三峡水库蓄水前后香溪河氮磷污染状况研究

分别于三峡水库蓄水前的上世纪1996—1997年及蓄水后的2004年采集了香溪河水样及沉积物样,研究了蓄水前后香溪河氮磷的污染状况。结果表明,蓄水前上游总磷浓度低于0.05mg/L,下游在0.22—0.34mg/L之间,其浓度与生活污水及工业废水排放有关;总氮浓度变化不大,在0.7—1.1mg/L之间。蓄水后磷、氮浓度明显升高,但总磷在回水区由于沉降作用反而低于蓄水前。蓄水后下游氮磷比普遍高于10,加之水流变缓,使香溪河库湾发生“水华”的可能性增加。香溪河沉积物磷污染严重,总磷含量高达1221mg/kg,

辽宁中部城市群景观动态模拟与预测研究

辽宁中部城市群是我国城镇最密集的地区之一，经过几十年快速的城市发展和工业建设，造成了严重环境污染和生态破坏，区域的景观发生了巨大的变化。本文研究辽宁中部城市群城市空间增长和景观动态，为辽宁中部城市群的科学规划和管理提供决策支持，对辽宁省生态环境与社会经济的可持续发展具有重要的意义。 本文利用3S技术、转移矩阵和景观格局指数方法对辽宁中部城市群1988-- 2004 年的城市增长和景观变化进行了综合分析，采用历史数据对城市增长和景观变化模型SLEUTH进行校正，并对历史时期的城市增长和景观变化进行模拟重建；利用ROC曲线统计、Kappa指数系列和景观格局指数对SLEUTH的模拟结果进行精度评价；在五种不同的预案下对辽宁中部城市群未来（2005-2045年）城市增长和景观动态进行模拟预测。本文得到如下结论： 1. 1988-2004年间，辽宁中部城市群的城市面积持续增长，扩展强度不断增强，1997-2000年的城市扩展强度最大，增长速度最快。城市空间格局的变化表现出阶段性的特征，1988-1997年城市面积的增长速度较慢，结构紧凑，以边缘增长和填充增长为主；1997-2004年城市面积增长较快，城市向外蔓延，城市斑块形状变得复杂，以开发区的飞地式增长和扩散增长为主。 2. 1997-2004年间，辽宁中部城市群的景观变化明显，农村居民点的面积增长最大，其次为城市；林草地的面积减少最大，其次为耕地。各景观类型中城市的增长速度最快，林草地减少的速度最快。辽宁中部城市群的城市增长和景观变化主要集中在中部的城镇密集带。城镇密集带将是未来城市群规划和管理的关键区域。辽宁中部城市群景观格局受人类活动影响增强，景观破碎化程度加大。景观中林草地和耕地的优势地位有所减弱，破碎化程度增加，斑块形状日益复杂；在城镇密集带内，耕地面积流失较大，耕地占景观面积比例减少较快，破碎化程度较大。随着城市化进程的加快和人类活动的增强，辽宁中部城市群表现出复杂的格局变化特征。 3. 1988-2004年，辽宁中部城市群城市增长的主要驱动力是社会经济发展和政策因素，其中人口和经济的高速增长、国家及区域政策导致的城市开发、生 态环境保护政策、城市规划和基础设施建设等因素是城市群城市空间快速增长的主要因素。辽宁中部城市群的景观变化受到自然和人类两大类驱动因素的共同作用。气候、水文、矿产资源等自然驱动力对城市群景观变化的影响也较大。人口增长、城市和村镇聚落增长、农业开发、经济发展、政治政策和工业化等主要的人类驱动力对辽宁中部城市群景观变化影响较大。 4. 利用ROC 曲线统计、Kappa 指数系列和景观格局指数从城市增长总体预测能力、增长数量和空间格局上对SLEUTH 模型的城市增长模拟结果进行精度评估；利用Kappa 指数系列和景观格局指数对SLEUTH的景观变化预测结果进行评价。总体上讲，SLEUTH模型对辽宁中部城市群城市增长和景观动态模拟预测具有良好的可信精度，较好地模拟了1988-2004年的城市增长和1997-2004年城市群的景观动态。 5. SLEUTH 模型效力的主要影响因素包括模型结构、城市发展特征、模型应用的时空尺度和模型输入数据的获取与误差传递等。通过修改模型参数设置、开展模型敏感性与不确定性分析等可以提高SLEUTH 模型的模拟效力，并提出城市分类标准对SLEUTH准确性的影响，通过对部分研究区的检验研究，证明城市分类标准对SLEUTH模型的校正和模拟预测结果影响较大。 6. 基于SLEUTH模型，从城市群城市空间增长、景观要素和社会经济政策等方面设计了五种城市群发展和景观变化预案，即历史趋势预案（Historical Trend, HT），区域开发政策和城市规划预案（Regional development policy and Urban planning policy, RU），生态可持续发展预案（Ecological Sustainable development，ES），两个密集增长预案（Compact Growth，CG1和CG2）等。通过预案分析，考察不同的条件下未来城市群城市空间增长和景观动态特征，研究认为密集的城市增长预案是未来辽宁中部城市群发展的较好预案，为辽宁中部城市群的规划、管理和可持续发展提供决策支持。

南黄海重金属的演变特征及控制因素

本文以南黄海1997～2006年10年表层海水和沉积物中重金属为主要研究对象，同时结合对生态环境信息的综合分析，系统探讨了海水和沉积物中重金属的生物地球化学特征、影响控制因素、演变趋势，并对海域生态风险进行了评估，获得了以下一系列新的结果和认识： 1．系统获得了南黄海海水和沉积物中重金属的地球化学分布模式，揭示了影响和控制其生物地球化学特征的因素 南黄海表层海水中重金属As、Cd、Cu、Hg、Pb、Zn的平均浓度分别为2.33、0.078、1.41、0.0036、0.37、6.21 μg/L，低于其它中国近海海水，而高于水交换较好的深海；表层海水重金属的分布模式（除Pb外）表现为在离岸较远的南黄海中部地区其含量较低，而近岸海区则普遍含量较高，区域分布呈现“高Cd-Cu-Hg-Zn区”，“高Pb-Cu-Zn区”以及“高Pb区”三个地球化学分区。 南黄海表层沉积物中重金属比邻近海域沉积物中的浓度低，南黄海重金属主要受沉积物粒度控制，即在细粒度高的南黄海中部区域重金属（除As外）的含量较高，粗粒度的近岸区则较低，区域分布呈现“高Cd-Cu-Pb-Zn区”，“高Hg低As-Cu-Zn区”以及“高As低Cd-Hg-Zn区”三个地球化学分区。 人类活动已经显著影响了南黄海海水中重金属的含量水平，重金属分布是径流、大气沉降、pH、盐度和重金属自身性质等各种影响因子耦合的结果。沉积物重金属的富集因子Pb>As>Hg>Cd>Zn>Cr>Cu，其中Pb和As主要来自人为污染排放，污染状况相对较重，Cr和Cu几乎没有受到人为污染的影响。沉积物的粒度是控制表层沉积物重金属分布的最主要因素，次要的因素包括沉积物有机质的含量、沉积速率以及重金属存在形态等。 2．首次获得了南黄海海水和沉积物中重金属的演变趋势 近10年来南黄海表层海水中，Zn呈上升趋势，As、Cd、Cu、Pb基本稳定变化不大，而Hg则呈略下降趋势。Zn的线性上升趋势明显，在近岸水域和中央水域中其浓度和公元年的统计关系分别为y=0.9524x+0.0034（R=0.97）和y=0.8622x+0.0299（R=0.95）（其中y为Zn的浓度，x为年度，取1997～2004）。近10年沉积物中重金属年际变化较小，浓度变化在多年均值的±（10%～30%）之间变动。As、Cd、Cu、Hg、Pb、Zn的均值变化范围分别为7.17±1.70、0.108±0.024、17.61±1.65、0.024±0.008、18.44±4.26、70.53±5.73 mg/kg，除了Hg随公元年呈较好的线性增加（y=0.0033x-6.50，R=0.75）外，其它重金属未显现出有明显的演变趋势。 近百年来，南黄海重金属的变化可分为3个阶段，20世纪60年代以前，20世纪60年代至90年代，及20世纪90年代至今。第一个阶段的60年可以看作是南黄海未明显受人类活动影响的一个时期，该段时期内明显的特征是重金属含量的变化受径流输入不均等多种因素影响，变化规律性不强；第二阶段是南黄海近岸工农业迅猛发展的阶段，由近岸传输到这一海域的重金属量增加，南黄海沉积物重金属浓度增加，沉积物质量有下降的趋势，这一阶段是人类活动影响南黄海最为明显的一个阶段；第三个阶段是20世纪90年代至今，南黄海沉积物重金属浓度呈降低趋势，与中韩两国减排及治污措施有关。近几年，南黄海沉积物的环境质量较20世纪末期有了较明显的改善。 3. 初步阐明了南黄海重金属的环境污染危害和潜在生态风险 采用潜在生态危害指数法和地积累指数等方法对南黄海沉积环境进行分析，结果表明，中等重金属污染程度海区占研究海区面积的38.7%，中等生态风险的区域则占了研究海区面积77.8%，但均未发现沉积物中的重金属与生物量的分布有明显的关系，总体表明，南黄海沉积物中的重金的污染状况及生态风险较低，南黄海沉积物质量良好。

Redescription of Difflugia tuberspinifera Hu, Shen, Gu et Gong, 1997 (Protozoa : Rhizopoda : Arcellinida : Difflugiidae) from China

The freshwater testate amoeba Difflugia tuberspinifera Hu et al. 1997 collected from pond and lake in China, is investigated by light and scanning electron microscopy. This little known taxon is redescribed and its morphology, biometry and ecology are supplied. After carefully comparison with other six similar species including Difflugia bartosi Stepanek, D. corona Wallich, D. corona cashi Deflandre, D. corona tuberculata Vucetich, D. muriformis Gauthier-Lievre et Thomas and Netzelia tuberculata (Wallich) Netzal we believe that the sub-spherical to spherical shell, the mulberry-shaped appearance, the 7-10 apertural tooth-like structures, the short collar and the conical spines numbering from 4 to 8 at the upper equatorial region in D. tuberspinifera set it apart from other species. Besides, statistical analysis indicates that D. tuberspinifera is a size-monomorphic species characterized by a main-size class and a small size range and the shell height is significant correlated with other morphometric characters at p < 0.05 excepting the number of aperture tooth-like structures and the number of spines. Moreover, D. tuberspinifera inhabits not only lotic but also lentic environment.