潮汕海岸带红树林小型底栖动物的群落特征及生态环境质量评价

红树林是海岸带的重要生态屏障,也是气候变化和人类活动的敏感区;底栖动物是对环境变化最直接的响应群体。基于2021年4月在潮汕海岸带红树林分布区7个站位的现场观测和样品采集,对沉积物环境、小型底栖动物的群落特征、空间分布及生态环境质量进行了分析。研究区共发现15个小型底栖动物类群,自由生活海洋线虫占丰度上的绝对优势(90.32%);多毛类在生物量上居首(58.44%)。小型底栖动物平均丰度较其他红树林略高,其丰度分布和海洋线虫丰度,叶绿素a、脱镁叶绿酸、有机碳和重金属(Cd、Zn、Cu、Cr和Hg)含量具有相似的空间格局:中部区域莲阳河北岸最高,向南向北均降低。不同斑块间的动物群落相似性较高(70%),解释其群落结构差异分布的最佳环境因子是重金属Pb。海洋线虫与桡足类的丰度比(N/C)、潜在生态风险指数和沉积物质量分级结果均表明研究区环境质量整体较差。

潮汕海岸带河-海交互区沉积环境及小型底栖动物群落结构研究

河口三角洲是人类活动最为剧烈的区域,陆海作用复杂,生态环境脆弱。2021年6月以潮汕韩江三角洲河口群为研究区,开展了河-海交互区沉积环境和小型底栖动物群落综合研究。结果表明,研究区沉积物以黏土质粉砂为主,中值粒径为6.66~1301.34μm;盐度为15.91~35.11,具有典型的河-海交互区特征;有机碳(TOC)、叶绿素a(chl a)、脱镁叶绿酸含量(Phaeo)均呈现由陆向海减少趋势。重金属Cu和Zn、Phaeo、透明度和砂含量是造成沉积环境差异的主要因素。共鉴定出13个小型底栖动物主要类群,其中自由生活海洋线虫在丰度和生物量上均为最优势类群(90%和38%),桡足类和多毛类居次。小型底栖动物的平均丰度和生物量(干重)分别为(295±195)inds./10 cm^(2)和(277.8±202.8)μg/10 cm^(2),整体上从陆向海呈增加趋势,在不同河口断面间差异显著。盐度和河口也是控制小型底栖动物群落空间分布的主要因素,真盐区(盐度>30)的群落相似性较高。小型底栖动物丰度、生物量和物种数与Phaeo和重金属(Cu、Zn、Pb、Cd)呈负相关关系;解释小型底栖动物群落结构差异的最佳环境组合是盐度和重金属Cd含量。基于重金属、有机污染指数及海洋线虫与桡足类比值三种环境评价方法,其结果均显示污染较严重的区域位于河口入海口门处。研究结果可为海岸带资源保护、生态监测以及基于生态系统实施综合管理提供基础数据支撑。

流域水文模型在面源污染模拟与管控中的应用研究进展

面源污染是影响流域水环境和水安全的重要污染来源,对其进行有效防控需要对其负荷以及防控措施效果进行科学高效精准的预测。流域水文模型(Hydrological Simulation Program-FORTRAN,HSPF)具有突出的综合性和灵活性,是面源污染模型的典范。近年来,HSPF模型应用于我国流域面源污染相关的研究和实践有了飞速发展,但同样也面临着模型机理和参数本地化、模型构建精细化、模型结构不确定性较大等方面的挑战。围绕该模型在面源污染模拟与管控中的研究进展,对其在变化环境下的模拟方法和成果,以及应对参数识别、不确定性分析、措施效果评估和总量控制的思路和方法等方面进行了总结,并分析了现代化环境模拟形势下HSPF模型的延伸发展。结合模型相关研究的总结,强调了面向我国流域特色的本地化模型改进、服务河长制精细监管的大尺度精细化模拟、以及模型与大数据统计及人工智能耦合的互馈集合模拟等后续研究是需要重点关注的发展动向。

多水塘系统水文连通及其对磷输移影响研究进展

多水塘系统是农业流域常见的小型水利工程,空间交错的沟塘结构导致其水文连通过程复杂多变,对流域营养盐截源控污影响显著。为强化多水塘系统水文连通对磷输移影响的认知,以多水塘系统及其水文连通的定义内涵为切入点,归纳了多水塘水文连通性评估方法;基于景观格局、水文过程和生物地球化学过程聚焦多水塘系统对磷输移的调控作用;阐明了水文连通变化通过驱动干湿交替对磷输移环境以及通过调节水分滞留时间对磷输移通量的影响。指出多水塘系统水文连通变化的驱动机制、沟塘滞留效率的尺度扩展、定量模拟和优化调控是未来多水塘系统环境效应研究的重要方向,以期为保障多水塘水质改善功能提供理论依据。

太湖流域河网4种典型抗生素的时空分布和风险评价

分析了太湖流域人口密度大且养殖业发达的宜溧-洮滆水系水相和沉积相中典型抗生素磺胺甲恶唑(Sulfamethoxazole,SMX)、氧氟沙星(Ofloxacin,OFL)、罗红霉素(Roxithromycin,ROM)和土霉素(Oxytetracycline,OTC)的时空分布特征,并应用商值法进行了健康风险(Health Quotients,HQs)和生态风险(Risk Quotients,RQs)评价.结果表明,宜溧-洮滆水系中OTC、ROM、OFL、SMX在水相的检出率分别为96.5%、57.0%、60.5%和4.5%,沉积相中的检出率分别为96.5%、95.5%、90.0%和44.5%;水相检出浓度最高的抗生素为OTC,最高浓度为17.85 ng·L^(-1);沉积相检出浓度最高的抗生素为SMX,浓度为46.74 ng·g^(-1);相比于其他3种抗生素,流域水相和沉积相中OTC的检出率和检出浓度均较高.宜溧-洮滆水系主要包括南河和长江客水区,丰水期南河水系抗生素的检出水平高于长江客水区.沉积相中抗生素浓度沿水流方向逐渐降低,入湖河口所有点位由于沉积物堆积作用均呈现抗生素富集现象.渔业养殖中抗生素的大量施用是导致该水系抗生素时空分布差异的主要原因.健康风险评价结果表明,4种抗生素均属于可接受风险(HQs<0.01).生态风险评价结果表明,4种抗生素均呈现低风险(RQs<0.1),其中,生态风险最高的抗生素是OTC,其值为0.086.为有效管控太湖流域抗生素生态风险,应加强对南河水系水产养殖业监管;入湖河口的抗生素富集现象也应引起重视.

城市不同材料屋面径流的污染负荷特性

分析不同材料屋面径流污染负荷特性,对于提高城市面源污染负荷估算精度和确定初期径流截流比具有重要意义.以扬州市为研究区域,通过对小青瓦屋面、水泥瓦屋面和混凝土屋面这3种屋面进行降雨径流监测,比较不同材料屋面径流污染物浓度、冲刷规律以及初期冲刷效应.结果表明暴雨事件中,小青瓦屋面径流中总氮(TN)、总磷(TP)、高锰酸盐指数和总悬浮物(TSS)的事件平均浓度(event mean concentration,EMC)约为水泥瓦屋面的4～9倍;小青瓦屋面径流污染物浓度变化受雨强影响程度大于水泥瓦屋面,其中TP和TSS的浓度变化趋势和雨强变化趋势的Pearson相关系数r分别为0. 853和0. 822;各材料屋面的初期冲刷强度呈水泥瓦屋面>混凝土屋面>小青瓦屋面,分别截流3种屋面初期径流的31. 5%、58. 0%和60. 4%,可以完成削减60. 0%的屋面径流污染负荷量的目标.如果未具体区分瓦屋面材料,用水泥瓦屋面径流污染物的EMC估算古建筑聚集区的屋面污染负荷量,将严重低估暴雨事件中TN、TP、TSS和高锰酸盐指数的实际排放量,表明精细化区分屋面材料对提高城市面源负荷估算精度具有重要意义.

江苏里下河腹部地区湖泊湖荡春季浮游植物群落结构和营养状态

以江苏省里下河腹部地区38个典型湖泊湖荡为研究对象,分析了春季浮游植物群落结构特征及其与环境因子的关系,运用了基于理化指标的综合营养状态指数(TLI)评价方法和基于浮游植物群落结构分析的生物指标(Shannon-Wiener多样性指数H′和Pielou均匀度指数J)评价方法,评价了湖泊湖荡营养状态.结果显示共采集到里下河腹部地区湖泊湖荡浮游植物7门50属89种,主要隶属于绿藻门(Chlorophyta)和硅藻门(Bacillariophyta);浮游植物细胞丰度介于2.3×105~3.7×10^7cells·L^-1,生物量介于0.05~15.02 mg·L^-1,绿藻门与隐藻门(Cryptophyta)在细胞丰度上占优势,隐藻门在生物量上占优势;梅尼小环藻(Cyclotella meneghiniana)、啮蚀隐藻(Cryptomonas erosa)、尖尾蓝隐藻(Chroomonas acuta)、四尾栅藻(Scenedesmus guadricauda)为主要优势种;生物指标评价方法的结果显示湖泊湖荡总体为轻度富营养,与TLI评价方法的结果有较好一致性,表明两类评价方法在里下河腹部地区具有较强内在关联性.