西太湖秋季蓝藻水华过后细胞裂解对溶解性有机碳影响

从2009年7月～2010年3月每月采集西太湖表层水样,分析叶绿素含量﹑蓝藻细胞裂解速率﹑磷酸盐浓度的变化,并通过切向流超滤系统分离得到的高分子量(1kDa～0.5μm)溶解性有机物的碳氮比值和高分子量溶解性有机碳浓度的变化.结果表明,西太湖蓝藻细胞裂解速率在11月达到最大值(0.43d-1),而磷酸盐和高分子量溶解性有机碳浓度分别在12月与9月达到最大值.细胞裂解速率与磷酸盐﹑高分子量溶解性有机碳浓度之间没有相关性,说明水华过后影响磷酸盐浓度﹑高分子量溶解性有机碳的因素很多,蓝藻细胞裂解只是其中重要因素之一.藻类水华的出现可能导致水体中其它磷形态(如有机磷)与磷酸盐之间的迁移转化,而大型浅水湖泊扰动导致的沉积物再悬浮和水华过后频繁的细菌活动都可能是影响高分子量溶解性有机碳的因素.秋季水华过后蓝藻细胞裂解释放的有机碳进入微食物网循环,引起细菌活动频繁,而溶解性有机物中含碳化合物比含氮化合物容易降解,所以碳氮比值逐渐减少.此外细菌通过硝酸盐合成溶解性有机氮也可能是碳氮比值减少的一个重要原因.

太湖流域湖西区入湖水量变化趋势及成因分析

在收集、整理1986—2007年太湖流域湖西区实测入湖水量的基础上,从区域降雨量、水资源开发利用以及沿江口门引江水量变化等方面对湖西区入湖水量的变化趋势以及主导影响因素进行分析。结果表明,2000年前,降雨量为影响入湖水量变化的主导因素;随着湖西区沿江口门工况条件的改变,2000年后,引江水量成为影响入湖水量的一个重要因素。建议加强沿江口门的统一调度,丰水年份可通过优化调度,使本区域的洪水北排长江,以控制入湖水量,保障区域及流域防洪安全;平、枯水年份可适时引水,提高区域及流域水资源保障能力。

西太湖沉积物污染的地球化学记录及对比研究

通过对西太湖MS、DLS沉积短岩芯中金属元素、营养指标的对比分析,讨论了西太湖近 80年来的元素地球化学演化特征。结果表明, 20世纪 40年代以前,西太湖沉积物中元素为自然来源; 40 ~70年代末期,除北部Hg、TP受到人为污染之外,其余元素仍主要为自然来源; 70年代末期以来,重金属元素人为污染逐渐加重,湖泊营养程度升高。西太湖北部沉积物中Pb、Zn、Mn、Ni、As污染开始于 20世纪 70年代末期,Hg污染开始于 40年代初期;与北部相比,南部沉积物重金属污染历史较短,Pb、Zn污染开始于 70年代末期,As、Mn、Ni、Hg污染开始于 80年代中期~末期。西太湖北部、南部沉积物中TN、TOC含量 70年代末期以来开始增加,C/N比值增大,有机质外源输入比例增加。西太湖北部沉积物中TP含量自 40年代初期以来逐渐增加,受到人为污染;南部TP含量在 40~70年代略高,但无明显的人为污染特征。

太湖西部环湖河道污染物输移速率变化特征

阐明污染物出入湖输移速率对于湖泊陆域污染控制具有重要意义.本文研究了太湖西部主要环湖河道总氮(TN)、溶解性总氮(DTN)、总磷(TP)、溶解性总磷(DTP)和高锰酸盐指数(CODMn)输移速率变化特征.结果表明环湖河道上述指标净输入速率分别为707.9、727.0、28.8、18.2和700.9 g/s.城东港、百渎港、大浦港和沙塘港4条河道TN、DTN、TP、DTP和CODMn输入速率分别占西部河道总输入速率的62.7%、63.6%、67.1%、66.6%和64.8%.太浦河、长兜港和大钱港TN、DTN、TP、DTP和CODMn输出速率占总输出的86.5%、86.9%、85.0%、85.3%和80.6%.污染物净输入速率受水情影响,TN和DTN浓度汛前最大,而TP、DTP、CODMn浓度汛期增大,汛后分别降低44.2%、48.8%和39.8%.城东港氮、磷输入速率受浓度控制,其他河道各指标输移速率受流量控制.近岸湖体TN浓度与入湖速率呈显著正相关,而离岸湖体TN、TP、CODMn浓度对入湖速率的变化响应不明显.

西太湖W1A钻孔钙质超微化石的发现及意义

首次报道西太湖Ｗ１Ａ钻孔钙质超微化石，这一发现为研究西太湖成因及演化增添了新的古生物资料。钙质超微化石在西太湖的发现，证明大约１１２８０年前的全新世早期，西太湖湖盆曾遭受海侵，形成海湾环境。

长江三角洲太湖流域湖西浙西区降水极值特性分析

长江三角洲太湖流域属于典型的北亚热带季风气候区,气候变化、快速城镇化和人类活动使得极端气象灾害的影响加剧.极端降水是形成洪水的主要来源之一,分析降水极值特性是研究洪水的一种必要且有效的手段.以湖西浙西区96个站点2006—2012年的日降水数据为例,选取极端降水量(R95P)、一日最大降水量(RX1D)、最大连续五日降水量(RX5D)、降水强度(SDII)和强降水日数(R10,R20和R50)七个极端降水指数,研究降水极值空间分布规律.结果表明,极端降水量在湖西区北部呈现较高值,降水强度在浙西山区和湖西山区以及东北部地区呈现较高值,其余五个指数均显示,地势较高的浙西山区极端降水指数相应较高.进一步对丹阳、金坛、溧阳、宜兴、安吉和湖州六个代表站1961—2015年的降水极值分析,利用广义极值分布(Generalized Extreme Value Distribution,GEV)和广义帕累托分布(Generalized Pareto Distribution,GPD)两种极值模型进行分布拟合.研究发现,GPD的拟合效果优于GEV,各个站点的分布模型参数也有差异,对两种分布下不同重现期的极端降水量值进行对比,为风险防范和工程设计安全提供了科学依据.另外,汛期降水的空间分布差异性较大,汛期和非汛期的对比结果显示极值统计模型参数也有较大差异,主要体现在阈值和尺度参数上.对于特定季节尤其是暴雨多发期的极端降水事件,建议利用汛期的降水极值进行统计模拟,有助于更好地刻画降水极值特性。

太湖西部沉积物磷形态剖面分布和成因分析

使用淡水沉积物磷形态的标准测试程序SMT法,分析了太湖西部湖区沉积物中磷的空间分异和成因。结果表明,该湖区沉积物各形态磷含量整体上呈现自表层向下递减的趋势,显示出磷污染在表层聚集的特征;不同采样点沉积物中总磷(TP)含量和各形态磷分布特征存在空间差异,西南湖区由于近期磷污染减少,表层磷含量呈缓慢降低趋势;受盛行风向、湖区位置和周边环境影响,太湖西北部沉积物中磷污染水平整体上高于西南部。西部湖区TP含量为337. 27～1 081. 87 mg·kg^(-1),无机磷(IP)是构成沉积物TP的主要部分,占TP含量的55. 27%～97. 93%;钙结合态磷(Ca-P)是IP的主要组成部分,占IP的44. 14%～89. 30%。TP和IP、IP和Ca-P含量的相关关系最为显著,表明IP含量影响TP含量;TP和Fe/Al-P含量的相关关系显著,表明人类活动产生的外源污染是沉积物中磷污染的主要来源。

太湖流域湖西区入湖水量变化及原因初步分析

随着太湖流域湖西区沿江引排工程的全面建成,以及区域水资源调度的开展,湖西区水文情势发生了一定变化。基于1986~2012年太湖流域湖西区出入湖水量、降雨量、沿江主要口门引排水量资料,采用Mann-kendall检验法、小波分析法和滑动检验法,对湖西区降雨量、沿江口门引排水量及净入湖水量的各月变化和周期变化特征进行研究,并对年净入湖水量增加的影响因素进行分析。结果表明：湖西区全年和汛期降雨量呈不显著的上升趋势,全年及汛期引水量、净引水量呈显著上升趋势,全年、汛期、各月净入湖水量均呈显著上升趋势。湖西区净入湖水量统计量在1997、1999、2001、2006年超出了临界线,其中,1997年净入湖水量由偏少转为偏多,可能与降雨由偏枯转为偏丰有关;1999年与湖西区沿江口门改扩建、口门调度以引水为主有关;2001、2006年则与环太湖巡测线路向湖边调整使控制水量增加有关。此外,湖西区净入湖水量的不断增加也与湖西区土地利用变化影响产汇流规律有关。

太湖西部河湖氮污染物来源及转化途径分析

通过2014年枯水、丰水两期监测,综合分析了太湖西部入湖河流与湖区水体及其沉积物的无机氮形态与同位素特征,并利用δ^(15)N识别了太湖西部上游区氮污染来源及转化途径的生物化学作用机制.结果表明:NO_3^--N与NH_4^+-N为研究区域入湖河流无机氮的主要形态,而NO_3^--N为西部湖区水体无机氮的主要形态;δ^(15)N-NO_3^-的数值范围揭示了西部入湖河流在枯水季NO_3^--N主要来源于农用化肥,有少量矿化土壤有机氮,而丰水季则以生活污水为主,有少量矿化土壤有机氮及农用化肥;δ^(15)N-NH_4^+的数值范围说明了生活污水是河流水体NH_4^+-N的主要来源;通过水体及沉积物样品NO_3^--N、NH_4^+-N、δ^(15)N-NO_3^-、δ^(15)N-NH_4^+的协同分析可知,湖区氮的赋存形态主要受湖区水体硝化作用及沉积物内反硝化作用的影响.

太湖西部地区8.2ka BP以来的高分辨率孢粉记录

通过AMS14 C测年技术建立年代标尺,对太湖西部地区LTD-12号钻孔301cm以上的岩芯进行高分辨率孢粉分析,重建太湖西部地区8.2ka BP以来的气候和植被,并探讨了太湖地区新石器文化对气候变化的响应。结果表明:1)太湖西部地区8.2ka BP以来的植被类型演替过程大体为:以松属—常绿栎—落叶栎—枫香为主的含针叶成分的常绿落叶阔叶林→以落叶栎-常绿栎-枫香树属为主的常绿落叶阔叶林→以松属-枫香为主的针阔叶混交林→以松属为主的次生性质的针叶林。2)太湖西部地区高分辨率孢粉记录的气候变化可划分为2个大的阶段:(a)8.2~4.4ka BP为中全新世温暖湿润期,最适宜期出现在6.9~5.5ka BP;(b)4.4ka BP^0ka BP为晚全新世降温期,气候从暖稍湿向暖干过渡。3)太湖地区的新石器文化总体上响应于气候的变化。环太湖平原地区至今未发现10~7ka BP的新石器遗址可能与当时过于潮湿和不稳定的气候环境有关;6.9~5.5ka BP温暖湿润的气候适合人类的生存,促使了马家浜文化的出现、繁荣和发展;5.0ka BP左右的干燥降温事件可能导致了崧泽文化的衰落;良渚文化的消亡可能与4.4ka BP前后该地区的气候突变事件有关。