湖泊底泥释磷模型及其影响显著因素试验研究

双龙湖是浅水型城市湖泊，一度为重富营养化湖泊，经综合治理其外源污染得到有效控制后，内源污染可能成为湖泊营养物主要负荷。为研究释磷模型预测不同环境条件下底泥释磷规律，进而采取适宜措施抑制磷释放，通过底泥正交模拟试验测定分析方法，考察了环境因子（温度、pH值、溶解氧、水动力）对湖泊底泥中磷释放的影响。结果表明，温度、溶解氧、pH值、水动力均是影响双龙湖底泥磷释放的显著因素，各因素水平间有显著差异，影响因素显著性排序从大到小依次为溶解氧、温度、pH值、水动力。用多元回归得出双龙湖底泥平均释磷强度模型：R=0．396＋0．0184[T]＋0．0589[pH]-0．176[DO]＋0．122[K]。     

文思湖底泥TP释放规律模拟研究

[目的]研究文思湖底泥TP的释放规律。[方法]采用室内模拟试验,研究环境因子(水土比、温度、pH、扰动强度、供气量)对文思湖底泥释放总磷(TP)的影响。[结果]水土比越大,底泥释放TP的量越小;水温升高能加速底泥中磷的释放;上覆水pH=6时底泥TP释放量最低;扰动上覆水体会加快磷的释放;溶解氧(DO)较低时,底泥TP释放量更大。[结论]该研究为文思湖的污染治理提供了科学依据。     

原位覆盖法对底泥中磷释放的影响

通过室内模拟试验,考察不同覆盖材料(煤渣和红土)对原位覆盖法控制底泥中的磷释放的效果,以及温度、pH值、水体扰动和光照等环境因子对原位覆盖法控制底泥中磷释放的影响。结果表明:煤渣和红土覆盖层均能有效控制底泥中的磷的释放,且红土的控制效果更好。酸性或碱性条件均有利于底泥中的磷向上覆水中释放,中性条件下的磷释放量最小;碱性条件比酸性条件更能促进底泥中的磷释放。高温有利于底泥中磷的释放。扰动强度越大,在相同的试验时间内底泥中磷向上覆水中的释放量越大;在释放初期,两者差异不大,随着时间的延长,两者差异越来越大。光照对原位覆盖法控制底泥中的磷释放的影响不明显,相对来说,避光更有利于底泥中磷的释放。原位覆盖法可以有效控制底泥中磷向上覆水中释放。     

大型水生植物对太湖底泥磷释放的影响研究

通过对太湖流域常见3种水生植物(芦苇、苦草和茭白)根部底泥及无植物底泥进行磷释放特性模拟试验,讨论了pH值(分别为5、7、12)、温度(25℃、35℃)以及好氧(DO＞8.0 mg·L-1)和厌氧(DO＜1.0 mg·L-1)条件对磷释放强度的影响.结果表明,pH增大、温度升高、厌氧状态均可增加底泥磷释放,pH在弱酸至中性范围内底泥释磷量较小,酸性和碱性条件都有利于磷的释放,进一步分析了其中机理.从模拟试验结果来看,水生植物能在一定程度上降低湖泊底泥的总可溶性磷(TDP)含量,减少内源性磷释放,因而可供研究种植大型水生植物修复湖泊富营养化问题参考.     

大型水生植物对太湖底泥磷释放的影响研究

通过对太湖流域常见3种水生植物(芦苇、苦草和茭白)根部底泥及无植物底泥进行磷释放特性模拟试验,讨论了pH值(分别为5、7、12)、温度(25℃、35℃)以及好氧(DO>8.0 mg.L-1)和厌氧(DO<1.0 mg.L-1)条件对磷释放强度的影响。结果表明,pH增大、温度升高、厌氧状态均可增加底泥磷释放,pH在弱酸至中性范围内底泥释磷量较小,酸性和碱性条件都有利于磷的释放,进一步分析了其中机理。从模拟试验结果来看,水生植物能在一定程度上降低湖泊底泥的总可溶性磷(TDP)含量,减少内源性磷释放,因而可供研究种植大型水生植物修复湖泊富营养化问题参考。     

大型水生植物对太湖底泥磷释放的影响研究

通过对太湖流域常见3种水生植物(芦苇、苦草和茭白)根部底泥及无植物底泥进行磷释放特性模拟试验,讨论了pH值(分别为5、7、12)、温度(25℃、35℃)以及好氧(DO>8.0 mg.L-1)和厌氧(DO<1.0 mg.L-1)条件对磷释放强度的影响。结果表明,pH增大、温度升高、厌氧状态均可增加底泥磷释放,pH在弱酸至中性范围内底泥释磷量较小,酸性和碱性条件都有利于磷的释放,进一步分析了其中机理。从模拟试验结果来看,水生植物能在一定程度上降低湖泊底泥的总可溶性磷(TDP)含量,减少内源性磷释放,因而可供研究种植大型水生植物修复湖泊富营养化问题参考。     

不同时间尺度下湖泊氮素内源释放强度影响因素的研究

在外源污染得到控制后,氮、磷内源释放成为湖泊持续富营养化的主因.从氮素内源释放机理入手,甄别了影响湖泊氮素释放强度的主要因子,构建了铵态氮和硝态氮释放强度对pH、温度、溶氧量、水动力条件4个因子的对数模型,通过底泥释氮正交模拟实验,对模型进行了回归,结果表明,铵态氮是氮素内源释放的主要形态,其释放强度与pH负相关,与温度正相关,与溶氧量负相关.对于小型浅水型城市湖泊,氮素内源释放强度的影响因素取决于时间尺度:短期水动力条件对释放强度影响较大,但在长期并不显著.溶氧最对氮素内源释放强度的影响长期比短期更明显.本研究可为湖泊氮素内源释放的预测和治理富营养化湖泊工程手段的完善提供参考.     

底泥再悬浮条件下pH值对磷的形态及其生物有效性的影响

采用现场采样及室内分析方法,研究了底泥再悬浮条件下,不同pH值对磷的赋存形态以及生物有效磷(BAP)的影响.结果表明,底泥再悬浮会促进上覆水中的磷向底泥迁移,而这种促进作用随着pH值的增加逐渐减弱.在底泥再悬浮条件下,pH值对不同形态磷的数量分布有明显影响:BD-P、NH4Cl-P含量随着pH值升高而增加,而Al-P、NaOH-nrP和Ca-P含量则在不同pH值条件下均有所增加,pH较低时,Al-P、Ca-P增加量较大.与原底泥相比,pH<8时,潜在活性磷(PMP)含量以及PMP/TP均显著降低,而pH较高时,则显著增加,由此推测,pH<8时,底泥再悬浮促进了易释放态磷向难释放态磷转化;pH<8时,碳酸氢钠可提取磷(Olsen-P)含量减少,而pH较高时,Olsen-P含量大幅度增加;不同pH条件下,藻类可利用磷(AAP)生成量均显著增加,但随着pH值升高,AAP生成量逐渐减少.线性相关分析表明,AAP与PMP、TP呈显著的负相关关系.     

pH值对高原山地分散养殖型农村沟渠底泥磷释放的影响

以典型高原山地分散养殖型农村沟渠底泥为研究对象,通过室内模拟灭菌和未灭菌处理条件下pH为5.5、7.5、9.5、11.5的环境条件,估算底泥-水界面总磷(TP)和正磷酸盐(PO~(3-)_4-P)释放通量变化,研究pH对底泥磷释放及各形态磷含量变化的影响。结果表明,沟渠底泥中铁铝结合态磷(NaOH-P)占TP比例最高,钙结合态磷(HCl-P)次之,有机磷(OP)则相对较少;NaOH-P和OP占TP的比例随pH的升高而降低,HCl-P则相反。随时间推移,NaOH-P和HCl-P占TP比例在15 d时出现拐点,均呈现先增后减趋势;OP则先降后增;碱性条件(pH9.5)更有利于底泥磷释放,且底泥中各形态磷在pH影响下存在相互转化的可能性。冗余分析结果表明,酸性条件下(pH=5.5)pH与HCl-P含量为正相关关系,中性条件下(pH=7.5)pH与NaOH-P、HCl-P含量为负相关关系,碱性条件下(pH≥9.5)pH与NaOH-P含量呈正相关关系。未灭菌处理组的释放通量和上覆水中TP、PO~(3-)_4-P质量浓度始终高于灭菌处理组,强碱性条件下(pH=11.5)TP和PO~(3-)_4-P的释放通量分别是酸性条件下(pH=5.5)的13和24倍,微生物对于底泥中各形态磷转化为PO~(3-)_4-P进入上覆水体的影响较小。说明沟渠底泥在碱性条件下磷释放潜力较大,微生物能够促进底泥中磷释放,增加底泥磷向上覆水释放的风险。     

酸碱度对山地农村沟渠底泥营养盐动态迁移的影响

  目的  酸碱度是影响沟渠底泥营养盐迁移释放的关键性因子。探究不同pH条件下山地农村沟渠底泥营养盐释放迁移的动态变化,为农村生态环境治理提供理论依据。  方法  采集滇池流域典型山地农村沟渠底泥,通过室内模拟实验测定未灭菌与灭菌处理下不同pH (5.5、7.5、9.5、11.5)条件的底泥、上覆水中营养盐含量,估算底泥-水界面营养盐释放通量。  结果  底泥中总氮质量分数随着pH升高而减少,未灭菌组强碱性(pH 11.5)和酸性(pH 5.5)条件下总氮释放通量分别是对照(pH 7.5)的8和4倍,灭菌组均为对照的2倍。上覆水中溶解性总磷质量浓度和释放通量随pH升高而增加,未灭菌组强碱性(pH 11.5)和弱碱性(pH 9.5)条件下溶解性总磷释放通量分别是对照的12和4倍,灭菌组分别是对照的30和15倍;未灭菌组溶解性总磷释放通量高于灭菌组。冗余分析表明:酸性条件促进底泥中钙结合态磷(Ca-P)的释放,碱性(pH≥9.5)条件促进总氮、总磷和铁铝结合态磷(Fe/Al-P)的释放,中性(pH 7.5)条件对底泥中氮/磷释放影响较小。  结论  碱性(pH≥9.5)和酸性显著促进山地农村沟渠底泥中氮磷营养盐释放,中性条件下释放量最小。底泥灭菌处理降低了不同pH下的微生物活性,阻碍山地农村沟渠底泥中氮磷向上覆水体迁移释放。图6表1参36