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城市环境研究所在富营养化对湖泊环境中砷的生物地球化学循环的影响方面取得新进展
颜昌宙研究组 | 2016-05-11| 【 】【打印】【关闭

  (As)在天然水体中多以砷酸盐[As(V)]亚砷酸盐[As(III)]无机形态和一甲基砷(MMA)二甲基砷(DMA)等有机形态存在,因其不同的生物毒性效应与环境健康风险而引起世界范围内的广泛关注。尽管已有的研究表明砷在天然水体中的迁移与转化可能受到水体富营养化的影响,但是缺乏较为系统的研究,特别是基于长期的定位试验观测和多元统计分析的环境影响因素研究仍然十分缺乏和滞后 

  中国科学院城市环境研究所城市水环境与水生态研究组(颜昌宙团队)自2012年起在太湖流域按人类活动强度梯度选取不同富营养化水域(南太湖、贡湖湾、梅梁湾与竺山湾)建立长期定位生态环境观测站,重点对水和沉积相中砷形态的空间分布与季节变化、相关水体理化参数等开展了系统研究。通过多年数据分析表明,夏、秋季重度富营养化水域中总砷和五价砷的含量相对较高,其分布明显受到总磷、铁、锰和溶解性有机碳(DOC)的影响;夏季重度和中度富营养化水域的三价砷和甲基砷(MMA(V)+ DMA(V))含量和占比(占总砷的比例)均明显高于中营养水域。进一步的分析发现,富营养化环境引起磷、叶绿素a、铁、锰和有机碳等主要水质参数的变化,有利于水生态系统中砷的生物地球化学循环。由于我国许多地区不仅面临重金属和砷污染问题,同时还承受着水体富营养化的困扰,因此本研究结果对于深入认识富营养化湖泊环境中砷的环境地球化学行为,预测其生态风险,保障湖泊生态系统健康和饮用水源安全, 具有十分重要的意义。 

  该研究成果发表在环境科学领域国际期刊Science of the Total Environment, 2016, 563/564: 496505Changzhou Yan, Feifei Che, Liqing Zeng, Zaosheng Wang, Miaomiao Du, Qunshan Wei, Zhenhong Wang, DapengWang, Zhuo Zhen. Spatial and seasonal changes of arsenic species in Lake Taihu in relation to eutrophication)。该研究得到了国家自然科学基金和国家国际科技合作专项资助。 

  http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0048969716308257 

富营养化对湖泊砷形态分布影响的概念模型图

太湖不同富营养化水域砷形态的季节分布

砷与水质参数冗余分析排序图

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