湿地沉积物-水界面营养盐交换的定量估算

为有效控制湖泊内源营养盐的释放,探讨了不同物理改良措施(覆沙、底质疏松)对沉积物-水界面营养盐的释放通量控制效果。利用原位孔隙水采样技术(Peeper)来获得沉积物孔隙水剖面,对改良后湿地沉积物孔隙水营养盐的垂向分布及其扩散通量进行了研究。结果发现,改良后沉积含水率、孔隙率分别提高了91%和54%。水土界面附近,随剖面深度增加,孔隙水中PO₄3-、NH₄+、NO₃-及NO₂-浓度分布符合指数关系,PO₄3-、NH₄+在8 cm左右达到最大值。种植芦苇后沉积物孔隙水中PO₄3-、NH₄+均有不同程度的下降,改良措施能有效降低表层弱结合态磷在总磷中比例但增加铁磷的比例,种植芦苇可强化这一效应。运用Fick第一定律对剖面孔隙水营养盐的扩散通量进行估算,发现沉积物经疏松后,NH₄+、PO₄3-的扩散通量由57.47~72.19μg/(m2·d)和2.55~3.21μg/(m2·d)变为-95.54~-130.94μg/(m2·d)和1.50~2.05μg/(m2·d),可考虑疏松沉积物-水界面附近沉积物来作为控制湖泊内源污染的有效手段之一。     

近20年来我国沉积物环境与污染控制研究进展与展望

内陆水体(湖泊、水库、沼泽、河流)和河口海洋等底部,广泛且连续分布着沉积物质,在其形成过程中受自然和人类活动影响,具有与污染物有关的环境意义和特征.中国区域差异大,环境问题较为突出,经过近几十年来围绕沉积物环境和污染控制开展的研究,我国相关成果不断涌现.首先介绍了国际上有关沉积物环境的若干里程碑性研究,回顾了前70年我国沉积物研究的发展历程.然后侧重于与人为活动有关的环境污染,分别从沉积物环境和污染控制修复两个方面,总结和归纳了近20年来中国在沉积物水环境中的作用及效应、污染物在沉积物-水界面环境行为与影响因素、沉积物生态风险与质量基准、污染沉积物的原位修复、污染沉积物疏浚及异位处置利用等方面的主要研究进展,评述了其中一些研究成果的联系和差异.最后对我国沉积物环境研究中存在的问题进行了分析,提出关于多学科交叉、复合污染、新兴/非传统污染物、质量基准、治理技术创新等几个亟需和深入开展研究的科学和技术问题,给出了解决的思路和途径,并进行了展望.     

太湖水体有机污染与主要环境因子的响应

根据１９８７－１９８８年有关研究资料，分析太湖ＣＯＤ，ＢＯＤ５和ＴＯＮ的时空变化及其与ＴＯＣ的关系，研究ＣＯＤ出入湖量和水文气象因子对湖体ＣＯＤ的影响。结果表明，ＣＯＤ是太湖有机污染的重要指标；在不同时期和湖区，其含量差异明显，丰水期低，枯水期高。各湖区污染排列为：五里湖＞梅梁湖＞湖心区＞东太湖。进入太湖有机物量的增减，是ＣＯＤ在湖体中消长的主导因素，但水位和温度等条件因子对有机污染程度亦有重要曩     

东太湖水环境质量调查及保护对策

根据１９９１年２月－１９９４年１０月对太湖的水质监测，分析了东太湖水质现状、变化及发展趋势，并提出一些保护水质的对策。适当网围养鱼对东太湖水质影响不大，相反可延缓东太湖的沼泽和富营养化进程。     

太湖梅梁湾中碱性磷酸酶的活性及其与藻类生长的关系

通过对1998年5月-1999年5月的太湖梅梁湾水体中碱性磷酸酶活性及其它水化学因子的同步实地监测,初步探讨了富营养化较严重的太湖梅梁湾湖区的碱性磷酸酶活性的时空变化规律及其与藻类水华的相关性.研究表明,水体中各种形态磷之间的转化非常快.在磷的循环、转化过程中,碱性磷酸酶的作用至关重要.太湖梅梁湾各采样点水体中碱性磷酸酶的最大反应速率(Vmax)的年际变化有着显著的规律性,各点位在春季(3-4月)及夏季(7-8月)均分别出现峰值,与水体中水华出现的峰值相吻合.尤其在水体中水华暴发前的4月份,各采样点中的碱性磷酸酶的活性急剧增加,其Vmax均为年内的最大值或接近最大值,预示着水体中其它形态磷的转化速率加快,为水华的形成提供了充足的活性磷.水体中特异性碱性磷酸酶活性(总碱性磷酸酶活性/Chl.a)与水体中的PO43-存在着较好的负相关.尤其是在春季相关性更加显著,可达-0.9以上;夏季太湖梅梁湾水华暴发时,水体中的磷酸盐浓度远低于碱性磷酸酶的激发阈值,藻类体中的酶被诱导大量产生,从而使得水体中碱性磷酸酶的数量、活性急剧增加,达到较高的水平.这种短时间的有机质快速降解以及由此导致的营养盐释放,维持了水体中藻类的生长.     

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。     

太湖诱变剂污染调查分析

应用蚕豆根尖细胞微核试验监测太湖水污染,结果表明太湖诱变剂污染轻,分布面积小,限于西北湖区,污染分布及程度受水位状况影响较大。微核指标和其他理化性质指标互为补充,被用于评价太湖水质,并就太湖水湖保护及污染控制提出了若干建议     

[专稿]湖泊沉积物-水界面研究进展与展望

湖泊沉积物-水界面是以水层/沉积层物相为基础、具有一定立体尺度的交接面,界面上所发生的由生物积极参与的物理、化学和生物学微小反应和环境变化,都会对界面附近物质的状态和迁移转化行为产生着复杂影响.本文首先回顾了沉积物-水界面研究100多年来的发展历程及国内外近20年发展.然后系统介绍了国际上对沉积物-水界面的物理尺度与结构的宏观和微观认识;重点综述了沉积物间隙水的取样、物化性质的多维测定与结构表征、过程的静态和动态模拟等湖泊沉积物-水界面研究技术与方法;分析和展示了氮磷等营养物、重金属和持久性有机污染物在湖泊沉积物-水界面迁移转化过程的研究进展;总结和归纳了在沉积物-水界面过程的模型研究、沉积物-水界面物质交换的定量化、界面过程与湖泊生态环境灾害关系等模型与过程效应方面的研究成果.最后对沉积物-水界面信息获取技术的研发方向、界面物质交换定量化研究的关注点,以及加强模型的应用和构建等方面进行了展望.     

藻源性湖泛水体显黑颗粒的元素形态分析与鉴定

湖泛现象是我国超富营养化浅水湖泊面临的最严峻环境问题之一,水体发黑、发臭是湖泛水体最显著和基本的物理特征.针对太湖湖泛显黑颗粒缺乏从元素形态直接给出证据的问题,针对室内模拟藻体和沉积物存在下形成的湖泛水体,采用多种图谱分析技术,对厌氧截留分离的显黑颗粒物质及其化学组成和元素形态进行了分析鉴定.扫描电镜-X射线能谱分析与荧光光谱分析表明:湖泛水体显黑颗粒物质以藻类残体和悬浮沉积物颗粒物为主,其组成元素以C、O、Si为主;与未发生湖泛的对照样相比,湖泛水体显黑颗粒物样品中具有更高的Fe、S含量.X射线光电子能谱Fe、S微区分析进一步表明:湖泛显黑颗粒物样品中Fe主要以Fe(Ⅱ)的形式存在、S则以还原态S2-的形式赋存,两者具有共同化合成Fe S的充要条件.因此,缺氧厌氧条件下,湖泛水体的显黑物质组成是Fe S,它可由水体中Fe2+和ΣS2-通过化学共沉淀形成,并主要通过吸附于悬浮颗粒物之上而使得整个水柱呈现黑色,指示湖泛的暴发过程和维持状态.     

太湖底泥和疏竣堆场中持久性有机污染物的分布及潜在生态风险

以太湖的重污染湖区-五里湖为例,以有机氯农药和多环芳烃为主要目标化合物,分析了疏竣湖区底泥中典型持久性有机污染物的蓄积规律和对生态的潜在影响.分析结果表明:五里湖疏竣湖区底泥中的多环芳烃类有机物在深度上呈指数分布特征,上层底泥中的含量显著高于下层,但对湖区生态没有显著影响;五里湖底泥受到一定的有机氯农药的污染,以六六六和DDE等污染为主,但对比生态风险评估指标仍属于生态安全的底泥.疏竣堆场土壤中多环芳烃的含量仅为五里湖疏竣底泥的1/6,在堆场使用后8个月后,堆场底泥中16种优先检测的多环芳烃含量与湖区底泥仍相当.但堆场使用后,堆场的水花生秸秆内多环芳烃含量发生了显著变化,其总含量增加为原来的6倍,有四种多环芳烃含量超过了生态风险效应区间低值但低于效应区间高值.原秸秆内不含有的苯并[a]蒽和(屈)也被检出,说明堆放五里湖疏竣底泥后对植物产生了一定的生态威胁.