樟湖库湾网箱养殖区沉积物氮的时空变化特征

为研究网箱养殖区表层沉积物中氮的时空变化特征,于2016年6月—2017年5月在樟湖库湾选取不同网箱养殖区采集沉积物,按月测定和分析总氮、铵态氮、硝态氮含量,并探讨不同网箱养殖区沉积物中各形态氮之间的相关关系。结果表明,网箱养殖区沉积物中总氮、铵态氮、硝态氮含量年变化范围分别为530.00~3 570.00、28.29~362.46、3.36~7.98 mg/kg,总氮和铵态氮呈现明显的季节变化,总氮含量总体趋势为冬季高夏季低,铵态氮含量为夏季最高,而硝态氮季节变化差异不大;不同网箱养殖区域沉积物中氮含量存在空间差异显著性,高密度网箱养殖区沉积物中总氮和铵态氮平均含量显著高于对照点,低密度网箱养殖区总氮平均含量显著低于对照点,但铵态氮和硝态氮含量与对照点无显著差异。各形态氮之间的相关性在不同养殖区域沉积物中也不尽相同,网箱养殖区沉积物中铵态氮含量分别与总氮、硝态氮呈现显著相关性(P0.05)。     

桑沟湾养殖海域柱状沉积物中磷的赋存形态和生物有效性

以桑沟湾扇贝和海带两个养殖海区的柱状沉积物为研究对象,采用连续提取法将沉积物中磷的赋存形态分为交换态磷（Ex-P）、铁结合态磷（Fe-P）、自生磷（Au-P）、碎屑磷（De-P）和有机磷（Or-P）,并分析了各形态磷的垂直分布特征;利用沉积物年代序列测定的结果,结合桑沟湾水产养殖历史,探讨了近200年来桑沟湾养殖海域沉积物中磷形态的含量变化情况,并进一步分析了该区域的生物有效磷。结果表明,柱状沉积物中上层各形态磷的含量高于底层,表明养殖活动使桑沟湾表层沉积物中的磷含量增大。各形态磷的含量在贝壳沉积区内变化幅度均较大,Or-P是沉积物中磷的主要形态;扇贝养殖区沉积物中的总磷（TP）、Or-P和海带养殖区沉积物中的TP、Or-P在沉积时间序列上分布基本一致,其含量变化与各时期工业生产和海水养殖活动密切相关;两个区域柱状沉积物中潜在生物有效性磷占总磷的百分比为61.2%和71.0%。沉积物中Ex-P的含量对该海域的初级生产力的影响较大。     

长寿湖表层沉积物中磷的赋存形态及生物有效性分析

基于连续提取法对长寿湖15个采样点沉积物中磷的赋存形态进行了研究,并探讨了磷的生物有效性和评价了沉积物的污染性。结果表明：①无机磷(IP)是长寿湖表层沉积物总磷(TP) 中的主要赋存形态,平均占总磷(TP)的74.82%,有机磷(OP)只占较小部分。②无机磷(IP)中自生钙磷(Ca-P)所占比重最大,各形态磷所占比重大小依次为：Ca-P﹥Fe-P﹥Detr-P﹥Ads-P。③相关性分析表明,总磷(TP)的含量及分布主要受到无机磷(IP)的影响,无机磷(IP)受到自生钙磷(Ca-P)的控制。④长寿湖表层沉积物中潜在生物有效磷的含量为412.13～713.25μg•g-1,平均占总磷(TP)的89.98%,具有很强的释磷潜力。⑤长寿湖表层沉积物呈中度污染,应加强监测和治理。     

桑沟湾贝类养殖水域沉积物再悬浮的动力机制及其对水体中营养盐的影响

基于海流、波浪、水环境和沉积环境指标的实测资料,探讨了桑沟湾贝类养殖水域沉积物再悬浮的动力机制,并估算了一次大的动力过程作用下桑沟湾沉积物中氮、磷营养盐的释放量。结果表明,(1)在小风速(≤5.0m/s)条件下,波浪在海水-沉积物界面产生的切应力量值与底流切应力大致相当;在较大风速(5.0～11.8m/s)条件下,波浪切应力比底流切应力高出一个量级;(2)当风浪较小(风速≤3.6m/s)时,随底层流速的周期性变化,底层水体浊度变化并未呈现出明显的规律性,二者相关系数值仅为0.22,这说明底流作用只会引起沉积物的水平输运,对沉积物再悬浮的贡献相对较小,沉积物再悬浮的动力主要来自波浪扰动;(3)据估计,桑沟湾贝类养殖水域沉积物再悬浮的临界波浪切应力在0.04N/m2左右,对应的风速约为8m/s;(4)据估算,一次大的动力过程作用下桑沟湾沉积物中无机氮和活性磷酸盐的最大释放量,春季分别为10.24t和1.71t,这相当于全湾水体中无机氮平均含量增加9.54μg/L,活性磷酸盐平均含量增加1.59μg/L;夏季分别为11.04t和0.95t,相当于全湾水体中无机氮平均含量增加10.28μg/L,活性磷酸盐平均含量增加0.88μg/L;(5)贝类养殖使桑沟湾生物沉积作用加强,而沉积物再悬浮造成的内源释放,又对桑沟湾的水产养殖产生反馈作用。     

大亚湾大鹏澳网箱养殖海域沉积物中Pb的分布特征

通过4个航次的调查,研究了大鹏澳海水网箱养殖海域沉积物中铅(Pb)的时空分布特征。网箱养殖区沉积物中的Pb含量明显高于贝类养殖区和对照区;网箱养殖区0～15cm层沉积物的Pb含量明显受到环境扰动的影响,呈垂直梯度减少趋势,而对照区沉积物的Pb含量垂直变化不明显;网箱养殖区,贝类养殖区和对照区沉积物的Pb含量均以春、夏季较高,秋季最低;网箱养殖区沉积物的Pb含量高于其它区域。大鹏澳网箱养殖区沉积物中的Pb含量主要受到网箱养殖活动的影响。     

大鹏澳网箱养殖区沉积物中Cu的分布特征

研究了大鹏澳网箱养殖海域表层沉积物中Cu的平面分布特征,并对采集的沉积物柱状样进行垂直分层分析,以探讨Cu在沉积物中的垂直分布特征。结果表明:(1)网箱养殖区表层沉积物中Cu的含量(范围20.63~78.53mg.kg-1,均值55.08mg.kg-1)明显高于对照区表层沉积物中Cu的含量(范围20.68~23.68mg.kg-1,均值21.87mg.kg-1);(2)垂直方向上,网箱养殖区0~15cm段沉积物中Cu的含量变化幅度很大,15cm后Cu的含量变化则相对平缓,而对照区从表层往下Cu的含量变化一直都很平缓,说明网箱区新沉积层的Cu含量受环境扰动的影响较大;(3)与相关水域比较,Cu的含量高于大亚湾的而与具有类似养殖背景的日本Ka-sumigaura湖养殖区的相吻合;(4)污染评价的结果显示网箱养殖区沉积物Cu的含量劣于我国海洋沉积物一类标准,污染有增加的趋势。根据研究结果,初步推测网箱养殖可能输入Cu元素,造成Cu污染。     

唐岛湾网箱养殖区水体氮、磷含量特征及潜在性富营养化评价

根据2004年8月～2005年5月4个航次对唐岛湾网箱养殖区海水营养盐(NH4 -N、NO3--N、NO2--N和PO34-P)含量的监测结果,分析讨论了其含量变化特征,并利用一种新的富营养化评价模式,评价了唐岛湾的潜在性富营养化程度。结果表明,网箱养殖区水体中的氮、磷营养盐含量随养殖进程呈现不同的季节变化规律,受网箱养殖活动和浮游植物生长状况的综合调控;养殖区N/P值的年平均值为46.45,表明网箱养殖区水体缺磷,春、秋、冬季都以磷为浮游植物繁殖生长的限制因子,春季尤为严重。潜在性富营养化评价结果为:除春季达到磷限制中度营养水平外,其他季节均处于贫营养水平,表明该养殖区的营养水平较低,水质质量较好。     

东山湾主要水产养殖区渔业环境现状及对水产养殖生物的影响

本文利用东山湾渔业环境监测资料，进一步分析了东山 湾主要水产养殖水域的环境现状及变化情况，探讨了无机氮与盐度的变化关系，以及表层沉积物中的各种重金属与有机质的关系，还对八尺门网箱养殖鱼类几次发生较严重死亡的原因进行剖析。     

同安湾潘涂对虾养殖垦区不同形态磷的含量与动态

1996年5至1997年2月对厦门市同安湾潘涂垦区两口虾池及进水渠道不同形态磷的含量与动态进行了调查。结果显示，虾池的颗粒磷（PP）含量明显高于邻近内湾，可溶性有机磷（DOP）含量略高于内湾，可溶性无机磷酸盐（DIP）含量则明显比邻近内湾的低。虾池中的磷主要以PP形态存在(78.25%），DOP、DIP含量较少（14.82%和6.93%）；垦区内湾 则是以PP和DIP为主（44.49%和46.39%），DOP所占比例最小（9.12%)。虾池也垦区内湾不同形态磷的季节变化也存在一定差异。     

沉水植物苦草对沉积物各形态磷时空分布的影响

监测苦草生长过程中根系及沉积物中磷含量和形态的时空变化,探讨苦草根系在生长过程中对沉积物磷时空分布的影响。聚乙烯塑料桶中铺设沉积物为暴发水华水体的底泥,厚度10cm,干重4 821.00g,底泥铺设完毕后缓慢注入100L水(TP 0.02mg/L)。试验桶种植2g苦草休眠芽。沉积物样品磷形态分析采用国际通用的SMT法,在采集沉积物同时采集苦草样品,测定根系生长情况及根系在沉积物中的分布。结果表明:苦草在生长过程中能降低沉积物各层总磷(TP)、NaOH提取磷(NaOH-P)、HCl提取磷(HCl-P)、无机磷(IP)和有机磷(OP)的含量,沉积物各形态磷含量的下降速率为:NaOH-PHCl-PIP=OP;随着苦草根系的生长,在苦草根系分布区沉积物中各形态磷的含量明显低于非根系分布区。苦草根系通过对环境因子氧化还原电位和pH的改变从而影响根系周围沉积物磷的含量,沉积物中各形态磷含量随着苦草根系面积的增加而减小。     

Assessment effects of cage culture on nitrogen and phosphorus dynamics in relation to fallowing in a shallow lake in China

Nitrogen and phosphorus dynamics in relation to fallowing in a fish cage farm was investigated in a shallow lake in China. Four sampling sites were set: beneath the cages, at the cage sides, and 50 and 100 m east of the cage farm. Total nitrogen (TN) and total phosphorus (TP) in lake water and sediment were analyzed during a 2-year rearing cycle. The cage culture had a fish yield of 16.3–39.2 tonnes in the study period. Based on the mass balance equation, 1533–3084 kg TN and 339–697 kg TP were contributed to the lake environment. Nitrogen and phosphorous concentrations showed greater increase in the first culture period than in the second rearing cycle. No obvious changes were found at the sampling sites 50 and 100 m east of the cages during the study periods. Main impacts were found close to the cages (beneath the cages and at the cage side); the sampling points at the cage side showed relatively high TN and TP sedimentation. After 3 months of fallowing, water TN and TP decreased significantly but the sediment TN and TP contents remained high. Therefore, recovery seems to happen during fallowing but attention should be paid to whether the culture continues to operate in the future.     

Effects of sea cage salmon farming on sediment nitrification and dissimilatory nitrate reductions

Within a few months of the establishment of a sea cage salmon farm in the Marlborough Sounds, New Zealand, sediment physical and chemical characteristics reflected the extremely high sedimentation rate immediately underneath the fish cages. In the surface sediment, dry weight was reduced to about one-third, density was halved and the volatile solids content increased about seven-fold compared with nearby sediments. Similarly, the sediment pools of ammonium, organic N and total phosphorus were much higher underneath the cages than at farther removed sites. The total N/P ratios were the same (1.5) in the surface sediment underneath the cages and in the feed but markedly higher in the less affected areas. In situ nitrification and denitrification were not measurable in the immediate vicinity of the salmon farm. The potentials for nitrification and denitrification gradually increased from virtually nil underneath the fish cages to commonly observed rates about 30 m from the cages. The complete absence of denitrifying enzymes in the salmon farm sediment to a depth of 6 cm explained why nitrate diffusing from the water column into the sediment was not denitrified. Within 10 m of the fish cages the bulk of added ¹⁵N-nitrate was reduced to ¹⁵N-ammonium. The results demonstrate that nitrification/denitrification in the immediate vicinity of a sea cage fish farm is not a significant mechanism of N removal.     

网箱养殖对东湖沉积物有机质含量以及磷的酶促水解与吸附行为的影响

东湖养殖非鱼（Oreochromis niloticus）的网箱下沉积物中有机质和可酶解磷（PHP）含量以及碱性磷酸酶活性（APA）均显示增高,间隙水中的PHP较低,而APA与正磷酸盐的浓度均高,这种现象在垂直与水平两个尺度上均有体现,故由有机物的富集到正磷酸盐的剧增可能受控于酶学机制。Langmuir单分子等温度吸附模型的分析结果表明网箱下表层沉积物的最大吸附量明显较高,面吸附强度明显降低,此亦为正磷酸盐相应剧增的另一重要原因。不同深度间隙水中APA的动力学行为表现出明显的季节性。     

洱海河口湿地沉积物环境因子对磷形态空间分异的影响

为探讨沉积物理化指标、可提取态金属元素浓度等环境因子对沉积物磷空间分异规律的影响,选择洱海入湖河口湿地沉积物为研究对象,分析了无机磷形态在湿地水平和垂直方向的空间分异,讨论了沉积物环境因子的影响。结果表明:(1)洱海入湖河口湿地沉积物总无机磷(TIP)含量变化范围为1360.24~2093.66 mg/kg,其中残渣态磷(RP)含量最高,占比变化范围为62.94%~85.18%,铁/铝结合态磷(Fe/Al-P)和钙结合态磷(Ca-P)含量次之,占比变化范围分别为9.37%~25.97%和0.54%~11.42%,可交换态磷(EP)和水溶态磷(DP)含量最低,占比变化范围分别为0.94%~3.91%和0.22%~0.65%。(2)水平方向上,TIP和各形态磷含量总体上均呈现沿水流方向逐渐递减的规律,其中TIP、EP、Fe/Al-P、Ca-P在出口位置含量稍高于湿地内部;垂直方向上,DP、EP、Fe/Al-P和RP含量在表层富集,随深度增加呈下降趋势,Ca-P含量在表层较低,在中层和底层富集。(3)冗余分析显示,可提取态金属含量最低的Mn对磷形态分布规律(P<0.05)的解释率最高(12.7%);相关性分析显示,可提取态Al、Mn含量、pH和ORP对各磷形态分布的影响程度随深度的增加而加强;而可提取态Ca含量对Ca-P的影响随深度的增加而减弱。     

北海珍珠养殖区与非养殖区春、秋季磷的形态特征及其相关性

利用2008年9月和2009年4月对北海珍珠养殖区和非养殖区的调查资料,对该海区磷的循环特征及其生态效应进行了分析研究.研究结果表明,该海区磷的储量不高,无论是养殖区还是非养殖区均表现为有机态磷和无机磷含量明显偏低.除颗粒态磷外,所有形态磷均表现为秋季明显高于春季,突出体现了生物释放的补充影响作用.在磷的形态转化上,春...     

沉积环境对鱼类网箱养殖的响应

网箱养殖是鱼类集约化养殖的主要方式,近年来得到大力发展,但是网箱养殖也带来诸多的环境问题。本文从沉积环境改变的角度阐述了网箱养殖对环境的影响,包括底层水环境要素、底质理化环境要素和底栖生物环境要素对网箱养殖的响应,并探讨了有机负荷的消减对策。网箱养殖区水环境中溶解氧(DO)通常下降,而化学耗氧量(COD)、氨氮(NH4-N)和无机磷(D IP)增多;底泥沉积物中N、P、硫化物、有机质等大量富集,其中富集现象最明显的是P、硫化物和NH4-N,其次是总氮(TN)和有机质;一般情况下,网箱养殖区底栖生物尤其是多毛类增加,而当污染严重时,会使底栖生物缺失。有机负荷的消减对策包括收集残饵粪便等沉积物、利用生物方法去除有机碎屑和加强养殖管理提高饲料利用率等。     

大亚湾鱼类深水网箱养殖对环境的影响

2016年5月(养殖开始前)和2016年8月(养殖投饵高峰期)对大亚湾大碓鱼类深水网箱区、外围区(网箱外0.1 km)和非养殖区(网箱外10~15 km)的海水和沉积环境进行了调查,采用有机污染指数(A)法、营养状态质量指数(NQI)法对水环境进行评价,用潜在生态危害指数(RI)法对表层沉积物重金属潜在生态危害进行评价。结果显示,与传统网箱养殖化学需氧量(COD)由网箱区中心向四周递减的趋势不同,深水网箱养殖CODMn浓度在3个区域间无显著性差异。深水网箱养殖海域水质较好(A1),水质处于贫营养水平(NQI2)。深水网箱养殖海域表层沉积物重金属铅(Pb)和锌(Zn)含量均符合第一类海洋沉积物质量标准,但铜(Cu)和镉(Cd)含量轻微超标。沉积环境处于轻微生态危害状态(Eir30,RI100),与中国同类型海区相比,污染危害程度相对并不严重。深水网箱养鱼对周围海域环境的影响较小。     

不同形态氮富集对青菱湖沉积物磷释放的影响

为了揭示无机氮和有机氮对沉积物磷释放的贡献,在武汉市青菱湖草型湖区和藻型湖区分别采集沉积物,进行添加不同形态不同浓度氮(0.5、2.5 g酪蛋白,0.02、0.2 g氯化铵)的培养实验。结果显示,培养结束时,草、藻型湖区沉积物加2.5 g酪蛋白的处理组上覆水中溶解反应性磷(SRP)浓度分别为对照组的64.88倍和5.61倍,而加氯化铵处理组与对照组上覆水中SRP浓度无显著差异;加氯化铵处理组上覆水溶解氧(DO)浓度分别为各自对照组的80%左右,而加酪蛋白处理组上覆水DO浓度分别为各自对照组的10%和4%;整个培养过程中,草、藻型湖区沉积物均为加2.5 g酪蛋白处理组的沉积物碱性磷酸酶活性(APA)稍高于其他处理组相应值,但无显著性差异;草、藻型湖区沉积物加2.5 g酪蛋白处理组磷平衡浓度(EPC0)分别为对照组的2.08倍和1.77倍;而加氯化铵处理组和加0.5 g酪蛋白处理组沉积物EPC0与对照组相应值无显著差异。研究表明,有机氮的富集会增加沉积物磷的释放,而无机氮对沉积物磷释放的贡献不大;有机氮对沉积物磷释放的影响是由形成厌氧的状态、胞外磷酸酶的分泌、改变沉积物磷吸附行为等多种因素综合作用的结果。