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。     

广州市主要湖泊沉积物磷的赋存形态

以广州市主要城市湖泊为研究对象,从环境地球化学角度阐明沉积物中磷的总量、主要赋存形态与其潜在释放风险和环境效应的内在联系,为广州市城市湖泊环境特征评估及后续的生态修复提供基础数据和理论支撑。2016-2017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评价。结果表明：广州市湖泊表层沉积物TP含量为368～5 276 mg/kg,平均3 277 mg/kg,其含量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...     

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。     

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。     

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。     

海州湾海洋牧场表层沉积物中磷形态及释放通量

为了解海州湾海洋牧场建设对沉积物-水界面磷酸盐交换的影响,于2017年5月采集了海州湾海洋牧场区表层沉积物及对应站点上覆水、间隙水等样品。采用SMT法(standard measurement test)分级提取磷的不同形态,包括可交换态磷(Ex-P)、铁铝态结合磷(Fe/Al-P)、钙结合态磷(Ca-P)并测定其浓度,结合室内磷通量模拟实验,尝试探索沉积物-水界面磷交换通量。结果显示,海州湾海洋牧场区表层沉积物中总磷(TP)浓度为392.44～463.46μg/g,IP浓度为219.21～282μg/g,Ca-P浓度为117.73～130.07μg/g。无机磷(IP)是磷的主要赋存形态;分级提取的磷形态浓度顺序为Ca-P> Ex-P> Fe/Al-P,对照区各种磷形态浓度大于鱼礁区,上覆水中的各种形态磷浓度均高于间隙水。室内模拟实验显示,沉积物中各种形态磷的浓度增加,IP仍为磷的主要赋存形态;沉积物-水界面TP、TDP(可溶性总磷酸盐)、PO₄^3-(可溶性正磷酸盐)的交换通量分别为-0.53～-0.05、-0.15～-0.01、...     

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。     

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、...     

不同规格双齿围沙蚕对沉积物氮磷赋存形态影响分析

沉积物作为养殖系统中氮磷的蓄积库,对养殖水体氮磷水平调控发挥着重要作用,氮磷赋存形态影响其在沉积物中的吸附和释放。为研究双齿围沙蚕(Perinereis aibuhitensis Grube)对海水养殖池塘沉积物氮磷赋存形态的影响,以400 g/m²生物量设计不同规格双齿围沙蚕养殖实验,分别为小规格[(0.7±0.3) g]、中规格[(2.5±0.3) g]和大规格[(4.3±0.3) g]处理组,不放养沙蚕设为对照组,实验周期为45 d,分别于实验初、末期采集不同深度的沉积物,测定其中氮磷各赋存形态的含量。结果显示,不同规格双齿围沙蚕均显著提高了沉积物上、中层离子交换态氮(IEF-N)、弱酸可浸取态氮(WAEF-N)和强碱可浸取态氮(SAEF-N)含量(P<0.05),中、小规格处理组显著降低了沉积物中强氧化剂可浸取态氮(SOEF-N)含量(P<0.05);不同规格双齿围沙蚕均显著提高了沉积物上、中层非磷灰石无机磷(NAIP)含量(P<0.05),中、小规格处理组显著降低了沉积物中有机磷(OP)含量(P<0.05)。本研究表明,中、小规格的双齿围沙蚕可以加速沉积物中有机氮磷的矿化,促进沉积物其他形态氮磷向上迁移,使其更容易分解和释放,进而被水体浮游植物所利用。     

阳宗海湖滨湿地沉积物中重金属空间分布特征

以阳宗海不同湖岸湖滨湿地沉积物为研究对象,分析测定沉积物中7种重金属含量,评价不同湖岸重金属的污染程度,探讨在不同干扰方式下湖滨湿地沉积物中重金属的主要污染特征,为阳宗海重金属污染防治提供理论依据。结果表明：（1）阳宗海湖滨湿地不同湖岸7种重金属元素污染程度存在差异,表现为：东岸>北岸>南岸>西岸。As、Cd、Cr、Zn、Mn的最高值出现在东岸,Co、Cu、Ni的最高值出现在北岸,Pb的最高值出现在南岸。（2）不同区域湿地沉积物中,东岸（Cu、Ni、As、Cd）、南岸（Cu、Cd）、西岸（Cd）、北岸（Cu、Ni、Cd）的重金属含量明显高于土壤环境质量2级标准,是主要的重金属污染因子,Cu、Ni、As、Cd的含量分别为43.41~111.15、41.64~57.23、10.28~65.31、1.02~1.99 mg/kg;（3）阳宗海流域上游的铝厂、电厂等高污染企业产生的工业“三废”未经有效净化直接排放,流域周围生活污水、化肥和农药等农业面源污染是导致湖泊重金属污染严重的主要原因;（4）湖滨湿地沉积物中重金属与有机质、全磷之间相互影响,Cu、Ni、As和Cd与全磷呈显著正相关,相关系数分别为0.674、0.790、0.357和0.626（P<0.01）,增加磷的含量,会增加沉积物对重金属的吸附量;Cu、Ni、As和Cd与有机质呈显著正相关,相关系数分别为0.393、0.451、0.406和0.497（P<0.01）。有机质的降解促进金属离子的释放,使沉积物中重金属含量增高。     

宁夏阅海底泥重金属空间分布特征及来源解析

为了解宁夏阅海底泥重金属污染现状及其潜在生态风险,解析其重金属污染物来源,结合环境现状,分区域采集14个底泥样品,分析底泥理化性质。运用Arcgis反距离空间插值法(IDW)研究阅海底泥重金属元素空间分布特征,采用地累积指数法和Hakanson潜在生态危害指数法对其污染状况和生态风险进行评估,并利用相关性、主成分以及聚类分析等方法对阅海底泥重金属来源进行解析。结果表明,阅海底泥中汞(Hg)和钴(Co)元素平均含量分别为0.16 mg/kg和19.23 mg/kg,分别达到背景值的5.16和2.24倍,其他重金属元素铅(Pb)、铜(Cu)、砷(As)、镉(Cd)、铬(Cr)含量均超过银川平原引黄灌区土壤对应元素背景值含量;阅海底泥重金属空间分布差异性显著,各重金属元素在芦苇分布区域富集趋势十分明显;重金属元素污染程度表现为：Hg>Co>Pb>Cu>Cd>As>Cr,综合潜在生态风险均值达到277.21,属中等生态危害范畴,其中Hg元素超标严重,贡献率达74.42%。阅海底泥重金属Cr和As元素受自然背景影响明显,而Hg、Co、Pb、Cu和Cd元素则主要...     

洞庭湖氮磷时空分布及形态组成特征

为探究洞庭湖水体营养盐形态结构与时空分布特征,分别于2014年8月(丰水期)和2015年1月(枯水期)在入湖河流、湖体、出湖口设置16个代表性断面采集水样,分析了氮、磷营养盐的特征指标。结果表明:1洞庭湖水体中,总氮(TN)含量为1.60~3.65 mg/L,平均值2.25 mg/L,总磷(TP)含量为0.060~0.359 mg/L,平均值0.138 mg/L;颗粒态总氮(TPN)含量为0.07~1.39 mg/L,平均值0.25 mg/L,颗粒态总磷(TPP)含量为0.003~0.172 mg/L,平均值0.05 mg/L;2时空分布上,水体中氮、磷含量整体表现为丰水期高于枯水期,出湖口最高,东洞庭湖高于西、南洞庭湖,入湖河流差异大的特征,颗粒态氮磷呈现自西向东呈逐渐增加趋势,与悬浮物(SS)的空间分布一致;3形态组成上,洞庭湖水体中氮磷以溶解态为主(TDN/TN为88.0%、TDP/TP为66.7%),三峡工程2003年蓄水前后,洞庭湖磷营养盐形态组成发生了大的变化,由以颗粒态磷为主(TDP/TP 20.0%~35.6%)转变为以溶解态为主,而氮营养盐形态组成基本未变;4营养结构上,洞庭湖大多数断面TN/TP在10~22,且氮、磷浓度远高于水体富营养的限制阈值,比较适宜藻类生长。相关分析显示,洞庭湖TN、TP、TDN、TDP均与Chl-a相关性不显著,因此认为洞庭湖氮、磷营养盐对藻类生长的限制作用不明显。     

长江流域好氧不产氧光合异养细菌的空间分布及其影响因素

本研究利用分子生物学技术,分析了长江流域干流和主要一级支流水体细菌16SrRNA和好氧不产氧光合异养细菌（AAPB,Aerobic Anoxygenic Phototrophic Bacteria）pufM基因丰度的空间分布特征,并对其环境驱动机制进行了讨论。结果表明,流域内16S rRNA基因丰度介于0.02×106copies·mL-1~811.78×106copies·mL-1,差异达40589倍;pufM基因在各样品中均有分布,丰度介于0.62×102copies·mL-1~250.86×102copies·mL-1,差异达405倍,总细菌丰度和AAPB丰度均无明显的空间变化规律。分析结果表明,研究区16S rRNA和pufM基因丰度主要表现出与水体浮游植物活动的负相关,二者表现出明显的竞争关系。但岩溶水库坝前采样点的AAPB相对丰度明显高于其他采样点,表明相比地表河,岩溶水库环境更利于AAPB生存,一方面其平缓的流速有利于AAPB形成集群或聚合物沉降,同时岩溶水库沉积较多的有机质也为AAPB提供了充足的有机质底物。研究结果讨论了长江流域AAPB分布情况,为后续研究AAPB在流域内碳循环中的生态作用提供依据。     

淀山湖大型底栖动物群落结构及其与环境因子的关系

为了解淀山湖大型底栖动物群落结构特征及其与环境因子的关系,于2014-2015年对淀山湖11个采样点的大型底栖动物按季度进行8次调查,同时对12项水环境指标进行监测。结果表明,大型底栖动物共计47种,其中寡毛类4种(9%),多毛类4种(9%),甲壳类6种(13%),摇蚊幼虫18种(38%),软体动物12种(26%),其他3种。河蚬Corbicula fluminea为第一优势种(IRI=41.26),其次为疣吻沙蚕Tylorrhynchus heterochaetus(5.23)、红裸须摇蚊Propsilocerus akamusi(3.17)、霍甫水丝蚓Limnodrilus hoffmeisteri(2.37)、日本旋卷蜾蠃蜚Corophium volutator(2.1)、寡鳃齿吻沙蚕Nephtys oligobranchia(1.92)、三角石缨虫Laonome triangularis(1.92)、太湖裸须摇蚊Propsilocerus taihuensis(1.43)。底栖动物密度存在显著的空间差异和季节变化,空间上,其最高值主要集中在湖心区,平均密度为385个/m~2,湖口区次之,为343.2个/m~2,湖湾区平均密度最小,为252.3个/m~2;大型底栖动物的密度在冬季最大,秋季最小,冬季出现大量的红裸须摇蚊。全年与四季的底栖动物密度和水质数据冗余分析(RDA)以及经蒙特卡罗置换检验(Monte Carlo)表明,淀山湖水体的电导率(SPC)、水温(WT)、总氮(TN)、高锰酸钾指数(COD_(Mn))和溶解氧(DO)是影响底栖动物群落分布关键的环境因子。     

洱海鱼类群落的空间分布格局

根据2009年8—11月对洱海鱼类调查获得的有关资料,研究了洱海鱼类群落的空间分布格局,旨在为洱海鱼类资源的保护和利用提供有价值的资料。研究结果表明:洱海鱼类群落可分为3种群落类型,分别为洱海西岸与南北端湖滨带群落类型(群落Ⅰ)、东岸与湖心区群落类型(群落Ⅱ)和上游小型湖泊群落类型(群落Ⅲ)。群落Ⅰ的主要特征种为(Hemiculterleucisculus)、鲫(Carassius auratus)、麦穗鱼(Pseudorasbora parva)、黄(Hypseleotris swin-honis)、子陵栉虎鱼(Ctenogobius giurinus),对群落内平均相似性贡献率为80.71%。群落Ⅱ的主要特征种为鳙(Aristichthys nobilis)、鲢(Hypophthalmichthys molitrix)、团头鲂(Megalobrama amblycephala)、草鱼(Ctenopharyngodon idella)、鲤(Cyprinus carpio),对群落内平均相似性贡献率为98.20%。群落Ⅲ的主要特征种为鲫、麦穗鱼、长身(Acheilognathuselongatus)、棒花鱼(Abbottina rivularis)、中华鳑鲏(Oryzias latipes sinensis)、子陵栉虎鱼等,对群落内平均相似性贡献率为94.94%。群落Ⅰ和群落Ⅲ在种类和数量组成上以小型鱼类为主,群落Ⅱ则以大中型鱼类为主,鱼类群落在空间分布上的环境差异明显。     

贵州锁黄仓湿地沉积物重金属空间分布及生态风险评价

以贵州锁黄仓湿地表层沉积物为研究对象,利用空间插值分析、主成分分析与相关性分析方法,研究沉积物中镉(Cr)、镍(Ni)、锌(Zn)、砷(As)、铅(Pb)5种重金属元素含量的空间分布特征和来源情况,并通过Tomlinson污染负荷指数法和Hakanson潜在生态风险指数法进行生态风险评价,为锁黄仓湿地公园的生态安全以及有序发展提供基础数据。结果显示,Cr、Ni、Zn、As、Pb平均值分别为98.44、73.14、148.67、21.93、54.32 mg/kg,与土壤重金属背景值(95.90、51.20、99.50、20.00、35.20 mg/kg)相比较,5种重金属含量均偏高;而各重金属变异系数相对较小(13.94%~21.55%)。Cr、Ni、As之间以及Zn与Pb呈极显著正相关(P<0.01)。主成分分析中,第一主成分(A1)包括Cr、Ni和As,第二主成分(A2)包括Zn和Pb。锁黄仓表层沉积物重金属污染负荷指数为1.348,且上游(1.379)>下游(1.372)>中游(1.303),均属于"中等"污染程度。潜在生态风险评价表明,5种重金属潜在生态风险指数小于下限(RI=150),属于轻度生态污染。Cr、Ni和As的来源途径可能相同,主要受周边农业活动和环境影响;Zn和Pb具有相同输入源的可能性较大,主要受炼锌业和交通运输影响。研究表明,锁黄仓湿地受到中等程度的污染,但生态环境质量属于可控范围。