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第一章 入湖水系沉积物中污染物赋存及风险1

第一节 湖泊沉积物来源及入湖水系污染2

一、沉积物来源及河流悬移质输入2

二、入湖水系的复杂污染环境特征4

第二节 入湖水系底泥营养物赋存及释放风险11

一、水系不同功能水体底泥营养物赋存特征11

二、功能水体和水系沉积物磷素流失风险20

三、出入湖水系沉积物中营养物赋存及释放24

第三节 入湖水系沉积物重金属污染风险34

一、典型入湖水系沉积物重金属污染34

二、入湖水系沉积物重金属污染原因及影响因素39

三、城市入湖水体沉积物重金属污染特征42

第四节 入湖水系沉积物中持久性有机污染物分布45

一、入湖水系持久性有机污染物蓄积特征45

二、入湖水系沉积物中的多环芳烃优先污染物52

三、入湖水系持久性有机污染物来源及特征指数57

参考文献59

第二章 河口湖湾泥沙沉积及悬移质环境行为61

第一节 湖底地形与现代沉积分布61

一、湖底地形和湖岸特征61

二、太湖及其河口湖湾沉积物分布62

第二节 湖泊沉积物及间隙水主要物理性质65

一、沉积物粒度分布特征65

二、沉积物Eh分布特征68

三、沉积物含水率分布特征69

第三节 浅水湖泊沉积物再悬浮与沉降特征70

一、沉积物再悬浮的室内模拟及其定量化研究70

二、不同湖区再悬浮与沉降过程的季节变化79

三、水动力再悬浮与絮凝沉降状态中的颗粒物特征90

第四节 扰动过程下湖泊沉积物对营养物的吸附解吸行为94

一、动力扰动下表层沉积物对磷的吸附与解吸94

二、动力扰动下沉积物间隙水与水柱中营养物交换97

第五节 湖湾风浪作用下沉积物磷负荷变化103

一、水动力扰动下水柱物质变化与初级生产力关系103

二、湖湾水动力作用下磷的界面交换105

三、湖湾沉积物磷持留释放与氧化还原特征关系108

参考文献109

第三章 湖泊沉积物营养物赋存及生物可利用性112

第一节 湖泊沉积物中营养物来源及总量赋存112

一、沉积物中营养物的来源112

二、表层沉积物中营养物含量分布113

三、太湖沉积物中营养物垂向分布特征115

第二节 沉积物中营养物多态性和生物可利用性124

一、湖泊沉积物中磷的多态性124

二、沉积物中磷的生物可利用性131

第三节 草藻型湖区间隙水中营养物分布及释放潜力134

一、夏季湖泊间隙水中营养盐分布135

二、冬季湖泊间隙水中营养盐分布141

第四节 草藻型湖区间隙水氮、磷物质扩散146

一、间隙水营养物浓度梯度扩散模型146

二、典型湖区间隙水营养物浓度梯度扩散速率148

参考文献150

第四章 湖泊沉积物重金属累积特征及环境危害性154

第一节 湖泊沉积物中重金属分布特征154

一、表层沉积物重金属分布特征154

二、主要湖区沉积物重金属垂向分布164

第二节 湖泊沉积物间隙水中金属离子分布相关性170

一、间隙水中主要环境条件分布特征171

二、金属离子在间隙水中的含量分布173

第三节 湖泊沉积物重金属指示特征175

一、沉积物可提取金属与AVS的空间分布175

二、沉积物SEM与AVS污染关系181

三、湖泊沉积物重金属生态危害风险182

第四节 湖泊沉积物环境暴露影响下重金属迁移性186

一、污染沉积物在自然暴露环境下的淋溶实验186

二、沉积物重金属迁移对下层土壤含量的影响188

三、酸性湿沉降对沉积物中重金属向土层迁移的驱动192

参考文献195

第五章 湖泊持久性有机污染物生态毒性及暴露风险197

第一节 湖泊沉积物有机氯农药分布及暴露197

一、表层沉积物中有机氯农药空间分布特征198

二、沉积物中有机氯农药垂向分布特征202

三、沉积物有机氯农药季节变化204

第二节 沉积物中持久性有机污染物生态毒性206

一、湖泊沉积物的Ames试验207

二、沉积物的其他遗传毒性试验209

第三节 底栖及游泳动物对湖泊有机氯农药生物富集210

一、底栖生物对湖泊水土有机氯农药的富集211

二、游泳动物对湖泊水土有机氯农药的富集213

第四节 湖泊沉积物POPs的暴露风险216

一、表层沉积物中有机氯农药暴露风险216

二、湖泊沉积物中PAHs暴露风险217

三、湖泊疏浚堆场污泥有机物暴露风险218

参考文献224

第六章 湖泊污染沉积物疏浚与新生表层控制效应226

第一节 污染湖区生态环境背景及沉积物特征227

一、重污染湖区上覆水体水质和生物特征227

二、城郊污染湖区沉积物分布及污染特征229

三、富营养化湖湾沉积物分布及污染特征240

第二节 湖泊疏浚后界面过程对营养物释放影响机理244

一、湖泊疏浚后新生表层活化过程244

二、湖泊疏浚后间隙水和上覆水中物质变化响应250

三、有机质在湖泊新生表层界面活化过程中的作用255

四、湖泊新生表层有机质降解及与界面活化关系258

第三节 湖泊疏浚对富营养湖区沉积物氮、磷污染控制机理261

一、氮、磷污染控制目的的湖泊疏浚模拟262

二、湖泊疏浚对内源氮释放的控制效应264

三、湖泊疏浚对内源磷释放的控制效应272

第四节 湖泊疏浚后新生表层界面环境效应及水质响应281

一、底泥疏浚对封闭湖区水质环境影响281

二、五里湖疏浚对沉积物环境的影响285

三、基于出入湖负荷计算的污染湖泊疏浚效应289

参考文献293

第七章 湖泊水生植物对污染沉积物修复效应304

第一节 沉水植物生长对沉积物界面氮、磷交换的影响304

一、沉水植物种植对沉积物界面影响研究305

二、沉水植物增殖过程及对上覆水营养物含量影响310

三、沉水植物增殖对沉积物间隙水中氮、磷的影响313

四、沉水植物生长对沉积物-水界面氮、磷释放的影响315

五、沉水植物生长对沉积物中形态营养物的影响317

第二节 水生植物生长对疏浚沉积物内源控制影响322

一、沉积物疏浚样制作与植物修复培养323

二、菹草在模拟疏浚沉积物上生长效应324

第三节 实验区水生植被重建对沉积物释放和界面过程的影响333

一、材料与方法333

二、示范区生态重建工程效果及分析336

参考文献346

第八章 湖泊污染沉积物原位修复原理与模式349

第一节 盐类投放对磷污染沉积物控制效应350

一、沉积物-水系统的盐类投加350

二、生石灰投加对水体磷的去除351

三、铝盐投加对水体磷去除352

四、铁盐投加对水体磷的去除353

第二节 物理覆盖对污染沉积物氮、磷释放控制效应355

一、物理覆盖物对沉积物氮释放速率的影响356

二、物理覆盖物对沉积物磷释放速率的影响358

三、内源污染控制的覆盖材料及量的选择359

第三节 湖底曝气对污染沉积物氮、磷释放控制效应360

一、湖底曝气方法及污染沉积物性质361

二、湖底曝气对表层沉积物物理和生物性质的影响363

三、湖底曝气对上覆水和间隙水中氮、磷含量的影响364

四、曝气对沉积物-水界面氮、磷释放通量的影响366

第四节 组合式修复对沉积物污染控制过程及效应367

一、污染沉积物组合式修复的材料与方法367

二、沉积物基质修复对菹草生长的影响369

三、沉水植物基质的适生性修复对水体物理性质影响371

四、沉积物基质的组合性修复对氮、磷释放的控制373

第五节 湖泊沉积物修复效果的概念性模式379

一、单一性修复效果的概念性模式379

二、组合性修复效果的概念性模式385

参考文献389

本书符号对照表391