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.     

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。     

铜绿微囊藻增值对水体内源磷污染的影响

<正>通过控制外源营养盐流入可以降低水体营养盐浓度,抑制蓝藻爆发。目前一些外源控制措施已经用于富营养化水体的修复,并取得一定成效。但是仅仅控制外源污染并不能抑制蓝藻爆发,底泥中营养物质的释放(内源污染)受到人们广泛关注。目前关于富营养化水体内源污染治理机制是抑制底泥中营养物质向上覆水迁移,如:底泥覆盖和底泥疏浚、生态修复等。但是这些措施成本高、时间长,难以大规模应用。本文基于磷是富营养化水体控制因子,研究铜绿微囊藻增值与底泥磷释放关系及其对底泥形态结构的改     

水体生物-生态修复法在生态河道建设中的应用

河流水体在受到污染之后有一定的自净能力,而生物-生态修复技术是对水体自净能力的一种人工强化[1],其原理是利用培育的生物或培养、接种的微生物的生命活动,对水中污染物进行转移、转化及降解作用,从而使水体得到恢复。使用水体生物—生态修复法治理秦淮河污染已达到预期效果,水质转好,河流生态日益恢复。     

流域生态修复技术探讨

通过介绍国内外流域生态技术,结合我国实际情况,总结适用于我国的生态模式,最后对其进行探讨比较,得出水生态修复技术大体可划分为两类:(1)利用生物生态方法治理和修复受污染水体的技术;(2)生态友好的水利工程技术.因而对于不同的流域环境特征应采用不同的技术方法.     

天然矿物材料修复富营养化水体的实验研究

采用底泥掩蔽技术，选取天然红土，添加适量的粉煤灰及石灰粉作为掩蔽覆盖物，对滇池富营养化水体进行现场修复实验。结果表明：用天然矿物材料减小底泥内源营养盐负荷的释放修复富营养化水体的效果良好；红土是有效的底泥覆盖材料，添加粉煤灰和石灰粉有助于消减底泥中TP、TN的释放量，还可提高对藻类等浮游植物繁殖的营养基础和对藻、藻细胞及其胚胎上浮生长的控制效率，最终达到除藻的目的，为滇池及类似湖库富营养化水体的修复提供了崭新的思路。     

湖北恩施地区发现超富集硒植物

重金属元素超富集植物(Hyperaccumulator)是生物修复生态环境污染的最佳选择材料,在矿山土地复垦,污染土壤和水体修复方面发挥了越来越重要的作用。国内外对超富集植物的调查筛选和研究颇为重视,是当前研究的热点。硒超富集植物,不仅可用于修复生态环境污染,而且可用于提取有效的抗癌药物和开发富硒保健产品,具有重要的研究利用价值。国外早已富硒地区发现了包括豆科黄芪属(Astragalus spp),十字花科鸡冠花属(Stanleyaspp)、假含羞草属(Neptuniaspp)等几十种超富集硒植物[1]。我国分布有发生过典型人畜硒中毒地方病的湖北恩施、陕西紫阳富…     

基于连通性恢复的潜流带生态修复研究进展

潜流带是流域生态修复的关键区域之一, 潜流带修复的根本目标是恢复水系间的能量流通、物质传递和信息流动, 即恢复潜流带的连通性。对于潜流带连通性恢复而言, 应统筹考虑水文连通性、生态连通性和功能连通性等多层次的内容。潜流带生态修复相关研究主要基于流体动力学、地质学和生态学等基础理论, 剖析潜流驱动的生物地球化学耦合机制, 研发可促进潜流交换和恢复生物多样性的生态修复技术, 实现潜流带水文条件的改善与生物物种的恢复, 进而达到潜流带生态系统结构和功能综合性修复的目的。本文从潜流带水文连通性、生态连通性和功能连通性等多层次出发, 从潜流带流体动力学性能、介质性能、生物群落组成、食物网结构及环境生态功能等方面, 综述基于生态修复目标的潜流带连通性恢复理论与技术进展, 以实现潜流带生态系统整体稳定性的提升。在未来潜流带生态修复理论与应用研究中, 需发挥多学科交叉的优势, 耦合多组学方法对潜流带生态过程进行微观探索, 系统探究时间和空间尺度上潜流带生态修复过程的演替规律, 进一步构建多因素作用下的潜流带生态修复框架体系。     

基于高光谱技术的湖泊富营养化综合评价研究——以贵阳市百花湖为例

为了能够准确、快速、大范围地对湖泊富营养化进行监测评价,以贵阳市百花湖为实例,首先,对其水体进行光谱实测与水体采样实验,以及对水体光谱进行归一化、一阶微分、二阶微分等处理,诊断各水质参数的敏感波段,建立其水质参数的高光谱遥感定量模型;其次,探讨湖泊水质高光谱反射率与水质参数浓度之间的定量关系,并采用综合营养状态指数法(TLI)对百花湖富营养化进行评价。结果表明:(1)利用水体光谱的一阶微分反射率分析光谱与水质参数之间的相关性,得出水质参数(Chl-a、TP、TN、SD、CODMn)的敏感波段分别为699nm、823nm、399 nm、563nm、504nm;(2)利用水质参数敏感波段对湖泊水质参数进行估测的效果较为理想,各估测模型R2分别达到0.8276、0.7711、0.7917、0.9213、0.8328;(3)采用水质参数的实测值与估测值对百花湖富营养化评价结果是一致的,且均为中营养化,说明采用高光谱技术对湖泊富营养化的监测与评价是可行的。     

龙湖周边机井开采对地下水流影响的数值模拟

人工湖、库和河流等将改变区域水文循环过程,特别是地表水与地下水交换关系。本文对郑州市规划的龙湖入渗水利用和龙湖周边机井布设方案进行比较分析。龙湖水体形成后,湖区与周围地下水位的2.5m落差将使湖水大量入渗补给地下水,大范围抬升湖区周围地下水位,龙湖周围低洼处将有发生盐碱化的危险,威胁到紧靠龙湖的西部国家森林公园和规划中的东北部生态回廊绿地。本文利用美国地质调查局(USGS)颁布的三维地下水数值模型(MODFLOW),模拟不同湖底防渗措施和机井开采方案下龙湖周围地下水位变化以及龙湖入渗量,对龙湖周边布井方案可行性和降低地下水效果加以分析和比较。     

贵州红枫湖硫酸盐来源及循环过程的硫同位素地球化学研究

红枫湖是云贵高原上一个中等富营养化的季节性厌氧湖泊。对红枫湖流域湖水及其入湖河流河水一年内四个季节的水体硫酸盐硫同位素组成进行了系统研究,结果表明,红枫湖湖水硫酸盐的δ^34S值介于-8．7‰-4．9‰之间,平均-6．8‰,入湖河流的δ^34S值变化范围为-14．7‰-＋0．8‰。湖水的硫同位素组成主要受煤以及大气降水的控制,硫化物和蒸发岩的贡献较小。全年内湖水的δ^34S值季节性变化明显,表现为夏季〉秋季〉冬季、春季的特征,反映了大气降水对湖水硫酸盐贡献的季节性差异。此外,湖水垂直剖面上呈现出明显的季节性差异,冬季、春季湖水的剖面上下δ^34S值几乎没有变化,而夏季、秋季湖水表层和底层相对较高,呈规律性变化,这与湖水冬季混合、夏季分层的特点有关;夏季湖水分层期间雨水在湖泊表层的滞留,以及湖泊底层的硫酸盐细菌还原等相关生物地球化学过程是水体垂直剖面上δ^34S值规律性变化的主要原因。     

太湖富营养化与蓝藻水华引起的饮用水危机——原因与对策

[ZW（*][HT6H]〓收稿日期：. 〓作者简介：[HT6SS]（1963 ），男，江苏苏州人，研究员，主要从事水环境研究.[WT6HZ]E mail:[WT6BZ]qinbq@niglas.ac.cn[ZW)] [HT4F][HT5K]()[JZ）] [HT5H][GK2] 摘〓要：[HT5K]2007年5月份发生在无锡太湖蓝藻水华引起的自来水危机事件进一步凸现我国湖泊富营养化的严峻局面和蓝藻水华频发的现状。从分析太湖富营养化发生、发展，蓝藻水华爆发的原因和机制入手，提出湖泊富营养化治理和蓝藻水华控制的途径和措施。研究表明，太湖富营养化之所以如此严重而且治理起来异常艰难，主要是由于太湖发育于长江中下游洪泛平原，营养本底高；由于水浅和沉水植被的退化使得频繁的风浪扰动造成内源营养盐负荷维持在一个非常高的水平；而流域内社会经济的高速发展，进一步加剧了太湖富营养化进程。蓝藻水华爆发一方面与蓝藻本身的生理特征有关，如固碳、伪空泡、光吸收及营养盐利用的能力；另一方面则与系统内物理、化学、生物环境有关，如独特的浅水湖泊水下光场结构和低的捕食压力。太湖的富营养化治理需遵循控源截污、湖泊生态修复和流域管理的原则，具体措施包括前置库和人工湿地的面源污染物控制技术；物理机械和生物去除内源营养盐削减技术；沉水植被恢复的湖泊生态修复技术。而蓝藻水华的控制技术则包括围隔拦截和导流的物理工程方法、絮凝沉降和抑藻物添加的化学工程方法以及生态浮床和生物操纵的生态工程方法。具体使用时，需要先诊断、后治理。       

金属元素调控在水华治理中的作用初探

对湖泊和河流等水体的富营养化及水华的形成机理、临界发生条件、治理等做了简要介绍，针对近年来兴起的生物控制治理水华的技术，结合抗菌技术的研究成果，探讨通过对湖泊水体中的微量元素，特别是抗菌金属元素的调控来治理水华的新技术的可能性。     

松辽盆地青山口组二段下部湖泊水体环境变化

以松辽盆地李家坨子露头剖面为研究对象,利用热解和生物标志化合物数据研究了青山口组二段下部(K_2qn~2)的沉积水体环境。该剖面样品成熟度均较低,氢指数和氧指数分别介于210~773(mg HC/g TOC)和2~188(mg CO_2/g TOC),其交叉图表明有机质主要来源于水生生物。根据地球化学数据,整个剖面湖泊水体环境演化可分为3个演化时期:阶段Ⅰ的伽马蜡烷指数及芳基类异戊二烯/菲比值较低,结合低的重排甾烷/规则甾烷比值及姥鲛烷/植烷比值和脱羟基维生素指数交叉图,指示湖水以半咸水的缺氧条件为主。阶段Ⅱ中,24-正丙基-胆甾烷和24-异丙基-胆甾烷含量变化证明该阶段发生短时间尺度的海水入侵事件,并导致半深湖到深湖相的缺氧环境;海水入侵带来大量的海洋生物、氧气、营养有机质及含硫物质,使得湖水盐度升高并以半咸水到咸水为主;高丰度的芳基类异戊二烯化合物反映该时期水体中富含自由态的H_2S,并且伴随水体分层、透光带缺氧及化跃层上移现象。但是,阶段Ⅱ演化的后期阶段湖水以淡水到半咸水沉积为主,同时氧含量升高,指示淡水输入量增加。阶段Ⅲ沉积时期因受到半干旱气候条件的影响,水体出现高盐度、缺氧且化跃层较浅的沉积环境,此时期动荡的水体不利于绿硫细菌的生长发育及游离态H_2S的保存。     

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。     

利用薄膜扩散梯度技术估算红枫湖沉积物磷释放通量

湖水因季节性分层而导致底层滞水带缺氧的亚深水型湖泊,其沉积物内源磷释放对水体磷循环和富营养化有着重要影响。选取典型的高原亚深水型湖泊——贵州红枫湖为研究对象,借助氧化锆薄膜扩散梯度技术获取了5个代表性湖区沉积物有效磷(labile P)的原位、二维、高分辨分布信息,在此基础上估算夏季红枫湖沉积物内源磷释放通量。结果表明,红枫湖后五沉积物有效磷浓度最高,羊昌河、大坝次之,南湖中与北湖中较低。红枫湖沉积物labile P浓度在亚毫米水平上有很大差异,空间分布不均一,时间上夏季磷释放量为6270~7999kg,占全湖水体总磷的22%~28%。沉积物磷释放是红枫湖水体磷的重要来源,在湖泊富营养化防治过程中应予以重视。     

模型揭示的浅水湖泊稳态转换影响因素分析

富营养化会导致浅水湖泊发生稳态转换,生态系统服务严重受损。磷是驱动湖泊发生稳态转换的重要环境因子,探究湖水磷浓度的变化规律是湖泊管理的关键。通过磷动力学模型,从影响湖水磷浓度的主要参数入手,探讨了每种参数变化对磷浓度的具体影响。结合前人研究结果,详细讨论了不同类型气候变化和人类活动对湖泊稳态转换时间、滞后时长、修复速率等的影响。研究认为,气候变化所导致的温度升高、光强减弱、风浪增强等和人类活动所导致的生物扰动、水位波动增强等因素变化虽不会改变湖泊稳态转换突变时间,但会推迟湖泊修复时间,造成突变阈值减小,滞后时间延长,稳态增大。在湖泊保护中要重点考虑主要外力驱动对湖泊稳态转换过程影响的区别,避免有害突变的发生。     

柴河水库水环境评价及水污染治理措施探析

选取对水体富营养化状态影响较大的总氮(TN)、总磷(TP)、五日生化需氧量(BOD_5)、溶解氧(DO)和高锰酸钾指数(COD_(MN))这五项指标进行分析。对柴河水库2007-2016年水质进行评价,通过图表的形式分析变化趋势并进行了评价,结果发现:柴河水库近十年间水环境各项指标呈上升趋势,中氮磷超标现象严重,并引起了水体富营养化,水体污染严重,应通过加强水域治理、水源涵养、推广测土配方施肥技术等措施,积极保护环境,确保社会可持续发展。     

《生态修复技术名录(化学污染)》正式出版

正为了建立针对不同污染类型的生态修复理论方法体系,为生态修复实践工作提供理论基础和技术支撑,自然资源部中国地质调查局国家地质实验测试中心编著的《生态修复技术名录(化学污染)》已于2020年5月地质出版社正式出版。本书在充分调研国内外化学污染修复资料的基础上,将土壤和水体中目前存在的化学污染进行了细致分类,并针对不同污染类型给出了适用的修复理论和技术。针对土壤中的重金属污染、酸性污染和盐渍化,土壤有机污染中的农药污染、酚类污染、苯系物污染和石油污染,地表水和地下水中的重金属污染、有机污染和氮磷污染等修复技术,不同修复技术的原理、操作、优缺点和成熟度进行详细的阐述。系统梳理了不同污     

城市污染水体生物修复研究

应用人工复氧技术并投加生物制剂及底质改良剂等,对严重富营养化的湖泊水和黑臭河涌水进行了生物修复试验.模拟试验结果表明,在适度的人工复氧前提下,投加生物制剂及底质改良剂等,能够使两种水体的化学需氧量 (CODCr)、总氮 (TN)和总磷 (TP)等污染物的含量均降低 80%以上.用同样的方法进行现场试验,发现 CODCr、 TN和 TP等污染物含量的降幅也能达到 70%左右,相应水体的水质指标基本上达到"地表水环境质量标准" (GB 3838- 2002)地表Ⅴ类水标准,并发现投加的生物制剂及底质改良剂等微生物群体能够壮大污染环境中的土著微生物,对底泥中污染物的降解有一定的促进作用.