滇池沉积物磷的释放以及不同形态磷的贡献

在实验室控制条件下，以滇池表层新鲜沉积物为材料，研究了水体溶解氧、pH值对沉积物磷释放的影响以及沉积物不同形态磷对释放的贡献。结果表明，随着水体pH值的升高，沉积物的释磷量明显增加，湖水碱性条件下的释放量是中性条件的几百倍。与好氧条件相比，厌氧状态促进沉积物中磷的释放。可还原态磷是厌氧条件下磷释放的主要形态，碱性条件下金属氧化物结合态磷对沉积物磷释放的贡献很大。滇池北部沉积物磷以金属氧化物结合态磷、有机磷形式为主，钙结合态磷次之，可还原态和弱吸附态磷含量很少。不同形态磷在沉积物剖面总的变化规律为表层含量大于底层。     

巢湖沉积物磷的形态及其与间隙水磷的关系

采用磷形态的连续提取法,研究了巢湖沉积物中磷的地球化学形态及间隙水中总溶解性磷(DTP)、可溶件磷酸盐(DIP)、可溶性有机磷(DOP)含量的垂向分布特征.结果表明,西湖区的沉积物总磷含量明显高于东湖区.表层沉积物中活性磷含量占总磷的44%～81%.金属氧化物结合态磷(NaOH-P)作为活性磷的主要存在形式,在西湖区含量比例达到47%～60%,对磷释放起重要贡献;磷形态剖面表明,西湖区的金属氧化物结合态磷、可还原态磷(BD-P)含量高于东湖区,金属氧化物结合态磷、可还原态磷、钙结合态磷(HCl-P)受人类活动影响较大.有机磷(Org-P)受外源磷污染影响很小;BD-P、NaOH-P随深度增加而减小,说明巢湖近期磷负荷有增加的趋势;DTP、DIP、DOP在水-沉积物界面的浓度梯度反映它们有自间隙水向上覆水扩散的趋势;巢湖间隙水不同形态磷与BD-P、NaOH-P显著相关(α=0.01).这项研究可为巢湖内源污染和富营养化的控制与治理提供理论参考.     

外加碳源及沉水植物狐尾藻对上覆水中各形态磷浓度的影响

采用室内模拟实验(模拟“水体-底泥-沉水植物”生态系统),研究了外加碳源及沉水植物生长对上覆水总磷(TP)、溶解性总磷(DTP)、溶解性活性磷(SRP)、溶解性有机磷(DOP)的影响.结果表明:在本研究条件下,上覆水中各形态磷以溶解性总磷(DTP)为主;外加碳源,促进了沉积物磷的释放,增加了上覆水磷含量;沉水植物狐尾藻...     

滇池叶绿素a的时空变化及水体磷对藻类生长的影响

水体藻类生长的时空变化及其与磷的关系对研究水体富营养化十分重要.本研究采用GPS定位,对滇池海埂、斗南、罗家村、新街、昆阳等5个代表性样点水体叶绿素a的含量进行了为期1年的动态监测,全面分析了不同区域、不同层次、不同时期滇池水体中叶绿素a含量的时空动态变化特征及水体磷对藻类生长的影响.结果表明,全湖水体叶绿素.含量的平均浓度在12.33～39.28mg·L-1之间,总体趋势以夏季和秋季较高,冬季较低;以表层、底层较高,中层较低.但不同位点变化高峰和趋势不同.滇池水体不同层次叶绿素a的浓度变化范围是6.04～72.70mg·L-1,不同区域水体叶绿素a平均含量1年的变化范围是:表层为7.00～72.70mg·L-1,中层为9.20～63.89 mg·L-1,底层为6.04～58.06 mg·L-1.各区域水体叶绿素a的含量以海埂最高,全年在11.34～72.70 mg·L-1间变化,其次是昆阳,罗家村、斗南较低.新街水体中叶绿素a的含量最低,全年变化范围为6.04·28.06 mg·L-1.滇池全湖水体总磷与叶绿素a周年变化呈显著正相关;滇池水体中藻类的生长与总磷、可溶性磷在空间变化上呈显著正相关.     

洪泽湖沉积物中磷赋存形态研究

利用连续提取法研究洪泽湖沉积物中不同赋存形态P的组成和分布特征。结果显示,洪泽湖沉积物中总P含量为725.772~977.637 mg/kg,平均827.887 mg/kg,主要由无机P组成(42.4%~65.2%)。赋存形态以铁铝结合态为主,在环境变化的条件下,铁铝结合态磷可以释放到间隙水和上层水体中,是湖泊产生富营养化的重要因素;钙结合态磷相对稳定且很难被生物利用,对湖泊富营养化影响不大。由于各种差异的存在,建议以总磷含量作为衡量水质状况的依据。     

无机解磷菌对天鹅湖瀉湖沉积物内源磷释放的影响

为研究解磷菌对荣成天鹅湖瀉湖沉积物内源磷释放的影响,以前期筛选的3株无机解磷菌和表层沉积物为试验材料进行室内模拟试验,分析了不同解磷菌接种条件下水体总磷及pH、Eh等参数的动态变化,比较了试验前后沉积物各形态无机磷的含量差异。结果表明,在试验前期,各解磷菌处理水体的pH均不同程度下降,其中沉积物灭菌组和非灭菌组分别降至6.46~6.88和6.66~6.78。试验期间各处理水体Eh不断下降,结束时沉积物-水界面呈厌氧状态。灭菌条件下解磷菌的接种明显促进了沉积物磷的释放,试验后期各加菌处理水体的总磷含量远高于对照;未灭菌条件下水体总磷上升较慢且总体水平较低,不同解磷菌处理间差异较小。试验结束时,大部分加菌处理沉积物中HCl^-P（钙结合态磷）含量下降了19.92~50.08mg·kg^-1,BD-P（可还原态磷）含量下降1.81~4.19mg·kg^-1,而NaOH-P（铁铝结合态磷）未下降。研究表明,无机解磷菌的接种可明显降低上覆水pH,从而使得沉积物中HCl^-P溶解释放;HCl^-P为天鹅湖沉积物磷的主要赋存形态,在解磷菌作用下其对上覆水体磷水平的潜在贡献不容忽视。     

引滦输水河道尾矿砂-上覆水-沉积物磷平衡特性研究

为探寻引滦输水河道尾矿砂、上覆水、沉积物磷之间的平衡特性关系,在室内分别进行了磷释放批量平衡试验、静态模拟试验和动态模拟试验。结果表明:3种不同尾矿砂用量振荡7 d,对上覆水PO4-P去除率均在90%以上,效果明显;在厌氧和碱性p H值等外界环境因素的影响作用下,尾矿砂无法抑制沉积物中的生物可利用磷解吸进入上覆水体中,上覆水中的磷酸盐浓度呈现显著升高的态势;磷在强酸、强碱范围内释放量较高,而在中性条件下释放量最小。     

滇池水体氮的时空变化与藻类生长的关系

水体氮的时空变化及其与藻类生长的关系对研究水体富营养化具有十分重要的作用。采用GPS定位,对滇池海埂、斗南、罗家村、新街、昆阳5个代表性位点断面水体总氮、铵态氮、硝态氮及叶绿素a含量进行了为期1a的监测和动态研究,全面分析了不同区域、不同层次、不同时期滇池水体各形态氮的时空变化特征及其对藻类生长的影响。结果表明,全湖各采样点水体总氮、铵态氮、硝态氮的平均浓度分别是2.14、0.11、0.20mg·L-1,全年分别在0.66～6.44mg·L-1、0～0.74mg·L-1、0～0.94mg·L-1之间变化。各区域水体总氮的浓度以海埂和斗南最高,铵态氮和硝态氮的变化幅度较大。全湖水体总氮和铵态氮与叶绿素a呈显著正相关,硝态氮与叶绿素a呈负相关趋势;滇池不同区域水体总氮与叶绿素a呈显著正相关,海埂和罗家村位点水体铵态氮与叶绿素a呈显著正相关,海埂位点水体硝态氮与叶绿素a呈显著负相关,其他区域则无显著相关性;水体总氮、铵态氮、硝态氮对藻类生长的影响呈现显著的区域性和水层差异。     

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。     

凤眼莲修复系统中磷去除途径及其对底泥磷释放的影响

[目的]本文旨在探讨凤眼莲生态修复系统中磷素的去除途径及各途径对总磷去除量的贡献率,分析凤眼莲对底泥磷释放的影响,明确系统中磷变量的去向和分配问题,为凤眼莲生态修复技术的应用提供数据支撑。[方法]在滇池气候条件下,利用漂浮植物凤眼莲,结合滇池湖水与底泥,构建凤眼莲生态修复系统,设置2种覆盖度(60%和100%),开展了为期30 d(重复3个周期)的静态模拟试验。[结果]在本试验条件下,水体总磷初始浓度较低,凤眼莲吸收作用对系统总磷去除量的贡献率最高,约占系统总磷去除量的80%左右;根系吸附对总磷去除量的贡献率较低,约为6%~8%;根系脱落物对系统总磷去除量的贡献率极低,低于2%。底泥吸附不再成为系统中的除磷途径;相反,底泥中的磷素向水体释放。凤眼莲能够有效降低水体总磷浓度,也能吸收底泥中的磷素;凤眼莲对无机磷形态中的铁/铝磷(Fe/Al-P)和有机磷(OP)的释放过程具有显著影响(P0.05)。种养凤眼莲降低了水体溶氧,在系统中形成厌氧条件,有利于底泥中铁/铝磷的释放。试验水体的碱性条件有利于底泥有机磷的矿化,凤眼莲的吸收作用强化了碱性条件对有机磷释放的影响。[结论]在本试验中,凤眼莲的吸收作用是该植物修复系统中的主要除磷途径,也间接促进了系统中底泥磷的释放。在野外工程实践中,凤眼莲的吸收作用对于水体磷素消减的影响主要取决于其种养面积与采收生物量。     

巢湖十五里河入湖区夏季底泥磷的释放通量估算

[目的]估算巢湖十五里河入湖区夏季底泥磷的释放通量。[方法]以巢湖为研究对象,分别研究静态和动态条件下巢湖十五里河入湖区底泥磷的释放规律,从而估算出该区夏季底泥磷的释放通量。[结果]扰动对巢湖十五里河入湖区夏季底泥磷释放的影响较大,当上覆水磷浓度为0 mg/L时,扰动时磷的释放量是静止时的2.3倍;上覆水磷浓度为0.05 mg/L时,扰动时磷的释放量是静止时的1.3倍,符合动态条件下磷释放量大于静态条件下释放量的规律。夏季十五里河入湖区底泥磷的释放通量相当大,为0.2 t/km2。因此,在外源性磷污染得到控制的条件下,控制底泥中磷的释放才是关键。[结论]该研究为今后底泥疏浚和湖泊富营养化治理提供了理论依据。     

白洋淀菹草不同生长期生物量与水质指标动态变化

以白洋淀王家寨淀区菹草为对象,分别在菹草返青期、指数生长期、芽殖体发生期和植株衰亡期,对各采样点菹草的生物量以及该采样点在各时期的水质、底泥和菹草植株中的氮磷含量进行分析.结果表明:菹草指数生长期,生物量增大,淀区水体的溶解氧含量升高,最大值可达9.30 mg/L,化学需氧量、氨氮、总氮、总磷和正磷酸盐含量大幅下降,最...     

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     

南淝河巢湖入湖区夏季底泥磷营养盐释放通量的估算

[目的]通过采集南淝河进入巢湖河口冲积区的原柱样底泥,实验室控温、动态模拟该区域底泥的磷释放情况,从而估算出夏季该区域底泥磷的释放通量。[方法]将新鲜泥样置于150 mm高的有机玻璃柱中,用不同浓度的磷酸二氢钾溶液作为上覆水,在不同的扰动速度使其循环,并用加热泵控制水箱温度。[结果]扰动对底泥中的磷释放影响较大,且符合动态条件下底泥中磷的释放量大于静态条件下释放量的规律;上覆水中的磷浓度对底泥磷的释放有很大的影响,存在一定的平衡关系。[结论]在夏季,南淝河巢湖入湖区磷释放量为1.07 t/km2。     

南亚热带富营养化浅水湖泊底泥磷的赋存形态及其对湖水的贡献

以南亚热带富营养化湖泊星湖为研究对象,对其4个子湖区底泥磷进行连续分级提取与测定．结果表明,星湖底泥总磷（Total phosphorus,TP）含量为352．32—710．33mg／kg,平均含量为505．82mg／kg,其含量大小依次为波海湖〉青莲湖〉仙女湖〉中心湖,其中生物可利用磷（Bio—available pbospborus,BAP）占TP的39．12％-52．59％,底泥TP主要由有机磷（Organic phosphorus,Org-P）、金属氧化物结合态磷（Metal oxides bound phosphorus,NaOH-P）和钙结合态磷（Calcium bound phosphoms,HCl-P）组成,其次还有少量可还原态磷（Redueible phosphorus,BD-P）和弱吸附态磷（Loosely absorbed phosphorus,NH4Cl-P）．不同形态磷的含量依次为：Org-P〉NaOH-P〉HCl-P〉BD-P〉NH4Cl-P．在底泥水-土界面存在一个明显的可溶性磷浓度梯度,为底泥磷向湖水释放提供了条件．     

湖泊底泥氮营养释放特征研究

通过模拟培养,研究了底泥氮营养的释放及上覆水体中氮营养的浓度变化特征。结果表明,在扰动下,底泥向上覆水体明显地释放氮营养,而消亡的水华更可以激发底泥中有机氮的释放,底泥中有机氮的矿化释放与沉积到底泥表层的水华量密切相关。释放进入上覆水体中氮首先以铵氮存在,并快速向亚硝氮转化,此后才向硝氮转化。水中铵氮浓度高,存在时间长,是比较主要的氮形态。     

哈素海表层沉积物中内源磷的释放研究

以浅水湖泊哈素海为研究对象,开展了上覆水质、温度、pH、溶解氧、扰动和光照等环境要素对湖泊沉积物内源磷释放的影响试验研究.结果表明,温度升高、碱性条件、厌氧和强烈的扰动作用等均有利于内源磷的释放.而照度则间接地限制了沉积物释磷对上覆水中磷浓度的影响.HSH-2、HSH-5和HSH-6等3个站位TP的最大释放量在自然光照条件下分别为1.53、1.39和1.27mg·kg-1,避光条件下分别为1.77、1.52和1.52 mg·kg-1;静置条件下分别为1.42、1.38和1.68 mg·kg-1,R=60 r·min-1时分别为1.75、1.50和2.00mg·kg-1,R=120 r·min-1时分别为2.52、2.64和4.02 mg·kg-1;在pH=11时释放量最大,分别为10.82、6.83和16.68 mg·kg-1.各环境因子中,以pH和扰动对哈素海沉积物内源磷的释放影响最大.哈素海为浅水湖泊,在湖水咸化程度逐渐增高的条件下,将会导致湖泊沉积物内源磷的大量释放,从而将进一步加剧水体的富营养化.     

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。     

沉积物-水体界面氮磷的迁移转化规律研究进展*

 沉积物-水体界面氮磷等营养物质的迁移转化对湖泊生态系统的研究具有重要意义。综合分析了沉积物和水体的氮磷浓度、比例、形态特征及其与藻类生长的关系，系统概述了沉积物-水体界面氮磷的迁移转化研究进展，并介绍了滇池该方面的研究现状。