贵州红枫水库沉积物重金属污染评价及来源分析

为了解红枫水库沉积物重金属污染现状,沿库区采集8个点共计80个沉积物样品,采用原子荧光光谱仪及原子吸收光谱仪对重金属Hg、As、Pb、Cd、Cr、Cu、Zn和Ni含量进行了测定,利用地积累指数(Igeo)和潜在生态风险指数(RI)进行污染评价,同时进行相关性分析并讨论其污染来源。结果表明:红枫水库北湖沉积物重金属含量明显高于南湖,8种重金属Hg、As、Pb、Cd、Cr、Cu、Zn、Ni的平均含量依次为0.56、35.76、43.66、0.50、91.03、89.14、152.44和109.30 mg·kg-1;以贵州省土壤背景值为参比,地积累指数评价结果显示Hg为中等污染,污染顺序为HgNiCuAsZnPbCrCd,综合潜在生态风险指数评价结果显示红枫水库为中等生态风险;库区沉积物重金属污染来源于三方面:一是工业排放,主要集中在北湖和中湖,重金属包括Pb、Zn、Cd;二是城市排放及周边农药、化肥残留,主要污染区为北湖、中湖,污染物为Cr、Ni、As和Cu;三是矿区开采,污染覆盖全湖区,主要包括Hg和As。     

贵州红枫湖水体叶绿素a的分布与磷循环

于2009年8月(夏季)和2010年1月(冬季)在贵州红枫湖采集了分层湖水和分层沉积物样品,分析了湖水样品的总N(TN)、总P(TP)及叶绿素a(Chl-a)含量,结果表明,湖水TN含量在2个季节无明显变化,平均含量为1.58±0.73 mg·L-1,湖水TP含量夏季(0.091±0.070 mg·L-1)高于冬季(0.026±0.055 mg·L-1).夏季湖水在8 m处有季节性分层,下层湖水TN、TP含量高于上层;夏季湖水Chl-a主要集中在上层,上层平均含量为33.2±13.0 mg·m-3,冬季湖水Chl-a平均含量为11.1±3.7 mg·m-3,分析发现,湖水上层(8 m)Chl-a与TP有明显的线性相关关系(r=0.965,P＜0.01),表明红枫湖富营养化主要受P元素限制.沉积物孔隙水中的溶解态P(DP)浓度和湖水的磷酸盐(PO3-4-P)浓度比上覆水体高,具有向上扩散的趋势,利用费克第一定律计算了沉积物向上覆水体的释P速率,发现夏季沉积物向上覆水体释P速率高于冬季,可能主要是由于夏季湖水底层的还原环境下沉积物表层的早期成岩作用生成磷酸盐进入孔隙水而促进了沉积物向上覆水体释放P.根据通量释放结果估算了全湖沉积物向水体的释P通量,约为每年5.0±5.6 t.红枫湖富营养化受P控制,沉积物向水体有很大的释放P的潜力,是湖水P的重要内源,严格控制流域的外源输入才能彻底治理该湖的富营养化.     

3座南亚热带串联调水水库浮游植物群落的CCA分析

蛇地坑水库、南屏水库、竹仙洞水库是珠海市对澳门供水的3座串联水库,平均每天对澳门和拱北水厂供水2.2×10⁵m³。但水库自身流域集水难以满足水量需求,从广昌和平岗泵站从磨刀门水道抽水通过管道输入南屏水库,再进入竹仙洞水库或由洪湾泵站由洪湾水道抽水先进入蛇地坑水库后再进入竹仙洞水库。当竹仙洞水库供水不足时,蛇地坑水库泄水向竹仙洞水库输水洪湾泵站取水点位于磨刀门水道的下游,水质较差,长期调水入库增加了水库的营养盐负荷。蛇地坑水库的调水主要发生在1月份和3月份,水力滞留时间较长;南屏和竹仙洞水库的调水入库频繁,水体水力滞留时间短,平均为23.5和10天。2006年对3座水库进行了富营养化和浮游植物调查,营养盐浓度较低的蛇地坑水库4月份发生了蓝藻水华,而营养盐浓度较高的南屏和竹仙洞水库的蓝藻的生物量均很低,前者以硅藻为主要浮游植物类群,后者以绿藻为主。是什么原因导致这3座水库浮游植物群落结构的差异?蛇地坑水库的浮游植物以微囊藻、卷曲鱼腥藻、蓝纤维藻、小球藻和小环藻为优势;南屏水库浮游植物主要以假鱼腥藻、小环藻、针杆藻和微小多甲藻为优势种;竹仙洞水库浮游植物主要以衣藻、小环藻、游丝藻和隐藻等为优势种。三个水库相比较,蛇地坑水库4月份蓝藻占优势,其后主要以绿藻占优势,12月份是硅藻占优势;南屏水库4月份以绿藻为优势类群,随后的三个月以硅藻为优势类群,蓝藻在6月和8月为次优势类群,绿藻门的实球藻是12月份的优势种;竹仙洞水库浮游植物4月份丰度最高,绿藻门的四鞭藻是该时期的优势种,6月份竹仙洞水库浮游植物优势类群和4月份类似,但生物量明显下降,随后的三次采样,优势种更替较频繁,硅藻、绿藻、蓝藻和裸藻先后成为优势门类。应用典范对应分析(CCA) 对3座水库的浮游植物与环境因子关系分析:pH值、水位库容、正磷和水力滞留时间与浮游植物的分布关系最为直接;而透明度和降雨量对其也有一定的影响。在蛇地坑水库中,总磷、正磷酸盐浓度是影响蓝藻丰度的主要因子,硅藻则与库容和透明度有关。在南屏水库中,硅藻在短水力滞留时间期间丰度高,微小多甲藻的丰度主要出现在丰水期。竹仙洞水库的绿藻分成两个集群:四鞭藻、游丝藻等大型绿藻在低温、低水位和较长水力滞留时间的4月份较高;小球藻、栅藻、月牙藻等小型种类则与较高的水位和正磷酸盐浓度呈正相关。南屏水库与竹仙洞水库的浮游植物优势种类相似,蛇地坑水库的优势种则与它们存在较为明显的差异。从生物量上看丰水期南屏水库的硅藻为优势,而竹仙洞水库以绿藻为优势,主要是南屏水库截留了河流中含硅丰富的泥沙,且水体动荡更大的原因。影响这3座水库浮游植物群落组成的主要因素是水力滞留时间,短水力滞留时间抑制了南屏和竹仙洞水库中的蓝藻成为优势类群。