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牛栏江流域水质对自然与人为因素的多时空尺度响应研究

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环境工程 2024年

作者：赵敏孙晓能邵智杨艳焦立新昆明市生态环境科学研究院云南大学中国环境科学研究院环境基准与风险评估国家重点实验室中国环境科学研究院国家环境保护湖泊污染控制重点实验室湖泊生态环境创新基地

为揭示牛栏江（昆明段）流域地表水质的时空演变特征和影响因素，采用单因子评价法对研究区内15个监测断面的雨、旱季水质进行评价，利用最优参数地理探测器分析自然与人类活动因子在子流域和河岸带尺度上对研究区内水质的影响。结果表... 详细信息

为揭示牛栏江（昆明段）流域地表水质的时空演变特征和影响因素，采用单因子评价法对研究区内15个监测断面的雨、旱季水质进行评价，利用最优参数地理探测器分析自然与人类活动因子在子流域和河岸带尺度上对研究区内水质的影响。结果表明：研究区水质雨季劣于旱季，主要污染指标为总氮、总磷，超Ⅲ类水质断面多集中于河流上游和各支流；道路密度对水质的影响程度最高，且雨季加强了各影响因子对水质的作用。人类活动因子在子流域尺度对水质的影响较强，而自然因子在河岸带尺度对水质的影响上升；因子间交互类型主要为双因子增强，自然与人类活动因子交互后影响力显著增强；部分影响因子对水质具有显著性差异影响，以总磷为例，其超Ⅲ类标准时，对应影响因子不同的范围或类型。该研究结果可为区域水环境治理提供参考。

关键词：地表水质时空特征最优参数地理探测器影响因素牛栏江流域

长江中游典型湖泊沉积物重金属分布特征、生态风险评估及溯源

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环境科学 2024年第3期45卷 1402-1414页

作者：卢洪斌卢少勇李响张森霖黄张根中国环境科学研究院湖泊水污染治理与生态修复技术国家工程实验室环境基准与风险评估国家重点实验室北京100012 中国科学院山西煤炭化学研究所煤转化国家重点实验室太原030001 北京师范大学水科学研究院北京100875

集中采集洞庭湖、洪湖和赤湖表层沉积物样品并检测其中10种重金属含量,使用地理信息系统表征空间分布,利用地累积污染指数法(Igeo)、富集因子法(EF)和潜在生态风险指数法(RI)协同评估重金属积累的潜在风险,并利用相关性分析(Pearson)和... 详细信息

集中采集洞庭湖、洪湖和赤湖表层沉积物样品并检测其中10种重金属含量,使用地理信息系统表征空间分布,利用地累积污染指数法(Igeo)、富集因子法(EF)和潜在生态风险指数法(RI)协同评估重金属积累的潜在风险,并利用相关性分析(Pearson)和主成分分析(PCA)溯源.结果表明,Cd元素的污染状况和潜在生态风险最为严重,东洞庭湖、洪湖和赤湖中ω(Cd)的平均值分别为2.85、1.59和3.57 mg·kg^(-1),分别是对应省份土壤背景值的25.87、11.36和37.58倍,均超出风险筛选值(0.6 mg·kg^(-1)),其中赤湖超出风险管制值(3.0 mg·kg^(-1)).除Cd外,洪湖中的As值得关注,赤湖中的Cu、As、Zn和Pb都不容忽视.三湖的潜在生态风险排序为:赤湖(RI=1 127)>东洞庭湖(RI=831)>洪湖(RI=421).重金属来源主要是工矿业冶采、农业生产和水产养殖等,部分重金属(Mn和Cu)为自然源.研究对长江中游典型湖泊沉积物重金属防控具有重要意义.

关键词：长江中游典型湖泊沉积物重金属污染特征潜在生态风险源解析

生态补水型城市河湖湿地系统溶解性有机质来源解析及其与水质关联性

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湖泊科学 2024年第6期36卷 1795-1805页

作者：凌松杨盛林刘晓薇袁震杨波商倩南钟天阳马璐璐张玲合肥大学生物食品与环境学院合肥230601 中国环境科学研究院湖泊水污染治理与生态修复技术国家工程实验室北京100012 北京师范大学水科学研究院北京100875 巢湖流域治理与高质量发展安徽省哲学社会科学重点实验室合肥230601

为探究补水型城市河湖人工湿地系统枯水期和丰水期溶解性有机质(DOM)的组成特征、来源及其与水质的关联性,以巢湖流域典型城市人工河湖湿地为研究对象,运用三维荧光光谱(EEMs)技术,结合平行因子分析法(PARAFAC)解析枯丰水期湿地内水体DO... 详细信息

为探究补水型城市河湖人工湿地系统枯水期和丰水期溶解性有机质(DOM)的组成特征、来源及其与水质的关联性,以巢湖流域典型城市人工河湖湿地为研究对象,运用三维荧光光谱(EEMs)技术,结合平行因子分析法(PARAFAC)解析枯丰水期湿地内水体DOM浓度组分变化和主要来源;分析常规水质指标pH、溶解氧、总磷(TP)、总氮、叶绿素a(Chl.a)和浊度的时空变化特征以及与DOM的关联性。结果表明:(1)通过PARAFAC识别出4种荧光组分,分别为紫外类富里酸C1、类色氨酸C2、类胡敏酸C3、类酪氨酸及可溶性微生物降解产物C4,丰水期DOM荧光强度高于枯水期,水体DOM受内源和陆源的双重影响,以自生源为主;(2)受城市地表径流及夏季巢湖蓝藻暴发的影响,各水质指标浓度的时空变化特征主要表现为丰水期高于枯水期、从上游到下游呈现先升高后下降的趋势,枯水期时的生态补水和方兴湖湿地能够对水质具有改善作用;(3)水质理化指标、DOM组分和荧光指数相关性分析结果表明,溶解性有机碳与Chl.a、浊度和C4组分呈显著正相关,TP与C1、C2和C3组分呈显著正相关,可见地表径流携带的有机污染物贡献了湿地中一部分DOM,浮游植物的内源产生是塘西河下游有机碳的重要来源。研究揭示了塘西河方兴湖湿地DOM的荧光特征、组分来源、水期差异以及水质变化,为进一步探明城市河湖湿地生态系统DOM时空分布特性和来源以及生态补水对水质的影响等提供了基础资料。

关键词：溶解性有机质人工湿地光谱特征巢湖

春夏季阳澄湖浮游植物空间分布特征及其与环境因子关系

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生态科学 2024年第3期43卷 63-71页

作者：范亚民马廷婷李启升吴召仕江苏省环境工程技术有限公司南京210036 江苏省环境科学研究院南京210036 中国科学院南京地理与湖泊研究所湖泊与环境国家重点实验室南京210008

基于2015年3月和8月阳澄湖(西湖、中湖和东湖)调查,分析其春夏季浮游植物空间分布格局及影响因素。结果表明,阳澄湖环境因子和浮游植物群落结构存在显著的季节差异(P值均小于0.05)。夏季,西湖和东湖的群落结构间存在显著差异(P=0.024);... 详细信息

基于2015年3月和8月阳澄湖(西湖、中湖和东湖)调查,分析其春夏季浮游植物空间分布格局及影响因素。结果表明,阳澄湖环境因子和浮游植物群落结构存在显著的季节差异(P值均小于0.05)。夏季,西湖和东湖的群落结构间存在显著差异(P=0.024);春季chl a呈现“西高东低”,三个子湖区差异不明显;夏季chl a则为“西低东高”,东、西湖之间存在显著差异。逐步线性回归分析表明,NO_(2)—N和DO是影响春季chl a分布的主要环境因子,而夏季chl a主要由电导率、PO_(4)—P和温度等决定。基于1994、2009和2015年的春季数据,阳澄湖TN和COD_(Mn)等均呈现先上升后下降的趋势,2015年的chl a浓度较2009年呈下降趋势,湖区TP浓度则一直呈现上升趋势。建议在后续监测和研究中加强对东湖(特别是夏季)浮游植物以及全湖磷浓度的监测。

关键词：阳澄湖浮游植物季节变化空间分布影响因素

连云港石化产业基地污废水综合处理与水资源循环利用典型案例分析

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环境工程学报 2024年

作者：路金霞周东文秦汉王成梁志毅江云李纪元郭磊刘瑞霞刘晓玲中国环境科学研究院流域水环境污染综合治理研究中心中国环境科学研究院河口与海岸带环境重点实验室江苏方洋水务有限公司四川省成都生态环境监测中心站

连云港石化产业基地作为国家七大石化产业基地之一，工业污废水综合治理与水资源循环利用是目前区域关注的重点之一。通过实施污废水分类收集、按需调配、分质处理、再生回用等治理与管理措施，显著削减了污染物排放，提高了资源利用效... 详细信息

连云港石化产业基地作为国家七大石化产业基地之一，工业污废水综合治理与水资源循环利用是目前区域关注的重点之一。通过实施污废水分类收集、按需调配、分质处理、再生回用等治理与管理措施，显著削减了污染物排放，提高了资源利用效率与区域水环境质量。以连云港石化产业基地为例，在分析园区污废水排放特征的基础上，重点介绍了工业污废水处理的方案措施，总结了水污染防治的典型做法及主要经验，以期为工业园区水污染精准治理提供借鉴和参考。

关键词：化工园区工业污废水分质处理再生水利用典型案例

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复合菌群去除污水中典型污染物的研究进展

环境科学与技术 2024年第6期47卷 213-224页

作者：崔陈陈梁淑雅曾巾丁程成崔益斌赵大勇河海大学水灾害防御全国重点实验室江苏南京210098 中国科学院南京地理与湖泊研究所湖泊与环境国家重点实验室江苏南京210008 生态环境部南京环境科学研究所江苏南京210042

对于成分日益复杂的污水,传统的处理方法可能会存在许多不足,而复合菌群是将不同分类信息、不同功能的微生物菌株进行组合,利用菌株对各类污染物的降解能力以及菌株之间的相互作用关系,实现对污染物安全、高效的去除,从而满足更为全面... 详细信息

对于成分日益复杂的污水,传统的处理方法可能会存在许多不足,而复合菌群是将不同分类信息、不同功能的微生物菌株进行组合,利用菌株对各类污染物的降解能力以及菌株之间的相互作用关系,实现对污染物安全、高效的去除,从而满足更为全面的水处理需求。但目前对于污水处理相关复合菌群的研究主要关注的是不同菌株组合对于污染物的去除效果,而对于菌群内部菌株之间相互作用关系尚不明确。该文针对近年来复合菌群去除污水中典型污染物的相关研究,从复合菌群在污水处理中的重要性出发,总结功能菌株的获取方式、构建复合菌群的过程,从脱氮除磷、生活污水中常见有机物的去除、重金属的去除、新污染物的降解4个方面回顾了复合菌群去除各类污染物的相关研究。基于菌株互作关系的类型,阐述了复合菌群内部互作关系的研究进展。最后从不同的角度讨论了复合菌群用于污水处理相关研究的不足与展望,以期提高复合菌群在污水处理中的应用效果。

关键词：水处理生物修复功能菌株复合菌群菌株互作关系

江西省浅水湖泊大型底栖无脊椎动物多样性特征和影响因素

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湖泊科学 2024年第3期36卷 858-869页

作者：池仕运邓燕青胡菊香刘恋王瑞陈斯芝闵翔胡愈炘陈佳林水利部中国科学研究院水工程生态研究所武汉430079 水利部水工程生态效应与生态修复重点实验室武汉430079 湖北省水生态保护与修复工程技术研究中心武汉430079 江西省水文监测中心南昌330002 鄱阳湖水文生态监测研究重点实验室南昌330002 生态环境部长江流域生态环境监督管理局生态环境监测与科学研究中心武汉430011 生态环境部海河流域北海海域生态环境监督管理局生态环境监测与研究中心天津300061

2019年春、秋两季,对江西省76个湖泊的底栖动物进行了调查,在分析其群落结构和多样性的基础上,探讨了多样性与环境因子间的关系,旨在确定影响大型底栖无脊椎动物多样性的重要环境因子,以期为江西省湖泊的精准化管理提供科学依据和技术... 详细信息

2019年春、秋两季,对江西省76个湖泊的底栖动物进行了调查,在分析其群落结构和多样性的基础上,探讨了多样性与环境因子间的关系,旨在确定影响大型底栖无脊椎动物多样性的重要环境因子,以期为江西省湖泊的精准化管理提供科学依据和技术支持。两次调查共检出140个分类单元,以水生昆虫和软体动物为主,摇蚊类物种数占水生昆虫物种数的53.62%。富营养指示种(长足摇蚊属一种和摇蚊属一种)为春、秋两季的优势分类单元,湖沼典型种(长足摇蚊属一种、摇蚊属一种、石田螺属一种、苏氏尾鳃蚓和霍甫水丝蚓)的丰度变化导致了群落结构的季节变化。大型底栖无脊椎动物α多样性水平较低,基于PLSR和PLS-SEM的分析结果表明,影响大型底栖无脊椎动物多样性指标的环境因子既与藻类种群动态密切相关,也与水质状态有关。大型底栖无脊椎动物多样性与藻类种群状态存在稳定的联系,不受季节因素的影响,过高的藻类丰度不利于大型底栖无脊椎动物多样性的提高,而较好的水质状况有利于大型底栖无脊椎动物多样性的提高。为保护江西省湖泊大型底栖无脊椎动物资源,应在具有渔业养殖功能的湖泊和城镇湖泊中进行水生植物的修复工作,使藻型湖泊向草型湖泊方向演化;对一些富营养化程度较高的水体进行系统治理,控制面源污染,促进传统渔业养殖模型向生态渔业模式转换,并有针对性地开展一些生态修复措施;应在控制藻类和改善水质的基础上,增强湖泊的连通性和水体交换能力,充分发挥自然修复功效。

关键词：藻类种群动态 α多样性富营养化 PLSR分析 PLS-SEM分析

生态补水型城市河湖湿地系统溶解性有机质来源解析及其与水质关联性

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湖泊科学 2024年

作者：凌松杨盛林刘晓薇袁震杨波商倩南钟天阳马璐璐张玲合肥大学生物食品与环境学院中国环境科学研究院湖泊水污染治理与生态修复技术国家工程实验室北京师范大学水科学研究院巢湖流域治理与高质量发展安徽省哲学社会科学重点实验室

为探究补水型城市河湖人工湿地系统枯水期和丰水期溶解性有机质（DOM）的组成特征、来源及其与水质的关联性，以巢湖流域典型城市人工河湖湿地为研究对象。运用三维荧光光谱（EEMs）技术，结合平行因子分析法（PARAFAC）解析枯-丰水期... 详细信息

为探究补水型城市河湖人工湿地系统枯水期和丰水期溶解性有机质（DOM）的组成特征、来源及其与水质的关联性，以巢湖流域典型城市人工河湖湿地为研究对象。运用三维荧光光谱（EEMs）技术，结合平行因子分析法（PARAFAC）解析枯-丰水期湿地内水体DOM浓度组分变化和主要来源；分析常规水质指标p H、溶解氧、总磷（TP）、总氮、叶绿素a(Chl.a)和浊度的时空变化特征以及与DOM的关联性。结果表明：（1）PARAFAC识别出4种荧光组分，分别为紫外类富里酸C1、类色氨酸C2、类胡敏酸C3、类酪氨酸及可溶性微生物降解产物C4，丰水期DOM荧光强度高于枯水期，水体DOM受内源和陆源的双重影响，以自生源为主；（2）受城市地表径流及夏季巢湖蓝藻暴发的影响，各水质指标浓度的时空变化特征主要表现为丰水期高于枯水期、从上游到下游呈现先升高后下降趋势，枯水期时的生态补水和方兴湖湿地能够对水质具有改善作用；（3）水质理化指标、DOM组分和荧光指数相关性分析结果表明DOC与Chl.a、浊度和C4组分呈显著正相关，TP与C1、C2和C3组分呈显著正相关，可见地表径流携带的有机污染物贡献了湿地中一部分DOM，浮游植物的内源产生是塘西河下游有机碳的重要来源。研究揭示了塘西河-方兴湖湿地DOM的荧光特征、组分来源、水期差异以及水质变化，为进一步探明城市河湖湿地生态系统DOM时空分布特性和来源以及生态补水对水质的影响等提供了基础资料。

关键词： DOM 人工湿地光谱特征巢湖

基于时空信息融合模型的2022年鄱阳湖湿地干旱过程监测分析

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湖泊科学 2024年第5期36卷 1525-1536页

作者：罗佳欢严翼肖飞曹淑慧陈苗苗杜耘中南民族大学资源与环境学院资源转化与污染控制国家民委重点实验室武汉430074 中国科学院精密测量科学与技术创新研究院环境与灾害监测评估湖北省重点实验室武汉430071 中国科学院大学北京100049

2022年鄱阳湖流域发生自1951年有记录以来的严重干旱。为充分利用高时空分辨率影像探究鄱阳湖湿地干旱及生态响应过程,本文采用STNLFFM时空信息融合模型,融合了MODIS与Sentinel-2影像数据,构建出鄱阳湖2021-2022年平均时间间隔为15天的1... 详细信息

2022年鄱阳湖流域发生自1951年有记录以来的严重干旱。为充分利用高时空分辨率影像探究鄱阳湖湿地干旱及生态响应过程,本文采用STNLFFM时空信息融合模型,融合了MODIS与Sentinel-2影像数据,构建出鄱阳湖2021-2022年平均时间间隔为15天的10 m高时空分辨率归一化植被指数(NDVI)影像序列,对比分析了不同年份水体面积以及NDVI的时空变化,在此基础上探讨干旱可能造成的生态影响。结果表明:(1)2022年鄱阳湖干旱持续近3个月,退水时间比2021年提前约80天。2022年10月鄱阳湖最小水体面积为680 km^(2),较2021年同期减少约1900 km^(2),较2021年枯水期最小水体面积减少约337 km^(2)。2022年鄱阳湖湿地淹水时长小于90天的面积是2021年的3倍以上,约占总面积的30.77%。(2)2022年干旱过程中,湖区洲滩植被提前开始生长,NDVI均值在7月中旬之后迅速增大,较2021年同期均值最大相差0.27;到11月中旬,NDVI环境。湖区的碟形子湖具有较好的持水能力,对极端干旱具有较好的抵御作用。因此,本文建议在干旱期间,适当对湖区长势迅速的植被进行刈割,促使新芽萌发,保障候鸟的食源;开展高时空分辨率的水体连续变化过程监测和预测工作,以便及时救助非连通水体内被困的水生生物;对碟形子湖空间结构进行保护并适当给子湖补水,以保持碟形湖湿地生态系统的稳定性。

关键词：鄱阳湖湿地干旱时空信息融合归一化植被指数