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    大亚湾红树林湿地地下水水质评估取得新进展

    发表日期:2018-10-12 02:55:00    阅读次数:255   来源:海湾生态环境973项目

            滨海湿地是全球经济最活跃地区-海岸带的重要组成部分,也是水循环和物质循环演化最复杂地带(图1)。然而,浅层地下水循环是如何影响湿地地下水水质的研究还很不足。

            项目研究人员在大亚湾红树林湿地,选取了一个由光滩、潮沟和红树生长区组成的典型潮间带剖面(图1)。在潮间带剖面上,调查了地下水中的常规离子含量,营养盐(氮磷硅)浓度和重金属浓度。为了进行对比,临近潮间带剖面的海水,河水和内陆潜水井中的地下淡水也做了相应的水化学分析。同时,每个取样位置的原位物化环境(盐度,pH,温度和溶解氧)也做了相应的检测。结果显示红树林湿地潮间带浅层地下水均略偏碱性,其主要离子与Cl-的线性关系与当地海水稀释线趋势一致,表明海水与地下水的混合程度很好。对潮间带断面的地下水流数值模拟显示,底部的沙层充当了内陆地下淡水排泄的主要通道,其流速远大于表层的泥层。特别地,在潮沟区,局部的地下水流循环会形成,加速了该区域的地下水流动和物质的富集与转化(图2)。

            对重金属的研究表明潮间带具有富集重金属的能力,而且有植物生长的区域和潮沟区富集能力更强。在潮间带区,各子区对重金属的富集能力排序为:潮沟区>红树区>光滩区。对比水质标准,研究发现在潮间带地下水中,除了Cu之外,其余重金属浓度均低于水质标准,即没有污染发生(图3)。该研究为认识近岸滨海湿地地表水和地下水营养盐及重金属的混合过程提供理论依据。该成果发表在Science of the Total Environment上。(Xiao K, Li HL, Shananan M, et al, Coastal water qualityassessment and groundwater transport in a subtropical mangrove swamp in DayaBay, China. Science of the Total Environment, 2018, 646:1419-1432.)




    图1 红树林湿地潮间带分区及海水-地下水交换示意图




    图2  (a) 潮间带断面在一个大小潮周期内的平均地下水流速。不同的颜色表示不同的流速大小。黑色的实现表示在潮沟区流线的示意图。(b) 模拟盐度的空间分布。圆圈表示取样的所在位置,方框表示底部用于校正模型的监测井所在位置。(c) 在潮间带剖面上,不同取样井中,观测的盐度与实测的盐度对比。




    图3  单因素金属污染指标 (single factor contamination index, SFCI)的空间分布,当SFCI > 1.0时,表示污染发生。其中,SFCI < 0.001 的方格被灰色掉。




    上一主题研究人员初步揭示了富营养化对海湾沉积物碳储的影响机制

    下一主题大亚湾红树林湿地海水-地下水交换对氮转化的影响

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