南亚热带水库消落带土壤主要金属元素流失及其对沉积物磷释放的影响

磷从陆地向水体迁移以及沉积物内源磷的释放是水体富营养化的主要过程。南亚热带地区土壤富含铁,铁结合态磷是该地区土壤和沉积物中磷的重要组成部分,铁与磷的相互关系可能在该地区水体富营养化中扮演关键角色。本文比较了中国南亚热带地区31座大型水库消落带裸露土壤、表层沉积物和水体中的磷和主要金属元素(Al、Ca、Fe和Mn)含量或浓度。结果显示：沉积物与消落带土壤中各元素含量的比值依次为Mn>P>Fe>1>Al>Ca,与土壤铁和锰高的流失率相比,铝和钙基本无流失作用,铁和锰从流域土壤向水体和沉积物迁移可能是华南地区水体铁锰超标的重要原因。水库消落带土壤和表层沉积物总磷与铁含量显著正相关(p<0.05),且沉积物铁结合态磷含量占总磷的百分比显著高于土壤(p<0.05)。表明磷主要与流域土壤中的铁结合并共同迁移、沉降,最终汇入沉积物中。当Fe：P>70时,水体磷浓度基本低于20μg/L,水库处于中营养状态,表明表层沉积物中的铁能吸附水体磷并抑制磷释放,此时沉积物是磷的“汇”。当Fe：P<70,总磷含量与铁含量之间无显著相关性,水体磷浓度与沉积物铁磷比显著负相关( p<0.05),表明这些水库沉积物中铁对磷的吸附可能已开始饱和。暗示沉积物铁磷质量比为70可能是南亚热带水库沉积物开始由磷汇向磷源转化的关键阈值。     

巢湖富磷地质区沉积物磷的生物可利用性

2010年4-9月,以巢湖富磷地质区池塘为试验对象,测定了叶绿素a与不同形态磷的浓度以及藻类的数量和组成,分析了沉积物藻类可利用性磷(AAP)含量与磷平衡浓度,提取并用分子生物学方法鉴定了沉积物无机磷细菌的主要种类.结果表明,沉积物溶解总磷与AAP含量显著正相关(P＜0.05),与叶绿素a浓度极显著正相关(P＜0.01).沉积物磷在吸附和释放趋势上基本对应于藻类随季节消长的模式.藻的种类较丰富,沉积物无机磷细菌的主要种类包括微单胞菌(Micromonospora sp.,Micromonospora chokoriensis)和链霉菌(Streptomyces neyagawaensis,Streptomyces torulosus).微生物驱动的富磷地质区沉积物磷的溶解可为藻类生长提供生物可利用的磷营养.     

有机质对大型富营养化浅水湖泊沉积物磷吸附特征的影响

以大型浅水湖泊(太湖和巢湖)为研究对象,系统分析了沉积物有机质(OM)含量和组成、磷吸附参数、磷形态及间隙水溶解反应性磷(SRP)浓度在水平方向上的分布.吸附解吸平衡浓度(EPC0)与SRP浓度的比较结果表明,在太湖北部与巢湖南淝河入湖口等污染较严重的区域,沉积物仍表现出吸附磷的功能；OM与土壤有效磷(Olsen-P)、磷吸附指数和碱性磷酸酶活性均显著正相关,有机质分解所产生的小分子物质可增加磷的吸附容量；添加小分子有机质的室内模拟试验进一步证实了上述假设,糖类主要影响磷的吸附能,而氨基酸主要增加最大吸附量.有机质自身及其降解产物以不同方式影响沉积物对磷的吸附能力,并据此调节湖泊富营养化过程.     

有机质对大型富营养化浅水湖泊沉积物磷吸附特征的影响

以大型浅水湖泊（太湖和巢湖）为研究对象,系统分析了沉积物有机质（OM）含量和组成、磷吸附参数、磷形态及间隙水溶解反应性磷（SRP）浓度在水平方向上的分布。吸附解吸平衡浓度（EPC0）与SRP浓度的比较结果表明,在太湖北部与巢湖南淝河入湖口等污染较严重的区域,沉积物仍表现出吸附磷的功能;OM与土壤有效磷（Olsen-P）、磷吸附指数和碱性磷酸酶活性均显著正相关,有机质分解所产生的小分子物质可增加磷的吸附容量;添加小分子有机质的室内模拟试验进一步证实了上述假设,糖类主要影响磷的吸附能,而氨基酸主要增加最大吸附量。有机质自身及其降解产物以不同方式影响沉积物对磷的吸附能力,并据此调节湖泊富营养化过程。     

东太湖沉积物中磷的形态分布特征研究

应用化学连续提取法对东太湖沉积物中不同形态的磷进行提取，并分析了其空间分布特征和垂直分布特征。结果表明，东太湖沉积物中磷形态以碎屑态磷(Ca-P)、有机磷(Or-P)、自生磷(De-P)、铁结合态磷(Fe-P)为主，平均含量分别为188.6±32.5、73.1±18.6、45.2±3.3、34.3±18.5μg/g；弱吸附态磷(Ex-P)、闭蓄态磷(Oc-P)和铝结合态磷(Al-P)含量较低，分别为6.7±2.2、4.0±1.9、1.3±0.4μg/g；总磷（TP）的平均值为353.1±46.3μg/g。Ca-P、Or-P 、De-P 、Oc-P四种不易释放的磷形态占88%，而Fe-P、Ex-P、Al-P三种易释放的磷形态仅占12%。除了Ca-P含量随沉积物深度的增加而增大，Al-P含量较低且随深度增加无明显变化，其他各形态磷含量大致随深度的增加而减少，表现出“表层富集”现象。上述结果表明，东太湖的内源磷负荷较小，但有增加的趋势。     

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。     

新型锁磷剂组合混凝剂调控富营养化水体沉积物研究

沉积物中磷的释放和藻类复苏是导致藻类水华频繁发生的主要原因之一。本研究以福建省富营养化山仔水库沉积物为研究对象,通过实验室模拟实验探究新型锁磷剂对沉积物磷释放控制和藻类复苏的抑制效果。实验结果表明,投加新型锁磷剂使得沉积物总磷(TP)和较稳定的钙结合态磷(Ca-P)分别增加10.8%和15.9%,减少了沉积物中磷的释放。实验过程中,以水体和表层沉积物中磷酸含量投加理论计量100∶1的新型锁磷剂藻类复苏的抑制率仅有34.0%;投加两倍计量的锁磷剂显著提高了对沉积物藻类萌发的抑制能力,达到了69.2%,但同时重金属残留引起的生态风险增大且成本较高;推荐用量锁磷剂组合了60 mg/L的聚合氯化铝(PAC)或硅藻土,具有较好的抑藻率且改变了水体中浮游植物的群落结构组成。因此,修复富营养化水体时,需要综合评估抑藻率、药剂成本和生态风险,因地制宜地将新型锁磷剂与混合剂组合联用可以达到更好的调控效果。     

渤海中部海域表层沉积物磷形态及潜在生物可利用磷分布特征

磷是海洋浮游植物生长和繁殖所必需的重要生源要素，也是海洋初级生产力和食物链的基础元素，沉积物中能参与界面交换的生物可利用磷（Bioavailable phosphorus, BAP）的潜在含量取决于沉积物中磷的形态，而渤海中部区域的相关研究较少。因此本文以渤海中部海域的5个区域（唐山沿岸、秦皇岛沿岸、渤海东北部海域、渤海海峡、渤海西南部海域）为研究对象，采用分级浸取法，测定了23个采样点的沉积物样品中磷的组分、含量，并计算潜在BAP含量，研究分析了其分布特性及影响因素。结果表明：渤海中部海域表层沉积物中无机磷（Inorganic phosphorus, IP）是渤海中部海域表层沉积物中总磷（Total phosphorus, TP）的主要存在形式，唐山沿岸、秦皇岛沿岸、渤海东北部海域、渤海海峡、渤海西南部海域这五个区域沉积物中IP含量平均分别占其 TP含量的78.39%、79.06%、71.46%、84.60%、81.46%，而有机磷（Organic phosphorus, OP）则均占较小的比例。IP均以碎屑磷（Detrital phosphorus, De-P）为主要赋存形态，平均分别占TP的54.02%、52.12%、33.33%、69.41%、57.28%，IP中各形态磷的含量顺序为：碎屑磷（Detrital phosphorus, De-P）>?闭蓄态磷（Occluded phosphorus, Oc-P）>铁/铝吸附态磷（Fe and Al oxidation state phosphorus, Fe/Al-P）>弱吸附态磷（Exchangeable phosphorus, Ex-P）>钙结合态磷（Calcium-bound phosphorus, Ca-P）。河流输入、沉积物粒度和沉积环境是影响渤海中部海域表层沉积物中不同形态磷含量及分布的主要因素。根据沉积物中潜在的BAP含量分析表明，唐山沿岸、秦皇岛沿岸、渤海东北部海域、渤海西南部海域表层沉积物中潜在的BAP含量平均分别占 TP 的44.77%、46.94%、64.87%、40.54%，具备较强的向水体中释放磷的潜力。为渤海中部海域有效地提供沉了积物环境的相关信息。     

湿地生态系统磷迁移转化机制研究进展

磷在湿地生态系统中的生物地球化学行为备受关注。湿地土壤以有机磷(OP)为主,无机磷(IP)为辅。铁铝结合态磷(Fe/Al-P)是IP的主要组分,钙镁结合态磷(Ca/Mg-P)惰性最强。OP因与土壤成分固定程度较低,更易在土壤中移动,而成为优于总磷(TP)可指示水体富营养化程度的指标。土壤酸碱度、温度、有机质含量、干湿交替和C∶N∶P是影响湿地生态系统磷生物地球化学循环过程的关键环境因素。耕地恢复为湿地后,湿地土壤TP含量基本呈升高趋势。速效磷(A-P)因对土壤理化性质的改变比较敏感,不同区域研究结果差异较大。随着退耕年限的延长,湿地土壤对磷的最大吸附量(Xm)、最大缓冲容量(MBC)和吸附常数(K)逐渐升高;但退耕初期,湿地土壤对磷的解吸率较高,可能会造成周边水域水体富营养化。     

广州市主要湖泊沉积物磷的赋存形态

沉积物中磷的富集及其形态学特征是导致城市水体富营养化的重要因素之一。2016年-2017年对广州市8个主要城市湖泊花都湖、白云湖、东山湖、流花湖、天河湖、海珠湖、荔湾湖、麓湖表层沉积物的总磷（TP）及各形态磷的含量与分布特征进行了研究，并运用单因子污染指数法和生物有效性指数法对沉积物磷污染程度进行了评价。结果表明:广州市湖泊表层沉积物TP含量范围为368~5276 mg/kg，平均值为3277 mg/kg，其分布特征表现为东山湖>白云湖>花都湖>流花湖>天河湖>荔湾湖>麓湖>海珠湖。TP中以无机磷（IP）为主要存在形式，占TP含量的67.56%~87.44%，IP中又以铁结合态磷（Fe-P）为主，占TP含量的32.77%~60.24%，均值为42.88%。相关分析表明TP与Fe-P和有机磷OP，Fe-P与De-P，Ca-P与OP呈显著的正相关关系，表明其来源的相似性。通过分析可将广州市湖泊分为受珠江干流直接影响、接纳河涌入水、相对封闭和无明显外源输入的四类湖泊，表明输入源是决定广州市湖泊沉积物磷含量与分布特征的主要因素，工业废水、生活污水是主要污染源。单因子污染指数与生物有效性指数评价结果显示广州市湖泊沉积物整体处于重度磷污染水平。本研究对于科学评估广州市城区湖泊环境状况、潜在生态风险，有针对性的进行生态修复具有重要的意义。     

无机碳和磷添加对两种沉水植物磷富集和灰分磷组成的影响

研究不同沉水植物对水体磷的富集和生物沉积能力,为湖泊生态修复中沉水植物优势种的选择提供理论依据。研究的沉水植物为菹草(Potamogeton crispus)和粉绿狐尾藻[Myriophyllum aquaticum(Vell)Verdc],每个锥形瓶4～5株,鲜重约1 g;锥形瓶中装有含无机碳和磷的培养液200 mL。外加无机碳为NaHCO_3,添加浓度1.5 mmol/L;无机磷为K_2HPO_4,添加浓度0.1 mg/L。添加药品后溶液的pH值通过1 M的HCl和1 M的NaOH调整到8.2～8.3。试验时间为1周,培养结束后检测植物全磷、植株灰分磷及灰分磷的组成。结果表明:菹草培养12 h后,溶液pH显著上升,pH漂移值显著高于粉绿狐尾藻;无机碳含量低于粉绿狐尾藻培养液,无机碳浓度显著性影响了△pH和溶液最后的无机碳含量,但磷浓度对△pH和无机碳含量无显著影响。无机碳添加和磷水平均显著影响了菹草的灰分总磷,但无机碳的贡献百分比(55.34%)高于磷(26.73%);无机碳添加显著影响了粉绿狐尾藻灰分总磷,而磷水平显著影响植物干重全磷。无机碳和磷浓度均显著影响了2种沉水植物灰分磷中H_2O-P百分比,但无机碳的影响占比更高(菹草46.16%,粉绿狐尾藻75.78%)。在试验处理条件下,2种植物的钙磷均占比最高,能通过降低水体磷含量抑制浮游植物的生长。     

植酸酶对金鳟粪磷及水环境中磷含量的影响

通过喷涂和预处理两种方法将不同浓度植酸酶添加到豆粕型金鳟(Oncorhynchus mykissW albaum)饲料中,研究了植酸酶对金鳟粪磷及养殖水环境中磷含量的影响。金鳟粪磷分析结果显示,喷涂法添加植酸酶,对照组中粪磷含量最高,其他各试验组较对照组差异显著(P<0.05),但500~2000 U/kg组中粪磷含量差异显著(P<0.05),2500~6000 U/kg组中粪磷含量无显著差异(P(0.05);预处理法添加植酸酶,对照组粪磷含量最高,其他各试验组粪磷含量较对照组降低显著(P<0.05),但添加植酸酶的各试验组之间差异不显著(P(0.05)。通过水中磷含量试分析结果显示,无论是喷涂法添加植酸酶还是预处理法添加植酸酶,各试验组水体总磷含量分别较其对照组差异不显著(P(0.05),各试验组的活性磷含量均未检出。实验结果表明,金鳟饲料中添加植酸酶可以降低粪磷含量,对养殖生产过程中控制磷的排放,减少磷污染具有重要的意义。     

哑铃湾网箱养殖海区表层沉积物磷的含量特征

在哑铃湾不同养殖历史网箱下、距离网箱50m和100m以及对照海区共布设8个采样点,于2002年4月~2003年1月分四季采集表层沉积物样品,对沉积物中总磷、无机磷和有机磷进行了测定,分析了调查区磷的空间分布和季节变化特征。结果表明:哑铃湾海水养殖网箱下沉积物磷含量明显高于对照点,沉积物中总磷是对照点的3.71~9.99倍。养殖历史越长,沉积物中的磷含量越高;网箱养殖引起的沉积物磷累积仅限于网箱下及距离网箱50m范围内,对距离100m以外的海区影响较小;沉积物中的无机磷占70%以上,以无机磷为主;养殖历史较长的东升村养殖区沉积物磷的季节变化明显,有机磷的变化与养殖活动密切相关。     

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。     

不同氮、磷浓度下亚心形扁藻的生长及水体中氮、磷变化

自然条件下,采用湛水107-13营养液为基础配方,在经消毒处理的天然海水中添加不同氮、磷质量浓度的营养盐进行亚心形扁藻的培养。结果表明,当氮、磷质量比为17时,最适合亚心形扁藻的生长。不同磷质量浓度梯度对亚心形扁藻的生长和生长率K具有显著性的影响(P<0.05)。当磷质量浓度为8 mg/L时,其相对生长常数和生长率K值均高于其他质量浓度处理。不同氮质量浓度梯度对亚心形扁藻生长具有显著性影响(P<0.05),但对亚心形扁藻生长率K的影响不显著(P>0.05)。高质量浓度氮对亚心形扁藻的生长影响作用最大(P<0.05)。在培养过程中,高质量浓度氮、磷培养液中NO3--N和PO43--P的下降速率高于低质量浓度中NO3--N和PO43--P浓度的变化,并呈现出显著性的差异(P<0.05)。表明在高质量浓度营养盐条件下培养亚心形扁藻,会导致营养盐相对利用率的下降。     

条斑紫菜对高浓度氮、磷的耐受性研究

试验结果表明,条斑紫菜外植体的存活及正常生长发育,可适应与耐受的氮质量浓度50～150 mg/L,磷质量浓度5～15 mg/L.当氮质量浓度超过150 mg/L时,条斑紫菜外植体的存活及生长发育受到抑制;而磷质量浓度超过15 mg/L时,对条斑紫菜外植体的存活及生长产生抑制,紫菜果孢子囊的形成则可耐受磷质量浓度25 mg/L.     

水域沉积物氮磷赋存形态和分布的研究进展

根据国内外近年来相关的调查和研究资料,对沉积物氮磷赋存、分布及影响因素进行了较为详尽的阐述,以期为沉积物氮磷的转化过程以及其与水体"内负荷"的潜在关系研究提供基础资料。沉积物氮磷分布主要受到地域分布、水域类型、水域利用类型、水体污染状况、沉积物—水界面氮磷交换通量和沉积物生物扰动等因素影响。在较为稳定的水域中,微生物、温度和DO是影响沉积物氮释放的主要因素;氧化还原电位、pH、温度及有机质含量是影响沉积物磷释放的主要因素。氮磷循环对生态环境的影响、氮磷测定方法的改进、沉积物氮磷特性的实验室模拟和沉积物氮磷含量的控制是下一步研究的发展方向。     

Phosphorus retention efficiency in rainbow trout fed diets with low fish meal and alternative protein ingredients

ABSTRACT:   Two experiments were conducted to evaluate feed quality and body phosphorus (P) and nitrogen (N) retention by rainbow trout fed test diets with low amounts of fish meal content and alternative low-P protein sources. A fish meal (FM) diet was used as control. Fish weighing 2.0 g and 134.7 g on average were reared with the experimental diets for 30 weeks and 15 weeks, respectively. The experimental diets had a good growth rate and feed utilization. In the first experiment the P retention was higher in the group of fish fed test diets (56 and 69%) compared to the FM-based diet (36%); N retention rates were similar for all groups. In the second experiment, fish were fed the test diet that had the best P retention in the earlier experiment. The P retention was lower than the values obtained in the first experiment (smaller fish), but still higher in the group of fish fed the low FM diet in comparison with the control group (36.0% and 22.2%, respectively). This represents a P loading into the water of 5.9 kg/t and 12.8 kg/t production for the test and the control diet, respectively. Therefore, low-P-loading diets for rainbow trout can be developed through the appropriate combination of alternative protein sources.     

凡纳滨对虾对饲料中钙、磷的营养需求

水温28~31℃,盐度21~24,养殖凡纳滨对虾幼虾,投喂以乳酸钙为钙源、磷酸二氢钠为磷源,在钙添加水平为0%、0.5%、1.0%的条件下,分别添加0%、0.4%、0.8%、1.2%、1.6%的磷配制的15种饲料,探讨凡纳滨对虾饲料中钙、磷的适宜添加量。8周的养殖试验结果显示,饲料钙、磷水平及钙、磷水平的交互作用极显著影响对虾质量增加率、特定生长率、蛋白质效率、饲料系数和存活率(P<0.01)。饲料钙、磷水平极显著影响对虾肌肉粗蛋白、粗脂肪和全虾粗蛋白的含量(P<0.01)。饲料钙、磷水平的交互作用极显著影响全虾粗蛋白和肌肉粗蛋白、粗脂肪的含量(P<0.01)。饲料钙水平极显著影响全虾和虾壳的钙、磷含量及肌肉磷含量(P<0.01),显著影响对虾肌肉钙含量(P<0.05)。饲料磷水平及钙、磷水平的交互作用极显著影响全虾、肌肉、虾壳的钙、磷含量(P<0.01)。饲料钙、磷水平及钙、磷水平的交互作用均不显著影响血清钙离子含量(P>0.05)。在本试验条件下,以特定生长率为判断依据,通过折线模型分析得出,饲料中添加0.5%的钙和0.88%的磷时凡纳滨对虾的特定生长率最高。     

Phosphorus budget in shrimp aquaculture pond with mangrove enclosure and aquaculture performance

ABSTRACT:   An experiment in which water was circulated between shrimp aquaculture ponds stocked with 10 000 or 20 000 PL-15 stage Penaeus monodon , and mangrove enclosures each planted with 476 Rhizophora mucronata per enclosure, was carried out at the Samut Songkhram Coastal Aquatic Research Station, Faculty of Fisheries, Kasetsart University, Thailand. Shrimp survival rate was significantly higher ( P  < 0.001, Fisher's exact test) in ponds where 10 000 larvae was stocked and water was exchanged with the mangrove enclosure, compared with the control pond with no water exchange, over the 136 day experimental period. Phosphorus transport to the mangrove enclosure was estimated to be 0.41 kgP and 0.18 kgP over the experimental period and change in phosphorus content in mud was reduced there compared with the control pond. A load reduction effect to the environment was confirmed in this aquaculture system with mangrove enclosure compared with the phosphorus budget in the control pond, and 6.2 or 8.9 ha of mangrove area was estimated to be required by 1 ha shrimp ponds to fully process the phosphorus.