长江源区水体微塑料组成及分布特征初探

微塑料作为一种新型污染物已在全球范围内引起高度关注.长江源是“中华水塔”,是我国最重要的生态功能区之一,但是对该区域微塑料的污染水平及分布尚不清楚.本研究调查了长江源区河流水体微塑料的污染状况,结果表明:在各采样点中均检测到微塑料,其丰度范围为247～2 686个/m3,平均丰度为(1 823±949)个/m3;粒径＜...     

长江源区近年水质时空分布特征探析

长江源区地处青藏高原,气候条件恶劣,受技术条件限制,有关源区特有的高原生态环境状况的调查和报道较少。根据2012,2014,2015年长江源区科学考察获取的水质监测资料,分析了长江源区常规监测指标、金属类及有机物等水质指标,探析了近几年长江源区水质时空分布特征。结果表明:长江源区河流水质良好,大多数区域的水质指标达到Ⅰ—Ⅱ类水标准;受水体含沙量和区域地质条件的影响,源区不同区域河流水质有一定差异;源区水质年际间差异不大,基本在相同的范围内波动;与国内外河流背景值相比,源区水质基本处于河流背景值范围内;源区有邻苯二甲酸酯类有机污染物检出。该结果对于进一步开展长江源区水生态环境研究具有重要意义。     

长江源与澜沧江源区浮游植物组成与分布特性研究

2012年夏季,长江科学院组织了江源科学考察团,对长江源和澜沧江源区的水体浮游植物进行了系统的采样调查,本次调查共鉴定出浮游植物29种,其中硅藻门17种,占种类数的54.83％,其次是绿藻门,共检测出7种,占种类数的24.14%;蓝藻门3种,隐藻门1种,甲藻门1种。各个采样位点的浮游植物密度均相对较低(密度范围为(9.14~13.60)×10⁴ 个/L)。本次调查的长江源和澜沧江源区水体浮游植物的种类和密度没有明显差别,研究结果与2010年长江水利委员会组织的江源科学考察结果相接近。研究结果显示,目前江源地区水生态环境整体状况良好,继续深入开展江源地区生态环境状况研究对于江源区的生态环境保护与修复具有十分重要的意义。     

怒江源区季节冻土短历时冻融事件评价

为探究怒江源区季节冻土的冻融特性,选取源区 4 个典型试验场 5?cm 表层土壤中发生的短历时冻融事件作 为研究对象,明确事件内涵、提出事件具体判别方法并对事件发生的特性进行评价。评价内容由起止时间、总历 时、总次数、循环频率、强度共 5 项组成。其中在强度评价,采用 Copula 函数法联合温差、湿差、历时 3 个单一指 数构建更全面高效的综合指数,并针对冻结和冻融两个不同的过程分别进行评价。研究表明：怒江源区不同地理 位置的短历时冻融事件特性具有差异,中海拔区（4?500～5?000?m.a.s.l.）的事件比低海拔区（<4?500?m.a.s.l.）和高海 拔区（>5?000?m.a.s.l.）的事件呈现出总历时更长、总次数更多、循环频率更高、累加强度更大的特征规律;高频或 高强的事件能够极大影响甚至破环土壤环境,对此更应注重怒江源区北部区域的冻融监测和防护;冻结和冻融是 两个强度效应不同的过程,分别评价可避免强度被削弱的问题。研究成果有利于明晰高原寒区季节冻土冻结及 融化的特性,进而体现短历时冻融事件的影响,为源区水土保持、冻胀与融塌危害防控提供支撑。     

鄱阳湖典型区段水体氮磷等污染发生频率与成因特征研究

收集整理了鄱阳湖饶河段2个国控监测点2007-2011年富营养化氮磷指标的监测数据,分析了饶河段乐安江和昌江监测断面氮磷等污染的发生频率。结果表明:饶河昌江断面水质Ⅴ和劣Ⅴ级氨氮污染的月发生频率为2.17%,Ⅳ级氨氮污染的月发生频率为6.52%,而饶河的乐安江断面水质Ⅴ和劣Ⅴ级氨氮污染的月发生频率分别为13.04%和23.91%,Ⅳ级氨氮污染的月发生频率为15.22%,同时还发现饶河乐安江断面水质劣Ⅴ级氨氮和磷复合污染的月发生频率为28.26%,Ⅳ和Ⅴ级氨氮和磷复合污染的月发生频率为2.17%。最后在上述研究的基础上,对饶河段氮磷等污染的时空变化成因进行了分析。     

基于植被混凝土的不同优势物种根际土壤养分及微生物量化学计量特征差异

为探索不同优势物种对植被混凝土基材肥力的影响,采集向家坝植被混凝土3种优势物种(葛藤(PL)、荩草(AH)、双花草(PA))根际(R)和非根际(N-R)土壤,对土壤的养分和微生物生态化学计量比进行研究。结果表明:①各植物根际土壤养分和微生物量高于非根际,根际表现出明显的富集作用。葛藤对除速效磷外的其他养分的富集作用均较荩草和双花草明显,大部分养分富集作用在荩草和双花草之间差异不显著。葛藤非根际土壤养分和微生物活性低于荩草和双花草。②各植物的碳、氮、磷比都表现为根际土壤大于非根际土壤,葛藤根际土壤C/N和C/P大于荩草和双花草。3种植物根际土壤MBC/MBN差异不大。荩草和双花草非根际MBC/MBN和MBC/MBP均显著大于葛藤(P<0.05)。葛藤根际土壤MBC/MBP和MBN/MBP显著大于荩草和双花草(P<0.05)。相对中国和世界土壤平均水平,3种植物根际和非根际土壤具有较高的C/N和MBC/MBN,C/P、N/P、MBC/MBP和MBN/MBP均较低。③相关性分析表明,MBN、有机碳、总氮、总磷和速效氮之间具有极显著的正相关关系(P<0.01),但MBP只与速效磷有显著的正相关关系(P<0.01)。综合分析表明植物对植被混凝土基材养分固存起到了积极的作用,葛藤根际富集能力较强。此外,基材磷素含量过高,而氮素含量缺乏,基材养分配比不均衡。     

不同生长条件对藻源有机物化学特征的影响

我国水体富营养化带来的问题日益凸显,对给水处理带来了严峻的挑战。针对这一问题,根据目前已有的研究结果,详细总结分析了氮磷浓度、生长周期、不同碳源和其他微量元素等因素对藻源有机物化学特征的影响,并进一步分析和展望了其中的有效卤代活性成分对消毒副产物的生成势影响趋势。     

长江源区主要河流表层沉积物及沿岸土壤重金属分布特征及来源

采用电感耦合等离子体质谱仪和原子荧光分光光度计测定了长江源区主要河流沉积物及周边土壤中14种重金属的含量,并采用富集因子法评价了长江源区主要河流沉积物及土壤中重金属富集程度,同时分析了河流沉积物及沿岸土壤中重金属分布特征及来源。研究结果表明:长江源区主要河流表层沉积物中,除Ni、Pb、Cd、Hg四种重金属外,其他元素含量均低于中国沉积物的平均含量;沉积物中Hg、Ni和Cd存在一定富集;与长江源区其他河流沉积物中重金属相比,沱沱河Cd含量相对较高,楚玛尔河重金属含量均相对较低,而通天河Hg和Fe含量相对较高;沉积物中重金属主要受自然因素影响。土壤中Ni、Pb、Cd、Ti略高于青海省土壤背景值,但重金属富集程度均较低;与长江源区其他河流沿岸土壤中重金属相比,当曲Cr、Ni、Cu含量相对较高,沱沱河Pb、Cd、Sb和Tl含量相对较高,而通天河V含量相对较高;重金属主要受自然因素影响,但部分重金属可能受交通因素影响。研究成果可为长江源区生态环境保护提供基础支撑。     

乌梁素海氮磷营养元素分布特征及地球化学环境分析

通过对乌梁素海氮磷营养元素的时空分布特征及其在不同的pH值、温度、pe值下的地球化学环境分析,尝试用地球化学中的理论、观点、知识去研究湖泊水体中富营养元素-氮、磷的存在形态.     

雷州湾东海岛滨岸地下水化学要素变化特征和水质现状

对位于雷州湾东海岛滨岸测井地下水进行了小、大潮周13取样及其化学测试。对Ca^2＋、K^＋、Na^＋、Cl^-、SO4^2-、TDS和总硬度变化与相互关系的分析显示,离子平均值范围为35．65—3610．41mg／L,K最低,Cl^-、Na^＋依次最高,TDS为4970．89～6441．48mg／L,总硬度为1054．75～1409．65mg／L,统计特征随潮期有所不同;离子比例较为稳定性,Cl^-含量占88～98％,为Cl^-·SO4^2- -Na^＋·Ca^2＋型水,潮周期内要素变化较剧烈,但同步性较好,绝对振幅以Cl^-、Na^＋最高,相对振幅以SO4^2-、Na^＋最高,Na^＋、Cl^-占离子强度,的比例较高,离子重新配对,盐效应明显,具有侵入特征;γNa^＋／γCl^-为0．75—0．83,γHC03^-／γCl^-为0～0．015,测次SAR平均值分别为16．60、20．17,活性系数r最高为0．77;线性拟合表明：阳离子对Cl^-趋向性以K^＋最高,其次是Na^＋;离子平均含量序列很好地满足指数规律;上述要素线性相关显著,又以Na^＋、Cl^-与各要素相关系数最高,再次表明两者具有主导性;γCl^-／γHC03^-表明咸化程度较高,潮周期内离子拟合趋势线斜率k〉0,表明调查期间呈现缓慢咸化趋势;水质除了总硬度为IV～V类,其它均为V类,总体结果为较差。     

长江源区水循环机理探讨

长江源地区由于特殊的地理和气候环境,其水循环机理具有独特性,根据长江源地区气候、降水、冰川和冻土特点,分析了长江源大汽水、固态水和液态水三水转换机理。研究结果表明：长江源区虽然降水量少,但储存的固态水多,其独特的三水特点及转换机理构建了长江源地区脆弱的生态系统,一旦水循环机理变化,就会显著影响长江源的生态环境。     

通天河及长江源区纳污能力与限排总量控制研究

长江源区作为长江水文循环的起始地,具有重要的生态系统服务功能。源区的水质、水量变化将影响长江流域水资源的可持续利用。因此,研究源区水域的纳污能力、计算控制污染物排放量对源区水功能区管理具有重要意义。依据源区水功能区水质目标,结合实测水文、水环境监测资料,选取一维水质模型,对青海省境内通天河及长江源区的水域纳污能力和限制排污总量进行了研究。结果表明现状年三江源保护区的COD_Cr和NH₃-N的纳污能力远大于聂恰曲治多保留区等其他4个水功能区,规划年(2020年)聂恰曲治多保留区的COD_Cr和NH₃-N纳污能力最大。而现状年和规划年聂恰曲治多保留区的COD_Cr和NH₃-N总量控制指标均大于三江源保护区和称文细曲称多保留区。研究成果可为长江源区水功能区划与管理提供理论依据。     

长江源区浮游植物群落特征与水环境因子关系研究

为研究长江源头区域河流浮游植物群落结构与水环境因子的关系,于2017年5,8,9月份和2018年5,7,9月份在长江源区进行调查分析,并对浮游植物及水环境因子进行了Pearson相关性分析和典范排序分析。结果表明,共发现浮游植物6门79种,以硅藻门和蓝藻门为主。各采样点浮游植物平均密度71.66×10⁴ ind./L。典范分析表明,温度、化学需氧量、高锰酸盐指数、氨氮、总氮、溶解氧是影响长江源区河流浮游植物群落结构的主要因子。研究成果有助于了解长江源头地区浮游植物群落特征,为三江源生态保护提供数据支撑。     

长江下游干流水体中氮的空间分布特征

为全面了解长江下游干流氮素的含量水平,于2014年6月对长江下游干流表层、中层和底层水体中总氮(TN)、溶解性氮(TDN)、氨氮(NH₄⁺-N)的含量进行检测,分析了氮素的空间分布特征。研究结果表明:TDN是氮在长江下游干流水体中的主要形态,而且表层、中层、底层水体中氮素含量均不相同;长江下游干流水体中TN的含量范围为0.85～2.46 mg/L,表层和底层水体中TN平均含量均高于中层水体中TN的平均含量;水体中TDN的含量范围为0.72～2.08 mg/L,表层水体中TDN平均含量相对较高;水体中NH₄⁺-N的含量范围为0.13～0.75 mg/L,表层、中层和底层水体中NH₄⁺-N的含量相近;从研究区域上游至下游,TN和TDN的平均含量呈现上升的趋势;不同城市间的NH₄⁺-N平均含量波动较大。通过相关性分析还发现,TDN与叶绿素a (Chl-a)呈显著负相关, 水温(T)与叶绿素a (Chl-a)呈显著正相关,其它形态氮与水的理化性质无明显相关关系。此研究结果可作为控制长江下游干流水体中氮素污染的基础数据。     

长江南源当曲源头水沙特性初步分析

长江南源当曲源头为高原沼泽,通行不便。在长江三源之中历来少有人涉足,其基本情况及其对江源水系的作用亦少为外界所知,河流演变及水沙运动特性的研究甚少。为了对长江南源当曲源头的河道、水流、泥沙等基本特性及当曲源头典型地貌特征进行了解,长江科学院继2014年后于2015年再次组织了科学考察。通过考察对当曲源头水沙特性进行了初步分析,分析成果为高原河流演变及河岸带生态系统提供了基础资料,同时对其它河流治理及河流生态保护与修复具有参考价值。     

长江源——当曲水系及其生态系统特征探讨

长江源之一当曲地处三江源保护的核心区,由于海拔高、沼泽成片和水系复杂,很难深入其中进行科学观测和研究,至今仍然是科研的空白区,对其在江源的定位也出现了一些质疑。对过去几十年当曲科学考察成果进行了分析和对比,并根据2014年长江科学院当曲综合科学考察成果,对其在长江源区中的定位、水系、地貌和沼泽湿地等特征进行了初步分析。通过研究,澄清了当曲水系定位中的一些问题,并对当曲流域上下游划分和当曲流域生态系统保护措施提出一些建议。     

长江水问题基本态势及耦合关系分析

受到不断增强的人类活动与日益频繁的气候变化的叠加扰动,长江新老水问题纷繁交织。结合“十四五”规划和长江大保护的新要求,从宏观层面分析了当前长江面临局部地区缺水、涉水管理水平不足等水资源问题,沿江总磷排放超标、持久性有机污染物污染特征尚不明确等水环境问题,生态容量下降、生物资源锐减等水生态问题,以及极端洪涝干旱事件频发等水灾害问题的基本态势。最后从水系统角度揭示了温度升高等气候变化因素和水电开发、航运、农业活动、城市化进程等人为因素对长江“四水”(水资源、水环境、水生态、水灾害)问题发展变化的外在驱动影响,深入剖析了长江“四水”问题之间的内在关联反馈机制,以期能够增加人们对长江水问题耦合关系的了解,提高系统治理长江水问题的能力。     

长江上游地区水汽输送的气候特征

为了解长江上游地区水汽输送的气候特征,对从地表面开始垂直积分的长时段的水汽输送资料进行了研究,结果表明:冬、春两季本区的水汽主要来源于中纬度偏西风水汽输送,夏季主要来源于孟加拉湾和南海,秋季主要来源于西太平洋地区;长江上游地区总体上是一个水汽汇,年平均每日总收入为61.9×105 kg/s;本区对周围地区的水汽收支有重要影响,夏秋季节位于南海、西太平洋地区向西北及华北地区输送水汽的通道上,是其陆上水汽转运站;南海、西太平洋地区的水汽输送以及来自孟加拉湾和高原地区的水汽输送分别是长江流域旱、涝年的重要影响因子.