散系数影响则更小。故在选择大型浅水湖泊水动力模型参数时,要充分考虑湖泊岸线和周围地形,着重率定风场参数以及床面粗糙高度。     

长春市南湖水体富营养化评价与分析

对长春市南湖水体富营养化状态进行评价,结果为: 一年中有6 个月湖泊处于中营养状态,有 5 个月处于轻度富营养。在10 月份,湖水的TLI 出现了峰值,高达63. 01。分析南湖水体富营养化状态的影响因素,得出结果为: 在温度与光照、物理化学作用及生物化学作用的共同影响下,春季和秋季水体中TLI 值较高,风险较大,而水体富营养化风险最高点出现在秋季,在藻类浓度最高的7 月份需要强化防治措施,避免秋季发生水华现象。     

云南高原湖泊表层沉积物粒度特征及环境指示意义

选取云南15个高原湖泊,利用瑞典产HTH重力采样器提取沉积物短钻,取顶部0~0.5 cm作为湖泊现代沉积物进行粒度分析并利用分析软件对粒度频率曲线进行拟合,探讨各组分的沉积特征和环境指示意义。结果显示,滇池等15个云南湖泊表层沉积物频率曲线呈多峰态,含有2至5个组分,从细到粗分别为黏土组分（C1）、细粉砂组分（C2）、粉砂组分（C3）、细-中砂组分（C4）、粗砂组分（C5）,拟合众数粒径范围为0.6~423.0 μm。C1组分来自大气中长期悬浮的超细粉尘和气溶胶,通过自然沉降和降水进入湖泊水体,反映西南地区大气粉尘背景值;C2和C3是湖泊沉积物中的主要组分,反映流域内降水和水动力大小;C4和C5组分只出现在洱海、滇池、差黑海等部分湖泊湖心沉积物中,且含量非常低,该组分与湖泊水动力密切相关。对于滇池、抚仙湖等大型湖泊而言,粗颗粒进入湖心需两个过程:从流域地表进入湖泊水体的输入过程和从湖滨到达湖心的传输过程。湖心沉积物中粗粒含量主要受第二个过程影响,而该过程的强弱与湖流、水深、湖盆坡度等因素有关。西南地区干旱背景下湖泊快速收缩直至消失时,降水量的大幅减少使得地表径流动力减弱,加之大气环流偏弱以及水生植物覆盖面积比例增大,湖水动力减弱,由湖滨向湖心传输的物质以细粒碎屑为主。位于山地地区的小型湖泊,由于汇水面积有限、地形坡度较大,坡面径流可将地表风化碎屑物带入湖盆甚至湖心位置,这类湖泊沉积物中粗粒物质的增加反映流域内降水量或降水强度增大。     

喀斯特地区自然和人为因素对城市地下水的影响

贵州境内岩溶发育强烈,占全省面积的70%以上;地表多漏斗,地下多溶洞伏流,地下水与地表水交换强烈,地下水补给极为丰富,水-岩反应速度快且充分.地下水主要来源于大气降水和地表水的入渗补给,以地下渗流方式补给河流、湖泊.由于特殊的岩溶作用过程和发育特征,出现一系列特殊岩溶环境问题.过量开采和不合理的利用,造成地下水位严重下降,形成大面积的地下水下降漏斗,在地下水用量集中的城市地区,还会引起地面发生沉降.而工业废水与生活污水的大量入渗严重污染了地下水源,危及地下水资源.地下水一旦被污染,治理与恢复将是一项复杂、困难、耗时且花费巨大的工程.因而系统地研究地下水的类型、地下水的运动以及与地表水、大气水之间的相互转换补给关系,具有重要意义.     

某岩溶矿坑场地污染特征及潜在风险分析

某灰岩矿坑场地受到了有机污染,对当地脆弱的岩溶地下水环境构成威胁。在查明场地周边岩溶发育特征的基础上,结合区域水化学、水动力场调查结果,分析了场地及周边地下水污染特征和污染场地的潜在风险。结果表明：场地内水体受到了萘、氯乙烯、苯酚、邻苯二甲酸二丁酯、PCB52等多种有机物的污染,其中以4-氯-3-甲基苯酚、2,4-二硝基苯酚等酚类化合物含量最高;场地内水体水质兼具地下水特征,水化学类型为Cl·SO4-Na·Ca型,与其相邻的2个矿坑水质已受到影响,水体水化学类型往污染场地水体类型演化;场地周边地下水水质总体较好,仅场地西侧1个地下水井水质受到了污染矿坑的影响。目前,该矿坑场地仍处于水位漏斗恢复期,污染物并无向外迅速扩散的水动力条件,但当矿坑场地流场恢复至天然状态后,矿坑内污染物可通过场地周边的3条岩溶裂隙带-60 m标高以浅的地层向周边迁移,对环境造成了巨大威胁,应采取降低矿坑水位、定期监测矿坑水和地下水水质、实施帷幕灌浆工程等措施防控场地的潜在污染风险。     

镜泊湖地区生态环境质量综合评价

近年来,水质污染、湖泊富营养化、水土流失等环境问题影响了镜泊湖地区的生态环境质量。在调查研究的基础上,建立了该区的生态环境系统结构,制定了生态环境质量分级标准,采用ＡＨＰ方法求出了各项环境因子的权重,并进行了生态环境质量综合评价。评价结果表明,该区的生态环境质量刚刚达到合格级别,因此需要采取生态环境的预防和保护措施。     

基于Pecube模型重建青藏高原东南缘临沧花岗岩地区新生代阶段性地貌演化

基于三维热-动力学数值模拟(Pecube),本研究分别采用稳定地形、高原-稳定地形以及高原-动态地形3种模型重建了青藏高原东南缘临沧花岗岩地区晚始新世以及中中新世时期的地貌演化过程。反演结果揭示了在新生代早期(晚始新世),只有高原-稳定地形模拟的结果能够约束研究区冷却-剥露过程,并论证了该时期发生强烈构造抬升的事件,正是因为此次抬升事件,使得高原东南缘地区古高度接近或达到现今状态;中中新世时期,澜沧江侵蚀下切约1 km,对原有的高原地貌进行了进一步改造,从而形成现今的地貌格局。该模型结果验证了青藏高原东南部的构造隆升主要发生在新生代早期,这与侧向挤出模型的预测相一致。     

基于氢氧同位素的陈家河流域地表水与地下水时空特征研究

2017年,松宜地区陈家河煤矿区发生了酸水污染事件,对当地环境产生了严重影响,生态环境部委托相关单位对该区展开了地下水污染调查工作,试图查明地下水污染程度及污染路径,为后期治理提供水文地质依据。通过分析陈家河流域地表水与地下水氢氧同位素组成特征及分布规律,探讨不同水体之间的补给关系,结果表明：(1)陈家河流域水体δ¹⁸O-δD关系图斜率与斜距均小于全球大气降水线,显示该区域水体主要由大气降水补给。(2)δD与δ¹⁸O上游至下游变负的趋势增大,表明下游地表水受到地下水与矿洞水补给。(3)δD与δ¹⁸O的数值关系表明,在陈家河流域下游可能存在地下水运移的优势通道,例如断层导水带,岩溶通道等。(4)流域范围内水体δ¹⁸O与Cl含量关系反映流域中下游地区地下水在一定程度上受到人类活动的影响。     

浅水湖泊水上煤田钻井液污染分析

为了研究浅水湖泊水上煤田钻探工程中可能发生的钻井液泄漏对水体的污染情况,以淮南顾北矿港河水上勘探为例,实测分析了不同浓度钻井液对污染指标和鲫鱼存活的影响,其中污染指标包括pH值、悬浮物、CODcr、总Cr和Cd。采用保守物质的对流扩散方程,对钻井液输移扩散进行了数值模拟。研究发现,当钻井液浓度小于1 000mg/L时,所测试的污染指标基本上能够达到二级排放标准;当钻井液浓度达到5000mg/L时,鲫鱼死亡率约为原水中养殖的正常死亡率的2倍;钻井液在扩散初期其浓度迅速减少,且水流整体流速越大,则钻井液扩散越快,在扩散后期钻井液会形成高浓度聚集区,钻井液浓度的衰减变慢。     

青海省青海湖国家地质公园主要地质遗迹类型及其地学意义

青海省青海湖国家地质公园是以湖泊水体景观为代表的地质公园,公园内地质遗迹和景观类型多样,集湖泊、河流、湿地、沙漠于一体,是一个地质科学内涵丰富、旅游资源多样的地质公园。长期的地质作用形成了复杂的构造、重要的地层记录,特别是新生代以来伴随喜马拉雅构造运动形成的多级夷平面、青海湖以及古湖岸线,对人类活动和环境的影响有着重要的地学意义。