国家科技重大专项(2012ZX07101-008-02)
- 作品数：14 被引量：148H指数：6
- 相关作者：王国祥韩睿明冀峰李时银马杰更多>>
- 相关机构：南京师范大学江苏省环境演变与生态建设重点实验室临沂大学更多>>
- 发文基金：国家科技重大专项国家自然科学基金江苏省太湖水污染治理科技专项更多>>
- 相关领域：环境科学与工程生物学理学农业科学更多>>
- 太湖主要入湖河口表层沉积物重金属分布特征及风险评价被引量：17
- 2016年
- 为揭示太湖主要入湖河口表层沉积物重金属分布特征及其生态风险,采集太湖西岸和北岸12条主要入湖河口表层沉积物样品,对沉积物中5种重金属元素(Cu、Zn、Ni、Pb、Cd)的含量及空间分布特征进行了分析,并利用地累积指数法和潜在生态风险指数法分别研究了表层沉积物重金属的累积程度及生态风险。结果表明,调查的12条入湖河流河口表层沉积物均受到不同程度的重金属污染,Cu、Zn、Ni、Pb、Cd的平均质量分数分别为63.04、173.11、56.71、37.05、2.23 mg?kg^(-1)。各重金属在空间分布上具有差异性,总体表现为大港河(DGH)、乌溪港(WXG)庙渎港(MDG)、大浦港(DPG)、陈东港(CDG)、官渎港(GDG)、洪巷港(HXG)、社渎港(SDG)河口表层沉积物以重金属Cd污染为主,而沙塘港(STG)、太滆运河(TG)、直湖港(ZHG)、梁溪河(LXH)河口表层沉积物表现为Cu、Zn、Ni、Pb的复合污染。地累积指数法评价表明,各入湖河流河口表层沉积物重金属的污染程度表现为Cd>Cu>Zn>Ni>Pb。潜在风险指数(riE)表明各重金属的潜在生态风险表现为Cd>Cu>Ni>Pb>Zn,主要污染物为Cd。其中庙渎港(MDG)和社渎港(SDG)处于严重风险状态,大港河(DGH)、乌溪港(WXG)、大浦港(DPG)、官渎港(GDG)、洪巷港(HXG)处于重度风险状态,陈东港(CDG)、太滆运河(TG)处于中度风险状态,其余点位生态风险较低。研究表明,西岸入湖河流表层沉积物重金属潜在生态风险等级高于北岸,但北岸入湖河流河口表层沉积物中Cu、Zn、Ni、Pb的累积也应当得到重视。
- 闫兴成杨晓薇黄烯茜董傑靖王明玥韩睿明王国祥
- 关键词：太湖表层沉积物重金属
- 太湖流域农村黑臭河流表层沉积物中磷形态的分布特征被引量：7
- 2015年
- 为揭示太湖流域农村黑臭河流表层沉积物中磷形态的分布特征以及各形态磷之间的相关性,以宜兴市周铁镇掌下浜(北段)为例,沿河流从上游到下游河口共采集了13个表层沉积物样,应用欧洲标准测试委员会框架下发展的SMT分离方法对沉积物中磷形态进行分析,揭示了沉积物中磷形态的分布特征及相关性,并对表层沉积物中磷的生物有效性加以分析。结果表明:沉积物中总磷(TP)含量极高,平均含量为2 598.30 mg·kg-1;无机磷(IP)是各采样点沉积物中磷的主要成分,占TP的72.95%~85.32%;钙磷(Ca-P)是沉积物中主要的无机磷形态,占IP的69.63%~84.03%。TP与Ca-P含量具有极显著的相关性(P<0.01,n=13),钙磷(Ca-P)和铁铝结合态磷(Fe/Al-P)含量分别与有机磷(OP)和无机磷(IP)含量均具有较好的相关性,两两均达到极显著水平(P<0.01,n=13),TP与Fe/Al-P+OP呈极显著正相关关系(P<0.01,n=13)。表层沉积物中高含量的TP除受外源性污染物影响较大外,与逐渐严重的内源磷负荷也有关。
- 冀峰王国祥韩睿明李时银赵艳萍
- 关键词：磷形态表层沉积物黑臭河流
- 不同藻密度条件下铜绿微囊藻与大型溞的相互影响被引量：3
- 2016年
- 通过设置模拟摄食试验,使用铜绿微囊藻藻液及滤液对大型溞同时进行急性毒理试验,探讨了不同藻密度条件下铜绿微囊藻与大型溞之间的相互影响。结果表明,大型溞的摄食行为对铜绿微囊藻的生长有抑制,抑制作用随藻密度升高而下降,中、低藻密度(1.01×108mL^(-1)、1.01×107mL^(-1))下的抑制率分别为54.6%、65.7%,高密度(1.01×109mL^(-1))下的抑制率为29.7%。同时,铜绿微囊藻对大型溞有毒性作用,在毒理试验中,藻液组24 h和48 h的LC50值分别为0.455×107mL^(-1)和0.036×107mL^(-1),滤液组24 h和48 h的LC50值分别为1.299×107mL^(-1)和0.179×107mL^(-1)。藻液组的LC50值明显低于滤液组,结合镜检表明,大型溞摄食铜绿微囊藻,铜绿微囊藻对大型溞的毒性影响以胞内毒素为主。在藻-溞微生态系统中,当藻密度低时,大型溞种群对铜绿微囊藻的去除效果显著,藻细胞被摄食殆尽后大型溞迅速死亡;当藻密度适中时,大型溞种群对铜绿微囊藻的去除效果良好,存活时间最长;当藻密度高时,大型溞种群受藻毒素强烈影响,短时间内死亡殆尽,对铜绿微囊藻的去除效果差。
- 徐鑫李王国祥李时银
- 关键词：铜绿微囊藻大型溞毒性试验
- 太湖西岸沉积物中两种致嗅物质的分布特征被引量：4
- 2017年
- 针对夏季太湖西岸近岸带沉积物中典型颗粒态致嗅物质:β-环柠檬醛、β-紫罗兰酮,进行研究分析.利用顶空固相微萃取的方法富集以及气质联用技术检测出太湖毛渎港近岸带沉积物中两种颗粒态致嗅物质.结果表明,其在沉积物表层含量最高,其中β-环柠檬醛含量达797.88ng/(g·dw),β-紫罗兰酮含量达1669.37ng/(g·dw),远远高出嗅阈值.空间分布上:在近岸带,表层沉积物(0-4cm)自然芦苇带内2种颗粒态致嗅物质的含量高于人工挖掘的漕沟内;近岸带嗅味物质明显高于湖区内.研究认为,藻类大量聚集死亡沉积至湖泊底部,降低沉积物的Eh,促进了致嗅物质的产生,为湖泛的暴发留下隐患.建议近岸带蓝藻聚集区适时打捞,底泥疏浚等生态治理措施,降低湖泛风险.
- 刘宪圣许晓光黄鹤勇赵艳萍陈翀赵月王国祥
- 关键词：顶空固相微萃取气质联用沉积物Β-紫罗兰酮
- 冬季水生植物分解过程及其对水质的影响研究被引量：27
- 2015年
- 通过室内模拟实验,研究太湖3种常见水生植物芦苇(Phragmites australis)、马来眼子菜(Potamogeton malaianus)和荇菜(Limnanthemun nymphoides)冬季分解过程以及对水质的影响。结果表明:芦苇、马来眼子菜和荇菜的快速分解期为前4 d,在这4 d内干物质分别减少了15.9%、12.9%和38.8%;第4~48 d为缓慢分解期,3种水生植物干物质剩余量差异显著(P<0.01)。分解速率k与植物残体内的C/N显著负相关(P<0.01,n=54),与C/P呈显著负相关(P<0.01,n=54)。实验前4 d,植物组水体p H、DO值迅速下降,之后缓慢上升,总体都表现为对照组>芦苇组>马来眼子菜组>荇菜组;实验初期,植物分解向水体中释放大量N、P营养物质,水体TN、TP分别在第2、4 d达到最大,但是其对水质影响具有时效性,实验后期各组水质均无明显差异。
- 曹勋韩睿明章婷曦王国祥魏宏农马月冀峰马杰
- 关键词：水生植物环境因子营养盐
- H_2O_2胁迫下菱角叶片的叶绿素荧光特性研究被引量：2
- 2013年
- 采用叶绿素荧光动力学技术,研究了H2O2胁迫对菱角叶片光合作用的影响.通过对48 h内菱角叶片最大光化学量子产量(F v/F m)、表观光合电子传递速率(ETR)、光合有效辐射强度(PAR)以及光化学淬灭系数(qP)和非光化学淬灭系数(NPQ)等参数的研究,结果表明,H2O2的胁迫抑制了菱角的光合作用,并且抑制的程度与H2O2的浓度及胁迫时间有关.随着H2O2浓度的增加,F v/F m总体呈下降趋势,F m、qP下降,F0上升,表明植物光系统Ⅱ反应中心被破坏,且浓度越高,破坏作用越明显.经高浓度H2O2(≥6 mg/L)处理的菱角叶片24 h内即出现死亡.低浓度H2O2(≤4 mg/L)处理的叶片则在48 h后出现死亡.部分数据异常变化则与H2O2在水体中的分解特性有关.
- 纪营雪王风贺张帆段伦超王国祥顾中铸
- 关键词：H2O2
- 无锡市农村黑臭河流沉积物营养盐垂向分布与污染特征分析被引量：5
- 2016年
- 为揭示太湖流域农村黑臭河流沉积物中碳、氮、磷营养盐的垂向分布与污染特征,以无锡市周铁镇掌下浜(北段)为例,沿河流上游至下游共采集13个沉积物柱状样,分析总氮(TN)、总磷(TP)、氨氮(NH_4^+-N)、硝氮(NO_3^--N)、有机氮(Org-N)、有机碳(TOC)的垂向分布特征,并对沉积物中碳(C)、氮(N)、磷(P)的组分分布进行相关性分析。结果表明:TN、TP、Org-N含量在各点位间变化幅度不同,但均表现出随深度增加减小的趋势,即出现明显的"表层富集"现象,TN、TP、OrgN含量在沉积物中的最大降幅分别为55.82%、69.59%和68.12%;相反,沉积物中NH_4^+-N含量在垂直距离上呈现随深度加大升高的趋势,上升幅度在25.39%~72.77%;在垂直方向上,NO_3^--N含量在1号、4号~8号采样点处含量随深度加大而升高,增幅最大为107.51%,在2号、3号和9号~13号采样点处含量随深度增加降低,降幅最大为65.17%;TOC含量呈现随深度增加递减的趋势,含量在13.12~37.52 g·kg^(-1)变化;沉积物中C/N在8.31~19.90之间,均值为13.21,有机物以外源有机质为主;C/P比在12.24~51.84之间,均值为26.71;N/P在1.04~2.86之间,均值为2.02;沉积物中TOC、TN、TP含量两两具有极显著正相关关系(p<0.01,n=13),表明C、N和P具有同源性。
- 冀峰王国祥韩睿明李时银马杰曹勋
- 关键词：营养盐沉积物垂向分布污染特征黑臭河流
- 城市河道黑臭底泥对挺水植物光合荧光特性的影响被引量：6
- 2015年
- 城市河道黑臭现象日益严重,探讨常见湿地植物在黑臭底泥中的生长,有利于为河道修复物种选择提供科学依据.研究黑臭底泥对3种常见湿地植物——菖蒲（Acorus calamus）、美人蕉（Canna indica）及慈姑（Sagittaria sagittifolia）生长状况和叶片叶绿素荧光参数的影响.结果表明：菖蒲和美人蕉在第30~40 d时生物量增量明显降低,慈姑的生物量增量在整个实验中持续增加;通过比较3种湿地植物的荧光参数可知,菖蒲和美人蕉的光化学淬灭系数（q P）、相对光合电子传递速率（r ETR）值在第10 d时达到最大,分别为41.33μmol/（m^2·s）和68.60μmol/（m^2·s）,后30 d一直下降;慈姑q P、r ETR值在第30 d时增加;在第40 d时,美人蕉q P值下降,非光化学淬灭系数（q N）值上升,叶片有较强的热耗散能力,而菖蒲的q P、q N值同时下降,黑臭底泥对菖蒲叶片的光合系统PSⅡ造成伤害.这说明黑臭底泥对菖蒲和美人蕉的光合能力产生较长期抑制,而慈姑可较快适应黑臭底泥的胁迫.因此利用湿地植物修复黑臭河道时,可优先选择慈姑,其次是美人蕉,最后是菖蒲.
- 欧媛韩睿明李强王文林王国祥
- 关键词：美人蕉慈姑光合特性
- 太湖湖滨带春季悬浮物沉降特征与水体营养盐响应被引量：7
- 2017年
- 为研究湖滨带悬浮物沉降过程中水体营养盐时空分布状况,在太湖西岸湖滨带典型区域进行原位沉降实验,计算了沉降量和沉降通量,并对沉降过程中TP、TN、NH+4-N、NO-3-N测定分析.结果表明,太湖西岸湖滨带沉降通量表现为人工芦苇区>近岸无植被区>自然芦苇区>远岸无植被区,平均沉降通量分别为(1 383.40±925.60)、(1 208.67±743.50)、(278.72±142.53)、(245.58±154.25)g·(m2·d)-1,沉降第6 d以后沉降量稳定上升,沉降速率大于分解速率;经过持续15 d野外沉降实验观测,沉降过程中近岸带的TP含量是远岸带的2~3倍,且沉积物捕获器内NH+4-N和NO-3-N含量出现显著的差异(P<0.01);沉降量与水体TN和NH+4-N含量呈显著相关(P<0.01,n=42),表明沉降量的增加会导致上覆水体TN与NH+4-N含量增加;TN与NH+4-N相关系数为0.84,显示沉降量的增加可能加速氮素不同形态间相互转化,这一现象在当前太湖湖泛治理中应当予以重视.
- 祁闯王国祥吴馨婷许晓光韩睿明吴松峻
- 关键词：太湖湖滨带沉降通量沉积物捕获器营养盐
- 太湖流域农村黑臭河流表层沉积物营养盐的污染特征被引量：4
- 2016年
- [目的]分析农村黑臭河道沉积物中营养盐的空间分布情况和形态构成特征并给予分析与评价,为认识河流污染现状、黑臭河流治理和太湖富营养化防治提供基础数据。[方法]以江苏省宜兴市周铁镇掌下浜(北段)为例,沿河流从上游到入河河口共采集了13个沉积物表层样,分析其总氮(TN)、总磷(TP)、氨氮(NH_4^+-N)、硝氮(NO_3^--N)、有机氮(Org-N)、有机碳(TOC)的空间分布特征,并对表层沉积物中碳(C)、氮(N)、磷(P)的组分分布进行耦合分析以及污染状况评价。[结果]Org-N是河流表层沉积物中氮素的主要成分,平均值为2 193.69mg/kg,占TN质量分数的90.86%;各采样点处TN,Org-N,TP和TOC含量从上游到下游总体呈现波动中上升趋势,最高值分别是最低值的2.98,3.46,6.29和1.59倍;NH_4^+-N含量的变化趋势是缓慢上升而后急速下降,而NO_3^--N含量呈现出缓慢下降而后急速上升;各采样点C/N均值为12.07,有机物以外源输入为主,TOC与TN含量具有极显著正相关(p<0.01,n=13);C/P均值为2.04,TOC与TP具有显著正相关(p<0.05,n=13);N/P均值为2.04,TN与TP具有极显著正相关(p<0.01,n=13),N,P污染具有同源性。[结论]太湖流域农村黑臭河流沉积物环境状况属有机污染,其中氮污染程度属有机氮污染状态。
- 冀峰王国祥韩睿明李时银董彬黄亚文
- 关键词：营养盐污染特征表层沉积物黑臭河流
