太湖北部底泥中氮、磷的空间变化和环境意义

以太湖底泥为研究对象，通过分析不同形态N，P的含量，揭示太湖北部底泥N，P的区域和垂向变化特征，探讨了主要营养元素的环境意义。太湖北部底泥N，P的高值区分布在五里湖，梅梁湾北部和竺山湖北部，有效氮的分布与总氮的分布一致。相关分析表明，有效磷与无机磷具有很好的正相关性，N，P的含量还与粘土矿物的含量成正比。柱状样的N，P垂直变化显示，数千年人类的活动并未明显影响底泥中N，P的含量，而在近代则明显增加。底泥中大量的N，P主要来自生活污水，其次是农田肥料和围网养殖。     

太湖底泥的空间分布和富营养化特征

太湖是一个大型的浅水湖泊,周围有数十条入湖河流,陆地风化物质被携带入湖即形成了底泥.由于湖底地形的差异,底泥在湖中的分布并不均匀.根据浅地层剖面仪的测量,在湖的西部存在一条南北向分布、宽度不等的古河道,底泥主要分布于古河道,在湖的沿岸和东太湖也有分布.根据估算,太湖底泥的蓄积量约为13.5亿m3.太湖周围人口密集,工农业发达,二十多年来经济的快速发展引起了湖泊的富营养化,太湖底泥中的营养元素不断增高,并在一定的条件下向水体释放,加剧了水体的富营养化,引起连续多年春夏季节的蓝藻爆发.经过政府的源头控制和治理,目前富营养化状况初步得到遏止,并有改善的迹象.但底泥中的营养元素可以在很长时间内释放,因此富营养化的治理将是一个长期的过程.     

太湖沉积物和湖岸土壤的污染元素特征及环境变化效应

太湖沉积物和湖岸土壤具有相似的物质组成，具有相同的物源，通过补给区的径流，营养元素和重金属元素随着土壤迁入湖泊，由于沉积物和土壤物化条件的不同，它们的营养元素和重金属含量有差异。土壤中氮，磷的总量和有效态均比沉积物中高，表明有一部分营养物质进入了水体；营养元素高的沉积物均靠近城镇，其原因为居民生活污水排放，土壤和沉积物中多数重金属元素尚未超过自然背景值，只有沉积物中Cd和Pb，土壤中的Cu,Cd和Hg超过，但沉积物中重金属元素大多比土壤中高，特别在北部沿岸沉积物中，重金属元素含量大大超过平均值，这种不正常的高值是由人类不合理的废水，废物敢排放引起。     

风浪作用下水生植物对水流结构的影响——以太湖中两种典型沉水植物为例

为研究风浪作用下水生植物对水流结构的影响,选取太湖中两种典型沉水植物(苦草与马来眼子菜)为研究对象,分别对苦草植物斑块与马来眼子菜植物斑块内外水体的瞬时流速进行野外现场测量,利用瞬时流速的能量谱分布将波浪流速与紊动流速分离,分别分析水生植物对时均流速、波浪流速以及紊动能的影响。风浪影响下,水体中存在流向与测量时近水面处盛行风向一致的水流;波浪流速以垂向流速为主,且波浪流速自水面向床底逐渐减小;紊动能在水面处达到最大值,并向床底方向逐渐减小。与无植被条件相比,苦草与马来眼子菜的存在减小了时均流速、波浪流速以及紊动能。两种植物形态上的差异,导致其对水流结构的影响不同:苦草叶片阻流面积在冠层中部达到最大,使得时均流速与波浪流速在苦草中部位置的减小程度最大;马来眼子菜叶片主要集中于冠层顶部(水面附近),其对时均流速以及波浪流速的减小作用在水面处达到最大。     

风浪作用下水生植物对水流结构的影响——以太湖中两种典型沉水植物为例

为研究风浪作用下水生植物对水流结构的影响，选取太湖中两种典型沉水植物（苦草与马来眼子菜）为研究对象，分别对苦草植物斑块与马来眼子菜植物斑块内外水体的瞬时流速进行野外现场测量，利用瞬时流速的能量谱分布将波浪流速与紊动流速分离，分别分析水生植物对时均流速、波浪流速以及紊动能的影响。风浪影响下，水体中存在流向与测量时近水面处盛行风向一致的水流；波浪流速以垂向流速为主，且波浪流速自水面向床底逐渐减小；紊动能在水面处达到最大值，并向床底方向逐渐减小。与无植被条件相比，苦草与马来眼子菜的存在减小了时均流速、波浪流速以及紊动能。两种植物形态上的差异，导致其对水流结构的影响不同：苦草叶片阻流面积在冠层中部达到最大，使得时均流速与波浪流速在苦草中部位置的减小程度最大；马来眼子菜叶片主要集中于冠层顶部（水面附近），其对时均流速以及波浪流速的减小作用在水面处达到最大。     

太湖沉积物重金属及营养盐污染研究

通过太湖MS沉积岩芯元素地球化学指标的分析,对太湖沉积物污染历史进行了系统的讨论。根据化学元素的聚类分析结果、变化趋势,并与太湖流域经济发展进程对比,认为太湖沉积物铅、锌、锰、镍污染开始于20世纪70年代末期,砷、汞污染分别开始于30年代和40年代,随着底泥重金属污染程度的加重,沉积物表层磁化率明显升高;总磷自40年代以来含量不断增加,总氮、总有机碳含量增加开始于70年代末期,表明湖泊富营养化程度不断加重。太湖沉积物重金属及营养盐污染历史与该区经济发展阶段相吻合。     

东太湖钻孔揭示的重金属污染历史

2009年在东太湖运用重力采样器采集得到岩芯钻孔（DJZ和DQG）。运用核素210Pb和137Cs对沉积物钻孔进行定年,同时分析了沉积物金属元素,并研究近代东太湖重金属污染以及人类活动对其的影响。本文运用Fe元素作为粒度的代用指标对重金属进行标准化,并获取了重金属富集系数和人为污染的重金属通量。研究表明,除了钻孔的表层样以外,东太湖DQG和DJZ钻孔的Pb、Zn、Cu、Cr和Ni的富集系数都不超过2,并且Cr、Ni的富集系数接近1。结果表明最近几十年来的重金属铅、铜、锌在不断富集,尤其是在20世纪70年代以来。20世纪70年代至90年代,东太湖来源于人为污染的Pb、Zn、Cu的通量维持在一定的     

江苏某化学工业区浅层地下水有机污染特征

对江苏某化工区及其周围地区（农业区）34个浅层地下水样点的水质测试结果进行了统计分析。结果表明：91项有机测试指标中检出16项,其中,检出率较高的有二氯甲烷、菲、荧蒽、芘、β-BHC和萘。在平面分布上,化工区内样点检出有机物的种类和项数均大于周围地区（农业区）,说明该区有机污染程度与化工企业的分布密切相关;挥发性有机物二氯甲烷可通过大气干湿沉降作用污染浅层地下水。     

岩溶铅锌矿区土壤重金属污染特征

以DX、DW铅锌矿区土壤为研究对象,利用原子吸收光谱法（AA800）、原子荧光光谱法（AF-640）测定土壤中铅、铬、镉、铜、锌、镍、汞和砷等重金属的含量,利用单因子污染指数法、N.L.Nemerow综合污染指数法对比分析土壤中重金属的污染特征,采用PCC统计学方法分析矿区土壤中重金属之间的相关性。结果表明:两矿区土壤中除Cu、Cr外,其余重金属均已对土壤造成单一或复合污染,其中Cd污染最为严重,对综合污染贡献最大。DX、DW矿区土壤重金属的Nemerow指数分别为27.61、63.54,均达到极强污染水平,且DW矿区污染较为严重。DX矿区,除Ni外,Pb、Cr等7种重金属元素之间存相关性;DW矿区,除Cr外,Pb、Ni等7种重金属元素之间存相关性,这可能与二矿区均属多金属伴生、共生矿床有关;土壤中各重金属总含量与pH值没有显著的相关性。研究结果将为合理制定矿区土壤污染的修复和治理措施提供依据。      

太湖水体氮、磷赋存量的逐月变化规律研究

基于中国科学院太湖湖泊生态系统研究站2005~2009年对太湖逐月叶绿素a、氮、磷各形态因子及水深的监测,结合太湖大浦水文站的逐日水位数据,估算出2005~2009年太湖的逐日水量,并运用泰森多边形法,估算出太湖水体总氮（TN）、总磷（TP）、溶解性总氮（TDN）、溶解性总磷（TDP）、硝态氮（NO3）、铵态氮（NH4）、亚硝态氮（NO2）、反应性活性磷（PO₄）、颗粒态总氮（TPN）、颗粒态总磷（TPP）、浮游藻类叶绿素a（Chla）的逐月动态变化过程。结果表明:（1）太湖2005~2009年TN、TDN、NO₂、NO₃、NH₄、TP、TDP、PO₄、TPN、TPP、Chla的平均赋存量分别为1.36×104t、1.02×104t、0.02×104t、0.37×104t、0.25×104t、514.34 t、147.30 t、51.44 t、0.34×104t、367.04 t、7.92 t,不同月份、年际之间变化剧烈,变幅分别为106%、142%、657%、252%、233%、95%、196%、276%、236%、131%、276%;（2）2007年6月无锡贡湖水厂"饮用水危机"事件之后,截止到2009年12月,太湖水体各形态氮及总磷赋存量的下降趋势不明显,溶解性总磷、反应性活性磷的赋存量反而增高,反映出营养盐控制任务的艰巨性。本研究表明,对于年水量变幅巨大的大型湖泊,全湖水体营养盐赋存量在评估水体营养盐污染状况中是一个有价值的指标;对于太湖流域的污染控制效果,仅从浓度角度评价具有一定的缺陷,有必要从水体营养盐赋存量的变化规律上探讨其治理效果。     

不同干燥方式对湖泊沉积物磷提取的影响

以滇池5个典型区域表层沉积物为例,研究了自然风干、低温烘干和真空冻干等3种干燥方式对沉积物中磷的形态含量及其生物有效性测定的影响。结果表明：烘干、风干过程促进了沉积物有机磷的降解转化和微生物磷的释放,导致有机磷的含量偏低,总磷含量却比冻干高。各形态磷受不同干燥方式的影响程度不同,风干样品中BD-P较高,冻干样品中NaOH-rP含量最高,NH4Cl-P、HCl-P、残渣磷（Residual-P）由于含量较低或其化学性质比较稳定而差异不大。冻干样品中生物可利用磷分别比风干、烘干高26.7%、20.2%,表明冻干处理能较为真实地反映沉积物中磷的组成特征,是比较理想的样品干燥方式。各形态含量顺序为：藻类可利用磷（AAP）〉NaHCO3可提取磷（Olsen-P）〉水溶性磷（WSP）〉易解吸磷（RDP）。沉积物中Olsen-P与NH4Cl-P、BD-P、NaOH-rP、活性磷及上覆水体总磷水平呈显著正相关,因此可作为评价滇池沉积物磷的生物有效性的重要指标。     

水环境中氮磷形态分析方法研究进展

归纳总结了近年来国内外水环境中氮、磷形态分析方法的研究新进展,并着重介绍了氮、磷在水环境中赋存形态的分类、分析测定方法,这对于深入揭示水环境中氮、磷的赋存形态及研究环境与生物地球化学循环有着重要的指导意义。     

太湖疏浚前后波浪扰动下的底泥再悬浮特征

在室内波浪水槽中,研究不同底泥容重、不同波浪动力条件下底泥的再悬浮特征.结果表明:静止状态下,水体垂向悬浮物浓度差别不大,小波作用时底泥未普遍起动,各层悬浮物浓度增加不明显.随着大波浪的作用,底部切应力远大于底泥起动临界切应力,水体悬浮物浓度急剧增加,10 min内悬浮物浓度增加10 ～ 15倍,60 min内再悬浮量...     

草海及其入湖河口表层沉积物中PAHs的污染特征及其风险评估

沉积物被认为是水环境中污染物残留程度的"指示剂",能够客观地反映其污染状况。本文开展了滇池草海及其入湖河口国家监控断面表层沉积物中优先控制的16种PAHs污染特征及其风险评估研究,阐明了这类污染物的残留水平、分布、组成、来源、随季节变化情况等,评估了该湖区范围存在的生态环境风险,为该流域PAHs的防治对策制定提供依据。结果表明:PAHs在草海及其入湖河口沉积物中均有检出,ΣPAHs在雨季和旱季残留水平分别为706~11510 ng/g和787~12271 ng/g;草海北部区域PAHs的残留量相对较高,对生态环境构成了较大地潜在危害;PAHs残留主要以中环芳烃为主,高环和低环芳烃次之;TEQs和TEQcarc的值由高到低的顺序均为:S1R1R3R2S3R4R5S2;8种致癌性PAHs在一定程度上能够反映沉积物中PAHs的潜在毒性;源解析表明该地区PAHs主要来自燃烧源,且以生物质燃烧为主导;与国内外污染状况相比,草海及其入湖河口PAHs残留水平处于中等水平,而d Ban A、Ba P、Bb F和Ba A所占比重较大,应被列为PAHs污染治理的重点。     

太湖波浪与湖流对沉积物再悬浮不同影响的研究

基于有关太湖湖流、波浪和水化学指标的实测资料，对太湖中由于风强迫作用和底层湖流分别产生的湖底切应力进行了计算，发现二之间量级相差很大，得出了在风扰动情况下，由于波动而产生的湖底切应力对沉积物的再悬浮起着主导作用的结论，并估算了其临界值。     

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。