赵茜 作品数:10 被引量:123 H指数:6 供职机构: 中国环境科学研究院 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 国家科技重大专项 中国科学院战略性先导科技专项 更多>> 相关领域: 环境科学与工程 更多>>
达里诺尔湖水质污染物空间分布特征及来源解析 被引量:5 2021年 基于达里诺尔湖17个采样点的水生态环境现场调研获取的一手实测资料,对湖区水环境质量、污染物空间分布特征及关键驱动因子、污染来源进行探讨。结果表明:(1)达里诺尔湖水质较差,17个采样点位均为《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)中劣Ⅴ类水质,COD、氨氮、TN、TP超标率为100%,且分别超过Ⅰ类水质标准的7.99、23.47、38.90、53.00倍。(2)水质污染的主要驱动因子为氨氮、TN、TP、总溶解性磷(DTP)、溶解性有机碳(DOC),营养盐是达里诺尔湖流域主要的污染指标(累计解释率为62.220%)。(3)达里诺尔湖西部水质相对于东部水质较差,氮污染主要集中于西岸,磷污染主要分布在西南岸,湖中心区域氮、磷污染状况较轻。 王璐 赵茜 王晓 陈焰 马淑芹 薛婕 孙伟 夏瑞关键词:水质污染 水利工程背景下河流水华暴发成因分析及模拟研究 被引量:25 2017年 研究发现,河流水华暴发的主要驱动因素除受过量营养盐摄入、气候变化导致的气温上升和降雨等限制外,水文情势的影响尤为显著.在高强度人类活动影响下,水利工程开发导致的水文情势改变是否为河流水华加剧的成因之一,是水与环境学科交叉研究亟待探索的一个重要应用基础问题.通过对近10年来国内外在水利工程背景下河流水华暴发成因研究进展的综述,辨识了河流水华发生的"水循环-水环境-水生态"相互作用关系;对考虑水文变化的河流水华预测统计学模型、智能算法和水质水量耦合机理模型等进行了回顾和总结,并提出了基于水循环物理过程联系的生物及生物地球化学过程、社会经济用水与管理人文过程等与河流水华发生相互作用与反馈的水系统论研究体系.当前我国水利工程调水影响区下的河流水华问题研究仍面临着一些难点和挑战:(1)过去关于水利工程调水对河流中下游水生态的影响研究多数是基于情景假设和规划条件下的预断,随着近年来我国多个大型水利工程的正式实施运行,当前以实际工程调水为背景(如南水北调、引江济汉工程等)开展水华模拟的研究成果仍然十分有限;(2)水利工程调水影响区下的河流水华发生机理尚不明确,当前多数藻类生长模型并没有将流域水循环过程影响纳入考虑因素,对河流生态水文过程作用机理与耦合及定量关系分析方面的研究相对匮乏;(3)现阶段水利工程背景下的河流水华问题研究多停留在定性分析和宏观定量阶段,缺乏基于以水系统理论为导向的水生态系统与河流水文情势共同作用机制的定量化研究. 张远 夏瑞 张孟衡 景朝霞 赵茜 范俊韬关键词:河流 变化环境 水华 水循环 广西红水河大型底栖动物群落结构时空分布特征 被引量:11 2014年 为了解广西红水河流域大型底栖动物群落结构状况,于2013年春季(4月)、夏季(7月)、秋季(11月)对红水河流域13个采样点进行了调查.采集并鉴定出大型底栖动物179个分类单元,隶属7纲20目66科.其中水生昆虫种类数所占比例最高(79.3%),软体动物次之(15.1%).各季节大型底栖动物个体数表现为夏季>春季>秋季.依据大型底栖动物群落组成相似性,利用聚类分析将13个采样点分为2组.组1采样点主要分布于岩滩水库和红水河干流,组2采样点主要分布于各个支流,2组采样点在无度量多维标定排序轴上分布差异明显.指示种分析结果显示,组1指示种为马速达多足摇蚊(Polypedilum masudai),组2指示种以宜兴似动蜉(Cinygmina yixingensis)敏感物种为主.功能摄食类群研究结果表明,红水河大型底栖动物以刮食者占绝对优势,其个体数占总个体数的比例为36.45%,撕食者(6.15%)和杂食者(3.25%)所占比例较小.单因素方差分析结果显示,其他类(包括软甲纲、蛭纲以及蜱螨亚纲)和捕食者相对丰度存在季节性差异(P<0.05).T检验结果表明,收集者、捕食者和杂食者存在组间差异(P<0.05). 赵茜 高欣 张远 赵瑞 丁森 刘思思关键词:大型底栖动物 群落结构 滑石矿开采对着生藻群落结构和水环境的影响 被引量:4 2017年 为了解滑石矿开采对河流水生态环境的影响,分别于2015年11月、2016年4月和2016年7月这3个时期对汤河(太子河重要支流)上游6个监测断面(TH01~TH02为参照河段,TH03~TH04为受损河段,TH05~TH06为恢复河段)的水质状况和着生藻群落进行了调查分析.利用Mann-Whitney U检验分析比较了各河段水环境因子和着生藻群落结构组成的差异;利用Spearman相关性分析、典范对应分析(canonical correspondence analysis)和t值双标图(t value biplot)分析水环境因子与着生藻群落结构的相互关系.结果表明:(1)与参照河段和恢复河段相比,受损河段的Mg、Se、As、Fe、Mo、EC、HCO-3、NO-3和p H均值最高.其中,Mg、Mo、As、EC、HCO-3在受损河段与其他河段间存在显著差异(P<0.05).(2)与其他河段相比,受损河段的着生藻密度、物种丰富度、具柄硅藻百分比、曲壳藻属(Achnanthes sp.)相对丰度均最小,可运动硅藻百分比、双菱藻属(Surirella sp.)相对丰度和舟形藻属(Navicula sp.)相对丰度最大,其中物种丰富度在受损河段与其他河段间存在显著差异(P<0.05).(3)EC、HCO-3和Mg对研究区域的着生藻群落结构有显著影响,且均与物种丰富度、具柄硅藻百分比显著相关(P<0.05). 臧小苗 张远 林佳宁 王书平 高欣 赵茜 王靖淇关键词:滑石矿 环境因子 典范对应分析 高通量测序技术研究辽河真核浮游藻类的群落结构特征 被引量:25 2017年 真核浮游藻类在河流生态系统中发挥着重要生态功能,本研究对辽河水环境样本的18S rRNA基因的V4可变区进行454焦磷酸测序,对获得的OTU代表性序列进行物种注释.比较注释后的生物种类信息与光学显微镜观察结果的异同,并将OTUs的代表性序列与NCBI中真核浮游藻类的18S rRNA基因序列进行系统发育分析,此外研究了真核浮游藻类群落结构特征及其环境影响指标.研究共获得约167 901条18S rRNA基因V4可变区的高质量序列,注释为424个OTUs,涵盖了134种真核浮游藻类OTUs.与光学显微镜鉴别结果类似,高通量测序结果以硅藻门和绿藻门为优势类群,此外检测到轮藻门、隐藻门、定鞭藻门和金藻纲等显微镜观察结果中未有的类群.系统发育分析可在门这一分类阶元对隐藻门和甲藻门聚类,并将隐藻门在属水平进行聚类和区分,甲藻门可以在部分科或属水平聚类和区分.RDA结果显示,氨氮、活性磷和硝态氮是影响真核浮游藻类群落结构特征最重要的环境因子.本研究为认识辽河水环境中真核浮游藻类的多样性、群落结构及其环境影响因子提供了新的视角,同时也预示着高通量测序技术在辽河流域浮游植物监测和水环境质量指示中的应用潜力. 王靖淇 王书平 张远 林佳宁 高欣 臧小苗 赵茜关键词:RRNA 高通量测序 群落结构 基于野外数据建立大型底栖动物电导率水质基准的可行性探讨 被引量:16 2015年 科学合理地设定水质基准是水生生物保护和水生态系统恢复的基础。水体电导率数值的高低由溶解于其中的各种阴阳离子的浓度所决定,而较多的研究也证明电导率能够显著地影响水生生物类群,特别是大型底栖动物物种存活和群落结构的稳定性。离子组成的复杂性,导致无法开展基于室内实验的水生生物电导率基准值的推导。本文借鉴美国环境保护局基于野外调查数据建立电导率基准值的方法,采用流行病学打分方法,分别从电导率是否对大型底栖动物敏感物种存在毒性效应、人为干扰的增强是否会通过电导率产生毒性作用,以及其他环境因子是否对电导率基准值的制定产生影响3个方面,探讨了基于野外数据建立我国电导率基准的可行性。研究区域为辽河流域的浑河及太子河,野外调查数据采集于2009年8月至2010年5月。研究结果表明,电导率的升高显著降低了大型底栖动物敏感物种的出现频率。通过分析研究区域土地利用方式同电导率之间的相关性,证明了农业和城镇建设用地比例的增加显著地增加了水体中电导率的数值。对有可能引起物种消失的其他环境因子进行分析,结果表明电导率是引起大型底栖动物消失的主要原因。综合以上结果,基于野外调查数据来建立大型底栖动物电导率基准值是可行的,为我国水质基准的研究提供了新的思路和方法。 张远 丁森 赵茜 高欣 赵瑞 孟伟关键词:电导率 大型底栖动物 野外数据 2009年与2014年太子河流域附石藻群落结构变化及其与水环境的关系 被引量:6 2018年 为了解近年来太子河流域附石藻群落结构和水环境状况的变化趋势及二者的响应关系,于2009年和2014年对太子河全流域的附石藻群落和水环境因子进行调查分析,并探究了基于附石藻群落保护的主要水环境因子浓度限值.结果表明:(1)与2009年相比,2014年太子河流域的附石藻密度、物种丰富度、群落多样性均显著升高(P<0.05);群落组成中对不良环境干扰呈负响应的藻属相对多度普遍升高,对不良环境干扰呈正响应的藻属相对多度普遍降低.(2)与2009年相比,2014年水环境因子中ρ(TDS)(TDS为总溶解性固体)、ρ(SS)、ρ(TN)、和ρ(NO_3^--N)显著降低(P<0.05),ρ(DO)显著升高(P<0.05).典范对应分析(canonical correspondence analysis,CCA)显示,2009年ρ(TN)和ρ(NH_4^+-N)是影响太子河流域附石藻群落的重要水环境因子;2014年ρ(TN)、ρ(NH_4^+-N)和ρ(TDS)对附石藻群落结构有重要影响.(3)经局部加权回归散点修匀法(locally weighted scatterplot smoothing,LOWESS)和独立样本t检验得出,当ρ(TDS)、ρ(TN)和ρ(NH_4^+-N)分别为185.00、1.00和0.22 mg/L时,其与P-IBI构成的拟合曲线存在拐点,且拐点两侧的P-IBI差异性显著(P<0.05).研究显示,2009—2014年太子河流域的附石藻群落和水环境状况整体有所改善,合理控制ρ(TN)、ρ(NH_4^+-N)和ρ(TDS)对该流域的附石藻群落保护有重要意义. 臧小苗 张远 林佳宁 马淑芹 王书平 赵茜 高欣关键词:环境因子 生态阈值 达里诺尔湖水体DOM荧光特征及其来源解析 被引量:26 2020年 达里诺尔湖(简称“达里湖”)是内蒙古自治区高原地区重要的生态屏障,探究达里湖水质状况及污染来源,对加强流域水环境治理、改善水环境质量具有十分重要的意义.于2018年9月及2019年6月对湖水进行采样,并通过三维荧光光谱结合PARAFAC(平行因子分析)模型,探究达里湖水体DOM(溶解性有机质)来源及其与水质的关系.结果表明:①达里湖水体中pH较高,ρ(DOC)(DOC为溶解性有机碳)、ρ(NH 4+-N)、ρ(TP)相对较高,均超过GB 3838—2002《地表水环境质量标准》Ⅴ类水质标准限值.②水体中DOM含4种荧光组分.夏季水体DOM主要分布于河流入湖口附近,其中,类腐殖质荧光组分(紫外区类富里酸和可见区类富里酸)占总组分的62.93%,类蛋白类荧光组分(类色氨酸和类酪氨酸)占总组分的36.07%;秋季水体DOM主要分布于东南侧,其中,类腐殖质荧光组分占总组分的40.52%,类蛋白类荧光组分占总组分的59.48%.③达里湖采样点荧光参数表明,达里湖DOM自生源特征较强,腐殖化程度较低.类腐殖质荧光组分与ρ(DOC)、ρ(Chla)均呈正相关,类色氨酸荧光组分与pH呈正相关,类络氨酸与ρ(DTN)、ρ(NH4+-N)、ρ(DTP)均呈正相关.研究显示,达里湖DOM具有陆源与生物源双重特性,DOM的形成与微生物、细菌、浮游生物的生命活动密切相关. 孙伟 胡泓 赵茜 王璐 夏瑞 王晓 卜利胜 薛婕关键词:三维荧光光谱 平行因子分析 太子河流域不同水生态区EPT群落时空分布特征 被引量:4 2015年 为了解同一流域不同水生态区EPT〔蜉蝣目(Ephemeroptera)、襀翅目(Plecoptera)、毛翅目(Trichoptera)〕这一敏感类群的时空分布差异及其影响因素,于2009年枯水期(5月)和丰水期(8月)分别对太子河流域3个水生态区进行了野外调查.结果表明:太子河流域上游区域的水生态Ⅰ区EPT物种数(64种)显著高于中下游区域的水生态Ⅱ区和Ⅲ区,其中,仅毛翅目物种数在丰水期显著高于枯水期.典范对应分析(canonical correspondence analysis,CCA)结果显示,水生态Ⅰ区影响EPT群落分布的环境要素为电导率和水温,而水生态Ⅱ区、Ⅲ区则为电导率、φ(细沙)、ρ(BOD5)、ρ(TP)和ρ(NH3-N).枯水期影响EPT群落分布的因素为电导率、建设用地面积所占比例和ρ(BOD5),丰水期为电导率、ρ(SS)、耕地面积所占比例和水温.偏线性回归(partial linear regression,PLR)分析显示,水生态Ⅱ区物种和环境要素的模型总解释率最高(均约为0.60),其他2个区次之(水生态Ⅰ区、Ⅲ区总解释率分别为0.13~0.43、0.13~0.53),丰水期模型的总解释率为0.33~0.78,而枯水期模型的总解释率为0.43~0.71.相对于单一环境要素模型,不同类型环境要素的联合模型对太子河流域EPT群落空间变异具有更好的解释效力. 李飞龙 丁森 张远 高欣 贾小波 赵茜关键词:环境要素 太子河流域 溪流生态系统次生盐化的生态学研究进展 被引量:3 2016年 溪流次生盐化是人类活动干扰导致可溶性盐向水体迁移从而造成盐浓度异常增高的现象,由于干扰类型(如农业生产、河岸带植被破坏、采矿废水与污水排放等)的不同,溪流次生盐化呈现出溶解性无机离子组成复杂、盐浓度间歇性波动等特点.已有研究发现:1溪流次生盐化会造成藻类、底栖动物和鱼类的群落结构产生变化,主要包括物种丰度、生物量、生物多样性、功能摄食类群等方面;2高盐环境对非耐盐物种产生胁迫从而降低其出现频率,敏感底栖动物会增加漂移行为以选择低盐环境,而敏感鱼类则消失;3耐盐物种应对高盐胁迫有不同策略,如卵胎生的产卵方式以减少在高盐环境中的时间,或拥有较强的渗透调节能力维持体内渗透平衡.主要问题:1影响水生生物的可能是单一离子又或是离子组合,不同盐化水体所增加的离子类型及浓度都有很大差别,而要逐一探明单一离子及离子组合的影响需要巨大的工作量;2野外研究常以电导率或ρ(TDS)(TDS为总溶解性固体)表征盐化程度,而电导率或ρ(TDS)会改变有机污染物、重金属的生物毒性,也会与营养盐、悬浮物等因子产生交互作用,难以确定盐化对水生生物的独立影响.因此,今后需关注全球变暖背景下次生盐化与营养盐、重金属的耦合作用,注重我国本土水生生物的耐受性及其适应调节机制,并重视基于野外调查与室内试验两类不同数据所获得水生生物适盐范围的对比验证;同时为满足水生生物健康保护,应加强对溪流次生盐化有指示作用的水质监测指标的开发及阈值的制订. 丁森 赵茜 张远关键词:溪流生态系统 次生盐化 水生生物