基于蒙特卡洛模拟的兰州银滩湿地公园沉积物重金属污染特征及风险评价

为探究兰州市市区湿地沉积物重金属污染状况及潜在生态风险和健康风险,以兰州银滩湿地公园为研究区,采集并分析了40个表层沉积物样品重金属As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn的含量.采用蒙特卡洛模拟与地累积指数(Igeo)、富集因子(EF)、综合生态风险指数(NIRI)和人体健康风险评价模型相耦合的方法分别对沉积物重金属污染特征、综合生态风险和人体健康风险进行定量评估.结果表明,沉积物重金属平均含量除Cd、Pb和Hg之外,其他元素含量均值均低于甘肃省土壤背景值,地累积指数和富集因子显示,沉积物以Cd污染为主,Pb和Hg次之,其余5种重金属均为无污染;综合生态风险指数表明,研究区沉积物的主要生态危害元素是Cd,且Cd对综合生态危害指数的贡献值达到了93.60%,其余元素均为低风险;健康风险评估结果显示,研究区沉积物重金属对不同人群均存在非致癌与致癌健康风险,其中对成人男性、成人女性和儿童构成非致癌风险的概率分别为:16.1%、18.3%和6.0%,Cd和Cr为主要的非致癌风险污染物;对成人男性、成人女性和儿童造成致癌暴露风险的概率分别为:8.0%、13.2%和98.1%,As和Cr为主要的致癌风险污染物.

湿地生态修复及景观优化策略研究——以兰州银滩湿地公园为例

湿地是城市的肾脏,对城市气候的调节,物种多样性的维持,生态环境的稳定起到关键作用。基于景观生态学和景观恢复学理论,选取兰州银滩湿地作为研究对象,进行生态修复和景观优化设计。通过修复原生植物群落、利用工程辅助技术、实施湿地景观可持续性发展等构建湿地公园生态修复的基本框架。从湿地的综合功能出发,建立湿地微地形,恢复水体的生态基底,加强湿地生境植物群落构建,打造湿地独特的多样性景观,以期为黄河湿地生态景观修复提供参考。

兰州市银滩湿地小生境沉积物中硅藻的属种分布及特征

通过采集兰州市银滩湿地秋(10月)、冬(12月)两季不同水环境中的表面沉积物,分析鉴定硅藻属种的分布和组合特征。结果表明硅藻优势种随采样点和采样时间发生变化。10月份以Gyrosigma scalproides、Cymatopleura solea var.regula、Navicula viridula var.rostellata、N.simplex、N.exigua、Nitzschia palea、N.angustata var.acuta、Cymbella affinis为相对优势种。12月份以Gyrosigma Parkerii、G.acuminatum、Navicula veneta、N.viridula var.rostellata、Nitzschia angustata var.acuta、N.palea、Cocconeis placentula为相对优势种。银滩湿地在秋季和冬季以指示淡水环境硅藻为主,底栖种和附着型种为特征。出现了一些指示中营养的有机污染种,表明了水质的营养化程度升高。有机质含量、pH、Cl-和P是中营养有机污染种主要的影响因素,表明银滩湿地的富营养化趋势较为明显。

兰州银滩湿地5种植物对重金属吸附能力的分析

利用原子吸收分光光度法测定兰州银滩湿地5种植物及其生长土壤(表层)中Cu、Pb、Zn的含量,结果表明,采样区域表层土壤存在轻度Cu、Zn、Pb污染,其中Cu、Pb的来源或污染途径可能相同,且Cu、Zn、Pb的生物可利用性较低,TCLP生态风险评价显示均小于国际标准值;采样区域表层土壤Cu、Zn、Pb总量与TCLP提取量之间呈极显著相关性;就实验所选5种植物,该湿地在今后建设中可优先选择金叶女贞、芦苇和红豆草为绿化用草;铺地柏中Cu-Zn,黄刺玫中Cu-Zn,芦苇中Cu-Pb均有较高的相关性,说明对应两种重金属在相应植物中的富集过程可能有协同作用;而铺地柏中Cu-Pb、Zn-Pb,红豆草中Zn-Pb之间存在一定的负相关性,提示在植物富集过程中可能有拮抗作用。

基于水量平衡法的黄河兰州银滩湿地生态需水分析

以黄河兰州银滩湿地为研究对象,运用水量平衡法对其生态需水量进行计算并根据权重制定补水方案,以湿地植物栖息地需水量对其检验,并对不同生态目标条件下湿地生态需水量进行分析.结果表明:维持芦苇沼泽面积防止其生态特性减退这一低目标的生态需水量为5.12×105 m3,保证沼泽面积、质量,保证动植物栖息地价植以及防治水面的减退和消失这一高目标的生态需水量为6.08×105 m3,这与湿地植物栖息地需水量计算结果相一致,湿地动态补水分为4级,1级7、8、9月份,2级4、5、6月份,3级3、10月份,4级1、2、11、12月份.

兰州银滩湿地沉积物有机质源解析及色素对环境的指示

分析了兰州银滩湿地沉积物中有机质饱和烃组分及色素,有机质来源,以及人类活动对湿地的影响、演化等.结果表明:饱和烃正构烷烃主要以双峰、前峰、后峰型为主,有机质主要来源于藻类、陆生植物和挺水植物,沉水植物和浮游植物有较小的贡献.湿地水体的营养化现象逐步加强,但水体中藻类的数量相对较低,主要为外源污水的毒性导致水质恶化.

兰州市银滩湿地有机污染物组成特征及源解析

通过对兰州市银滩湿地内23个不同水环境沉积物样品采集,对其中可溶有机质进行抽提并进行色-质谱分析。检测结果表明,湿地水体中含有大量软脂酸(Palmitic acid)、邻苯二甲酸二异辛酯(DIOP)、异十八烷酸(isooctadecanoic acid)、正十八烷醇(1-octadecanol)、胆甾-22-烯-21-醇,3,5-脱氢-6-甲基氧,新戊酸(Cholest-22-ene-21-ol,3,5-dehydro-6-methoxy-,pivalate)等有机化合物,以及少量饱和烃类化合物。分析结果表明,湿地内有机质主要是人类生活的餐厨垃圾、塑料制品、制药、油脂等来源。这些有机质不仅影响了湿地水质,而且邻苯二甲酸二异辛脂(DIOP)有机物对环境的危害较大。大量排放的油脂类化合物以及湿地内陆生植物、水生植物等造成了水体内微生物繁盛,造成了水体污染。

生物指数法综合评价城市湿地水质状况

以兰州市银滩湿地公园表层沉积物作为样本,进行了硅藻种群鉴定。分别利用硅藻种群特征及统计结果对湿地公园水质状况进行了分析。结果表明,两种分析方法有较好的对应关系。且湿地内部分水域水体有机质含量较高,富营养化现象明显。同时,水体中少量的油脂、酚类污染物的存在,指示了工矿企业、生活等对黄河有较明显的污染。