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2022年夏秋连旱对洞庭湖浮游动物群落结构的影响

水生态学杂志 2024年第6期45卷 86-96页

作者：严广寒李飞云吴流星郁梦媛殷雪妍黄民生汪星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国家环境保护饮用水水源地保护重点实验室国家环境保护洞庭湖科学观测研究站北京100012 华东师范大学生态与环境科学学院上海200241 湖南东洞庭湖国家级自然保护区管理局湖南岳阳414000

分析极端干旱事件对浮游动物群落结构和水生态系统稳定性的影响,为减缓干旱对自然和社会的影响、保障水生态安全提供参考。2022年长江流域遭遇1961年以来最严重的水文气象干旱,根据水位波动特征,在干旱期间8月和9月对洞庭湖6个区域26个... 详细信息

分析极端干旱事件对浮游动物群落结构和水生态系统稳定性的影响,为减缓干旱对自然和社会的影响、保障水生态安全提供参考。2022年长江流域遭遇1961年以来最严重的水文气象干旱,根据水位波动特征,在干旱期间8月和9月对洞庭湖6个区域26个监测点位进行了2次采样,比较分析了干旱事件下浮游动物群落结构对环境因子的响应。结果表明,洞庭湖浮游动物共检出4门79种;密度呈现出8月(98个/L)<9月(192个/L),密度占比以桡足类最高,为35.0%,其他依次为轮虫34.3%,枝角类28.6%,原生动物2.1%。Shannon-Wiener指数和Margalef指数均呈现出8月<9月,其中8月各区域具有显著差异,9月变化不明显;群落相似性指数由轻度相似(8月)变为中度相似(9月)。极端干旱造成洞庭湖水系水文连通性降低,外源营养物质输入削弱,加之持续高温,导致浮游动物群落结构同质化,稳定性减弱。RDA分析表明,8月浮游动物关键影响因子为高锰酸盐指数(CODMn)、总磷(TP)、正磷酸盐(PO_(4)^(3-)-P)、溶解性硅酸盐(DSi)和浊度(Turb),9月为总悬浮物固体(TSS)、Turb和硝氮(NO_(3)^(-)-N)。相关性分析表明,浮游动物与氮磷营养盐和水温(WT)显著负相关,WT与氮磷营养盐呈显著正相关,说明浮游动物受WT的直接或间接影响。综合分析表明,极端干旱期间水文连通性和水温是影响浮游动物群落结构的主导因子,保障水文连通性是促进能量流动、物质循环和水生态系统健康的前提条件。

关键词：极端干旱环境因子浮游动物水文连通性洞庭湖

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大通湖湖区水质时空分布特征及其影响因子解析

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环境工程 2022年第2期40卷 34-41页

作者：戴婉晴叶春李春华魏伟伟郑向勇胡文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国家环境保护湖泊污染控制重点实验室环境基准与风险评估国家重点实验室北京100012 温州大学生命与环境科学学院浙江温州325035

运用主成分分析和聚类分析对2019年7—11月大通湖湖区33个采样点的8个水质指标进行了数据分析,采用单因子指数法和综合水质标识法对水质进行了综合评价,分析了大通湖湖区水质的时空特征,识别了主要影响因子和污染源。以单因子指数法为... 详细信息

运用主成分分析和聚类分析对2019年7—11月大通湖湖区33个采样点的8个水质指标进行了数据分析,采用单因子指数法和综合水质标识法对水质进行了综合评价,分析了大通湖湖区水质的时空特征,识别了主要影响因子和污染源。以单因子指数法为评价方法,2019年7月大通湖水质为Ⅴ类,8月为劣Ⅴ类,9—11月大通湖湖区水质有所改善,为Ⅳ类。以综合水质标识法为评价方法,大通湖湖区水质由好到差排序为:9月>11月>10月>7月>8月。从月际变化上来看,大通湖湖区水质总体上呈下降趋势,主要超标因子为TN、TP、COD_(Mn)在10—11月存在超标现象。从采样点看,湖区水质受入湖河流的影响较大。汛期(7,8月)湖区主要影响因子是NH_(4)^(+)-N、SS、COD_(Mn)、TP,主要源自农田径流、湖外水产养殖污染等面源污染和生活污水;非汛期(9—11月)湖区主要影响因子为NH_(4)^(+)-N、NO_(3)^(-)-N、COD_(Mn)和TP,主要源自生活污水、内源污染等,受到多种污染源的共同作用。

关键词：大通湖水质污染时空分布特征主成分分析水质评价

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某硫酸盐还原菌株的分离及其在煤矸石山酸化污染修复中的应用

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金属矿山 2023年第7期 254-260页

作者：蔡云朱琦胡振琪生态环境部土壤与农业农村生态环境监管技术中心北京100012 中国环境科学研究院北京100012 湖泊水污染治理与生态修复技术国家工程实验室北京100012 国家环境保护湖泊污染控制重点实验室北京100012 中国矿业大学环境与测绘学院江苏徐州221116

煤矸石堆场氧化导致的高盐酸性废水是严重危害煤矿区环境质量的污染源之一。利用硫酸盐还原菌进行生物固硫,能够有效控制煤矸石氧化产酸及其造成的污染。针对已知的硫酸盐还原菌多为严格厌氧菌、依赖外加碳源、难以应用于露天煤矸石山... 详细信息

煤矸石堆场氧化导致的高盐酸性废水是严重危害煤矿区环境质量的污染源之一。利用硫酸盐还原菌进行生物固硫,能够有效控制煤矸石氧化产酸及其造成的污染。针对已知的硫酸盐还原菌多为严格厌氧菌、依赖外加碳源、难以应用于露天煤矸石山的问题,从酸性煤矸石堆场周边土壤中分离、筛选出一株兼性厌氧硫酸盐还原菌,分析菌株的16S r RNA基因序列、形态和生理生化特性,并利用柱状淋溶实验测定该菌株对煤矸石酸化污染的修复效果。结果表明:该菌株与Bacillus subtilis具有99.93%同源性,外形为杆状,大小(0.4~0.6)μm×0.2μm,最适生长温度范围为25~35℃,在p H为4~8的环境中均生长良好。该菌株对外加碳源的依赖性低,在无任何外加碳源的好氧条件下,接种该菌株18 d后,可将已酸化煤矸石的p H由3.09提升至4.62,同时去除48.25%的硫酸盐离子和88.40%以上的重金属离子,有效控制煤矸石堆场高盐酸性废水的产生。

关键词：硫酸盐还原菌煤矸石酸化污染微生物修复

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东北小兴凯湖沉积物POPs污染特征及生态风险评价

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环境科学 2021年第1期42卷 147-158页

作者：李慧李捷宋鹏程云轩焦立新杨亚铮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 中国环境科学研究院国家环境保护饮用水水源地保护重点实验室北京100012 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北京100012 河南科技大学农学院洛阳471000

采用GC-MS分析了小兴凯湖表层沉积物多环芳烃(PAHs)、有机氯农药(OCPs)和邻-苯二甲酸酯(PAEs)的污染特征,探讨了污染物的主要来源及生物毒性风险.结果表明:①小兴凯湖沉积物中PAHs含量范围在82.1~534.6 ng·g^(-1)之间,西北湖区含... 详细信息

采用GC-MS分析了小兴凯湖表层沉积物多环芳烃(PAHs)、有机氯农药(OCPs)和邻-苯二甲酸酯(PAEs)的污染特征,探讨了污染物的主要来源及生物毒性风险.结果表明:①小兴凯湖沉积物中PAHs含量范围在82.1~534.6 ng·g^(-1)之间,西北湖区含量较高.沉积物中OCPs和PAEs含量范围分别在4.8~50.4 ng·g^(-1)和33.3~401.6 ng·g^(-1)之间,东南湖区含量较高;②沉积物中PAHs以3~5环化合物为主(占85%以上),主要为燃烧源,其中煤和薪柴燃烧贡献47%,汽油和柴油燃烧贡献39%,石油产品泄漏贡献14%.OCPs以六氯环己烷(HCH)为主(占78%),主要来源于新的林丹的使用和少量工业HCHs的输入.PAEs以邻-苯二甲酸二正丁酯(DBP)和邻-苯二甲酸二(2-乙基己)酯(DEHP)为主(占94%),生活垃圾和工农业生产为其主要来源;③小兴凯湖沉积物中PAHs、OCPs和PAEs在东北地区处于低水平污染,相比于国内其他地区的湖泊河流,总体处于低污染水平,目前无生态风险,但部分点位OCPs具有中度生态风险.

关键词：持久性有机污染物(POPs) 小兴凯湖污染特征源解析生态风险

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人类活动对流域生态健康影响风险评估方法研究:以呼伦湖流域为例

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环境科学研究 2021年第4期34卷 783-791页

作者：付正辉张扬姜霞郭云艳王书航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国家环境保护湖泊污染控制重点实验室北京100012 北京大学环境科学与工程学院北京100871

随着社会经济的快速发展,我国多数流域受到了不同程度的人类活动影响,并导致了水体污染、生物多样性退化等一系列问题,流域生态系统健康已成为制约我国经济社会可持续发展的突出因素之一.因此,开展人类活动对流域生态健康影响风险评估... 详细信息

随着社会经济的快速发展,我国多数流域受到了不同程度的人类活动影响,并导致了水体污染、生物多样性退化等一系列问题,流域生态系统健康已成为制约我国经济社会可持续发展的突出因素之一.因此,开展人类活动对流域生态健康影响风险评估方法研究具有重要意义,也将对我国未来流域生态环境保护及建设的决策指导起到重要的作用.该研究以旱寒区呼伦湖流域为研究对象,基于人类活动、生态格局、生态功能和生态压力等多个角度,通过构建科学合理的流域人类活动-生态系统评价指标体系,并结合交互风险评估矩阵,开展人类活动对流域生态健康影响风险评估.结果表明:①呼伦湖流域GDP和人口主要分布在海拉尔区和满洲里市周边,其他区域GDP强度和人口强度较低;②呼伦湖流域GDP强度指标有2个子流域分别处于40~60和60~80之间,人口强度指标有1个子流域处于60~80之间,2个子流域处于40~60之间,生态系统指标有8个子流域处于60~80之间,其余子流域均大于80;③呼伦湖流域32个子流域中,有30个子流域处于低风险状态,面积占全区域的98.62%,另有2个子流域处于中等风险状态,面积占全流域的1.38%,研究区域内无高风险子流域.研究显示,该研究提出的评估方法可以有效评估人类活动对流域生态健康影响的风险,有助于明确流域生态健康主要影响因素及系统变化的内在驱动机制,从而为流域尺度生态环境保护及可持续发展提供理论依据与技术支持.

关键词：人类活动生态系统健康风险评估呼伦湖流域

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基于氮氧同位素的深水湖泊硝酸盐来源辨析

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中国农村水利水电 2022年第4期 106-113页

作者：吴亚丽亢晓琪牛远兰伟余辉中国环境科学研究院湖泊生态环境研究所北京100012 湖泊水污染治理与生态修复技术国家工程实验室北京100012 国家环境保护湖泊污染控制重点实验室北京100012 沈阳农业大学水利学院沈阳110866

硝酸盐负荷对水体的影响已成为国内外广泛关注的问题。明确水体硝酸盐负荷的主要来源,是精准制定流域氮污染控源减排策略的基础。该研究以深水湖泊千峡湖为研究对象,通过对湖水水化学特征、硝酸盐氮氧同位素组成及各来源(降水、生活污... 详细信息

硝酸盐负荷对水体的影响已成为国内外广泛关注的问题。明确水体硝酸盐负荷的主要来源,是精准制定流域氮污染控源减排策略的基础。该研究以深水湖泊千峡湖为研究对象,通过对湖水水化学特征、硝酸盐氮氧同位素组成及各来源(降水、生活污水、肥料、沉积物及周边土壤)氮氧同位素组成的监测研究,定性分析了千峡湖水体硝酸盐变化趋势及其主要来源。并在此基础上,采用稳定同位素模型MixSIAR定量分析各硝酸盐来源的贡献率。结果表明:(1)千峡湖水体上游硝酸盐主要来自人为活动下有机氮等汇入水体发生的硝化作用过程;(2)湖体硝酸盐来源中流域土壤、生活污水、肥料、沉积物、降水的硝酸盐贡献占比分别为87%±9.7%、9.0%±5.9%、2.5%±1.5%、1.2%±0.8%、0.3%±0.4%。千峡湖湖体氮的迁移转化过程以硝化作用为主,迁移转化过程中受人类活动影响较大,因此,产生的硝酸盐含有较高的氮稳定同位素值。该研究可为深水湖泊氮循环及迁移转化过程提供科学依据。

关键词：硝酸盐来源氮氧同位素贝叶斯同位素混合模型千峡湖

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基于稳定同位素技术的保安湖食物网结构特征研究

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水生生物学报 2022年第5期46卷 699-706页

作者：陈俊伊王康郭钰伦祝孔豪巴爱荣刘云赵康顺北京农学院生物与资源环境学院农业农村部华北都市农业重点实验室北京102206 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国家环境保护湖泊污染控制重点实验室北京100012 中国科学院水生生物研究所武汉430072 中国科学院大学北京100049

文章利用碳、氮稳定同位素技术对江湖阻隔典型湖泊-保安湖的食物网结构进行了研究。结果表明保安湖中鱼类消费者的主要营养级范围为2.1—3.3,在调查到的16种鱼类中,顶级肉食性鱼类种类很少,杂食性鱼类的种类最多。保安湖食物网主要由两... 详细信息

文章利用碳、氮稳定同位素技术对江湖阻隔典型湖泊-保安湖的食物网结构进行了研究。结果表明保安湖中鱼类消费者的主要营养级范围为2.1—3.3,在调查到的16种鱼类中,顶级肉食性鱼类种类很少,杂食性鱼类的种类最多。保安湖食物网主要由两条营养传递途径构成,即由POM、浮游植物为主要食物源的浮游牧食链与沉积物为主要食物源的底栖食物链。POM、浮游植物、浮游动物和底栖动物是保安湖水域食物网中鱼类的主要食物来源,其次是沉积物中的碎屑和水生植物等。此外,从基于理论食性数据的食物网与BIMM模型预测的食物网结构可以看出,从POM、浮游植物、浮游动物到杂食性鱼类的浮游牧食链在整个食物网中具有主导性,而从水生植物、沉积物和底栖动物到杂食性鱼类的底栖食物链相对重要性较低。

关键词：稳定同位素食物网鱼类食性保安湖

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基于粮食生命周期碳核算的粮食安全影响研究进展

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北京师范大学学报（自然科学版） 2022年第2期58卷 232-240页

作者：崔冠楠白鑫宇王鹏飞刘岩峰徐一鸣董黎明北京工商大学生态环境学院中国轻工业清洁生产和资源综合利用重点实验室北京100048 国家环境保护食品链污染防治重点实验室北京100048 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国家环境保护湖泊污染控制重点实验室北京100012

基于粮食生命周期的碳核算可找出碳排放较高的活动,有利于碳中和目标下的粮食安全.本文综述了粮食种植阶段及副产物资源化利用阶段的粮食全生命周期碳核算研究进展,并提出了不同阶段的碳减排措施.稻田CH4与旱地N2O是种植阶段直接碳排放... 详细信息

基于粮食生命周期的碳核算可找出碳排放较高的活动,有利于碳中和目标下的粮食安全.本文综述了粮食种植阶段及副产物资源化利用阶段的粮食全生命周期碳核算研究进展,并提出了不同阶段的碳减排措施.稻田CH4与旱地N2O是种植阶段直接碳排放的主要来源,间接碳排放主要来自氮肥施用,土地利用变化是影响种植阶段粮食安全的另一因素.未来应提高氮肥利用率,合理规划城市建设,建立粮食-林地协同发展的碳核算系统,发展非粮燃料乙醇.能源政策下乙醇副产物生产饲料可降低饲料行业对粮食的需求,粪便还田可减少工业化肥使用,提高土壤质量.未来应继续从碳足迹角度探究乙醇副产物资源化利用对粮食安全的影响,开展作物不同生长期的碳核算研究,帮助建立粮食全生命周期内更细化时间尺度上低碳高产的粮食安全模式,保障粮食安全稳定格局.

关键词：粮食安全碳核算生命周期评估土地利用

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不同湿地植物多环芳烃含量及其对湿地多环芳烃去除量的贡献研究

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环境工程 2023年第S01期41卷 503-508页

作者：郭金鹏卢少勇杨海燕赵斌张森霖毕斌万正芬北京市自来水集团有限责任公司北京100032 湖泊水污染治理与生态修复技术国家工程实验室国家环境保护洞庭湖科学观测研究站国家环境保护湖泊污染控制重点实验室湖泊生态环境研究所中国环境科学研究院北京100012 北京建筑大学环境与能源工程学院北京100044 玉溪师范学院云南玉溪653100

利用气相色谱/质谱联用仪测定模拟人工湿地6种不同植物体内16种优先控制多环芳烃(PAHs)含量,分析了植物体内PAHs的组成,且研究了植物脂肪与PAHs含量的相关性及植物去除PAHs的贡献率。结果表明:不同进水方式(间歇和连续进水)同一种植物体... 详细信息

利用气相色谱/质谱联用仪测定模拟人工湿地6种不同植物体内16种优先控制多环芳烃(PAHs)含量,分析了植物体内PAHs的组成,且研究了植物脂肪与PAHs含量的相关性及植物去除PAHs的贡献率。结果表明:不同进水方式(间歇和连续进水)同一种植物体内PAHs含量差别不大,同种进水方式不同植物体内PAHs含量存在一定的差异,16种PAHs在6种湿地植物体内干重含量为882.50~1328.33 ng/g(dw)。植物体内PAHs含量以2环、3环和4环为主,占比分别为22.23%~39.20%、24.46%~31.44%和20.88%~30.36%。植物吸收积累PAHs的贡献率为0.59%~2.33%,且植物PAHs与脂肪含量具有明显的相关性。

关键词：多环芳烃湿地脂肪贡献率

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武汉典型饮用水水源中典型 POPs污染特征与健康风险评估

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环境科学 2021年第12期42卷 5836-5847页

作者：张坤锋付青涂响昌盛樊月婷孙兴滨王山军中国环境科学研究院国家环境保护饮用水水源地保护重点实验室北京100012 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 东北林业大学林学院哈尔滨150040

为了揭示武汉典型饮用水水源中典型持久性有机污染物(POPs)的污染特征与风险水平,采用固相萃取-气相色谱-质谱定性定量分析法,对武汉长江及其支流上18个典型集中式饮用水水源地,共26个采样点水体中多环芳烃(PAHs)、有机氯农药(OCPs)和... 详细信息

为了揭示武汉典型饮用水水源中典型持久性有机污染物(POPs)的污染特征与风险水平,采用固相萃取-气相色谱-质谱定性定量分析法,对武汉长江及其支流上18个典型集中式饮用水水源地,共26个采样点水体中多环芳烃(PAHs)、有机氯农药(OCPs)和多氯联苯(PCBs)浓度进行了检测,分析了POPs的污染水平,并开展健康风险评估.结果表明,26个采样点均有PAHs检出,除苯并[k]荧蒽检出率为88.46%外,其他15种单体检出率均为100.00%,多环芳烃累积ρ(ΣPAHs)检出范围为57.04~475.79 ng·L^(-1),平均值为173.86 ng·L^(-1).PAHs污染程度总体较低,PAHs主要以中低环芳烃为主,来源于以石油源为主的混合源.共有8种OCPs被检出,(ΣOCPs)范围为ND~4.57 ng·L^(-1),平均值为0.78 ng·L^(-1),OCPs浓度水平相对较低.共有24种PCBs被检出,ρ(ΣPCBs)范围为ND~77.49 ng·L^(-1),平均值为9.88 ng·L^(-1),PCBs主要以不易降解的高氯联苯为主,部分点位PCBs浓度超过我国地表水环境质量标准限值,HeptaCBs-180物质需要引起持续关注.健康风险评估结果显示,研究区域内PAHs和PCBs的致癌风险指数均处于10^(-6)~10^(-4),对人体可能产生潜在的致癌风险;OCPs和PCBs的非致癌风险指数均小于1,不会对人体产生非致癌风险.

关键词：武汉长江饮用水水源地持久性有机污染物(POPs) 健康风险

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