水利部公益性行业科研专项(201101001)
- 作品数：11 被引量：145H指数：8
- 相关作者：张洪单保庆雷沛蔡庆华张敏更多>>
- 相关机构：中国科学院生态环境研究中心武汉理工大学学研究院更多>>
- 发文基金：水利部公益性行业科研专项国家科技支撑计划国家科技重大专项更多>>
- 相关领域：环境科学与工程生物学农业科学经济管理更多>>
- 丹江口水库生态系统健康综合评价被引量：11
- 2012年
- 2007年7月～2008年5月按季度对丹江口水库4个库区(丹江库区、汉江库区、取水口和五青入库区)的水环境和浮游生物进行了调查,采用生态系统健康指数(EHI)法和营养状态指数(TSI)法对该水库的生态系统健康状态进行定量的综合评价.结果表明:2007年7月～2008年5月,丹江口水库整体处于中营养状态,健康状态中等,健康状态总趋势是丹江库区>取水口>汉江库区>五青入库区;各库区生态系统健康状态存在季节性差异,丹江库区、取水口两库区全年为中等,汉江库区在夏季为较差,其它季节中等,五青入库区在冬季最差,其它季节较差.此外,对两种评价方法进行了比较,表明丹江口水库属于响应型生态系统,生态系统健康指数(EHI)适用于丹江口水库生态系统健康的评价.
- 张红叶蔡庆华孔令惠徐耀阳张敏王岚
- 关键词：丹江口水库水域生态系统营养状态评价
- 汉江襄阳段主要入江支流沉积物营养盐和重金属风险特征研究被引量：9
- 2015年
- 采集汉江襄阳段主要入江支流沉积物柱状样,分析沉积物常规理化指标、上覆水和孔隙水中营养盐含量、以及表层沉积物重金属含量,采用一维孔隙水扩散模型(Fick定律)计算营养盐扩散通量,评估沉积物营养盐释放风险,并评价表层沉积物重金属生态风险.结果表明:所有采样点氨氮及磷酸盐均从沉积物向上覆水释放,表明水质存在内源营养盐(氨氮和磷酸盐)释放风险.氨氮、磷酸盐扩散通量范围分别为42.431~81.369 mg·m-2·d-1、0.745~1.437 mg·m-2·d-1,均以航空路样点最大.表层沉积物重金属污染指数SPI值为6.1,总体表现为中度风险;其中小清河样点SPI值为11.8,达到高风险.小清河Cu、Pb和Zn平均含量分别为131.17 mg·kg-1、57.97 mg·kg-1和398.59 mg·kg-1,均超过相应的SEL值(最高效应阈值).富集系数研究表明汉江支流表层沉积物中Cd富集现象严重,平均富集系数高达4.57.汉江襄阳段入江支流沉积物存在内源营养盐释放风险,中度重金属生态风险,且Cd累积风险突出.因水文调控减少汉江干流流量进而导致河流稀释自净能力减弱,从而对汉江水质安全构成较大威胁.
- 雷沛曾祉祥张洪高泽晋单保庆
- 关键词：营养盐重金属扩散通量
- 丹江口水库典型消落区土壤氮磷赋存形态及释放特征研究被引量：27
- 2015年
- 丹江口水库是南水北调中线工程水源地,调水工程使得水库蓄水并带来水库水位上升,新增淹没区不同土地利用类型土壤由于淹没浸泡可能使其中氮磷等营养物释放,对水库水质构成威胁.本文通过采集丹江口水库典型消落区5种土地利用类型(滩地、草地、荒地、耕地、果园)的表层土壤,选用磷形态标准测试方法(SMT)和氮形态分级浸取方法对消落区土壤氮磷赋存形态进行分析,同时进行土壤氮磷释放模拟实验来考察消落区土壤'淹没-落干'过程的氮磷释放特征.结果表明,东库湾消落区土壤磷素主要以钙结合态磷(Ca-P)存在,其占TP比例范围为54.7%~82.0%,平均值为69.1%.滩地、草地、荒地土壤生物可利用性磷(BAP)占TP比例也基本超过30%.土壤有机硫化物结合态氮(OSFN)含量在139.1~195.0 mg·kg-1之间,占TN比例范围为18.8%~27.0%,是土壤可转化态氮(TF-N)中主要的赋存形态.土壤释放模拟实验显示,耕地、果园这两类新增淹没区土壤在受淹后其更易向水体释放磷素,而消落区土壤氮素整体上呈现向水体缓慢释放的规律.'淹没-落干'前后滩地、荒地的BAP含量下降超过20%,果园BAP含量也降低了16%,草地和耕地的BAP含量则维持相对稳定.'淹水-落干'实验后耕地、果园土壤IEF-N含量分别下降22.6%、34.2%,这两类新增淹没区土壤在调水淹没后可能会向上覆水水体释放氮素.
- 曾祉祥雷沛张洪单保庆叶有华
- 关键词：丹江口水库土壤氮形态磷形态
- 基于空间主成分分析的湖北省土壤侵蚀敏感性评价被引量：12
- 2013年
- 以湖北省为研究区,利用GIS技术将土壤侵蚀与地形坡度、海拔、植被、降水量、土壤类型和土地利用类型等环境背景因素进行叠加分析,计算不同环境背景条件下的土壤侵蚀综合指数,分析土壤侵蚀与这些因素间的关系。在此基础上,运用空间主成分分析法(SPCA)评价不同环境背景下的土壤侵蚀敏感性程度,揭示研究区土壤侵蚀风险的空间分布特征。结果表明,研究区30.6%的地区属于土壤侵蚀非敏感区,55.8%的地区属于轻度和中度敏感区,13.6%的地区属于高度敏感区。土壤侵蚀敏感性高的地区主要位于相对高程150—500 m、坡度8°—15°、植被覆盖度低、土质疏松、土地利用以坡耕旱地为主的地带,这些地区是水土保持综合治理的重点区域。
- 朱惇李璐韩小波
- 关键词：GIS
- 流域水体污染的生态学效应及监测预警被引量：4
- 2011年
- 从流域生态系统的结构与功能出发,分述流域水体污染引起的生态学效应(结构与功能效应),并归纳目前国内外生物、生态监测预警的特点.生态监测经历了以敏感和耐污种类比例为主的传统简单指数、以群落结构变化为主的单一指数到以群落结构、营养结构为主要特征的复合多参数指数的发展过程.生物预警利用在线生物监测技术,主要形成了鱼类、无脊椎动物和微生物的三大类生物预警系统.目前,生物完整性指数能从群落水平较好地指示水体污染状况,生态预警则缺乏生态系统水平的研究.因此提出以群落结构为主的生态监测以及生态系统整体水平上的生态预警是未来研究方向的重点.
- 李嗣新汪红军周连凤胡俊梁友光
- 关键词：生态效应水污染
- 丹江口水库典型库湾及支流沉积物重金属污染分析及生态风险评价被引量：28
- 2013年
- 对丹江口水库上游汉江支流及库湾沉积物中6种重金属元素的污染特征进行分析,采用效应阈值标准(NYSDEC)和Lars Hkanson潜在生态风险指数评价重金属的污染程度和环境风险。研究表明,库湾沉积物与支流沉积物中Ni、Pb含量较为接近;库湾沉积物中Cd、Cr、Cu、Zn含量分别高达1.86、271.2、99.91、478.3mg/kg,均超过支流沉积物中相应重金属含量2倍以上。各采样点表层(0～10cm)沉积物中Pb含量均低于LEL值(最低效应阈值),Cd、Ni含量均介于LEL值和SEL值(最高效应阈值)之间,而Cr、Cu、Zn含量均有超过SEL值的现象发生。考察沉积物重金属的富集程度发现各采样点表层沉积物中Ni和Pb均未发生富集,而Cd、Cr、Cu和Zn均存在不同程度的富集,其平均富集系数分别为7.12、1.80、1.63和2.84。根据重金属含量的相关性可知Ni和Pb主要来自于天然地球化学来源,而Cd、Cr、Cu和Zn则主要受人为源影响。以丹江口库区土壤(黄棕壤)中重金属背景值为参比,发现表层沉积物总体处于高生态风险,且以Cd生态风险为主;参与评价的5种重金属潜在生态风险程度顺序为Cd>Cu>Cr>Zn>Pb。
- 雷沛张洪单保庆
- 关键词：沉积物重金属生态风险支流丹江口水库
- 基于多尺度熵的人类活动对长江径流影响研究被引量：2
- 2013年
- 为研究人类活动对长江径流系统复杂性的影响,利用多尺度熵理论对长江干流典型水文站的日平均流量序列进行了分析。选取寸滩、宜昌和大通站1950～2005年56 a的序列资料,依据长江中上游水利工程的建设情况,将序列资料划分为1950～1977年和1978～2005年两个序列,进行径流熵值对比,并摘录出各序列汛期和非汛期的日平均流量组成新的序列进行熵值计算。结果表明,水土保持和水利工程等人类活动已经在15 d尺度上影响了长江非汛期的流量过程,在10 d的时间尺度上影响了长江中游的基流过程;长江径流系统在单独汛期和非汛期时的复杂性有所降低。
- 李建尹炜雷俊山杨芳辛小康
- 关键词：人类活动影响长江干流
- 丹江口水库浮游植物时空动态及影响因素被引量：27
- 2011年
- 2007年7月至2008年6月对丹江口水库浮游植物进行了为期一年的调查和分析,共采集到浮游植物8门、60属、110种及变种。种类组成以绿藻门、硅藻门和蓝藻门为主,其中绿藻门占优势,共计46种(42%),其次为硅藻35种(32%)。藻类年平均密度为4.17×106cell/L,最高密度为6.10×107cell/L,最低密度为5.16×103cell/L。各季节浮游植物优势种差异显著,春季为一种颤藻(Oscillatoria sp.)和尖针杆藻(Synedra acus),夏秋两季为啮蚀隐藻(Cryptomonas erosa),冬季转为倪氏拟多甲藻(Peridiniopsis niei)。空间分布上,丹江、汉江库区以及取水口3个区域浮游植物优势种为尖针杆藻,五青入库区则以倪氏拟多甲藻占优势。磷浓度是驱动丹江口水库藻类密度的主要影响因子。根据建库几十年来的对丹江口水库较为全面的4次调查资料,分析了丹江口水库的浮游植物群落演替及变化趋势。自1958年以来,50年间,整个水库浮游植物密度增加了16倍,水库富营养化程度有增加的趋势。种类组成由适应河流的固着型硅藻,经过硅藻-绿藻-蓝藻型逐渐发展为硅藻-甲藻-隐藻-蓝藻型。
- 申恒伦徐耀阳王岚张敏孔令惠蔡庆华
- 关键词：丹江口水库浮游植物群落结构演替趋势
- 丹江口水库不同水文期真光层深度特征及影响因素分析被引量：4
- 2014年
- 丹江口水库是南水北调中线工程的引用水源地。于2011～2012年对水库不同水文期的水下光合有效辐照度及引起光衰减的3种主要物质（无机颗粒悬浮物、藻类叶绿素a、溶解性有机碳）进行调查，分析了真光层深度的时空动态及影响因素。结果表明，丹江口水库真光层深度的变化范围为：1．036～15．350m；丰水期、平水期和枯水期的均值分别为：6．084m、5．353m、7．647m。丹江库区、汉江库区沿库尾至坝前均有上升的趋势。在丹江库区的敞水区真光层深度较大，水质较好。逐步回归分析表明，丹江口水库水体真光层深度主要受到无机颗粒悬浮物及浮游植物影响，但在不同水期、不同库区影响因素表现不同：在丰水期、平水期，无机颗粒物与浮游植物对真光层深度的深浅起主导作用；枯水期真光层深度波动不大，其主要影响因素为藻类叶绿素a与溶解性有机碳。
- 屈月明蔡庆华申恒伦李斌
- 关键词：丹江口水库真光层深度溶解性有机碳
- 丹江口库区及上游COD和氨氮工业污染源解析被引量：12
- 2014年
- 利用2010年工业污染源普查更新数据,以COD和氨氮为分析对象,从排放总量、排放经济强度以及石化、冶金等13类工业行业分类来综合解析丹江口库区及上游工业污染源排放特征和行业贡献。结果表明:丹江口库区及上游工业点源COD、氨氮排放量分别为17 919.7t、2 841.3t;十堰、汉中、商洛工业源COD和氨氮贡献率分别为39.7%、22.6%、19.4%和18.8%、35.9%、38.1%,是COD、氨氮排放贡献率最大的3个地级市。制药、食品和石化为丹江口库区及上游COD排放贡献较高的行业,贡献率分别为40%、19%和16%;而石化、采掘和冶金分别为氨氮排放贡献了45%、20%和17%,为丹江口库区及上游高氨氮排放行业。皮革、造纸2个行业的万元工业产值COD及氨氮排放量均位于前列,分别为33.5kgCOD/万元、25.1kgCOD/万元和4.70kg氨氮/万元、2.27kg氨氮/万元。丹江口库区及上游区域污染防治与管理应从流域层面综合考虑,实施"分区管理、重点控制,分期执行,长久监管"措施。
- 雷沛张洪单保庆张高科
- 关键词：工业污染源
