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2011年  第24卷  第11期

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封面+目录
2011, 24(11).
摘要(164) PDF(11)
摘要:
水环境专题
“绿色流域建设”的湖泊富营养化防治思路及其在洱海的应用
金相灿, 胡小贞, 储昭升, 庞 燕
2011, 24(11): 1203-1209.
摘要(1771) PDF(218)
摘要:
虽然经过“十一五”阶段的治理,但我国湖泊富营养化形势依然严峻,湖泊富营养化治理仍然是目前我国水环境领域最为艰巨的任务之一. 根据长期在湖泊富营养化治理领域的研究与实践经验,提出我国应“立足流域进行统筹规划和治理,建设湖泊绿色流域”的湖泊富营养化防治思路. 通过梳理和提炼,提出了湖泊绿色流域构建的六大体系,即“产业结构调整控污减排、污染源工程治理与控制、低污染水处理与净化、清水产流机制修复、湖泊水体生境改善、流域系统管理与生态文明建设”. 同时,将“湖泊绿色流域建设”思路应用在洱海水污染防治工作中,针对洱海水污染特征与治理定位,提出了洱海水污染防治的技术路线,构建了洱海绿色流域建设的六大体系.
太湖氮磷营养盐大气湿沉降特征及入湖贡献率
余 辉, 张璐璐, 燕姝雯, 李焕利, 徐 军
2011, 24(11): 1210-1219.
摘要(1551) PDF(109)
摘要:
2009年8月—2010年7月在太湖流域不同区域10个采样点收集降水样品230多个,测定其中不同形态N,P营养盐的质量浓度,分析太湖大气湿沉降中N,P营养盐沉降特征,计算N,P营养盐湿沉降率及其占太湖河流入湖负荷的贡献率. 结果表明:湿沉降中ρ(TN)年均值为3.16 mg/L,DTN(溶解性总氮)占TN的70%以上,其中以NH4+-N为主;湿沉降中ρ(TN)年均值最高值出现在南部湖区,最低值出现在北部湖区. 湿沉降中ρ(TP)年均值为0.08 mg/L,相对较低. 5个区域湿沉降中不同形态N的质量浓度均表现为冬季高、夏季低,而不同形态N,P的湿沉降量均为夏季最大. 南部、东部湖区TN的湿沉降率相对较大. 各采样点湿沉降中NH4+-N沉降率约占DTN沉降率的30.4%~52.0%,NO3--N沉降率约占DTN的31.6%;各区域间湿沉降中DTP(溶解性总磷)占TP的比例差异较大. 大气湿沉降中TN和TP的年沉降总量分别为10 868 和247 t,为同期河流入湖负荷的18.6%和11.9%,湿沉降对太湖富营养化的贡献及可能带来的水生态系统的影响不容忽视.
环太湖河流水质时空分布特征
卢少勇, 焦 伟, 王 强, 甘 树, 任德友
2011, 24(11): 1220-1225.
摘要(1397) PDF(145)
摘要:
针对太湖流域所划分的5个污染控制区,对各区共29条主要环太湖河流水质指标进行了测定,分析其时空变化特征,旨在为合理预防和治理太湖水体富营养化提供依据. 结果表明,北部重污染控制区内河流污染最为严重,并呈现出北部重污染控制区>湖西重污染控制区>浙西污染控制区>东部污染控制区的趋势. 对比10年来历史数据表明,环太湖河流水质呈好转趋势,但现状仍不容乐观. 入湖河流污染问题依然严峻,而削减氮入河量是太湖入湖河流治理的重中之重.
洱海表层沉积物有机磷形态分布特征及其影响因素
孙 静, 王圣瑞, 曾清如, 焦立新, 金相灿, 杨苏文
2011, 24(11): 1226-1232.
摘要(1235) PDF(126)
摘要:
利用IVANOFF法,研究了洱海表层沉积物有机磷形态及其空间分布特征,探讨了有机质对各形态有机磷含量分布的影响. 结果表明:洱海北部和南部的浅水湖区沉积物w(OM)较高(2.50%~11.72%),而中部的深水湖区沉积物w(TP)较高(710.29~1 961.22 mg/kg);沉积物w(OP)为212.71~526.23 mg/kg,与w(TP)分布趋势一致;沉积物不同形态有机磷的含量为Residual-Po(残渣态有机磷)> Fulvic-P(富里酸结合态有机磷)> HCl-Po(酸提取态有机磷)>NaHCO3-Po(活性有机磷)>Humic-P(腐殖酸结合态有机磷). 沉积物w(OM)与w(OP)/w(TP),w(Fulvic-P)和w(Humic-P)之间均呈显著正相关(P<0.01),与w(Residual-Po)呈显著负相关(P<0.01),与w(NaHCO3-Po)和w(HCl-Po)之间相关性不显著(P>0.05). 洱海沉积物有机磷主要以非活性有机磷(Residual-Po和Humic-P)为主(平均占58.74%),且w(Fulvic-P)占w(OP)的百分比均高于营养水平较高的湖泊,而w(HCl-Po)占w(OP)的百分比相对较低(除E7采样点外). 即洱海沉积物有机磷形态特征决定了其生物有效性较低. 沉积物有机磷赋存形态特征很可能是上覆水磷浓度相对较低的重要原因,而沉积物w(TOC)/w(OP)<200则意味着其有机磷的潜在释放风险较大.
富营养水体浮游植物群落对新型生态浮床的响应
刘娅琴, 邹国燕, 宋祥甫, 付子轼, 刘福兴, 潘 琦, 范洁群
2011, 24(11): 1233-1241.
摘要(1697) PDF(101)
摘要:
通过围隔水泥池模拟试验,研究了富营养化水体中浮游植物群落对新型组合型生态浮床系统净化水质的响应. 每隔2周对水体中各水质指标、浮游植物及浮游甲壳动物群落进行检测,结果显示:①3种不同覆盖率(以浮床面积计)处理下,组合型生态浮床对氮、磷的去除率表现为39%覆盖率>26%覆盖率>13%覆盖率. ②3种覆盖率下水体中的浮游植物群落结构复杂性和生物多样性指数均显著高于空白对照组,其中,26%和13%覆盖率对浮游植物生物量的抑制效果比39%覆盖率好;同时,26%覆盖率比39%覆盖率水体中的浮游植物生物多样性指数要高,群落结构更复杂,随后是13%覆盖率处理. ③浮游植物生物量的变化与浮游甲壳动物表现出明显的相反时间趋势. 尽管26%覆盖率对氮、磷的去除量不是最大,但却更利于形成较为稳定的浮游植物群落结构,促进水体生态系统的平衡与健康发展;浮游植物生物量与营养盐的显著相关性及与浮游甲壳动物的相反时间趋势显示,生态浮床对浮游植物群落的改善可能是通过营养盐的上行效应与浮游甲壳动物的下行效应等因素得以实现.
洱海表层沉积物吸附磷特征
何宗健, 刘文斌, 王圣瑞, 焦立新, 赵海超
2011, 24(11): 1242-1248.
摘要(1689) PDF(153)
摘要:
试验研究了洱海表层沉积物吸附磷动力学与等温吸附过程,探讨了总有机质与总钙对沉积物吸附磷参数的影响. 结果表明:①洱海表层沉积物对磷的吸附动力学过程均可分为2个阶段,即快速吸附阶段和慢速吸附阶段. 快速吸附阶段主要发生在0~0.5 h内,而慢速吸附阶段主要发生在0.5~5 h,所有沉积物均在5 h内基本达到吸附平衡. ②不同采样点沉积物对磷的Qmax(最大吸附容量,为904.60~1 420.34 mg/kg)及MBC(最大缓冲容量,为477.33~2 300.95 L/kg)均以西岸沉积物明显高于东岸,但其EPC0(吸附-解吸平衡浓度,为0.015~0.068 mg/L)则相反. ③沉积物总有机质和总钙含量与其Qmax和Vmax(最大吸附速率)呈显著正相关,但与EPC0呈显著负相关. ④洱海表层沉积物吸附磷参数Vmax和Qmax明显高于长江中下游浅水湖泊沉积物,而参数EPC0较低. 因此,洱海沉积物释放风险较大但现今释放量较小,与洱海沉积物总有机质和总钙含量较高有关.
湖北省土壤侵蚀量模拟及其在吸附态氮、磷量匡算中的应用
姜甜甜, 席北斗, 侯浩波, 高如泰, 汪的华, 许其功, 张 慧
2011, 24(11): 1249-1255.
摘要(1436) PDF(112)
摘要:
采用美国通用USLE(土壤流失方程)作为建立侵蚀模型的基本理论,使用GIS等空间信息技术作为研究的技术平台,对湖北省进行了多年(1989—2008年)平均土壤侵蚀量的模拟,并对模拟结果进行验证. 利用土壤普查资料获得氮、磷营养物含量,进行多年平均吸附态氮、磷量模拟.结果: ①研究并建立了湖北省多年平均状况土壤侵蚀模型. 利用USLE和栅格计算方法得到的土壤侵蚀强度等级大体上可以与水利部土壤侵蚀遥感数据相当,存在显著相关关系,由此验证了所建立的湖北省土壤侵蚀模型的可行性. ②对湖北省吸附态氮、磷负荷进行的模拟结果显示,土壤吸附态氮、磷负荷整体结构与土壤侵蚀量分布规律相似,以长江、江汉盆地为输沙沉积中心,分别从南、北向中部,由西向东依次下降.
狐尾藻对水体和沉积物中碱性磷酸酶动力学特征的影响
赵海超, 王圣瑞, 金相灿, 焦立新
2011, 24(11): 1256-1262.
摘要(1272) PDF(150)
摘要:
在室内模拟条件下栽培狐尾藻,通过对上覆水、间隙水和沉积物中碱性磷酸酶动力学参数变化的分析,揭示了沉水植物对湖泊富营养化影响的酶学机制. 结果表明:在试验条件下,栽培狐尾藻使上覆水、间隙水和沉积物中的碱性磷酸酶的最大反应速率(Vmax)均有所降低;狐尾藻对上覆水和底质中碱性磷酸酶反应速率及亲和力的抑制作用比较明显,对间隙水主要是抑制溶解性碱性磷酸酶的Vmax;狐尾藻对土壤中碱性磷酸酶的影响比同一营养水平的沉积物大,与沉积物相比,土壤作底质时上覆水中碱性磷酸酶的Vmax和Km(米氏常数)高,底质中碱性磷酸酶的Vmax和Km低;沉积物中碱性磷酸酶的Vmax呈上升趋势,与上覆水相反,间隙水中碱性磷酸酶的Vmax季节性变化明显,其最高值出现在7—8月.
水生植物重建工程对小柘皋河富营养化水质的净化效果
韩飞园, 周 非, 刘雪花, 王 妍, 周忠泽, 高 攀, 孙庆业
2011, 24(11): 1263-1268.
摘要(1374) PDF(107)
摘要:
利用筛选出来的芦苇(Phragmites australis Trin)、茭草〔Zizania latifolia (Griseb.) Stapf〕、香蒲(Typha orientalis Presl.)、菱角(Trapa natans Linn.)、莲(Nelumbo nucifera Gaertn)和菹草(Potamogeton crispus Linn.)6个工具物种,在小柘皋河道内进行水生植物群落重建恢复试验工程,并对该河道工程区内的水质进行1 a检测. 结果表明:恢复后小柘皋河植被面积占整个河道的65%~75%,河道水生植物年生产量约1.42×106 kg(以湿质量计),相当于1.98×1012 J(能量);河道内的水生植物都具有一定的抗水力冲击负荷能力,能适应河道污水水质和水量均不稳定的动态变化特征,并对污水中CODCr,TN,NO3--N,TP和NH4+-N等均有去除作用,去除率平均值分别为23.61%,25.00%,26.37%,32.93%和33.55%.
玉米与蔬菜间作削减农田径流污染的分析
傅志兴, 杨 静, 湛方栋, 安瞳昕, 吴伯志, 祖艳群, 李 元
2011, 24(11): 1269-1275.
摘要(1353) PDF(131)
摘要:
为探明种植模式对农田径流污染的影响,寻求控制农田径流污染的有效种植模式,对不同种植模式下的小区径流量和径流污染(TN,TP,CODCr和SS)进行了测定. 结果表明:蔬菜单作模式的农田径流量和径流污染明显大于玉米与蔬菜间作模式;玉米与蔬菜间作模式可削减农田地表径流量和径流污染,其中玉米‖青花-马铃薯间作模式削减污染效果最好,与其对应的蔬菜单作模式——青花-马铃薯单作模式相比,该间作模式可削减79.59%的径流量,86.87%TN,84.23%TP,91.41%CODCr和82.46%SS的流失量.
生态环境
天津滨海湿地土壤有机碳储量及其影响因素分析
郝 翠, 李洪远, 李姝娟, 孟伟庆, 吴 璇, 王秀明
2011, 24(11): 1276-1282.
摘要(1615) PDF(184)
摘要:

对天津滨海湿地的土壤有机碳(SOC)储量进行了研究. 结果表明:滨海湿地土壤表层(0~30 cm)w(SOC)为(8.55±3.98)g/kg,平均土壤有机碳密度为(4.70±1.91)kg/m2,低于全国平均水平. 从土地覆盖类型看,除林地外,滨海湿地土壤中w(SOC)也处于偏低水平. 滨海湿地的土壤中w(SOC)与土壤环境因子有显著相关关系,由此建立回归方程,认为土壤中w(黏粒)和pH是影响土壤中w(SOC)的最主要因素,二者可以解释71.8%的土壤有机碳分布情况. 提出对滨海湿地的改良建议,认为适当地进行人为管理和调控,对土壤环境的改善及土壤有机碳储量的增加有积极作用.

太阳辐射减弱对灌浆期冬小麦光合特性及膜脂过氧化水平的影响
郑有飞, 孙 健, 王福然, 吴荣军, 麦博儒, 李 健, 徐静馨
2011, 24(11): 1283-1290.
摘要(1255) PDF(119)
摘要:
以扬麦13为供试材料,通过大田试验方法研究了太阳辐射减弱对冬小麦灌浆期光合生理特性、保护酶系统及膜脂过氧化水平的影响. 设置了5个太阳辐射减弱处理,各处理的太阳辐射强度分别为自然光照的100%(CK),60%,40%,20%和15%. 结果表明:太阳辐射减弱导致冬小麦叶片的光合生理特性发生明显变化,表现为净光合速率(Pn)减少,气孔限制值(Ls)和蒸腾速率(Tr)显著降低,但胞间CO2浓度(Ci)却逐渐上升;随着太阳辐射减弱程度的增加,冬小麦叶片的CAT(过氧化氢酶),SOD(超氧化物歧化酶)和POD(过氧化物酶)活性均显著增加,表现出较高的抗性,但MDA(丙二醛)含量及EC(电导率)降低,说明太阳辐射减弱未使作物膜系统受到明显伤害;在太阳辐射减弱条件下,冬小麦光合色素的含量增加较明显,但w(Chla)/w(Chlb)下降,对太阳辐射中偏向短波部分波段的吸收能力增强. 综上所述,在太阳辐射减弱条件下,冬小麦灌浆期通过提高保护酶系统的活性避免细胞膜系统的膜脂过氧化伤害,同时提高w(Chlb)以增强光能的利用能力. 尽管如此,由于太阳辐射能量的不足,作物的Pn仍持续下降,且主要是由非气孔因素引起.
基于环境一号卫星的太湖流域地表温度与地表类型的关系分析
孙 俊, 张 慧, 王 桥, 沈渭寿
2011, 24(11): 1291-1296.
摘要(1355) PDF(111)
摘要:
利用我国新发射的环境一号小卫星数据,以2010年3月26日环境一号卫星的红外波段为例,尝试根据同步MODIS数据反演大气水汽含量参数,采用Jimenez-Munoz和Sobrino的普适性单通道算法反演地表温度,经MODIS地表温度产品验证,地表温度反演精度满足要求. 将人工目视解译的2009年太湖流域土地利用、地表温度和归一化植被指数作相关性分析. 结果表明:当林地和农田、草地植被指数相同时,林地的地表温度比农田和草地低,因此林地比农田和草地的调节温度效果好,在城市中增加林地的面积,对缓解城市热岛效应的作用最大.
生态毒理
高残留农药福美双对斑马鱼胚胎脊索的特异性影响
于永利, 杨景峰, 巴雅斯胡, 王思珍, 赵宝全, 董 武
2011, 24(11): 1297-1304.
摘要(1725) PDF(149)
摘要:
福美双在我国是一种广泛使用的二硫代甲氨基甲酸盐类农药,它的高残留性已经引起世界各国的重视. 以斑马鱼胚胎作为试验动物模型,从分子水平探讨了福美双对胚胎脊索弯曲的毒性作用机制.结果表明,福美双造成斑马鱼胚胎脊索弯曲与重叠等形态学变化,脊索弯曲程度与福美双的染毒浓度呈正相关. 通过Ⅱ型胶原蛋白抗体染色表明,福美双引起软骨发育的变化与Ⅱ型胶原蛋白表达的降低密切相关. 试验进一步表明,斑马鱼胚胎适合作为农药毒性评价的模型.
污染治理技术与工程
在线加湿条件下开放源类微粒子排放数学模型的建立
刘泽常, 董希良, 张桂芹, 张 猛, 郝长瑞
2011, 24(11): 1305-1311.
摘要(1159) PDF(104)
摘要:
利用实验室微粒子控制模拟试验装置,采用粉体物料自由下落溢出随机粉尘的试验方法,研究了在线加湿条件下开放源类粉体物料自由下落过程中微粒子排放特性;在一定动力因素条件下,探讨了微粒子含量、质量流量、含水率、样品种类、空气相对湿度、加湿流量和加湿压力等因素对开放源物料中微粒子排放率的影响;通过数学归纳和模型化处理,建立了在线加湿条件下开放源类粉体物料自由下落过程中大气微粒子排放率的数学模型;并对所建立的数学模型进行了优化. 结果表明,模型计算值与试验值基本一致.
两株自养型氨氧化细菌的分离、鉴定及系统发育分析
窦立军, 蒋进元, 黄永亨, 周岳溪, 崔俊涛, 李 越
2011, 24(11): 1312-1317.
摘要(1143) PDF(114)
摘要:
以水产养殖废水处理工程的生物膜为菌源,采用传统的富集、分离纯化等微生物学手段,筛选出2株自养型氨氧化细菌A.P-7和A.P-8,并将其转接至液体分离培养基中培养17 d,定量检测结果表明,菌株A.P-7和A.P-8的氨氮去除率均可达到90%以上. 对2株菌的形态特征与生理生化性质分析结果表明,2株菌与假单胞菌属成员相似. 进一步测定2株菌的16S rDNA基因序列,测序结果提交至GenBank进行同源性检索分析,并通过MEGA 4.0软件进行比对和系统发育分析,结果显示2株菌均属于假单胞菌属,与门多萨假单胞菌的同源性最高,达99%以上.
风险评价与管理
三峡库区香溪河消落区土壤重金属生态风险评价
熊 俊, 王 飞, 梅朋森, 张丽萍, 黄应平, 张 晟
2011, 24(11): 1318-1324.
摘要(1793) PDF(111)
摘要:
采用原子吸收光谱法测定香溪河消落区(海拔145~≤175 m)及其上缘(海拔>175~185 m)土壤中Pb,Cu,Cd和Cr含量. 并用单因子指数法、多因子综合评价法以及Hakanson生态风险指数法评价了土样中重金属综合污染效应. 结果表明,消落区上缘土壤各重金属含量明显高于消落区土壤,多因子综合评价结果表明,前者处于重度污染状态,而消落区土壤基本处于轻度污染状态,部分处于安全或警戒线状态;影响香溪河消落区土壤环境的主要重金属污染因子为Cd,Pb和Cr. 生态风险评价得出4种重金属的生态风险大小顺序为Cd>Pb>Cr>Cu,生态风险指数(RI)在消落区上缘土壤的平均值为219.85,在消落区土壤为34.32,上缘土壤大部分处于重金属中等或可观级生态风险. 可能是由于季节性水淹原因,消落区土壤都处于低等级生态风险.
我国社会废钢回收量预测
董丽伟, 邢 奕, 刘景洋, 乔 琦
2011, 24(11): 1325-1330.
摘要(1881) PDF(101)
摘要:
依据统计数据,采用SPSS软件分析得到全社会固定资产投资总额与钢材表观消费量相关系数最高. 依据各省市固定资产投资总额,采用插值法推测得2006—2008年我国各省市(不包含港澳台地区)社会废钢回收量,其加和值与统计值平均误差为5.9%. 2011—2015年我国各省市社会废钢回收量均呈上升趋势,2015年各省市社会废钢回收量平均值是2011年的1.8倍;2011—2015年我国东、中、西部地区社会废钢回收量呈递减趋势,2015年东、中、西部地区社会废钢回收量分别为5 683×104,4 190×104和3 148×104 t;预计到2015年我国钢材表观消费量将达到8.8×108 t;假设2015年钢材表观消费量保持在8.8×108 t水平,则2011—2018年加工废钢回收量高于折旧废钢回收量,并且从2019年起折旧废钢回收量将超过加工废钢回收量.