磷和硅在湖泊沉积物上的释放特征及形态变化研究

以乌梁素海(WLSH)和岱海(DH)表层沉积物为吸附剂,开展了磷硅在2个湖泊沉积物上的释放实验研究,同时采用连续提取法探讨了释放后的磷硅形态变化。结果表明,磷和硅在2个湖泊沉积物上的释放行为均可用Elovich方程描述;0～20min为磷的快速释放阶段,此时段内约有75%的吸附磷迅速从沉积物上解吸并释放至上覆水中;0～2h为硅的快速释放阶段,此阶段内约有40%的吸附硅从沉积物上解吸并释放至上覆水中;总体上,沉积物中Ex-P、Al-P、Fe-P及IEF-Si、CF-Si具有较强的释放潜力。     

不同类型湖泊水-沉积物界面DIC交换通量研究

以乌梁素海（WLSH）和岱海（DH）为研究对象,采用柱状芯样模拟法,开展了2个湖泊水-沉积物界DIC的扩散通量研究。结果表明,在夏季90 d的时间内,浅水草型湖泊乌梁素海明水区沉积物约向上覆水体释放了8 443.63 t的DIC,对上覆水体DIC具有源的功能;而深水藻型湖泊岱海深、浅湖区沉积物对上覆水体DIC分别具有汇和源的功能,总体上岱海DIC在水-沉积物界面的转移扩散的矢量方向指向沉积物,即夏季岱海沉积物表现为上覆水中DIC的汇,约有7 335.52 t的DIC转入沉积物。不同深度沉积柱芯的DIC释放实验表明,疏浚能影响水-沉积物界面DIC的源汇通量方向,使湖泊沉积物作为上覆水体中DIC的源和汇功能发生转换。     

Cu2＋和Zn2＋在太湖沉积物上的吸附及竞争吸附研究

利用等温吸附法研究了太湖沉积物对Cu2＋、Zn2＋的平衡吸附量、吸附动力学,以及在沉积物上的竞争吸附行为,分析了竞争条件下Cu2＋、Zn2＋在沉积物上的吸附特征。研究表明,Lmgmuir型吸附模式能很好地描述Cu2＋、Zn2＋在太湖沉积物上的吸附过程．其线性回归系数高达0．99,但拟合参数反映的土壤对重金属的吸附规律不适合沉积物;吸附动力学试验研究表明,伪二级动力学方程可较好地描述二者在沉积物上的吸附动力学过程;竞争吸附研究证明了沉积物对Cu2＋的吸附性比Zn2＋强,且Cu2＋能置换出沉积物本底值中的Zn2＋．     

沉积物中微生物量与有机碳形态的相关性研究

以富营养化类型不同的乌梁素海和岱海为对象,根据水域面积及生态类型进行采样及分析测试,开展了湖泊沉积物中微生物量与有机碳形态的相关性研究,对比分析了2个湖泊沉积物微生物量的分布特征及其差异性,初步探讨了2个湖泊沉积物微生物量与含水率、pH及有机碳各形态间的相关性.结果表明,乌梁素海表层沉积物中微生物量介于5.59×108～32.46×108个·g-1dw,平均16.36×108个·g-1dw;岱海表层沉积物微生物量介于4.76×108～43.66×108个·g-1dw,平均25.04×108个·g-1dw;乌梁索海微生物量的高值区位于湖区东南部,岱海微生物量的高值区位于湖心区;2个湖泊沉积物柱芯中的微生物量均随深度增加而减少,沉积物微生物量与含水率、总氮和活性有机碳呈显著相关性.     

乌梁素海和岱海的水-沉积物系统中有机磷分布特征

以乌梁素海和岱海2个不同类型湖泊为研究对象,系统探讨了2个湖泊上覆水和沉积物中有机磷(Or-P)的地球化学特征。结果表明,乌梁素海和岱海上覆水中溶解性有机磷(DOP)的含量范围分别为0.02～0.12mg·L-1和0.01～0.03mg·L-1,2个湖泊上覆水中DOP均占TDP的60%以上,是上覆水中TDP的重要组成部分和主要存在形态;乌梁素海和岱海沉积物中有机磷(Or-P)的平均含量分别为19.25～69.40mg·kg-1和168.21～178.41mg·kg-1;2个湖泊上覆水中DOP含量明显高于英格兰Tamar河口区,2个湖泊沉积物中Or-P的含量低于长江中下游浅水湖泊。据估算,乌梁素海和岱海上覆水中的DOP库分别达到12t和10t;这2个湖泊沉积物中Or-P的差异性反映了湖泊环境及生态类型对Or-P生物有效性的重要影响,揭示有机磷库是不容忽视的潜在生物有效磷源。     

湖泊水-沉积物界面SiO3-Si交换通量研究

以乌梁素海(WLSH)和岱海(DH)为研究对象,采用柱状芯样模拟法,开展了湖泊水-沉积物界面溶解性硅酸盐(SiO₃-Si)扩散通量研究。结果表明,在夏季90 d的时间内,浅水草型湖泊乌梁素海明水区沉积物-水界面交换速率约为1.28 mmol·m^-2·d^-1,沉积物约向上覆水体释放了963.07 t SiO₃-Si;而深水藻型湖泊岱海深、浅湖区沉积物-水界面交换速率分别为1.10、1.95 mmol·m^-2·d^-1,沉积物约向上覆水体释放了893.41 t SiO₃-Si.SiO₃-Si在水-沉积物界面的交换速率与两湖沉积物中粘土矿物含量、生物硅(BSi)含量及沉积物的粒度有较好的相关性。沉积物释放的SiO₃-Si对维持湖泊初级生产力有重要作用,乌梁素海沉积物释放的硅可提供浮游植物所需硅的11.96%,岱海沉积物释放的硅可提供浮游植物所需硅的41.3%.从元素化学计量学角度考虑,结合两个湖泊上覆水营养盐浓度变化,随湖泊富营养化水平的逐渐提高,磷有可能成为乌梁素海初级生产力的潜在限制因子,而Si是岱海初级生产力可能的限制因子。     

不同温度热解残余生物质半焦对磷的吸附

[目的]研究生物质热解制备生物油的残余半焦对水中磷的吸附性能。[方法]研究了不同温度（550、650和750℃）热解半焦吸附磷的动力学和等温线,分别采用准一级、准二级和颗粒内扩散3种模型及Langmuir、Freundlich等温吸附方程对实验数据进行拟合。[结果]结果表明准二级动力学模型能较好描述磷在半焦表面的吸附行为,平衡吸附量和吸附速率随着热解温度的升高而增加。此外,等温吸附过程能较好地用Freundlich吸附等温线方程描述,表明磷在半焦表面的吸附受多种机制影响。3种温度下热解所得半焦对磷的吸附活化能分别为10.86、11.27和10.95kJ/mol,说明该吸附过程主要为物理吸附。[结论]生物质热解半焦对水中磷具有良好的吸附去除效果。     

高炉炉渣对磷的吸附特性

首先对高炉炉渣经过不同浓度硫酸处理后在不同pH条件下的除磷效果进行了研究;再通过等温吸附、动力学吸附和热力学吸附模拟实验,应用不同的吸附方程进行拟合,探讨了静态实验下高炉炉渣对磷的吸附特性。结果表明:高炉炉渣在经过2 mol/L硫酸处理后,在pH=9的条件下对磷具有最好的吸附性能;Langmuir等温吸附模型能较好地模拟高炉炉渣对磷的等温吸附过程;Lagergren一级吸附速率方程和Bangham动力学方程均能较好地描述高炉炉渣对磷的动力吸附,且前者更好。根据Gibbs自由能变(△G0<0)和标准反应焓变值(△H0>0)判断,该吸附是自发的、吸热的化学吸附反应。     

乌梁素海和岱海水-沉积物界面磷的扩散通量研究

以乌梁素海(WLSH)和岱海(DH)为研究对象,采用柱状芯样模拟法,开展了湖泊水-沉积物界面溶解有机磷(DOP)、溶解性总磷(DTP)及溶解性正磷酸盐(DRP)的扩散通量研究.结果表明,乌梁素海2个柱芯中DTP和DOP通过水-沉积物界面向上覆水转移扩散,而岱海3个沉积柱芯中DOP和DTP则由上覆水通过水-沉积物界面向沉积柱芯迁移扩散,并分别符合负的幂指数或对数函数的释放规律.据扩散通量结果估算,在夏季90 d的时间内,乌梁素海明水区沉积物约向上覆水体释放了19.81 t的DTP和33.43 t的DOP,由上覆水体迁移至沉积物中的DRP约为13.95 t,明水区沉积物表现为DOP和DTP的源及DRP的汇;由岱海上覆水体迁移至沉积物中的DTP和DOP分别约为13.29 t和21.40 t,由沉积物释放至上覆水的DRP约为8.69 t,岱海沉积物表现为DTP和DOP的汇及DRP的源.揭示湖泊生态系统中,有机磷可以直接或经矿化降解的间接形式参与再循环,成为湖泊初级生产力的重要营养源,表明有机磷作为生物有效磷库的重要性及其在水-沉积物界面的环境地球化学行为对湖泊富营养化的重要影响.     

不同初始磷浓度下湖泊沉积物对磷吸附的动力学特征

通过选取自然湖泊梅梁湾和人工湖泊华家池2个湖泊的沉积物,研究不同初始磷浓度(C0)对沉积物磷吸附动力学的影响以及2种沉积物磷吸附动力学的类型.结果表明:1)梅梁湾沉积物对磷的吸附量大,吸附过程明显分为快、慢吸附2个阶段,华家池沉积物对磷的吸附过程较慢且吸附量小;2)梅梁湾与华家池沉积物零净吸附磷浓度(EPC0)分别为0.03和0.42mg爛L-1,当C0相似文献   

乌梁素海和岱海上覆水中碳的形态分布及其制约机制

以乌梁素海和岱海2个不同类型湖泊上覆水中TIC、DIC、TOC、DOC的地球化学特征为基础,分析和探讨了2个湖泊上覆水的水化学特征和TIC、DIC、TOC、DOC的空间分布格局及其制约机制。结果表明,乌梁素海和岱海湖泊的水化学特征均属蒸发-浓缩类型,湖泊水体离子组分特征受控于流域的蒸发-浓缩作用及蒸发盐岩的风化作用;岱海TIC、DIC、TOC、DOC的含量范围分别为(0.93～1.16)×104、(0.78～0.90)×104、(0.07～0.63)×104、(0.07～0.48)×104μmol·L-1,乌梁素海TIC、DIC、TOC、DOC的含量范围分别为(0.18～1.00)×104、(0.03～0.81)×104、(0.10～0.51)×104、(0.04～0.32)×104μmol·L-1;2个湖泊上覆水中TIC和DIC含量的差异性是湖泊富营养化类型、自然地理区划、水文地质背景及水量收支方式等因素综合作用的结果;岱海上覆水中DIC、TIC、DOC、TOC受N、P、Si等3种营养盐的共同影响,乌梁素海上覆水中DIC、TIC、DOC、TOC主要受N的影响。     

黄河上游沉积物中磷的存在形态及生物可利用性

采用七步连续提取法分别对黄河上游11个不同段位表层沉积物样中7种形态磷进行了分离分析,探讨了其变化规律和分布特征,分析了其生物可利用性及对黄河及海洋水体营养状况的影响。结果表明:所获得沉积物中磷的7种赋存形态为:交换态磷(Ex-P)、铝结合态磷(Al-P)、铁结合态磷(Fe-P)、闭蓄态磷(Obs-P)、自生钙结合磷(Ca-P)、原生碎屑磷(De-P)和有机磷(OP),其中De-P和Ca-P的含量范围分别为139.08～482.89mg.kg-1和40.30～125.55mg.kg-1,二者共占总磷(TP,为各形态磷的总和)含量的约87%,是沉积磷和无机磷(IP,前6种磷形态之和)的主要存在形态;OP含量范围为6.14～36.74mg.kg-1,平均占TP的4%;Ex-P、Al-P、Fe-P和Obs-P含量均较低,平均值分别为7.53、25.85、5.05mg.kg-1和0.64mg.kg-1,共占TP含量的约9%。各形态磷的含量分布直接与取样点及沉积物粒径有关。Ex-P、Al-P、Fe-P、Or-P和部分Ca-P作为黄河表层沉积物中潜在的生物可利用磷(BP),其总量至少占TP的5.91%～30.17%。根据黄河每年进入渤海的输沙量可初步估算出黄河泥沙入海后为海洋提供的BP的量达3.21～8.92万t。     

五种物料对磷的吸附—解吸能力研究

滇池流域富营养化严重,非点源磷污染对滇池水体影响较大,为防止施入农田的畜禽粪便中水溶性磷的过度流失,采用室内等温吸附的方法,探究了5种物料对磷的吸附能力及吸附后解吸能力的强弱,并分别用Langmuir方程和Freundlich方程拟合各物料的等温吸附曲线,挑选出适合的1种作为猪粪填充物料。结果表明,5种物料中粉煤灰的吸附能力最强。用Langmuir方程拟合得出:粉煤灰、锅炉灰、鸡蛋壳、氧化铝、沸石的最大吸附量(Qmax)分别是2380.95、1818.18、1694.92、1428.57、1923.08mg·kg-1。用Freundlich方程拟合得出吸附能力(K)最大的是粉煤灰。5种物料中解吸趋势较缓慢的是粉煤灰。粉煤灰是5种物料中最适合作为畜禽粪便水溶性磷的吸附填充物。     

骆马湖东部沉积物中氮磷含量和碱性磷酸酶活性季节变化

骆马湖是江苏省四大淡水湖泊之一,是南水北调东线工程重要蓄水库。2008年6月、10月及2009年4月对骆马湖东侧10个采样点的沉积物分层采样进行了分析,结果表明,骆马湖沉积物中,不同深度总氮含量变幅在0.13～2.91mg.g-1,平均(0.86±0.50)mg.g-1,季节变化不显著;总磷含量变幅为0.03～0.41mg.g-1,平均(0.19±0.10)mg.g-1,春季>夏季>秋季,季节变化显著;碱性磷酸酶活性最高为592.39mg.kg-1.h-1,最低为44.59mg.kg-1.h-1,平均(233.83±132.70)mg.kg-1.h-1,春季>夏季>秋季,季节变化显著,与总磷含量呈正相关。研究结果可初步揭示骆马湖沉积物中氮、磷和碱性磷酸酶的分布状况、变化规律,为骆马湖的治理与管理提供科学依据,为南水北调过水湖泊的水质安全问题提供参考。     

贵州草海上覆水与沉积物中砷的分布特征及扩散通量估算

对草海不同区域沉积物上覆水及孔隙水、附近河流和雨水中砷的含量与分布特征进行了分析,并利用一维孔隙水扩散模型估算了砷在沉积物-水界面的扩散通量。结果表明:草海出口砷含量为1.59μg·L~(-1),明显高于流入草海的水体端元(平均值0.32μg·L~(-1))和雨水(0.37μg·L~(-1))中砷浓度;草海上覆水中砷的空间分布表现为挺水植物区(2.99~3.45μg·L~(-1))沉水植物区(1.79~2.34μg·L~(-1)),垂直分布上无明显变化,挺水植物区上覆水体中的砷以As(Ⅲ)(H_3AsO_3)形态存在,沉水植物区上覆水体中的砷以As(Ⅴ)(HAsO~(2-)_4)形态存在;而沉积物和孔隙水中总砷含量垂直方向上波动较大,规律与上覆水相似,均表现为挺水植物区沉水植物区,其中挺水植物区沉积物砷含量为19.86~36.45 mg·kg~(-1),平均值27.84 mg·kg~(-1),沉水植物区沉积物砷含量为13.05~32.32 mg·kg~(-1),平均值19.79 mg·kg~(-1);草海挺水植物区和沉水植物区三处取样点在沉积物-水界面的扩散通量分别为73.84μg·m~(-2)·d~(-1)和18.99、11.45μg·m~(-2)·d~(-1),均表现为沉积物孔隙水中的砷向上覆水释放,揭示沉积物可能是草海水体中砷重要的输入源。     

不同利用方式下土壤对磷的吸附—解吸特征

为了揭示闽江流域不同土地利用方式对土壤磷的固定和释放机制,对闽江上游果园、茶园、旱地、水田、蔬菜地和林地几种利用方式土壤磷的吸附—解吸特征进行研究。结果表明:蔬菜地土壤的速效磷含量最高,对200～2 400 mg/kg不同含量磷加入后的吸附率远低于其他土壤,仅为14.19%~30.88%,等温吸附曲线无拐点,土壤对磷的缓冲能力弱,最大磷吸附量为476.19 mg/kg。水田和林地的吸附能力略强,最大吸附量分别为1 000.00、1 111.11 mg/kg。土壤吸附能力越弱的对磷的解吸率越高,不同利用方式土壤磷的解吸率表现为菜地>水田和林地>旱地、茶园和果园。随着解吸次数增加,解吸率降低,且各土壤解吸率差异主要表现在第1次解吸过程中。因此,研究区域应减少菜地和水田的磷肥输入,林地地表植被的保护也是控制土壤磷流失的重要措施。     

14条环太湖河流水质与茭草、水花生氮磷含量

选取环太湖14条主要河流为研究对象,分析河流水质和水生植物优势种(水花生和茭草)中氮磷含量,探讨两者的相关性。结果表明:自实施综合整治以来,环太湖河流水质有所好转,氮污染是目前环太湖河流的主要污染特征,有效削减其入河量是太湖入湖河流治理的重要任务;水花生总氮(TN)和总磷(TP)累积能力均强于茭草,水花生叶(茎)中TN、TP含量分别是33.88～55.70g·kg-(122.10～29.96g·kg-1)、4.44～8.96g·kg-(13.43～8.02g·kg-1);茭草叶(茎)中TN、TP含量分别是12.30～21.41g·kg-(121.75～31.22g·kg-1)、2.06～6.58g·kg-(12.60～7.81g·kg-1)。水花生和茭草叶茎中TN含量与水体中TN浓度均无显著相关性,但两种植物叶茎中TP含量与水体中TP浓度呈显著正相关,即在一定浓度范围内,水体中P浓度越高,水花生和茭草体内P的累积量越大。     

盐酸林可霉素-硫酸大观霉素混悬注射液在猪体内的药动学研究

8头健康猪按体质量单次深部肌内注射盐酸林可霉素-硫酸大观霉素(5 mg.kg-1林可霉素,10 mg·kg-1大观霉素)混悬注射液后,用高效液相色谱法分别测定林可霉素和大观霉素的血药浓度,使用非房室统计矩分析方法处理得到血药浓度-时间数据.林可霉素主要药动学参数分别为:ke=(0.21±0.01)h-1;t1/2β=(3.38±0.09)h;tmax=(0.29±0.02)h;Cmax=(5.15±0.18)μg·mL-1;AUC0～LOQ=(10.27±0.38)μg·mL-1.h;MRT=(3.52±0.11)h;ClB/F=(0.46±0.01)L·h-1·kg-1;VZ/F=(2.26±0.12)L·kg-1.大观霉素主要药动学参数分别为:ke=(0.43±0.01)h-1;t1/2β=(1.64±0.06)h;tmax=(0.44±0.03)h;Cmax=(20.05±0.70)μg·mL-1;AUC0～LOQ=(51.82±0.98)μg·mL-1·h;MRT=(2.39±0.04)h;ClB/F=(0.19±0.01)L·h-1·kg-1;VZ/F=(0.46±0.02)L·kg-1.结果表明,肌内注射盐酸林可霉素-硫酸大观霉素混悬注射液后,两药均迅速吸收并快速消除,但后者吸收稍慢,消除较快.