小浪底水库水沙调控对下游河道水质的影响

为了了解小浪底水库水沙调控过程对下游河道水质变化的影响,通过对黄河下游河道断面进行采样,分析了水沙调控前、中、后3个时期下游河道水体的水质及氮磷因子变化趋势,并对其营养状况作相应评价。结果表明:水沙调控后水体中电导率、TDS明显低于调控前;水沙调控过程中艾山、泺口、利津的叶绿素含量无明显变化;水体中硅酸盐含量变化规律为水沙调控前水沙调控中水沙调控后;水沙调控后TN、PO_4-P浓度明显高于调控前、中期,水沙调控前、中期TP浓度变化幅度不大。水沙调控3个时期中叶绿素与水温、DO、pH值均有显著的相关性;水沙调控前NO_3-N与TN、TP、NO_2-N在0.01水平上显著相关;水沙调控中PO_4-P与TP在0.01水平上显著正相关;水沙调控过程中水体TLI(∑)值均小于30,为贫营养状态,水沙调控前、后期为中营养状态。     

小浪底水库调水调沙对下游河道浮游生物的影响

浮游生物是河流主要生物类群之一,也是鱼类主要饵料,对水环境要素的变化具有较高的响应能力。基于2018年黄河小浪底水库调水调沙前后采样结果,研究黄河小浪底调水调沙对下游河流系统浮游生物群落的动态影响。在2018年调水调沙前和调水调沙期分别进行采样,在小浪底大坝以下的黄河干流河道设置10个采样断面,采集了浮游生物定量样品,同时测量了样点水质理化参数。结果表明:调水调沙过程对浮游生物具有明显影响,调水调沙开始后,浮游植物生物量下降而多样性增长,浮游动物生物量上升而多样性下降。调水调沙对浮游植物的影响最远达到艾山与泺口之间,总长540 km,黄河下游夏季浮游生物的生物多样性总体较低,优势度较高,表明生境趋于单一化。     

浅水湖泊底栖动物栖息地模拟

为研究白洋淀水生生物栖息地适宜度,分别于2016年春、夏、秋3季进行了实地考察和采样,结合野外观测和实验室测量得到环境和生物信息。基于14个采样点的数据,通过构建广义可加模型(GAMs)模拟和预测底栖动物的分布。使用Margalef指数作为响应变量,采用向前逐步回归筛选解释环境因子,通过评价剩余偏差来判断模型的表现。水深、水温、底泥氨氮、底泥有机质和沉水植物生物量被用于建立最终优化的广义可加模型。Margalef指数对环境因子的响应曲线表明该指数与水深和底泥氨氮浓度成线性负相关,与水温和底泥有机质浓度成线性正相关,而与沉水植物生物量是单峰关系。结果表明,预测值与实测值呈现显著的强相关性(Pearson R~2=0.847,P0.001),均方误差较小(MSE=0.013),模型性能表现良好。     

白洋淀底栖动物群落影响因子研究

基于2016年春、夏、秋3季的调查采样,采用典范对应分析(canonical correspondence analysis,CCA)研究底栖动物群落结构和分布对水环境因子和底泥环境因子的响应,识别影响底栖动物群落分布的关键环境因子。CCA结果显示,水环境因子中透明度、叶绿素a、水深、水温、溶解氧、氨氮、硝氮和氧化还原电位是影响底栖动物分布的主要因子;底泥环境因子中底质中值粒径、沉水植物生物量和氨氮含量是影响底栖群落分布的主要因子。优势物种摇蚊科和颤蚓科对高污染物浓度环境适应性更好。水体中氮、磷对底栖动物影响显著,而底泥中氮、磷的影响较小,可以通过氮磷的吸附转移降低水体污染对底栖动物的胁迫。     

基于最大熵模型预测水杨柳的潜在生境分布

为了解水杨柳的潜在分布,以保护水杨柳种群,根据51条种群分布记录,选取19个主要环境影响因子,运用最大熵模型(MAXENT)模拟三个历史时期(1950—1959年、1975—1985年、2000—2009年)并预测了两个未来气候变暖的情景下(RCP 2.6和RCP 8.5)水杨柳在云南省的潜在生境分布。结果表明:水杨柳生境距离河流越近,适宜度越高,水杨柳生境适宜度的分布与云南省的水系分布相关性越高,适宜度大于0.6的区域都分布在水系附近。模型计算结果显示,三个历史时期水杨柳生境适宜度大于0.6的面积逐渐增加,1975—1985年相对于1950—1959年云南省水杨柳生境适宜度大于0.6的区域面积增加了632 km~2,但2010年实地调查发现水电站建设淹没了大量水杨柳生境面积。RCP 2.6和RCP 8.5两个未来气候变暖情景下的水杨柳生境适宜度计算结果表明,随着气候变暖,水杨柳生境适宜度有所提高,且气候越温暖,水杨柳生境适宜度提升越大。     

长江中下游鱼类重金属污染及健康风险评价

为研究长江鱼类重金属污染状况,对长江七种主要经济鱼(鲢鱼、草鱼、鲫鱼、鲤鱼、铜鱼、鲶鱼、黄颡鱼)背部肌肉组织中Cd、Cr、Cu、Pb、Zn和Hg的含量进行了测定。运用单因子污染指数法、内梅罗综合污染指数法和目标危害系数法对鱼肌肉组织中重金属污染程度及食用安全性进行评价。结果表明,长江鱼类Cu、Zn、 Pb、Cd、Hg和Cr的含量分别为0.361～18.76、0.793～50.8、0.009～3.8、0.003～0.97、0.001～0.054和0.121～0.805 mg·kg~(-1)。Pb和Cd为长江鱼体重金属污染的主要元素。鲫鱼受到重金属综合污染最大,草鱼最小。对于大多数重金属元素来说,肉食性鱼肌肉中富集的含量大于植食性鱼和杂食性鱼。与国内外河流鱼体内重金属含量相比,长江鱼类处于中等水平。鱼类的单一和复合重金属健康风险指数均表明长江鱼类食用安全性较好,不会对消费者健康产生潜在危害。