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沟塘河湖反硝化速率及其与环境因子的量化分析
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作者 王瑞 马明坤 +1 位作者 陈东强 尤本胜 《环境科学与技术》 北大核心 2025年第3期155-162,共8页
沟塘河湖是面源消纳的主要场所,反硝化过程是其脱氮的主要途径,并受多重环境因子的影响。为探究沟塘河湖反硝化脱氮过程及其与环境因子的关系,该研究通过收录关于沟塘河湖反硝化脱氮的17篇文献总计108组数据,结合结构方程模型量化环境因... 沟塘河湖是面源消纳的主要场所,反硝化过程是其脱氮的主要途径,并受多重环境因子的影响。为探究沟塘河湖反硝化脱氮过程及其与环境因子的关系,该研究通过收录关于沟塘河湖反硝化脱氮的17篇文献总计108组数据,结合结构方程模型量化环境因子(硝态氮、铵态氮、溶解性有机碳、溶解性氧、pH值、温度)对沟塘河湖反硝化脱氮的贡献。结果表明,沟塘河湖反硝化率在空间和时间上都表现出高度的异质性,池塘(133.32μmol/(m^(2)·h))、河流(157.96μmol/(m^(2)·h))的反硝化速率高于湖泊(81.58μmol/(m^(2)·h))和沟渠(83.03μmol/(m^(2)·h))。结构方程模型的结果表明,水体氮浓度、沉积物氮含量、溶解氧浓度、pH值均能直接影响反硝化速率,但沉积物氮含量对沟塘河湖反硝化脱氮的直接影响效应较低(路径系数为0.08~0.10),说明沟塘河湖的反硝化脱氮以非耦合硝化-反硝化过程为主。水体硝酸盐浓度是影响反硝化脱氮的直接因素,水体铵态氮浓度是反硝化脱氮速率的主控因子,其对反硝化速率影响的总效应最大,为0.78。研究明确了不同类型沟塘河湖反硝化脱氮速率,量化了多个环境因子对反硝化脱氮的贡献并阐明影响机理,对于深入理解水体氮循环过程、评估沟塘河湖的自净功能具有重要意义。 展开更多
关键词 反硝化速率 脱氮 沟塘河湖 结构方程模型 沉积物
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建立促进太湖水生态健康的流域现代化治理体系的建议 被引量:15
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作者 尤本胜 刘伟京 +1 位作者 操庆 谭张琴 《环境监测管理与技术》 CSCD 2023年第3期1-5,10,共6页
太湖流域是长江三角洲的核心区域,是我国人口密度最大、工农业生产发达、国民经济产值增长幅度最快的地区之一。近十多年来,太湖流域在经济总量翻番、环境压力大幅增加的情况下,流域控源减排成效显著,入湖河流水质稳步改善,现行以污染... 太湖流域是长江三角洲的核心区域,是我国人口密度最大、工农业生产发达、国民经济产值增长幅度最快的地区之一。近十多年来,太湖流域在经济总量翻番、环境压力大幅增加的情况下,流域控源减排成效显著,入湖河流水质稳步改善,现行以污染控制为主的水质目标治理体系发挥了重要作用。然而,太湖蓝藻水华仍常态化暴发,生态系统结构和功能尚未恢复,距离实现太湖水生态良性循环还有较大差距。面向美丽中国建设和长三角区域一体化发展的重大需求,在分析太湖流域水生态面临的主要问题的基础上,借鉴国外水环境治理成功经验,围绕流域污染防控、空间管控、生态修复、环境管理和科技攻关等方面,提出了建立促进太湖水生态健康的流域现代化治理体系的建议。 展开更多
关键词 水生态健康 环境污染治理 太湖流域
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衡水湖西湖区土壤重金属污染特征及退田还湖的生态风险初探 被引量:5
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作者 尤本胜 杨黎明 +5 位作者 蔡健霞 童丞飞 周梓怡 马书占 陈开宁 古小治 《土壤》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期838-847,共10页
衡水湖西湖区作为衡水湖重要的生态系统服务供给区,在开展生态补水和退田还湖的过程中,现有西湖区大部分露滩在淹水后土壤中赋存的重金属释放会产生一定的生态风险。本文从土壤重金属赋存特征、生态风险评价及淹水释放通量风险估算等方... 衡水湖西湖区作为衡水湖重要的生态系统服务供给区,在开展生态补水和退田还湖的过程中,现有西湖区大部分露滩在淹水后土壤中赋存的重金属释放会产生一定的生态风险。本文从土壤重金属赋存特征、生态风险评价及淹水释放通量风险估算等方面综合评估西湖区土壤生态安全。在调查区域内布设9断面46个样方,以0~60 cm土壤为研究对象,7种管控重金属作为研究要素。采用地累积指数法和潜在生态危害指数法分析西湖区重金属空间分布特征和生态风险等级,并通过室内柱样模拟的方法开展土壤淹水后重金属释放风险评估。西湖区土壤中Zn和Cd的平均含量显著高于河北省土壤背景值,其中重金属Cd累积特征比较明显,中度污染水平以上的区域占97.83%,各重金属含量在空间上呈现南北高中间低的分布规律,西湖区土壤总体处于低风险等级。7种重金属元素的生态风险贡献率依次为:Cd>As>Pb>Cu>Ni>Cr>Zn,其中37.71%的生态风险来自Cd的贡献,其次是As(18.81%)和Pb(4.94%)。淹水后土壤中重金属的释放特征随土地利用类型变化差异显著,其中菜地释放通量最高,果园次之,麦田最低,不同土地利用方式造成的有机质累积可能是土壤重金属释放通量差异的主要原因。此外,衡水湖周边主要以石灰性土壤为主(土壤表层浸出液pH≈9;Ca^(2+)含量为1.135~1.143 mg/g),这些以碳酸盐结合态为主要赋存形式的重金属相对稳定,淹水之后,经跟踪监测发现各重金属水溶态浸出浓度均未超标。因此,西湖区退田还湖后整体的水生态安全风险为低风险。 展开更多
关键词 衡水湖西湖区 重金属分布特征 土壤淹水 释放通量 生态风险
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风浪扰动对太湖梅梁湾水体总磷变化的驱动模式研究 被引量:3
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作者 尤本胜 马书占 +3 位作者 古小治 蔡健霞 陈开宁 陈东强 《环境污染与防治》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期756-764,共9页
风浪扰动下的底泥再悬浮是浅水湖泊水体底泥内源性磷向水体释放的关键驱动因子。水体总磷(TP)受底泥内源磷释放过程影响频繁波动。基于风浪扰动强度与底泥悬浮物(SS)浓度定量关系模型,采用太湖原位未扰动柱状底泥开展水体底泥再悬浮过... 风浪扰动下的底泥再悬浮是浅水湖泊水体底泥内源性磷向水体释放的关键驱动因子。水体总磷(TP)受底泥内源磷释放过程影响频繁波动。基于风浪扰动强度与底泥悬浮物(SS)浓度定量关系模型,采用太湖原位未扰动柱状底泥开展水体底泥再悬浮过程模拟研究,分别模拟在小风(搅拌强度100~125 r/min)、大风(搅拌强度200~220 r/min)模式下底泥内源释放过程,探究风浪扰动对太湖梅梁湾水域TP浓度波动的贡献。结果表明,风浪扰动显著增加(P<0.01)了水体SS,小风与大风下水体SS均值分别增加了80.9%与360.8%,但随着扰动周期的延长,风浪扰动的效果会削弱。不同风浪扰动强度下水体TP均呈先上升后下降趋势。小风下水体TP为0.08~0.20 mg/L;大风下水体TP为0.09~0.34 mg/L。与对照组相比,小风组水体TP浓度呈现显著下降的趋势(P<0.05),而大风组水体TP浓度则表现为显著上升的趋势(P<0.01)。此外,大风持续扰动增加了水体TP浓度,但效果不显著(P>0.05)。风浪扰动致使0~3 cm底泥内的TP含量有所提高,底泥表面氧化还原条件的改变是底泥TP含量增加的主要原因。风浪扰动可能是表层底泥和间隙水TP升高的关键驱动因子。 展开更多
关键词 太湖 风浪扰动 悬浮物 底泥
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太湖水体和沉积物细菌群落分布格局及其驱动因素 被引量:5
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作者 尤本胜 马书占 +4 位作者 耿梦蝶 陈东强 操庆 王建军 顾炉华 《湖泊科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期1774-1785,共12页
水体和沉积物是湖泊生态系统中迥异但又紧密相连的两类生境,栖息在这两类生境中的细菌在维持生态系统平衡和驱动元素循环中起着关键性作用。为了探究湖泊水体和沉积物细菌群落的分布格局,本文对太湖四个湖区水体和沉积物中细菌群落进行... 水体和沉积物是湖泊生态系统中迥异但又紧密相连的两类生境,栖息在这两类生境中的细菌在维持生态系统平衡和驱动元素循环中起着关键性作用。为了探究湖泊水体和沉积物细菌群落的分布格局,本文对太湖四个湖区水体和沉积物中细菌群落进行调查,基于高通量测序技术和统计分析手段,分析这两类生境中的细菌群落组成和多样性水平、分布特征及其驱动因素。结果表明:放线菌门(Actinobacteria)、变形菌门(Proteobacteria)和蓝细菌门(Cyanobacteria)是水体细菌群落中最主要的细菌门,而沉积物中Proteobacteria占据优势地位。在两类生境中,太湖西部区域细菌群落丰富度和独特性(LCBD)相对较高,各区域群落结构表现出显著性差异。对水体而言,电导率、pH值、PC1(重金属组成)和沉积物孔隙度是驱动细菌丰富度的重要因子,PC1、水温及pH值是影响细菌群落LCBD的重要因子,而细菌网络复杂性随pH值的增加而增加,且在高pH环境中占主导地位;对沉积物而言,其丰富度和LCBD的重要影响因子均是沉积物中总磷和锂,细菌网络复杂性随金属元素施加的环境压力增大而降低,但随总磷、磷酸盐和铵态氮浓度的增加而增加。本文揭示了太湖水体和沉积物细菌群落是由不同的环境因素所驱动,为太湖水生态保护和水资源管理提供了新的视角。 展开更多
关键词 太湖 细菌群落 丰富度 多样性 营养盐 重金属
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巢湖湖滨带藻类水华期异味物质的空间分布规律及其影响因素 被引量:2
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作者 马书占 尤本胜 +6 位作者 姜磊 吴越 陈东强 朱华 古小治 叶晔 陈开宁 《湖泊科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期1203-1211,共9页
为探究湖滨带藻类水华期水体异味物质的空间分布规律,2019年6—10月对巢湖湖滨带水体理化参数和异味物质进行月度调查,分析湖滨带水体异味物质的空间分布特征,并探讨影响其空间分布差异的主要因素。结果表明:巢湖湖滨带藻类水华期水体... 为探究湖滨带藻类水华期水体异味物质的空间分布规律,2019年6—10月对巢湖湖滨带水体理化参数和异味物质进行月度调查,分析湖滨带水体异味物质的空间分布特征,并探讨影响其空间分布差异的主要因素。结果表明:巢湖湖滨带藻类水华期水体异味物质浓度在空间上总体表现为西北部湖区最高,南部湖区次之,东北部湖区和北部湖区最低的分布特征,藻类生物量高低及其分解是水体异味物质产生空间分布差异的主要原因。风向和风速间接影响了湖滨带水体异味物质的空间分布,其中北部湖区受风速和风向的影响最为明显,其次是南部湖区和东北部湖区,西北部湖区影响最小。此外,湖滨带植被通过影响该区域藻类水华堆积及消散过程加剧了水体中异味物质的富集。 展开更多
关键词 巢湖 湖滨带 藻类水华 异味物质 空间分布
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