天鹅湖沉积物对磷的吸附动力学及等温吸附特征

以荣成天鹅湖这一天然泻湖为研究对象,研究了6个样点沉积物对磷的吸附动力学曲线和等温吸附方程,并分析了沉积物理化性质与磷吸附参数间的关系.结果表明,天鹅湖不同区域沉积物对磷的吸附动力学均符合二级动力学方程,吸附反应主要在前10h内完成,且0～2h内反应迅速.根据Langmuir模型,6个样点沉积物对磷的理论吸附容量(Qmax)的范围为294.12～1 111.11 mg/kg,其中湖区北部和中部沉积物的吸附能力高于南部.沉积物对水体中磷的吸附解吸平衡浓度(EPC0)的变幅为0.002 ～ 0.033 mg/L,其与沉积物本底吸附态磷(NAP)呈较弱的正相关关系.本研究条件下,大部分样点的EPC0小于上覆水中磷的浓度,其中湖区西北部和东南部沉积物中磷具有向上覆水体释放的趋势.沉积物的NAP与总氮、有机质、活性铝和黏粒间均呈显著正相关,Qmax与铁铝结合态磷、有机质、活性铝和粉粒间呈显著的正相关关系.活性铝、有机质和粒度是影响沉积物磷吸附的主要因素.     

不同酚类成分及其组合对P.aeruginosa PAO1的抑制效果研究

为研究茶叶酚类成分及其复方对P. aeruginosa PAO1的体外抑制作用,筛选出用药量最低的最佳抑菌组方,采用倍比稀释法结合刃天青显色测定5种酚类成分对P. aeruginosa PAO1的最小抑菌浓度（MIC）,并采用响应面法研究对P. aeruginosa PAO1具有较强抑制作用的最佳配伍。结果表明5种酚类成分对P. aeruginosa PAO1均有不同程度的抑制作用,5种茶叶活性成分对P. aeruginosa PAO1的抑菌性大小为：EGCG> TF60=ECG> EGC> EC。响应面分析结果表明,EGCG、EGC、ECG、TF60这4种酚类成分以1.0∶4.0∶4.81∶4.0的比例配伍时对P. aeruginosa PAO1具有最佳抑菌效果。     

荣成天鹅湖沉积物中重金属的分布特征研究

通过对表层沉积物中重金属及粒度的分析,研究了荣成天鹅湖重金属的含量水平及分布特征,并对沉积物的环境质量进行了初步评价。结果表明,天鹅湖重金属的总体水平较低,Cd、Cr、Pb、Cu、Zn的平均含量均低于国家海洋沉积物I类质量标准,其中Cr和Pb存在轻度污染。Cd、Cr、Ni、Pb、Cu、Zn的含量范围分别为0～0.84、1.75～116.11、1.50～29.06、17.36～27.25、2.00～34.98mg.kg-1和11.48～92.61mg.kg-1,平均含量排序为Zn〉Cr〉Pb〉Cu、Ni〉Cd。天鹅湖重金属的富集状况与沉积物的粒度以及人类活动密切相关,大部分元素的高值区出现在颗粒较细的湖中央以及污染严重的西北部,东南部含量较低。相关分析表明,各重金属之间的相关性较好,其中Cd、Cu、Mn、Zn、Fe间呈高度的正相关,空间分布规律相似;重金属与有机质、粘粒含量呈极显著正相关,而与砂粒呈极显著负相关。根据加拿大制定的沉积物评价标准,天鹅湖沉积物中Cr具有较大的生态危害性。     

荣成天鹅湖沉积物磷的赋存形态和时空分布特征

采集了荣成天鹅湖表层和柱状沉积物,研究了沉积物中磷的赋存形态、空间及垂向变化特征,并对沉积物的理化性质与磷形态间的关系进行了初步分析。结果表明,天鹅湖表层沉积物中总磷水平不高,变化在79.15～565.12mg/kg之间。不同区域沉积物中总磷和各形态磷的含量差异较大,从西北至东南呈高-低-高-最低的变化趋势,外源污染和沉积物颗粒组成是影响其分布的主要因子。垂向分布上,总磷和各形态磷的含量均表现为自表层向下递减,8-10cm深度含量最低。相关性分析表明,总磷与各形态磷之间均呈较好的正相关关系,其中与无机磷的相关性最好,无机磷是总磷的主要赋存形态,占总磷含量的42.24%～82.04%;钙结合态磷是无机磷的优势组分,其含量远高于铁铝结合态磷;铁铝结合态磷在表层有明显的富集,与近几十年来入湖污染的增加有关。在天鹅湖湖水碱性条件下,湖区西北部及西端沉积物具有较大的释磷潜力。     

刚毛藻分解对荣成天鹅湖沉积物磷释放的影响

在荣成天鹅湖刚毛藻暴发和非暴发区域分别采集沉积物进行室内加藻模拟试验,定期监测上覆水的溶解氧(DO)、pH、化学需氧量(COD)和可溶性磷(SRP)等指标的变化,并分析了刚毛藻分解对沉积物磷释放的影响。结果表明,避光培养过程中,刚毛藻分解使上覆水体的DO含量大幅降低,形成厌氧环境(0~0.14 mg.L-1);COD含量则明显增加,各处理最大值变化在0.59~6.93 mg.L-1之间。刚毛藻分解可明显促进沉积物中磷的释放,培养期间上覆水SRP的含量大幅上升,变幅为0.01~1.51 mg.L-1;暴发区沉积物+10 g藻和沉积物+30 g藻处理的最大释磷量分别为沉积物处理的2.06倍和1.91倍。不同湖区沉积物磷的释放能力存在较大差异,暴发区沉积物的释磷量明显高于非暴发区,沉积物释放是前者上覆水磷含量增加的主要来源,而在非暴发区藻类分解释放的磷高于沉积物中释放的磷。     

刚毛藻分解对荣成天鹅湖沉积物磷释放的影响

在荣成天鹅湖刚毛藻暴发和非暴发区域分别采集沉积物进行室内加藻模拟试验,定期监测上覆水的溶解氧（DO）、pH、化学需氧量（COD）和可溶性磷（SRP）等指标的变化,并分析了刚毛藻分解对沉积物磷释放的影响。结果表明,避光培养过程中,刚毛藻分解使上覆水体的DO含量大幅降低,形成厌氧环境（0~0.14 mg.L-1）;COD含量则明显增加,各处理最大值变化在0.59~6.93 mg.L-1之间。刚毛藻分解可明显促进沉积物中磷的释放,培养期间上覆水SRP的含量大幅上升,变幅为0.01~1.51 mg.L-1;暴发区沉积物＋10 g藻和沉积物＋30 g藻处理的最大释磷量分别为沉积物处理的2.06倍和1.91倍。不同湖区沉积物磷的释放能力存在较大差异,暴发区沉积物的释磷量明显高于非暴发区,沉积物释放是前者上覆水磷含量增加的主要来源,而在非暴发区藻类分解释放的磷高于沉积物中释放的磷。     

天鹅湖沉积物中营养盐和重金属的分布特征

在荣成天鹅湖选取20个代表性样点,研究了表层沉积物中总氮、总磷、有机质和重金属的水平及分布状况,并对沉积物的环境质量进行了评价.结果表明,沉积物中总氮、总磷和有机质含量主要变化在0.6～1.2 g/kg,0.2～0.4 g/kg,5.0～20.0 g/kg之间,分别平均为0.85,0.35,19.89 g/kg;三生源要素的空间分布规律类似,其中有机质的变异程度较大.重金属Cd、Cr、Ni、Cu、Zn、Pb的平均含量分别为0.37,50.09,16.02,16.48,53.02,22.17 mg/kg,其中Cd、Cu、Zn的分布趋势类似,Cr和Ni相差不大.天鹅湖沉积物中营养盐和重金属的空间分布很不均衡,污染物质的累积与该区域的污染状况及沉积物粒度关系密切,北部人为活动频繁区和颗粒较细区含量较高,东近岸区及南部较低.与其它湖泊相比,天鹅湖沉积物中总磷和重金属的总体水平较低,Cr和Pb元素有所污染.据加拿大制定的沉积物评价标准,目前天鹅湖沉积物中污染物质不会产生大的生态毒性效应.     

天鹅湖潟湖表层沉积物磷的吸附容量及潜在释磷风险

研究了天鹅湖潟湖表层沉积物对磷的吸附容量,分析了沉积物磷吸附指数(PSI)、磷吸附饱和度(DPS)及由这两个指标构成的磷释放风险指数(ERI),预测了不同区域沉积物磷的潜在释放风险。结果表明,沉积物的PSI变化范围为7.44~28.53 mg L/100 gμmol,湖北部和中部沉积物的PSI值较高;DPS与PSI的变化趋势相反,变幅为0.85%~4.99%,表现为湖南部和中部沉积物的DPS高于北部。沉积物的PSI与磷的理论吸附容量(Qmax)呈极显著正相关(P0.01),而DPS与沉积物各理化参数间的相关性较差。有机质(OM)、活性铝(Alox)和粘粒是表层沉积物对磷持留的主要影响因素。此外,天鹅湖潟湖表层沉积物的ERI变化范围为2.93%~44.70%,磷释放诱发富营养化的风险处于中度范围,其中东南部发生富营养化的风险较高     

荣成天鹅湖沉积物中重金属的分布特征研究

通过对表层沉积物中重金属及粒度的分析,研究了荣成天鹅湖重金属的含量水平及分布特征,并对沉积物的环境质量进行了初步评价.结果表明,天鹅湖重金属的总体水平较低,Cd、Cr、Pb、Cu、Zn的平均含量均低于国家海洋沉积物Ⅰ类质量标准,其中Cr和Pb存在轻度污染.Cd、Cr、Ni、Pb、Cu、Zn的含量范围分别为0～0.84、1.75～116.11、1.50～29.06、17.36～27.25、2.00～34.98 mg·kg-1和11.48～92.61 mg·kg-1,平均含量排序为Zn>Cr>Pb>Cu、Ni>Cd.天鹅湖重金属的富集状况与沉积物的粒度以及人类活动密切相关,大部分元素的高值区出现在颗粒较细的湖中央以及污染严重的西北部,东南部含量较低.相关分析表明,各重金属之间的相关性较好,其中Cd、Cu、Mn、Zn、Fe间呈高度的正相关,空间分布规律相似;重金属与有机质、粘粒含量呈极显著正相关,而与砂粒呈极显著负相关.根据加拿大制定的沉积物评价标准,天鹅湖沉积物中Cr具有较大的生态危害性.