为阐明珠江口典型河口沙洲立沙岛复杂地下水系统的水化学特征、补给来源及高氨氮成因,于丰、枯水期系统采集了潜水与承压水样品,综合运用水化学、多同位素(δ_(2H)、δ_(18O)、^(3)H、δ_(13C)、^(14)C、δ_(15N-NH_(4)^(+)))等环境示...为阐明珠江口典型河口沙洲立沙岛复杂地下水系统的水化学特征、补给来源及高氨氮成因,于丰、枯水期系统采集了潜水与承压水样品,综合运用水化学、多同位素(δ_(2H)、δ_(18O)、^(3)H、δ_(13C)、^(14)C、δ_(15N-NH_(4)^(+)))等环境示踪技术进行研究。结果表明,研究区地下水系统呈现清晰的“陆源-混合-海源”三元空间结构,水化学类型由陆源补给区的HCO_(3)^(-)Ca型向海源影响区的Cl-Na型演化。氢氧同位素证实地下水均来源于大气降水,但经历了与海水的不同程度混合。3H与14C(校正年龄为2200 a BP)联合示踪确认,地下水咸化是全新世古海水残留与现代海水沿西南侧优势通道入侵共同作用的结果。高浓度氨氮是该区域的显著特征,其δ_(15N-NH_(4)^(+))值变化范围大(-2.7‰-+26.7‰),多数样品值远超有机质矿化(+2‰-+8‰)的典型范围,而极低的NO_(3)^(-)含量排除了硝化作用导致15N富集的可能。高氨氮的物质来源是沉积物中天然有机质的降解,而δ_(15N-NH_(4)^(+))值异常富集主要归因于微生物厌氧氨氧化(anammox)过程的同位素分馏效应。离子偏离分析进一步表明,NH_(4)^(+)浓度与Na^(+)、K^(+)、HCO_(3)^(-)的正向偏离呈显著正相关(p<0.05),与SO_(4)^(2-)的负向偏离呈显著负相关(p<0.05)。该研究可为立沙岛乃至类似河口岛屿地区的地下水资源开发及生态环境保护提供理论支持。展开更多
近年来河流生态系统面临着水资源、流量调节不均的情况,生态流量是河流维持生态功能的重要指标。因此生态流量分析对于维持河流生态系统平衡与稳定、保护生物多样性以及提供各种生态系统服务具有重要意义。研究基于SWAT(Soil and Water ...近年来河流生态系统面临着水资源、流量调节不均的情况,生态流量是河流维持生态功能的重要指标。因此生态流量分析对于维持河流生态系统平衡与稳定、保护生物多样性以及提供各种生态系统服务具有重要意义。研究基于SWAT(Soil and Water Assessment Tool)模型,对海浪河流域进行了生态流量分析。构建天然径流与实际径流模型,分析土地利用变化对径流影响,结合Tennant法计算生态流量阈值,分析流域水量时空分布特征。对比不同水文年型下径流差异,并量化生态流量盈余空间格局。结果表明,天然径流与实际径流在年均分布和总量上存在差异,尤其是在汛期(5-9月),实际径流明显低于天然径流,而非汛期(10月至4月)变化较小;实际径流受到人类活动因素的影响,导致2、12、19、24号子流域水资源量略低于天然径流;由土地利用变化分析发现海浪河流域2005年土地利用模拟径流相较2000年径流下降4.25%,2010年土地利用模拟径流相较2005年径流下降1.56%,2015年土地利用模拟径流相较2010年径流上升0.99%。海浪河流域的生态流量需求均符合Tennant法中“最佳”标准等级的要求。生态流量盈余分析表明,流域水量在空间上呈现不均衡分布。研究提出需优化水资源调度策略以应对季节性供需失衡,为寒区河流生态流量管理提供模型融合分析范式。展开更多
文摘为阐明珠江口典型河口沙洲立沙岛复杂地下水系统的水化学特征、补给来源及高氨氮成因,于丰、枯水期系统采集了潜水与承压水样品,综合运用水化学、多同位素(δ_(2H)、δ_(18O)、^(3)H、δ_(13C)、^(14)C、δ_(15N-NH_(4)^(+)))等环境示踪技术进行研究。结果表明,研究区地下水系统呈现清晰的“陆源-混合-海源”三元空间结构,水化学类型由陆源补给区的HCO_(3)^(-)Ca型向海源影响区的Cl-Na型演化。氢氧同位素证实地下水均来源于大气降水,但经历了与海水的不同程度混合。3H与14C(校正年龄为2200 a BP)联合示踪确认,地下水咸化是全新世古海水残留与现代海水沿西南侧优势通道入侵共同作用的结果。高浓度氨氮是该区域的显著特征,其δ_(15N-NH_(4)^(+))值变化范围大(-2.7‰-+26.7‰),多数样品值远超有机质矿化(+2‰-+8‰)的典型范围,而极低的NO_(3)^(-)含量排除了硝化作用导致15N富集的可能。高氨氮的物质来源是沉积物中天然有机质的降解,而δ_(15N-NH_(4)^(+))值异常富集主要归因于微生物厌氧氨氧化(anammox)过程的同位素分馏效应。离子偏离分析进一步表明,NH_(4)^(+)浓度与Na^(+)、K^(+)、HCO_(3)^(-)的正向偏离呈显著正相关(p<0.05),与SO_(4)^(2-)的负向偏离呈显著负相关(p<0.05)。该研究可为立沙岛乃至类似河口岛屿地区的地下水资源开发及生态环境保护提供理论支持。
文摘近年来河流生态系统面临着水资源、流量调节不均的情况,生态流量是河流维持生态功能的重要指标。因此生态流量分析对于维持河流生态系统平衡与稳定、保护生物多样性以及提供各种生态系统服务具有重要意义。研究基于SWAT(Soil and Water Assessment Tool)模型,对海浪河流域进行了生态流量分析。构建天然径流与实际径流模型,分析土地利用变化对径流影响,结合Tennant法计算生态流量阈值,分析流域水量时空分布特征。对比不同水文年型下径流差异,并量化生态流量盈余空间格局。结果表明,天然径流与实际径流在年均分布和总量上存在差异,尤其是在汛期(5-9月),实际径流明显低于天然径流,而非汛期(10月至4月)变化较小;实际径流受到人类活动因素的影响,导致2、12、19、24号子流域水资源量略低于天然径流;由土地利用变化分析发现海浪河流域2005年土地利用模拟径流相较2000年径流下降4.25%,2010年土地利用模拟径流相较2005年径流下降1.56%,2015年土地利用模拟径流相较2010年径流上升0.99%。海浪河流域的生态流量需求均符合Tennant法中“最佳”标准等级的要求。生态流量盈余分析表明,流域水量在空间上呈现不均衡分布。研究提出需优化水资源调度策略以应对季节性供需失衡,为寒区河流生态流量管理提供模型融合分析范式。
