流域治理过程对长江中游一级支流黄柏河大型底栖动物功能摄食类群及水环境的影响

黄柏河流域治理工程于2021年春季开工,本文选取2021年和2022年的春、夏、秋共6个季度调查了黄柏河大型底栖动物及其水环境因子,分析了大型底栖动物功能摄食类群的时空分布变化.结果表明:同2021年相比,2022年黄柏河干流、东支、西支的大型底栖动物相对丰度分别减少了31.6%、5.25%、13.7%.两年间以大型底栖动物为评价指标评价黄柏河健康情况均为中度-重度污染,层次聚类及非度量多维标度排序分析显示黄柏河干流及东西支相似度最低为54.7%.由生物量与丰度曲线得到的分离系数W显示,黄柏河大型底栖动物受到中等程度环境胁迫.水环境因子除氮含量超标外,其余指标大部分符合Ⅰ~Ⅲ类水标准.对大型底栖动物摄食类群造成显著影响的环境因子春季为酸碱度(pH)(2021年)及电导率(Cond)(2022年),夏季为硝酸盐氮(NO3-N)、溶解氧(DO)(2021年)和硝酸盐氮(NO_(3-)-N)、电导率(Cond)(2022年),秋季为溶解性总磷(DTP)、电导率(Cond)(2021年)和氨氮(NH_(4)^(+)-N)(2022年).治理引起的河床变化导致环境因子改变,这一变化降低了河流适应复杂环境变化的能力,并导致刮食者数量发生改变.

宜昌市东山运河微塑料污染评估及年排放量估算

微塑料作为一种新兴的污染物受到世界的广泛关注.城市是微塑料污染产生的重点区域,而城市水体则是微塑料向其他淡水环境传输的重要载体.以宜昌市城区东山运河为研究对象,于2022年7月和10月分别通过现场采样、显微镜观察和傅里叶红外光谱测定等方法,鉴定和分析了东山运河水体中微塑料的赋存特征和潜在污染来源,并依据风险指数(H)、污染负荷指数(PLI)模型和比例流量法定量评估了水体中微塑料的生态风险和年排放量.结果表明,东山运河表层水中微塑料的平均丰度为(7 295±1 051) n·m^(-3)(7月)和(5 145±762.6) n·m^(-3)(10月);其中,纤维状(27.63%~63.23%)、尺寸<0.5 mm(75.68%~96.2%)和彩色(22.73%~61.83%)的微塑料占据主导地位,材质以PE(30.1%)和PET(26.33%)为主;两种模型的评估结果显示,东山运河生态风险指数属于Ⅲ类,总体污染负荷属于Ⅰ类,部分点位污染负荷达Ⅱ类;通过估算得出东山运河每年向长江输送微塑料约3.37 t.总体而言,宜昌市东山运河微塑料污染程度属于中等,其污染来源可能是洗衣废水、个人护理产品和塑料废弃物等.

玛瑙河多环境介质和铜锈环棱螺体内微塑料的赋存特征

微塑料污染对水生态系统及人类健康危害大,为探究微塑料在不同环境介质中的赋存特征,选择长江一级支流玛瑙河为研究区域,通过现场采样、显微镜观察和傅里叶红外光谱测定等,对玛瑙河表层水体、沉积物、河岸带土壤和底栖动物铜锈环棱螺中微塑料的丰度、粒径、形状、颜色和组成类型进行了分析.结果表明,玛瑙河表层水体的微塑料平均丰度为(5.9±0.26)n·L^(-1);上层沉积物中微塑料丰度(以干重计)为(1.35±0.1)n·g^(-1),下层沉积物中微塑料丰度(以干重计)为(0.93±0.12)n·g^(-1);近河岸带土壤中微塑料丰度(以干重计)为(0.68±0.16)n·g^(-1),远河岸带土壤中微塑料丰度(以干重计)为(0.69±0.14)n·g^(-1);铜锈环棱螺体内微塑料丰度为(2.06±0.25)n·g^(-1).分析发现,上层沉积物和下层沉积物中微塑料丰度呈正相关;铜锈环棱螺体内微塑料丰度分别与上、下层沉积物中微塑料丰度呈正相关;近、远河岸带土壤中微塑料丰度具有相关性.各环境介质和铜锈环棱螺体内微塑料粒径大多<0.1mm,主要形态为纤维状和碎片状,颜色以蓝色和黑色为主,成分主要是聚丙烯(PP)和聚乙烯(PE).研究发现,河岸带土壤中微塑料主要来源于农用塑料薄膜的破碎和分解.通过多环境介质调查和铜锈环棱螺体内微塑料的分析,探明了大型底栖动物体内微塑料的累积效应,可为全面了解微塑料潜在生态风险提供依据.

长江支流玛瑙河氮形态与大型底栖动物功能摄食类群分布关系研究

为探索环境因子对大型底栖动物物种及功能摄食类群分布的影响,采用野外采样、时空差异分析及数理统计方法,探讨了长江一级支流玛瑙河干流表层水体、沉积物以及河岸带土壤中氮形态时空分布与大型底栖动物物种及功能摄食类群分布的关系.结果表明:不同季节对大型底栖动物功能摄食类群分布的具有主要影响的氮形态不同,春季表层水体的硝态氮、沉积物的强碱可浸取态氮与离子交换态氮以及河岸带土壤的可转化态氮(TTN)是影响大型底栖动物群落分布的主要影响因子;夏季表层水体的水温、沉积物的强氧化剂可浸取态氮以及河岸带土壤的TTN是主要影响因子,春季河流物种丰富度显著大于夏季;不同河段的河流氮形态对大型底栖动物群落分布的影响存在差异,自然河道水体及沉积物含氮量与大型底栖动物物种丰富度具有显著正效应,随着岸线人类活动强度的增加,河流氮形态含量及大型底栖动物物种丰富度均呈现某种程度的下降趋势.时空分布差异说明河流水环境中TTN分布水平对大型底栖动物的生存水平及生物多样性指数具有显著负效应,不同来源的氮素过量输入破坏了原有河流营养物质稳态,因此控制内源氮释放及河岸带外源氮输入是预防玛瑙河干流富营养化、保护水生生物多样性的有效途径.