武汉龙阳湖、墨水湖沉积物重金属生态风险评价

为探明城市湖泊湿地的生态环境现状,采用数理统计、地累积指数和潜在生态风险指数等方法,对武汉市龙阳湖、墨水湖表层沉积物中的氮、磷和重金属的富集程度、空间分布及生态风险进行了评价.结果显示,来自龙阳湖的表层沉积物中TN浓度为265.03~729.68mg/kg、TP浓度为888.64~1694.86mg/kg;来自墨水湖的表层沉积物TN浓度为306.14~857.27mg/kg、TP浓度为671.48~2674.39mg/kg.总的来说,墨水湖沉积物受污染程度比龙阳湖较高.与国内典型城市湖泊相比,本研究的两个湖泊中TN含量较低,TP含量较高.重金属元素As、Cd、Cr、Cu、Pb和Zn在龙阳湖中分别为14.27,0.58,59.20,55.61,33.20,176.94mg/kg,在墨水湖中分别为19.26,0.62,85.53,53.67,41.69,266.64mg/kg.除Cr外,沉积物中其它重金属平均含量均高于武汉市土壤背景值,且龙阳湖、墨水湖Cd含量分别是背景值的4.83和5.17倍.与20年前相比,除Cd以外,墨水湖沉积物重金属含量均有减少,表明淤泥清理对改善湖泊沉积物环境有一定效果,但未从根本上消除污染问题.重金属地累积指数显示,两湖泊中Cd含量均处于偏中度至中度污染状态;Cu、Pb、Zn、As总体上处于轻度污染状态;Cr处于清洁状态.潜在生态风险指数显示,两湖泊Cd含量均处于中度至重度潜在生态风险水平,综合潜在生态风险为低风险至中风险.研究区湖泊中的重金属污染物来源可能为早期工业排放、渔业养殖、动物粪便及人类生活污水的排放等综合因素所致.

重污染湖泊生态修复探讨——以武汉市墨水湖修复实验为例

目前城市湖泊普遍存在富营养化问题,且其中很多污染严重,治理时往往由于沉水植物无法存活而导致修复失败,成为治理的难点。结合已有研究、工程实践、室内底泥氧化和墨水湖原位修复实验,探讨重污染湖泊生态修复的问题。结果显示,对水生态修复而言,氧化剂对底泥的氧化一般局限于表层1 cm内,使用时应考虑应用时间和目的;通过提升透明度等进行的墨水湖原位修复实验,实现了苦草扩繁和水质提升;在较重污染湖泊底质条件下(w(TN)≤3 000 mg/kg,w(TP)≤1 000 mg/kg)可较好的实现水生态系统的建立和维持,清淤时应充分考虑沉水植物对底泥营养条件的适应和需求;对于重污染湖泊生态修复,在保持透明度的基础上,还应加强综合控制,以保证沉水植物成活,可为重污染湖泊的生态修复提供借鉴和参考。

武汉市墨水湖沉积物重金属污染特征与防治对策

武汉市墨水湖重金属污染严重,其污染特征在我国城市湖泊中具代表性。在对墨水湖不同湖区沉积物中重金属污染物空间分布特征进行分析的基础上,应用地积累指数法探讨不同重金属元素含量随深度变化的规律和原因,并对墨水湖沉积物中重金属的污染程度进行评价表明:墨水湖沉积物中重金属元素锌和汞污染最为严重,污染程度由高到低依次为:Zn>Hg>Cu>C r>Pb>A s;从整个湖区来看,分布有排污口的周边湖区污染严重,湖心污染程度较低;沉积物中主要重金属元素含量随深度增加而降低,其变化规律主要受污染状况的影响,沉积物颗粒粒径的变化和早期成岩作用的影响不大。为了改善墨水湖水质条件和重金属污染严重的现状,必须在截污、疏浚和引水工程等基本治理措施保护下,重建和恢复沉水植物系统,才能从根本上改善湖泊水质。

墨水湖上覆水与沉积物间隙水中重金属的分布特征

武汉市墨水湖重金属污染严重,在我国内陆城市受污染湖泊中具代表性。应用ICP-MS对墨水湖上覆水和沉积物间隙水中的主要重金属元素进行了定量测试,并分析了其空间分布特征和变化规律。在此基础上,结合微量重金属界面扩散通量的计算,定量评估了其对上覆湖水水质的影响,以期为浅水湖泊的重金属污染防治提供科学依据。研究结果表明,墨水湖沉积物间隙水中重金属的浓度由高到低依次为:Mn>Fe>Zn>Cu>Cr>Pb;上覆水和沉积物间隙水中微量重金属浓度剖面均表现出明显相似的峰形分布特征,指示了湖泊沉积物中普遍存在微量重金属的沉积后再迁移现象;Fe和Mn在间隙水中的浓度远大于它们在上覆水中的浓度,其剖面分布特征主要是参与氧化还原反应的结果,Cu、Cr、Pb和Zn等的浓度也因受氧化还原过程及矿物平衡作用的影响而波动;微量重金属元素按照浓度梯度经孔隙水从沉积物向上覆水中扩散,并最终影响上覆水。

墨水湖N/P水质模型研究

武汉墨水湖30多年来因湖周大量城市污水的排入,造成湖泊严重富营养化,急需综合规划治理,因此需研究墨水湖水体污染变化规律,开展水质模型的研究。针对墨水湖水文、水质、地貌状况,把整个湖区划分五块（子湖区）,建立分散结构N/P水质模型,提出了一套可行的模型参数识别方法,并作了模拟检验,精度令人满意。在分析中运用系统论方法,并应用计算机现编程序操作。

湖泊三维风生流隐式差分模型的研究

建立了湖泊三维风生流的隐格式差分模型，通过对该模型计算稳定性的分析发现，它的时间步长的取值具有较大的灵活性．该模型波用于武汉市墨水湖的民生流模拟，实例计算表明该模型计算结果合理，能较好地反映湖泊风生流的流态特征．

墨水湖底泥重金属污染现状与评价研究

对武汉墨水湖底泥进行取样监测,参照国内有关标准,建立底泥污染评价标准。评价结果表明,武汉墨水湖底泥重金属中Pb、Zn的污染较普遍,且多为2种以上的复合污染,只有没有排污口的南岸底泥中Cu处于警戒等级,污染危害顺序为Zn>Pb>Cu。重金属综合污染指数为1.74,达Ⅲ级,已受轻度污染。墨水湖底泥不宜未经处理用作农用污泥。

墨水湖底泥重金属污染特征分析

为了了解武汉市墨水湖底泥中重金属的污染特征,在湖区选取8个点采集柱状样,测定其重金属含量。结果表明:墨水湖底泥中Pb的含量为40.8—168.1 mg/kg,Cu的含量为48.2—186.5 mg/kg,Zn的含量为255—615 mg/kg;Pb、Cu、Zn的含量分别在40 cm处、30 cm处和20 cm处达到最大值。分析表明底泥中Pb、Cu、Zn的含量具有以下特征:枯水期略高于丰水期,有排污口地带的含量高于没有排污口的地带,未截污地带的含量高于已截污地带。因此,应尽快截污墨水湖现有排污口并清淤,清淤深度宜大于40 cm。

墨水湖地区复合氧化塘藻类及其季相、年际演变

本文报道了1988年3月至1989年12月对武汉市墨水湖地区复合氧化塘中藻类种类鉴定、藻类总细胞数、叶绿素及有关指标的研究结果。研究表明,氧化塘藻类种类、种群结构、叶绿素及其季相变化和从1塘到5塘的空间变化与其他富营养化水体和氧化塘的藻类学研究结果基本相似,但也显示了重要差别。

墨水湖湖滨带水生植物重金属富集能力研究

以武汉市墨水湖湖滨带为研究区,采用测试分析及SPSS等方法,研究了水葫芦、红蓼、香附子、葎草、浮萍、鸢尾6种水生植物对Hg、Cd、Cr、Pb和Cu等重金属元素的积累和吸收能力。结果表明:水生植物红蓼、香附子、葎草、浮萍、鸢尾对重金属Cd元素具有较好的富集能力,单项重金属富集系数分别为2.95、5.54、4.69、5.76、4.87,在构建墨水湖湖滨带生态屏障植物配置时可选择使用;浮萍、水葫芦对重金属Cu、Hg等元素则表现出较强的综合富集能力,对重金属复合污染水体修复具有较大潜力。

武汉市墨水湖疏浚泥浆脱水固结一体化研究

为了从定量上研究脱水固结一体化的方法在湖底淤泥疏浚中的应用状况,结合武汉新区湖渠整治项目的墨水湖水体修复工程,在工程中随机抽检该方法处理后的泥饼组成成分和尾水水质,并长期定点监测清淤前后湖水的水质,通过分析监测的数据可以达到研究目的.研究发现,泥饼和尾水的各项指标均达到国家对城市湖泊泥水环境综合治理的相关规定标准,说明处理后的泥饼的运转处置和尾水的排放都不会对环境产生破坏和污染.并且对比分析清淤前后水质后,发现湖水中的TP、TN和COD浓度下降到工程设计值以下,这也说明了在没有再次污染环境的基础上,该项处理工艺改善了湖泊水质.

墨水湖BOD／DO水质模型研究

针对武汉墨水湖水文、水质、地形，将整个湖泊划分５个子湖区．组建分散结构的ＢＯＤ／ＤＯ模型，提出可行的模型参数识别方法，模拟检验满意．在分析中运用了系统论方法，且利用微机现编程序操作．建立的模型为该湖水质规划、有机物污染的防治以及管理提供了依据．