玄武湖底泥在不同上覆水位下内源磷释放规律探讨

以南京玄武湖底泥为研究对象,通过室内模拟对照试验探讨玄武湖湖底泥在不同上覆水位下内源磷释放规律和底泥中磷的赋存形态的变化规律。实验结果表明,在有扰动的中性水体中,高水位情况下底泥界面的厌氧状态造成磷的释放量和释放速率高于低水位情况,在碱性环境中,高水位造成的泥水界面厌氧状态不再是内源磷释放的主要因素,[OH]-的存在使得化学溶解作用和物理扩散作用超过微生物的释磷作用;静止的水体的内源磷释放规律和有扰动的相似,但是释放量均大于扰动水体。对底泥中不同形态磷的含量分析表明,底泥内源磷的释放主要是由底泥中的有机磷和铁铝结合态磷（Fe/Al-P）的转化引起的,高上覆水位条件下湖泊底泥中有机磷释放量大于低上覆水位下该值,进一步说明在中性水体底泥内源磷的释放过程中,底泥中的释磷微生物的作用要大于物理和化学释磷作用。在实际湖泊富营养化治理中,可以通过人工方法适当降低湖泊水位以提高水体中的溶解氧来减缓内源磷的释放量。     

我国湖泊富营养化问题及其控制措施研究进展

指出了当前环境形势下,河流、湖泊面临的一个主要环境问题就是富营养化,其主要是由于河流、湖泊等水体流入了大量的营养物质所造成.在有效控制了外源污染物后,污染沉积下来的物质即污染沉积物便成为潜在的污染源.湖泊沉积物中的磷在一些特定条件下会转变成为湖泊营养物质磷的来源.主要分析了当前我国湖泊出现富营养化的原因及其产生的危害,并探究了控制湖泊富营养化的技术措施以及对湖泊沉积物中磷污染释放及其影响因素.     

土壤/沉积物中氧化物对磷和重金属行为的影响

土壤/沉积物中的铁、锰和铝的(氢)氧化物对磷和重金属的吸附解吸,在极大程度上控制着这些元素在土壤/沉积物和水体中的浓度、形态和迁移转化,关系到人类健康。本文列举了磷和重金属的环境效应,以铁、锰和铝的(氢)氧化物为例,阐述了土壤/沉积物中氧化物的组成、氧化物吸附磷和重金属的3种机制(内层络合、外层络合和存留于扩散团间)与吸附模型(等温吸附的经验和半经验方程与表面络合模型),分析了氧化物对磷和重金属行为调控的影响因素,指出氧化物间可能存在的竞争或协同吸附现象。认为当前结合各种现代测试技术在原子或分子水平上认识氧化物-水界面的吸附反应本质以及多晶型或不同氧化物共同参与下的多界面复杂反应过程意义重大。     

景观表流湿地沉积物磷赋存形态及特征研究

采用Hieltjes和Lijklema的连续浸提法,对用石灰作底质改良后的景观表流湿地表层沉积物进行磷形态特征的分析。结果表明:景观表流湿地表层沉积物磷的赋存形态主要为无机磷(IP),其含量占总磷(TP)含量比例的90%以上。无机磷(IP)的主要形态之一是钙镁结合磷,其含量占总磷(TP)含量比例的50%以上。主要磷形态含量排序为:Ca-PRes-PNaOH-PKCl-PNaOH-Po。石灰用作湿地底质改良剂,可以增加沉积物中钙结合磷的含量,钙结合磷短期内不参与磷循环,从而可以减少磷向上覆水的释放。     

衡水湖常见挺水植物对氮、磷固定及腐烂影响因素研究

以衡水湖常见挺水植物芦苇(Phragmites australis)、香蒲(Typha orientalis Presl.)为对象,研究了其对氮、磷的固定,以及不同温度和不同腐烂时间对氮、磷释放的影响。结果表明:芦苇、香蒲对富营养化水体中的氮、磷具有很好的净化效果,且对氮的固定能力高于磷;芦苇、香蒲在腐烂前期释放氮、磷的强度最大,而后强度逐渐减小。温度较高时促进了芦苇、香蒲的腐烂分解以及对氮、磷的释放。因此,提出了为避免造成水体的二次污染,应在植物进入枯萎阶段前尽快收割。     

四川某河流农田种植对沉积物中磷的影响

在四川某河流大规模农田种植河段以及相对清洁区域共设置4个采样点,采样并分析了上覆水和沉积物中磷的含量。结果表明:受农田影响河段上覆水磷浓度含量远超过对照点位,也超过ⅴ类水限值。受农田影响沉积物中总磷含量高于对照点位,且较为活泼形态磷含量明显高于对照点位,具有较大的内源磷释放风险。     

三峡库区香溪河库湾水体磷含量对消落带土壤铅和镉迁移转化的影响

[目的 ]明晰磷对干湿交替消落带土壤重金属的形态与释放的影响,对三峡库区土壤重金属防治具有很大的意义。[方法 ]本文选取三峡库区香溪河库湾内6个采样点,采集水体和消落带及上缘土壤样品,对水体磷和土壤重金属铅(Pb)和镉(Cd)含量进行为期4个季度(2020年6月—2021年3月)的采样监测。依据香溪河水体磷浓度范围,在水体不同外加磷浓度添加下,进行室内干湿交替模拟试验。[结果 ]香溪河水体总磷含量与土壤的Pb含量呈显著正相关(P<0.05),土壤有效态Pb与有效态Cd含量呈极显著正相关(P<0.01)。干湿交替试验结果显示,随干湿交替次数增加,水体总磷含量也显著增加(P<0.05);在第2次淹水落干期间,水体外加磷浓度≤0.2 mg·L-1时,淹水期土壤总磷含量高于落干期;土壤中的Pb和Cd呈现由迁移性强的可交换态向迁移性弱的残渣态的转变趋势;水体外加低浓度磷(0.05 mg·L^-1)时,土壤Pb含量均明显降低(P<0.05),土壤Cd含量随水体磷浓度的增加而升高(P <0.05),尤其是Cd的形态变化更加显著且与水体磷含量相关。[结...     

湖泊沉积物氮磷赋存转化研究进展

指出了湖泊沉积物氮磷赋存转化是水体富营养化的重要驱动因素,尤其在湖泊外源营养盐输入得到有效控制后,其内源过程将严重制约湖泊生态的修复。因此,沉积物氮磷营养盐的研究对深入了解湖泊营养盐循环及湖泊富营养化治理具有重要意义。对近30年(1991~2020)湖泊沉积物氮磷赋存转化相关研究的文献进行了归纳总结,结果表明:沉积物氮磷营养盐的研究主要集中在其赋存形态、含量及分布特征、界面的迁移转化及其影响因素、水质和生态效应等方面,提出了未来还需要拓展同位素示踪等研究方法,加强多要素协同下影响机制的研究。     

城市景观水体富营养化成因及治理的研究展望

为了弄清氮、磷等营养物质的来源,以及对城市景观水体富营养化的影响。分别从空气沉降物,再生水回用城市景观水体、有机污染等外因,底泥沉降物氮、磷的释放,水动力条件和水体更新周期等内因分析了水体富营养化的成因,探讨了水体富营养化给水生生物和人类带来的危害。并且从水生植物-微生物相结合,增加水动力条件和减小水体更新周期等方面综述了防治和治理水体富营养化的方法,以期为城市景观水体富营养化的治理提供切实可行的理论依据。     

不同深度土壤中氮的释放实验研究

探讨了不同深度土壤中氮的释放规律,分析了氨氮释放的影响因素。释放实验表明:在振荡扰动下,氨氮逐渐向水体释放,土壤对NH+4-N的释放是一个复杂动态过程,各采样点不同深度土壤中的氮释放量都较小,说明土壤未被氮营养元素污染。振荡扰动时间对于氮的释放量有较大影响,各土样基本在振荡3~4d时释放量达最大。     

氮和磷对藻类的抑制研究

指出了水体富营养化一直是全球性的环境问题,而氮磷营养物质是引起藻华频发的重要环境因子。不同浓度和形态的氮和磷会对藻类的吸收利用和代谢活动产生不同程度的影响,从而促进或者抑制藻类的生长。此外,氮和磷对藻类的影响往往是相互的,其营养比例的变化能够表明氮和磷对藻类的共同作用。以藻类与氮磷营养物质二者的相关性为主题,进行了深入地探讨与剖析,从而明确藻类生长受到氮磷形态与含量的实际作用,为控制藻类生长提供理论依据。     

锁磷剂对滇池水污染物去除实验研究

目前,内源磷控制成为滇池治理的重点、难点之一,为了针对性地提出滇池内源污染治理措施,根据滇池水质污染物的特点,研究了有滇池底泥存在的情况下,投加锁磷剂对水质指标的影响。结果表明：滇池底泥呈弱碱性、低氧化还原电位,整体处于厌氧环境,底泥氮、磷含量高,氮、磷释放风险比较高;在有滇池底泥存在的情况下,投加锁磷剂,对水体pH值无影响,能明显降低TP含量,能改善水体透明度和浊度,能固化底泥有机物,维持BOD₅、COD_cr含量基本不变,能一定程度上降低TN含量,但对悬浮物、叶绿素a没有削减效果;在此实验研究中,投加浓度100 mg/L的锁磷剂对水体各指标的削减效果最好。     

水生植物用于水体富营养化防治的技术分析

指出了污水厂出水排放的氮、磷是引起受纳水体富营养化的重要因素,降低污水厂出水氮、磷含量可从源头上降低水体富营养化的风险。利用水生植物进行水体深度脱氮除磷和水体富营养化防治已有很多实际案例。从植物生长富集、植物根系微环境、微生物菌群及化感作用4方面归纳了其防治机理;从水体氮、磷含量、植物物种配置差异、水体温度、水体透明度及微生物丰度等方面概括了其影响因素。结合技术原理及工程经验,从技术差异性、稳定性和生态安全性方面总结了该技术的优缺点,并从植物物种发现、植物耐受阈值完善、物种配置优化及人工生物菌剂强化方面对今后的研究方向提出了建议。     

河流沉积物重金属研究方法进展

指出了河流是为全球人口提供淡水资源的重要渠道,其水环境状况与人类的健康、生活、生产有着千丝万缕的联系。以河流沉积物重金属研究为背景,对沉积物重金属污染研究进展和河流沉积物重金属研究方法及生态风险评价方法进行了综述和分析。结果表明:BCR法可以有效提供更多更全面关于重金属形态分析的信息;河流广泛污染以及各种现有重金属形态在河流中的不同影响评价研究却不够充分;单一重金属元素污染评价研究较为成熟,而能够反映沉积物污染环境因子的综合效应的评论方法却不够深入;在各流域内加强多种重金属和其他元素的协同污染评价研究,以解决重金属污染是否呈元素关联形态;根据评估目的以及研究的侧重点选择适当的评估方法,来确保数据结论的准确性,为水体沉积物中重金属的研究提供科学有效的实验方法。最后,提出了对在国内流域水环境全面的背景数据库依托下,研究的侧重点应偏向流域重金属污染治理方法方面,并研究经济、环保的生态恢复手段,从根本上改变污染的现状。     

潮间带沉积物中重金属污染评价及生物有效性研究进展

潮间带是一个典型的环境脆弱带和敏感带,极易受到人类活动的破坏.潮间带重金属除了直接对潮间带生物有影响外,还可以通过过食物链的富集和放大作用影响人类健康,同时由于潮间带水动力和生物活动的影响,造成重金属的重新分布和释放,产生重金属的"二次污染",直接危害近岸环境.开展重金属元素在潮间带沉积物中含量、赋存形态、污染评价及其生物有效性已成为目前环境科学领域中十分重要的研究内容和任务,国内外学者均对河流沉积物重金属污染开展了大量的研究.文章从这4个方面阐述了潮间带沉积物重金属研究进展,以期为潮间带沉积物重金属研究提供一定的参考.     

不同栽植代数杉木人工林土壤磷素特征研究

[目的]研究不同栽植代数杉木林土壤磷素变化规律和形态特征,确定影响杉木林土壤磷素有效性的因素,为提高连栽杉木对磷素的利用效率和我国杉木林的可持续经营提供理论依据.[方法]对土壤全磷、有效磷、不同形态无机磷含量进行测定,利用31p核磁共振技术(31p-NMR)和扫描电镜-X-射线能谱(SEM-EDS)、傅里叶红外光谱(F...     

基于不同质量牡蛎壳改性的花生壳生物炭吸附磷研究

由于过量磷肥的施用、大量含磷生活、工业废水的排放,水体富营养化现象日益严重,需要经济有效的方式去除磷元素。而牡蛎壳和花生壳均为生物质废弃物,可通过二次利用来制备牡蛎壳改性花生壳生物炭。采用添加牡蛎壳的方法对花生壳生物炭进行了改性实验,探讨了不同牡蛎壳对花生壳生物炭吸附磷效能的影响。结果表明：牡蛎壳改性的花生壳生物炭显著提高了对磷的吸附效果,而且牡蛎壳与花生壳质量之比越大,改性后的花生壳生物炭对水体中磷的吸附量也越增大。     

5种水生植物在冬季对小沿河水体脱氮除磷效果的研究

指出了冬季水生植物脱氮除磷效果的研究对低温地区水体的净化具有重要意义。通过人工模拟徐州小沿河冬季的自然条件,探讨了西伯利亚鸢尾、菹草、狐尾藻、伊乐藻、燕麦草5种水生植物对水体脱氮除磷的效果。结果表明：5种水生植物都能较好地吸收水体中的氮磷等营养物质,但不同水生植物对水体脱氮除磷的效果存在明显差异。对总氮的去除效果依次为：西伯利亚鸢尾〉燕麦草〉伊乐藻〉狐尾藻〉菹草;而对总磷的去除效果则随时间的变化有所改变,但总体表现为：燕麦草〉伊乐藻〉西伯利亚鸢尾〉狐尾藻〉菹草。不同月份水生植物去除水体氮磷的变化特点为：11月和3月去除效果较好,12月、1月和2月较差;而且西伯利亚鸢尾和燕麦草对总磷的去除效果受月份影响较小,表现较为稳定。西伯利亚鸢尾、燕麦草和伊乐藻可以作为冬季徐州小沿河水体氮磷去除的优选水生植物。     

海南岛五源河国家湿地公园沉积物及水质状况时空分布特征

以海南岛五源河国家湿地公园2018年—2022年不同河段沉积物及水体为研究对象,探究不同年份及不同河段间沉积物理化性质和重金属含量时空分布特征,比较水质时空变化特征,并分析其主要影响因子。结果表明：（1）不同河段有机碳含量范围为13.43g/kg～22.80g/kg,下游有机碳含量显著高于上游,且随时间推移,有机碳含量在各个河段均有所增加。沉积物全氮全磷含量变化一致,在所有年份均表现为下游>中游>上游。（2）所有年份重金属铅和锌含量表现为下游>上游,沉积物p H、含水量、全氮、全磷是影响其分布的主要因子。（3）中游和下游水体中氨氮、总氮、总磷、化学需氧量均高于上游,各河段总氮、总磷含量随年份变化表现为2022年>2019年>2018年。不同河段溶解氧的变化表现为上游>下游。水体中氨氮、总氮、总磷变化主要受化学需氧量和溶解氧的影响。研究结果为湿地公园的科学管理和建设提供了理论依据,有利于湿地更好地发挥生态服务功能。     

土-水界面磷的稳定性与生物有效性对水体富营养化的影响

指出了磷(P)作为生物地球化学循环的关键生源要素之一,其在生态系统中的稳定性和生物有效性与土壤生产力和水体富营养化密切相关。系统阐述了P在自然界中的形态与环境行为,分析了P在土壤中的稳定性及迁移转化,并重点探讨了土壤pH值、外源性C输入及酸沉降对土壤P稳定性的影响;同时进一步研究了进入水体中P的稳定性和生物有效性,阐明了生物可利用P、溶解态磷酸酶在水体富营养化中的作用。并对我国现阶段P水体富营养化标准及分析方法提出了展望,未来应加强水体生物可利用P标准以及湿地生态系统P循环的研究,进一步提高森林土壤的供P潜力。