巢湖藻类组成与环境因子典范对应分析

2008年5月—2009年5月对巢湖藻类组成及水质的季节变化进行了逐月调查研究。鉴定的藻类共6门31属48种,其中绿藻比例最高,占47.9%。藻类优势种群为蓝藻门的铜绿微囊藻（Microcystic aeruginosa）,出现频度为90.9%。3个采样点藻类群落组成没有明显差异,藻类物种丰富度指数（Margalef值）和藻细胞密度的变化范围分别为0.10~1.84和（12.65~825.00）×106 cell.L-1,且冬季值较低。同时,叶绿素（1.30~41.10μg.L-1）和总磷（0.06~0.48 mg.L-1）含量分别在秋季和夏季显著高于其他季节。典范对应分析（CCA）显示,藻类种群分布受水环境因子的影响较为明显。整体上,TP是影响巢湖藻类种群分布的重要因素。

城市污泥农用处置研究进展

城市污泥的处置方式主要有农业利用、陆地填埋、焚烧和排海。城市污泥中含有大量的植物营养元素,其土地利用能改善土壤的理化性质,提高作物产量,减少污泥对环境的二次污染,从而实现污泥的资源化、无害化、稳定化和减量化处置目标。虽然城市污泥中含有重金属等有害物质,但大量研究表明,经过无害化处理的城市污泥适量施用不会对土壤环境和作物品质造成影响。城市污泥的农林利用已成为最具潜力的污泥处置方式。

巢湖流域河流沉积物N_2O释放对水体溶存N_2O贡献研究

2010年11月在巢湖支流丰乐河与杭埠河采用现场培养和实测方法研究了沉积物N2O释放对水体(水柱)溶存N2O的影响,并采用NO-3削减法估算了沉积物的反硝化速率。研究结果表明,丰乐河与杭埠河N2O平均溶存浓度分别为0.26±0.10(SD)μgN-N2O·L-1和0.18±0.04(SD)μgN-N2O·L-1,饱和度分别为186%和151%,表明两条河流为大气N2O的潜在释放源。丰乐河与杭埠河沉积物-水界面N2O平均释放通量分别为0.39±0.44、0.15±0.16μgN-N2O·m-2·h-1,由此可分别贡献水体中约89%和45%的溶存N2O。对河流沉积物的反硝化速率估算结果表明,丰乐河与杭埠河沉积物反硝化速率分别为0.12±0.07、0.10±0.05mgN·m-2·h-1,与已有的沉积物反硝化速率报道相比较低。

我国河流N_2O饱和度与释放系数变化及其与河流氮水平的关系研究

通过选择我国3个不同流域的河流,研究了河流N2O饱和度与释放量的时空变化及其与河流氮水平的关系,并评估了IPCC关于河流N2O的释放系数。结果显示,河流硝态氮和氨氮的浓度变化范围分别为0.023～5.24(均值1.29±0.822)mg N.L-1和0.020～40.3(均值2.54±5.47)mg N·L-1;相应地,河流N2O饱和度和释放量的变化范围分别为90%～8213%(均值407%±1010%)及0.250～1960(均值58.3±221)μg N.m-2·h-1。不同河流N2O饱和度均呈现明显的季节变化特征,N2O饱和度几乎持续处于过饱和状态,表明河流N2O是大气N2O的源。不同类型的河流,其氮浓度水平、N2O饱和度与释放量均有显著差异,城市纳污型河流——南淝河,其氨氮浓度、N2O饱和度和释放量显著高于其他河流,均值分别达(12.5±6.10)mg N·L-1、1760%±2620%及(363±548)μg N m-2·h-1。研究发现,除南淝河外,所有径流主导型的河流,其N2O饱和度与NO3-含量存在显著线性正相关关系,说明高NO3-含量的河流能增加N2O的表观产量。除南淝河以外的河流N2O释放系数变化范围为0.05%～0.87%,均值为0.20%,较为接近IPCC的参考值0.25%。但我们的研究建议采用修正后的河流N2O释放系数(均值为0.10%),该系数更能体现河流释放N2O的实际情况。

巢湖沉积物-水界面磷酸盐释放通量研究

采用现场采样与室内测试方法,对调水后巢湖沉积物-水界面磷酸盐释放通量进行了研究。结果表明,夏季巢湖表层水、底层水、间隙水磷酸盐浓度变化范围分别为0.02～0.16、0.02～0.17、0.01～0.08mg.L-1,均值分别为(0.03±0.04)、(0.04±0.04)mg.L-1和(0.03±0.02)mg.L-1。秋季6个取样点表层水、底层水磷酸盐含量的变化范围均为0.03～0.06mg.L-1,均值为(0.04±0.04)mg.L-1,显著高于夏季对应样点浓度。而秋季间隙水磷酸盐浓度平均值为(0.015±0.003)mg.L-(1变化范围0.01～0.02mg.L-1),与夏季对应样点相比差异不显著。夏季沉积物-水界面磷酸盐释放通量的变化范围为-27.46～6.27μgP.m-.2d-1,平均值为-1.54μgP.m-.2d-1。秋季磷酸盐释放通量变化范围为-10.61～-3.77μgP.m-.2d-1,均值为-6.19μgP.m-.2d-1,与夏季对应样点释放通量差异显著(α=0.05,P=0.002)。情景模拟表明,排除外源污染的影响,当引入长江水磷酸盐浓度介于0.003～0.009mg.L-1时,巢湖调水后替换水体可在7.2a左右达二次富营养化。

施用污泥堆肥对土壤和小麦重金属累积的影响

以小麦为供试作物，以施用化学肥料为对照，通过施用不同量的污泥堆肥和化肥配合，研究了污泥堆肥对土壤和小麦重金属累积的影响。结果表明： 土壤中Zn、Cu、Cd、As、Hg等5种重金属含量随污泥堆肥用量的增加而增加；植株中Zn、As、Cr含量随污泥堆肥用量的增加而增加。各处理土壤中Hg、Cd、Pb、As、Zn、 Cu 、Cr 、Ni 8种重金属含量均未超出“GB15618—1995（《土壤环境质量标准》）”的二级标准。小麦籽粒中Hg、Cd、Pb含量未超出国家食品卫生标准的标准值，污泥用量18000kg/hm2时As含量超出标准值0.02 mg/kg； 微量元素Zn、Cu在秸秆中的含量小于籽粒中的含量，而其他重金属在秸秆中的含量是籽粒的2-40倍。由此推断，适量污泥堆肥农用短期内不会引起土壤重金属污染，也不会影响可食部分的食用，重复使用多年后应及时监测。

野生食用牛肝菌的重金属富集研究

研究探讨了5种野生牛肝菌(灰褐牛肝菌,双色牛肝菌,全褐牛肝菌,美味牛肝菌,皱盖疣柄牛肝菌)对重金属Cd、Pb、Zn、Cu和Hg的富集特征。结果表明:5种牛肝菌子实体Cd含量为<0.10～19.00 mg/kg,Pb的含量为<0.10～9.34 mg/kg,Zn、Cu和Hg含量为0.000 09～0.1mg/kg。5种牛肝菌子实体中Cd、Pb和Hg含量均超标。与牛肝菌子实体相比,Cd和Pb在牛肝菌非菌根根和菌根根中含量处于中等偏高水平。在牛肝菌子实体中,除Pb外,Cd、Zn、Cu和Hg更易向灰褐牛肝菌子实体的菌盖中迁移。Cd、Pb、Zn、Cu和Hg更易于富集在全褐牛肝菌、美味牛肝菌和皱盖疣柄牛肝菌子实体的菌盖中;Zn和Cu容易富集于双色牛肝菌菌盖,Cd、Pb和Hg更容易富集于双色牛肝菌柄。5种牛肝菌对Cd的富集能力最强,生物富集系数(Bioaccumulation factor,BCF)范围为1.00～79.17。对Pb和Hg的BCF分别在0.010～0.18和0.10～0.38;对Zn和Cu的BCF不足0.001。生长牛肝菌的土壤Cd含量提高,从不足0.1 mg/kg提高到(0.24±0.04)mg/kg,Pb含量从(52±3)mg/kg提高到(53±3)mg/kg,而Zn含量从(94±6)mg/kg降低到(61±5)mg/kg,Cu含量从(26±5.6)mg/kg升高至(40±5.57)mg/kg,对Hg含量影响不大。

淮河流域水质变化趋势研究

研究对淮河干、支流1985-2008年的水质变化趋势进行了分析。结果表明,淮河干流水体的主要污染物为NH3-N,其浓度波动范围为0~10.0 mg/L,超标的现象频繁出现,年均值为1.35 mg/L。支流淠河和干流均达到地表Ⅲ类水质标准,淮北支流沙颖河水质最差,劣于地表Ⅴ类水质标准。干流水质在1991-1999年期间显著恶化,但2000年以后水质逐渐改善,淮河流域污染物入河总量的大幅度削减是淮河水质改善的重要原因。

黄河下游沉积物-水界面氮磷交换与沉积通量研究

研究分别采用修正的Fick’s定律及估算河流泥沙沉积通量的方法，对沉积物-水界面营养盐交换和沉积通量进行计算，以估算黄河下游河道氮磷的输送平衡。结果表明，研究期间黄河下游水体总氮（TN）、总磷（TP）浓度的变化范围分别介于2．67-5．49mg／L、0．02～0．94mg／L，均值分别为4．18±0．98mg／L、0．39±0．29111-g／L，表明黄河水质现状不容乐观。沉积物-水界面硝态氮、氨氮和磷酸盐的交换通量分别介于-0．3l-0．52g／（m2·d），-0．06-0．06g／（m2·d）和-1．52-0．50mg／（m2·d），均值分别为0．11±0．24g/（m2·d）、-0．01±0．03g／（m2·d）和-0．26±0．65rag／（m2·d），表明沉积物为水体硝态氮的汇、氮氮和磷酸盐的贡献源。研究期间，氮、磷的沉积通量分别为0．57-706．55g／（m2·d）、2．54-1180．60g／（m2·d），均值分别达到108．72±191．12g／（m2·d）、256．34±359．39g／（m2·d）。与研究河段区间氮磷的输入总量相比，沉积物-水界面氮磷的释放总量小于外源输入量的1％，而沉降过程则可分别削减约2．25％的氮和36．90％的磷，说明沉积过程是黄河下游磷直流的主要过程。

河流输送泥沙和颗粒态生源要素通量研究进展

河流中的泥沙是河流向河口和近海水域输送营养盐的重要载体,N、P、C、Si等营养盐是组成生命的最基本生源要素。按照形态组成,可将营养盐划分为溶解态和颗粒态两类,因此,从方法学上,对河流输送泥沙通量的估算是研究河流输送颗粒态营养盐通量的基本前提。本文从元素生物地球化学循环的角度,对国内外河流输送泥沙和颗粒态营养盐通量的研究进展进行了综述。国内外的研究表明:20世纪50-90年代,估算的全球河流入海泥沙通量变化范围为8.8～64Pg/yr(1Pg=1012kg),这一时期的研究重点是探讨自然因素对于河流输送颗粒态物质通量的影响;20世纪末-21世纪初,估算的全球河流的入海泥沙通量变化范围在11～27Pg/yr之间,这一时期除重视自然因素外,还特别关注人类活动对于河流输送物质通量及其未来趋势变化的影响。很多研究报道了基于全球尺度上的河流输送泥沙通量和颗粒态营养盐通量模型,并据此估算出全球河流每年向海洋输送的POC、PN和PP总量分别达170～210Tg、21～30Tg和9～20Tg(1Tg=109kg)。但将这些模型应用于某个特定流域还要进行进一步校正和检验。

河北省李树施肥中存在的问题和建议

采用实地调查和问卷的方式,对河北省9个大面积种植李树的地区进行了施肥现状调查。通过对调查资料汇总,从中发现了重施氮磷肥,轻钾肥及中、微量元素肥料;施肥时期和方法欠科学;配方施肥用量少等一系列问题。结合李树的生长特点及施肥中存在的问题,提出了相应的建议,要广开肥源,重视有机肥以及配方肥的施用;施用腐熟的有机肥;可适当施用叶面肥;施肥方法和时期要合理。从而为李树的增产、高产和优产制定相应的施肥技术和对策。

长江输出溶解态无机磷的通量模型灵敏度分析及情景预测

研究河流向河口及沿海海域输送的物质通量是一项国际性前沿课题.基于人类活动影响流域营养盐输移的定量分析,应用G lobal NEW S模型模拟1970-2003年长江输出溶解态无机磷(D IP)的通量,对其不同来源的贡献率进行了分析,并基于千年生态系统评估对未来社会经济发展规划的情景,对2050年长江输出D IP的通量进行预测.结果表明,从1970-2003年,长江输出的D IP通量呈逐年增加的趋势,2003年达到了14.05kg/km2,比1970年(2.45kg/km2)增加了近5倍.模拟值与对应年份的实测值之间无显著性差异,平均模拟误差为12.29%.1993年之前,长江输出D IP的主要来源是污水,贡献率达到了50%以上;1993年以后,以来自非点源的磷输入为主,其中以磷肥施用的贡献率最高,且呈逐年增加的趋势,2003年增加到了50.30%;畜禽粪便磷的贡献率变化平稳,大约在22.87%.污水来源的磷的贡献率自1993年之后呈逐年递减的趋势,到2003年减少为24.81%.情景预测表明,2050年无论何种情景下,长江输出的D IP通量都将超过2000年的2倍多,但是不同情景下D IP输出通量增加的幅度及不同来源的贡献率有较大差别.在日益增强的人类活动影响下,如何控制非点源的磷输入仍将是一项长期而紧迫的任务.

沙颖河丰水期CH_4排放特征及其影响因子研究

为研究沙颍河表层水体CH_4溶存浓度、饱和度、释放特征,该研究于7-9月利用顶空模型法对沙颍河主要站点进行观测分析,并探讨了环境因子对水体CH_4的影响。结果表明:丰水期沙颍河各个采样点CH_4浓度在0.001 2~3.120 4μmol/L之间,与世界河流相比处于较高的浓度水平。贾鲁河上游水体CH_4浓度最高,沙河-颍河交汇处浓度最低。水气界面CH_4的释放强度为(2.295 4±2.073 9)μmol/(m^2·h)。昼夜分析显示,沙颍河丰水期CH_4昼夜均处于过饱和状态,是大气的源。贾鲁河上游CH_4昼间释放量占总排放量的一半,沙颍河干流昼间排放量占61.06%,显著大于夜间排放量。丰水期水温偏高、DO偏低以及高浓度的NH_3-N是造成沙颍河CH_4浓度偏高的主要原因。

铁岭市河流磷和COD_(Mn)时空分布特征

文章对铁岭市22条河流磷与CODMn的年度时空分布特征进行了分析研究。研究期间,河流总磷的全年浓度监测值范围为0~10.4mg/L,平均值为0.5 mg/L,且平水期浓度高于枯水期和丰水期;CODMn监测浓度介于1.1~23.6 mg/L,平均值为4.9 mg/L,不同水期的浓度变化趋势为：平水期〉丰水期〉枯水期。

黄河中下游丰水期水化学特征及影响因素

对丰水期黄河中下游的水化学组成进行调查分析,分析了其水化学特征及主要控制因素。结果表明:小浪底库区主要水化学类型表现为HCO-3—Cl^-—Na^+型水。水化学指标的空间分布上,小浪底库区总溶解性固体(TDS)和HCO-3浓度表现出底层显著高于表层的现象(p<0.05);受下游碳酸盐岩风化作用增强影响,TDS,HCO-3,Ca^2+和Mg^2+浓度由库区上游(风陵渡断面)至下游(东营断面)不断增加。根据Gibbs图、阴阳离子三角图和离子比值图分析结果,风陵渡断面至东营断面水化学组分主要受流域蒸发盐岩溶解及碳酸盐岩风化影响;沿岸灌溉回水、生活污水或工业废水等也是影响水体水化学组分的重要原因。主成分分析结果表明,蒸发盐岩溶解、碳酸盐岩风化对水化学组成贡献率分别约为46.55%,35.90%。

河流污染物输送对巢湖水质影响研究

研究采用零维模型,以Ⅲ类水为控制目标,对巢湖CODMn、TP、NH3-N的水环境容量进行了估算,同时研究了入湖支流污染物输送对巢湖水质的影响。结果表明,Ⅲ类水质目标下巢湖CODMn、TP、NH3-N的水环境容量分别为6.21×104、0.04×104、0.85×104t·a-1。CODMn年均背景储量为3.17×104t·a-1,占巢湖水环境容量的51%,而TP与NH3-N年均背景储量均大于其水环境容量。因此,在Ⅲ类目标水质下,巢湖仅允许有CODMn的排放,且年均允许排放量为3.04×104t·a-1。入湖支流每年向巢湖输送CODMn4.56×104t、TP 0.25×104t、NH3-N 5.15×104t,其中CODMn年均输送总量小于其水环境容量,但大于允许排放量。因此,入湖支流污染物的输送会加剧巢湖水质恶化,削减支流污染物排放成为控制巢湖水质恶化的关键途径。

河流氮、磷滞留研究方法综述

为了研究河流输送过程中氮、磷的主要滞留途径及滞留效率,笔者综述了国内外近些年关于河流氮、磷滞留的研究方法。结果表明:目前常用的研究方法主要有物质平衡法、经验模型法和同位素示踪法。虽然,这些方法均得到了广泛使用,但仍存在模型参数不具普遍适用性以及估算误差较大、多同位素示踪技术研究缺乏等方面的不足。因此,综合考虑多种影响因素,建立具有普遍适用价值的估算模型,以及如何减少同位素示踪研究中生物地球化学过程对同位素δ值的改造,应成为今后的重点研究领域。

枯水期环渤海16条河流N_2O释放通量研究

研究了枯水期环渤海16条河流N2O溶存浓度及释放通量,分析了河流N2O与氮浓度的响应关系,讨论了河流的N2O释放系数。结果表明,枯水期16条河流TN浓度介于5.53~37.49 mg/L,均超过Ⅴ类水标准。河流N2O处于过饱和状态,其溶存浓度及饱和度变化范围分别为0.02~40.10μmol/L和203%~390 245%。N2O溶存浓度与NH4＋、TN显著正相关,表明河流氮负荷增加会极大促进N2O的产生和释放。研究采用5种常用通量模型对N2O释放通量进行了估算。结果表明,不同模型间通量结果差异很大。BO04方法估算通量最大（均值217.27μg N2O-N/（m2·h））,分别是LM86模型结果的5.5倍、W92a的2.3倍、W92b的2.9倍及RC01方法的1.7倍。W92b通量均值与5种方法的通量均值较为接近。研究对16条河流N2O排放系数的计算结果表明,其整体变化范围介于0.002 9~0.008 0,均值为0.005 8,高于IPCC的建议值0.002 5。因此,文章建议加强河流N2O实测与估算通量的对比研究,以减少在缺乏实测通量时由于模型选择不当造成的通量误差。

铁岭市河流氮素时空分布及源解析

研究了铁岭市22条河流氮素的时空分布特征,并对及其来源进行了解析.结果表明,研究期间总氮、硝态氮、铵态氮浓度的变化范围分别为1.26~18.85、0.53~11.8、0.3~15.7 mg·L^(-1),均值分别为(5.8±1.9)、(2.8±1.74)、(2.0±1.1)mg·L^(-1);硝态氮是氮素的主要赋存形态,占总氮比例为48%.时间尺度上,氮浓度表现出丰水期<平水期<枯水期的变化趋势.空间尺度上,以氨氮为评价指标,22条河流中有8条河流全年水质低于Ⅲ类水质;条子河和小清河污染比较严重,常年处于劣Ⅴ类水.西辽河、小河子河、辽河等河流水质相对较好.铁岭市河流硝酸盐δ15N值和δ18O值分别介于-3.0‰~23.9‰、-11.7‰~57‰.铁岭市河流氮的主要来源为人畜排泄物以及工业和生活废水;一些河流不同水期河流氮的来源有所差异;条子河、碾盘河丰水期河流氮主要来源于化肥和土壤氮,而枯水期主要来源于工业和生活污水.

上覆水中碳氮浓度对黄河沉积物反硝化速率的影响

通过室内培养测定泥水界面N2通量,研究了黄河沉积物的反硝化速率,分析了沉积物反硝化速率与上覆水碳、氮浓度和耗氧速率的响应关系。结果表明,对照处理(CK)平均反硝化速率为14.81±9.43μg N/m2/h。碳、氮添加处理中,N1(4.5 mg N/L)和C1(2.4 mg C/L)沉积物反硝化速率最高,均值分别为21.99±12.45和24.33±14.38μg N/m2/h。理论上,NO3-N和溶解性有机碳添加浓度分别为9.8和4.0mg/L时沉积物反硝化作用最大,且反硝化作用的最佳碳氮比为2.3。不同碳、氮水平上沉积物反硝化速率与耗氧速率的响应关系并不一致。低碳氮水平下反硝化速率与耗氧速率显著正相关;低碳、高氮水平下反硝化速率与耗氧速率不相关;而高碳、低氮水平下反硝化速率则与耗氧速率显著负相关。