太湖沉积物的磁性特征及其环境意义

本文以太湖沉积物为研究对象,试图在磁性测量的基础上,对太湖湖区四个样芯进行分层,建立芯间层位对应联系,并结合孢粉,粒度,地球化学和有机质含量等分析测定,从沉积物样芯的磁参数曲线变化中提取该地区的环境变化信息,研究结果表明,由于该方法具快速简便,经济易行,无破坏等优点,从而可能对样芯作连续测量,以提取分辨率的环境变化信息,在湖泊沉积物的研究中有着独的作用,可作为地球化学,孢粉,微体古生物,粒度等分析     

不同水动力扰动下太湖沉积物的悬浮特征

利用2002年7月及2003年4月分别在太湖乌龟山和梅梁湾的水动力观测资料,计算了波浪和湖流产生的湖底切应力,分析了二者对太湖沉积物悬浮的不同贡献.结果发现,在小扰动情况下,流切应力大于波切应力,但不能引起沉积物的悬浮;在强扰动情况下,底流对沉积物悬浮的影响可以忽略,且扰动越强,其作用越小,而波浪的影响却愈加突出;在中等扰动下,二者的相互作用产生沉积物的悬浮,但波浪的作用较为显著.该结论能为计算太湖水体悬浮物浓度和动态内源释放提供重要的参考依据.     

太湖宜溧河水系沉积物的重金属污染特征

用ICP方法分析了太湖宜溧河水系沉积物中主要重金属含量,以太湖宜溧河口下层沉积物作背景样品,用均根法对沉积物中重金属进行了污染综合指数计算,并根据划分的污染等级对宜溧河水系沉积物污染状况进行了分析和评价。结果表明：宜溧河及其入湖口沉积物平均呈轻污染状态,北部支流未受污染,南部支流和太湖沿岸呈轻污染,干流河段污染最为严重,呈偏中度污染水平,在个别测点综合评价已达到重度污染状态。全水系Cu,Zn,Cd和Pb的污染指数略高。其中仅有Cd含量高出我国土壤一级自然背景值,表现为Cd污染型,其原因能与该地区水泥制造业和有色金属冶炼的污染排放有关。     

太湖晚冰期—全新世气候、环境变化的沉积记录

本文根据西太湖３．９６ｍ长湖泊岩芯沉积物的地球化学、微体古生物的综合分析,讨论了太湖距今１４００多年来的演化过程,结果表明：１４３００－１３０００ａＢＰ气候干旱,西太湖尚未形成：１３００－１１０３０ａＢＰ降水增加,湖泊形成,但气候偏凉;１１０３０－１０２００ａＢＰ是一个较显著的冷偏湿期,湖泊水位相对较深;１０２００－９５００ａＢＰ为一温干时期;９５００－７２００ａＢＰ是偏暖湿的过渡阶段,内部波动剧     

太湖沉积物中长链脂肪酸甲酯化合物的检出及意义

在太湖表层沉积物中检测出丰度较高的一系列长链脂肪酸甲酯化合物,采用标准图谱与质谱解析相结合的方法进行鉴定,长链脂肪酸甲酯化合物有类似正构烷烃的分布型式,碳数分布范围为Ｃ１４－Ｃ３４,主峰碳为Ｃ１６,具有明显的偶碳优势。     

太湖底部沉积物放射性元素分布特征及其成因研究

通过对太湖底部沉积物中放射性元素U,Ra,Th,~(40)K及~(210)Po的测定,研究它们的分布规律及其成因。研究结果表明,Th,~(40)K的分布是由湖边缘向湖中心呈减少规律,湖中心最低;U,Ra,~(210)Po则是由湖边缘向中心先是呈降低趋势,而至湖中心又有升高。前者以机械搬运及吸附等物理作用为主的陆源沉积物再分配。后者以溶解、还原、吸附、沉淀等化学作用为主,既有陆源,并有由地下水沿裂隙从深部搬运上来以及地下其他地质原因造成的放射性元素在湖中心的沉淀富集。     

太湖西北部表层沉积物粒度特征与沉积环境

对太湖西北部主要入湖河流、河口及近岸湖区64个表层沉积物样品进行粒度分析,结合粒度参数计算和聚类分析,探讨了表层沉积物的粒度分布特征及其沉积类型.研究结果表明:研究区沉积物平均粒径介于4.0~58.7μm之间,粒级组分为黏土、粉砂和砂,其含量的均值分别为7.19%、81.81%和11.00%.太湖西北部表层沉积物以粉砂和砂质粉砂为主;研究区粒度总体呈南粗北细的分布特征,太湖西部沿岸区距离物源区较近且水动力条件复杂,沉积物粒度较粗.太湖北部入湖河流沉积物的频率曲线峰形较宽,峰值位于细粒级;西岸入湖河道多呈单峰态,粒径偏粗;河口区沉积物粒径较河道偏粗,粗颗粒含量高.Q型聚类分析结果表明,研究区可分为4类沉积区,其中3类沉积区有典型特征:第1类沉积区主要分布在太湖西部沿岸,其沉积物粒度相对较粗;第2类沉积区主要位于入湖河流河口,沉积物粒度最粗;第3类沉积区位于蓝藻频发的梁溪河,其沉积物黏土含量极高,表明沉积物粒度特征可能与污染状况有一定的联系.     

太湖表层沉积物AVS与SEM分布特征及相互关系

对全太湖28点的表层沉积物中的AVS及SEM的分布特征与相关性进行研究.结果表明:表层沉积物的AVS浓度在空间分布上具有较大的波动(变异系数达100.77%),河口沉积物中赋存高浓度的AVS.结合AVS的分布特征得知:沉积速率及SO42-负荷可能是造成AVS空间差异性的原因.河口区域具有较高浓度的覵EM;太湖北部湖区沉积物覵EM浓度高于南部.应用SEM/AVS,SEM-AVS及SEM-AVS/foc这三个模型来评价太湖表层沉积物的质量(当SEM/AVS>9或SEM-AVS>2或SEM-AVS/foc>150靘ol/g(OC)时,沉积物重金属将具有毒性),结果表明:只有O#号点和6#号点超过这三个模型其中的一个和两个的阈值范围,其它采样点均在阈值范围之内.总之,除O#号点和6#号点外,太湖表层沉积物(约10cm)中重金属不会对底柄生物产生明显毒性.     

太湖梅梁湾沉积物-水界面氮迁移特征初步研究

用乙炔为抑制剂,气相色谱法测定了１９９７年夏季太湖梅梁湾口沉积物－水界面的反硝化率和Ｎ２Ｏ的自然排放率,太湖梅梁湾沉积物的反硝化率为１．４－５．６μｍｏｌＮ２／（ｍ＾２．ｈ）,Ｎ２Ｏ的复原斐和率为０．０８－０．６６μｍｏｌＮ２／（ｍ＾２．ｈ）,探讨了沉积物－水界面ＮＯ＾－３的交换动态。指出沉积物内硝化－反硝化作用是太湖湖泊生态系统氮循环过程中一个重要的环节。在湖泊水土界面氮交换中,沉积物是具有吸收     

太湖沉积物重金属和营养盐变化特征及污染历史

通过对太湖北部开阔湖区沉积岩芯粒度、营养盐、重金属元素等指标的分析,结合硅藻分析结果,讨论了该湖区近100年来沉积环境变化特征、营养演化规律及重金属元素污染历史.结果表明,20世纪20年代前后,流域人为活动方式的改变及强度加大使沉积物特征开始发生变化,沉积物粒度变粗,重金属元素及TP含量减少.20世纪50年代～20世纪70年代末期,受人为污染影响,沉积物及水体TP含量逐渐增加,湖泊处于中等营养水平.20世纪70年代末期以来,沉积物中TOC,TN含量升高,C/N比值增大,沉积物中人为排放的外源有机成分所占比例增加,沉积物及水体中TP含量明显升高,硅藻组合以富营养型种属为主,湖泊水体发生显著富营养化;同期,随着重金属元素人为污染程度的加重,Cu,Mn,Ni,Pb和Zn等元素总量及有效结合态含量升高,并具有一定程度的潜在生物毒性.     

根据生物指标区分东太湖和西太湖

The methods and analytical results for distinguishing lake types of East Taihu Lake and West Taihu Lake by biological markers were dealt in this paper.     

太湖沉积物再悬浮模拟方法

由于风浪对浅水湖泊底泥的强烈扰动作用,底泥再悬浮的生态效应研究成为目前国际研究热点之一.但方法的缺乏极大地限制了有关底泥再悬浮环境效应的深入研究.本研究应用一种新的沉积物再悬浮装置,模拟了太湖南部长兜港水域不同风浪影响下悬浮物的垂向分布,获得水柱总悬浮物量(T)与扰动频率(n)的定量关系:T=19.77×exp(n/2.61)-71.7.结合现场实测风情下的水柱总悬浮物量,建立了室内水动力条件、水柱总悬浮物量和现场风情的定量关系.研究2004年10月至2005年10月太湖全年代表性小风、中风及大风与再悬浮装置的扰动频率对应关系,估算了小风、中风和大风常规风情引起的总悬浮物量分别为159、230、425 g/m2.结果表明,模拟获得的太湖悬浮物垂向分布规律与现场状况较为接近,是目前较为适用的浅水水体沉积物再悬浮模拟方法.     

Wind-induced hydrodynamic changes impact on sediment resuspension for large,shallow Lake Taihu,China

The internal sediment release is a key factor controlling eutrophication processes in large,shallow lakes.Sediment resuspension is associated with the wave and current induced shear stress in large,shallow lakes.The current study investigated the wind field impacts on sediment resuspension from the bottom at Meiliang Bay of large,shallow Lake Taihu.The impacts of the wind field on the wave,current,and wave-current combined shear stresses were calculated.The critical wind speed range was 4–6 m/s after which wave and current shear stress started to increase abruptly,and onshore wind directions were found to be mainly responsible for greater shear stress at the bottom of Lake Taihu.A second order polynomial fitting correlation was found between wave(R^2 0.4756)and current(R^2 0.4466)shear stresses with wind speed.Wave shear stress accounted for 92.5% of the total shear stress at Meiliang Bay.The critical wave shear stress and critical total shear stress were 0.13 N/m^2 for sediment resuspension whereas the current shear stress was 0.019 N/m^2 after which suspended sediment concentrations(SSC)increased abruptly.A second order polynomial fitting correlation was found between wave(R^2 0.739),current(R^2 0.6264),and total shear stress(R^2 0.7394)with SSC concentrations at Meiliang Bay of Lake Taihu.The sediment resuspension rate was 120 to 738 g/m^2/d during 4–6 m/s onshore winds while offshore winds contributed ≥ 200 g/m^2/d.The study results reveal the driving mechanism for understanding the role of the wind field in sediment resuspension while considering wind speed and direction as control parameters to define wave and current shear stresses.     

2007年太湖五里湖浮游植物生态学特征

研究了2007年太湖五里湖浮游植物的生态学特征.结果表明:五里湖共检出浮游植物8门123种;其中绿藻种类最多,共57种,占浮游植物总种数的46.3%;硅藻次之,共23种,占浮游植物总种教的18.7%;浮游植物种数以冬春季多、夏秋季少.调查期间.浮游植物数量和生物量分别变化在386.2×10~4-5581.9×10~4cells/L和0.541-3.491mg/L,均以绿藻最高;浮游植物数量的季节变化表现为夏季>春季>秋季>冬季;且除绿藻外,浮游植物的季节演替规律与PEG模型基本一致.相似性分析显示,五里湖1、3、4、5月份的生境相似,6、7、8、9、11月份的生境相似.优势度分析显示,五里湖各个月份的浮游植物优势种都在2种以上,优势种主要有小球藻(Chlorella vulgaris)、小球衣藻(ChLamydomonas microsphaera)、尖尾蓝隐藻(Chroomonas acuta)、铜绿微囊藻(Microcystis aeruginisa)等14种,优势种种数较多且优势度不高,变化在0.02-0.78之间;多样性和均匀度分析显示,五里湖浮游植物多样性指数和均匀度指数分别变化在1.5-2.7和0.26-0.59之间,多样性和均匀度都较好:表明2007年五里湖浮游植物群落结构比较复杂、处于较完整状态.     

太湖不同湖区底泥悬浮沉降规律研究及内源释放量估算

太湖是一个大型浅水湖泊,湖湾、沿岸及湖心等区域受地形影响,湖流结构及水土界面水力要素均有显著差异.针对目前对不同湖区底泥再悬浮规律差异性研究的缺失,本研究选取了3个具有代表性的点采集太湖底泥,采用矩形水槽开展底泥再悬浮模拟实验,并结合太湖二维水量水质模型及太湖全年实测数据,建立了不同湖区底泥再悬浮通量与风速之间的定量关系;通过室内静沉降实验,得到了静沉降通量与风速的相关关系;最后将底泥再悬浮实验结果参数化应用于太湖二维水量水质模型中,并对底泥悬浮沉降过程进行分解和概化,估算太湖全年内源释放量.结果表明:太湖每日的内源释放量受风速影响显著,和风速变化趋势较为接近,太湖全年进入水体的净底泥量有47.81×104t,夏季最大,冬季次之;就营养物质释放量而言,COD约为2.06×104t、总氮约为1149.05 t、总磷约为564.35 t,其中秋季营养物质释放量最小,夏季最大.     

环太湖江苏段入湖河道污染物通量与湖区水质的响应关系

基于2008-2018年环太湖江苏段入湖河道污染物通量及湖区水质数据,从时空变化及相关关系两个方面探讨了入湖污染物通量与湖区水质的响应关系,并分析了污染物进入湖体影响水质的主要因子.结果表明:太湖污染减排已见成效,氨氮、总氮、高锰酸盐指数和化学需氧量入湖污染物通量整体呈下降趋势,年均下降率分别为8.0%、2.0%、1.6%和2.2%,湖体氨氮和总氮时间格局响应较好,年均下降率分别为2.1%和2.3%.湖体氨氮、总氮、总磷、高锰酸盐指数和化学需氧量与入湖污染物通量整体由西北部、西部湖区向东南部、东部湖区递减,空间格局上响应基本一致.全湖区年尺度总氮、氨氮浓度与入湖河道污染物通量分别呈显著正相关、极显著正相关关系;影响湖区总氮、氨氮的主要因子为入湖河道的总氮、氨氮浓度,其次为入湖河道浓度与原湖区水质差值,因此亟需加强入湖河道水质浓度的控制.     

太湖定振波的初步研究

初步分析研究了太湖定振波的变化规律,结果表明:(1)东、西太湖有各自的振动周期,东太湖变化范围在181—292min,平均为243min;西太湖在120—540min,平均为400min。(2)观测到的最大振幅(1/2波高)为120—130mm。(3)用差分法对定振波的特征值进行了近似估算,其周期误差为20min。(4)定振波引起的湖流相当大,当振幅为100mm时,最大流速可达±20cm/s。(5)定振波振幅的突变与气压场、风场和降水分布不均匀并在短期内发生突变有关。     

分季节的太湖悬浮物遥感估测模型研究

根据1996-2002年无锡太湖监测站的水质资料分析,太湖悬浮物具有季节性特征,因而分季节的悬浮物估测模型比单一的模型可能更加适合用来估测太湖全年的悬浮物浓度.在分析太湖水体光谱特征的基础上,根据太湖悬浮物的季节性分布特征,使用春夏秋冬四季的Landsat TM/ETM图像和准同步的水质采样数据,建立了太湖分季节的悬浮物估算模型.结果表明:估测因子(B2 B3)/(B2/B3)在春、秋、冬三季都能很好地估测出悬浮物的浓度(R2＞0.52).夏季由于叶绿素的干扰性较大,悬浮物的估测效果不理想.冬季的估测效果最好(R2=0.81),模型为lnSS=14.656×(B2 B3)/(B2/B3) 1.661,其中,ln SS表示悬浮物取自然对数后的值,B2、B3为TM/ETM图像经过6S大气校正、3×3低通滤波后第2、3波段的反射率值.     

沉积物金属元素变化的粒度效应--以太湖沉积岩芯为例

水体沉积物中金属元素含量变化除了与人为污染有关之外,在很大程度上受沉积物粒度、矿物组成等沉积物性质的影响．在进行沉积物金属元素研究中,要充分考虑沉积物金属元素含量变化的粒度效应．本文通过对太湖MS岩芯中17种金属元素、沉积物粒度、矿物组成等指标的分析,研究了金属元素变化特征以及与沉积物粒度组成的关系．MS岩芯金属元素变化可分为两类,第一类主要为Al、Fe、K等,该类元素在沉积岩芯中下部含量较高,岩芯上部含量较低;第二类为Na元素,在沉积岩芯中下部含量较低,岩芯上部含量升高．MS岩芯中金属元素与粘土含量之间具有显著相关关系,经沉积物粒度(粘土含量)校正后,沉积岩芯中金属元素含量趋于稳定．因此,沉积物粒度组成(粘土含量)是影响金属元素含量的主要因素,在研究太湖沉积物金属元素变化规律及进行金属污染评价时,应对金属元素含量进行粒度校正．