天鹅湖沉积物中营养盐和重金属的分布特征

在荣成天鹅湖选取20个代表性样点,研究了表层沉积物中总氮、总磷、有机质和重金属的水平及分布状况,并对沉积物的环境质量进行了评价。结果表明,沉积物中总氮、总磷和有机质含量主要变化在0.6-1.2 g/kg,0.2-0.4 g/kg,5.0-20.0 g/kg之间,分别平均为0.85,0.35,19.89 g/kg;三生源要素的空间分布规律类似,其中有机质的变异程度较大。重金属Cd、Cr、Ni、Cu、Zn、Pb的平均含量分别为0.37,50.09,16.02,16.48,53.02,22.17 mg/kg,其中Cd、Cu、Zn的分布趋势类似,Cr和Ni相差不大。天鹅湖沉积物中营养盐和重金属的空间分布很不均衡,污染物质的累积与该区域的污染状况及沉积物粒度关系密切,北部人为活动频繁区和颗粒较细区含量较高,东近岸区及南部较低。与其它湖泊相比,天鹅湖沉积物中总磷和重金属的总体水平较低,Cr和Pb元素有所污染。据加拿大制定的沉积物评价标准,目前天鹅湖沉积物中污染物质不会产生大的生态毒性效应。

荣成天鹅湖沉积物中重金属的分布特征研究

通过对表层沉积物中重金属及粒度的分析,研究了荣成天鹅湖重金属的含量水平及分布特征,并对沉积物的环境质量进行了初步评价。结果表明,天鹅湖重金属的总体水平较低,Cd、Cr、Pb、Cu、Zn的平均含量均低于国家海洋沉积物I类质量标准,其中Cr和Pb存在轻度污染。Cd、Cr、Ni、Pb、Cu、Zn的含量范围分别为0～0.84、1.75～116.11、1.50～29.06、17.36～27.25、2.00～34.98mg.kg-1和11.48～92.61mg.kg-1,平均含量排序为Zn>Cr>Pb>Cu、Ni>Cd。天鹅湖重金属的富集状况与沉积物的粒度以及人类活动密切相关,大部分元素的高值区出现在颗粒较细的湖中央以及污染严重的西北部,东南部含量较低。相关分析表明,各重金属之间的相关性较好,其中Cd、Cu、Mn、Zn、Fe间呈高度的正相关,空间分布规律相似;重金属与有机质、粘粒含量呈极显著正相关,而与砂粒呈极显著负相关。根据加拿大制定的沉积物评价标准,天鹅湖沉积物中Cr具有较大的生态危害性。

荣成天鹅湖湿地沉积物对磷的吸附特征及影响因子分析

在荣成天鹅湖湿地的典型区域选取代表性样点,研究表层沉积物对水体中磷的吸附特征,并分析了环境因子、沉积物组成对磷吸附的影响。结果表明,当上覆水中磷浓度低于0.40 mg/L时,沉积物对磷的吸附量很低或呈负吸附状态;在高磷浓度条件下,等温吸附曲线可用改进的Langmuir模型来很好地拟合。本研究条件下湿地沉积物对磷的吸附容量（Qmax）变幅为181.8-1000.0 mg/kg,临界磷平衡浓度（EPC0）变化在0.043-0.479 mg/L之间。沉积物对磷的最大吸附量与其本身的理化性质关系密切,主要影响因素为粘粒含量和粘土矿物种类,氧化铁铝和有机质含量起次要作用。环境因子对磷吸附的影响作用明显,各因子的影响顺序为：扰动〉温度、盐度〉pH。不同区域相比,湿地北部沉积物的吸附能力远高于南部砂质土,且后者的吸附特性更易受到环境因子的影响。

天鹅湖沉积物对磷的吸附动力学及等温吸附特征

以荣成天鹅湖这一天然泻湖为研究对象，研究了6个样点沉积物对磷的吸附动力学曲线和等温吸附方程，并分析了沉积物理化性质与磷吸附参数间的关系。结果表明，天鹅湖不同区域沉积物对磷的吸附动力学均符合二级动力学方程，吸附反应主要在前10h内完成，且0-2h内反应迅速。根据Langmuir模型，6个样点沉积物对磷的理论吸附容量（Qmax）的范围为294．12-1111．11mg／kg，其中湖区北部和中部沉积物的吸附能力高于南部。沉积物对水体中磷的吸附解吸平衡浓度（EPCo）的变幅为0．002-0．033mg／L，其与沉积物本底吸附态磷（NAP）呈较弱的正相关关系。本研究条件下，大部分样点的EPCo小于上覆水中磷的浓度，其中湖区西北部和东南部沉积物中磷具有向上覆水体释放的趋势。沉积物的NAP与总氮、有机质、活性铝和黏粒间均呈显著正相关，Qmax与铁铝结合态磷、有机质、活性铝和粉粒间呈显著的正相关关系。活性铝、有机质和粒度是影响沉积物磷吸附的主要因素。

刚毛藻分解对荣成天鹅湖沉积物磷释放的影响

在荣成天鹅湖刚毛藻暴发和非暴发区域分别采集沉积物进行室内加藻模拟试验,定期监测上覆水的溶解氧（DO）、pH、化学需氧量（COD）和可溶性磷（SRP）等指标的变化,并分析了刚毛藻分解对沉积物磷释放的影响。结果表明,避光培养过程中,刚毛藻分解使上覆水体的DO含量大幅降低,形成厌氧环境（0~0.14 mg.L-1）;COD含量则明显增加,各处理最大值变化在0.59~6.93 mg.L-1之间。刚毛藻分解可明显促进沉积物中磷的释放,培养期间上覆水SRP的含量大幅上升,变幅为0.01~1.51 mg.L-1;暴发区沉积物＋10 g藻和沉积物＋30 g藻处理的最大释磷量分别为沉积物处理的2.06倍和1.91倍。不同湖区沉积物磷的释放能力存在较大差异,暴发区沉积物的释磷量明显高于非暴发区,沉积物释放是前者上覆水磷含量增加的主要来源,而在非暴发区藻类分解释放的磷高于沉积物中释放的磷。

荣成天鹅湖沉积物磷的赋存形态和时空分布特征

采集了荣成天鹅湖表层和柱状沉积物,研究了沉积物中磷的赋存形态、空间及垂向变化特征,并对沉积物的理化性质与磷形态间的关系进行了初步分析。结果表明,天鹅湖表层沉积物中总磷水平不高,变化在79.15～565.12mg/kg之间。不同区域沉积物中总磷和各形态磷的含量差异较大,从西北至东南呈高-低-高-最低的变化趋势,外源污染和沉积物颗粒组成是影响其分布的主要因子。垂向分布上,总磷和各形态磷的含量均表现为自表层向下递减,8-10cm深度含量最低。相关性分析表明,总磷与各形态磷之间均呈较好的正相关关系,其中与无机磷的相关性最好,无机磷是总磷的主要赋存形态,占总磷含量的42.24%～82.04%;钙结合态磷是无机磷的优势组分,其含量远高于铁铝结合态磷;铁铝结合态磷在表层有明显的富集,与近几十年来入湖污染的增加有关。在天鹅湖湖水碱性条件下,湖区西北部及西端沉积物具有较大的释磷潜力。

山东荣成湾月湖口门落潮干道的推移质输运

改进了Gao等 ( 1 994)方法 ,并用以计算潮汐汊道口门落潮干道的垂线平均流速。利用月湖潮汐汊道系统冬、夏季各一个月的潮位资料 ,计算落潮干道的潮流流速和推移质输运率。结果表明 ,流速的计算值和实测值呈良好的相关性 。

荣成天鹅湖越冬大天鹅粪便的重金属水平

为对大天鹅（Cygnus cygnus）保护及湖区管理提供基础数据,作者于2011年11月~2012年3月研究了山东荣成天鹅湖越冬大天鹅食物来源及其粪便的重金属水平。结果表明：所选择的食物来源中, Zn、As和Cr在硬毛藻（Chaetomorpha linum）中含量最高, Cd在大叶藻（Zostera marina L.）叶片中含量最高, Pb在大叶藻根茎中含量最高, Cu在石莼（Ulva pertusa）中含量最高, Hg在小麦（Triticum aestivum）中含量最高；水生植物来源的粪便中 Cd 含量极显著高于陆地植物来源的粪便,陆地植物来源的粪便中Cr, Pb和Hg含量显著高于水生植物来源的粪便；摄食小麦苗可能造成大天鹅对Cd和Hg的积累。

我国重要分布地大天鹅越冬种群动态调查

对我国大天鹅Cygnus cygnus重要的停歇地和越冬地的种群数量及其分布进行了调查,调查地点分别位于青海湖、山西平陆黄河湿地、山东荣成天鹅湖及陕西榆林。结果表明,青海湖的越冬大天鹅数量最多,每年越冬期都有2000只以上的大天鹅越冬;山西平陆黄河湿地越冬数量1806只,山东荣成越冬数量1511只,陕西榆林停歇地记录到大天鹅5006只。调查过程中发现,山西平陆黄河湿地、山东荣成天鹅湖、陕西榆林无定河湿地的栖息环境均遭到一定程度的破坏,如无定河上游建坝、山西平陆围垦、山东荣成渔船作业等等,建议有关部门给予高度重视。

山东荣成天鹅湖沙坝水下岸坡地貌冲淤演变分析

山东荣成天鹅湖是一个典型的潟湖-沙坝系统。自20世纪80年代以来,因受人类活动的影响,天鹅湖环境系统发生了改变,沙坝侵蚀后退严重。研究水下岸坡的冲淤对于认识潟湖-沙坝系统演变,以及保护天鹅湖环境具有重要意义。本文以天鹅湖东侧沙坝水下岸坡为研究区域,基于1960年至2014年的海图资料,采用地理信息技术,获得了天鹅湖东侧近岸海域多年水深数据,进而分析了1960年以来天鹅湖东侧沙坝地区的等深线变化、冲淤变化以及固定剖面的地形变化。结果表明:1960-1980年等深线整体向海推移,而1980-2014年等深线向海推移趋势变缓,1960-2014年潮汐通道口门处0m等深线向岸退缩了126.70m。天鹅湖水下岸坡在1960-1980年整体处于淤积的状态,年淤积率为3.60cm·a;1980-2014年侵蚀面积显著增大,且呈现冲淤相间分布的特点,年淤积率为0.79cm·a。天鹅湖沙坝水下岸坡呈现上陡下缓的形态,且潮汐通道口门北侧比南侧更易受到侵蚀。人类活动改变了天鹅湖的环境状态,导致了天鹅湖水下岸坡的局部侵蚀后退。

荣成天鹅湖越冬前期大天鹅数量分布与行为研究

2015年11-12月,采用样线法和固定点观测法方法,调查了荣成天鹅湖自然保护区大天鹅的数量和分布,通过瞬时扫描法观察和记录大天鹅的日间行为特征。结果表明:在整个越冬前期,大天鹅的数量不断增长,最多达1 086只,主要分布在保护区滩涂、河口以及泻湖中;在越冬前期主要的行为分别是运动,其次是觅食和静息;Person相关性分析表明大天鹅的行为具有互补性;大天鹅具有早晚双高峰的觅食策略;保护区内人为干扰对大天鹅的行为和分布有重要的影响,需继续深入研究。

荣成天鹅湖碳、氮、磷空间分布特征及其来源解析研究

研究荣成天鹅湖湖水与底泥中C、N、P含量的分布特征,结果表明:天鹅湖湖水中总氮、总磷浓度平均值分别为1.53g/L和0.07g/L,其浓度大小分布依次为北部>东部>西南部;底泥中总有机碳、总氮和总磷平均含量分别为1.68%、0.17%、0.05%,并且底泥中总有机碳、总氮含量大小分布趋势依次为东部>西南部>北部,总磷为北部>西南部>东部;当湖水平均N/P>16时,最大值出现在西南部,最小值位于北部,在湖水中生长的植物将受到湖水中磷含量的限制;天鹅湖西南部湖区底泥C/N比为7.38-13.01,说明沉积物有机质主要来源是海草大叶藻,而北部湖区C/N比为3.54-9.75及东部湖区为2.5-12.37,说明沉积物有机质主要源于藻类与浮游植物;天鹅湖已处于富营养化状态,只有有效控制人为污染物的排放,才能促进天鹅湖水生态系统健康发展。

改进BCR提取法对山东荣成天鹅湖金属环境赋存研究

采用改进的BCR提取法,分析2009年11月采集的山东荣成天鹅湖表层沉积物中Cu、Pb、Zn、Cr的环境赋存(酸可溶态、可还原态、可氧化态及残渣态);以污染系数法(CF)和次生相原生相分布比值法(RSP)对金属外源输入影响以及潜在的生物危害进行了分析。结果表明:Cu以可还原态和残渣态为主,各站位的潜在生物危害有差异;Pb的醋酸可提取态与可还原态达60.8%,生物可利用性强,具有较高的潜在生态危害;Zn和Cr主要以稳定的残渣态(分别为64.3%和57.1%)形式存在,同时受外源输入的影响也较轻微(CF<1),因而不具有环境危害。