乌梁素海和岱海水-沉积物界面磷的扩散通量研究

以乌梁素海(WLSH)和岱海(DH)为研究对象,采用柱状芯样模拟法,开展了湖泊水-沉积物界面溶解有机磷(DOP)、溶解性总磷(DTP)及溶解性正磷酸盐(DRP)的扩散通量研究.结果表明,乌梁素海2个柱芯中DTP和DOP通过水-沉积物界面向上覆水转移扩散,而岱海3个沉积柱芯中DOP和DTP则由上覆水通过水-沉积物界面向沉积柱芯迁移扩散,并分别符合负的幂指数或对数函数的释放规律.据扩散通量结果估算,在夏季90 d的时间内,乌梁素海明水区沉积物约向上覆水体释放了19.81 t的DTP和33.43 t的DOP,由上覆水体迁移至沉积物中的DRP约为13.95 t,明水区沉积物表现为DOP和DTP的源及DRP的汇;由岱海上覆水体迁移至沉积物中的DTP和DOP分别约为13.29 t和21.40 t,由沉积物释放至上覆水的DRP约为8.69 t,岱海沉积物表现为DTP和DOP的汇及DRP的源.揭示湖泊生态系统中,有机磷可以直接或经矿化降解的间接形式参与再循环,成为湖泊初级生产力的重要营养源,表明有机磷作为生物有效磷库的重要性及其在水-沉积物界面的环境地球化学行为对湖泊富营养化的重要影响.     

乌梁素海和岱海上覆水中碳的形态分布及其制约机制

以乌梁素海和岱海2个不同类型湖泊上覆水中TIC、DIC、TOC、DOC的地球化学特征为基础,分析和探讨了2个湖泊上覆水的水化学特征和TIC、DIC、TOC、DOC的空间分布格局及其制约机制。结果表明,乌梁素海和岱海湖泊的水化学特征均属蒸发-浓缩类型,湖泊水体离子组分特征受控于流域的蒸发-浓缩作用及蒸发盐岩的风化作用;岱海TIC、DIC、TOC、DOC的含量范围分别为(0.93～1.16)×104、(0.78～0.90)×104、(0.07～0.63)×104、(0.07～0.48)×104μmol·L-1,乌梁素海TIC、DIC、TOC、DOC的含量范围分别为(0.18～1.00)×104、(0.03～0.81)×104、(0.10～0.51)×104、(0.04～0.32)×104μmol·L-1;2个湖泊上覆水中TIC和DIC含量的差异性是湖泊富营养化类型、自然地理区划、水文地质背景及水量收支方式等因素综合作用的结果;岱海上覆水中DIC、TIC、DOC、TOC受N、P、Si等3种营养盐的共同影响,乌梁素海上覆水中DIC、TIC、DOC、TOC主要受N的影响。     

不同类型湖泊水-沉积物界面DIC交换通量研究

以乌梁素海（WLSH）和岱海（DH）为研究对象,采用柱状芯样模拟法,开展了2个湖泊水-沉积物界DIC的扩散通量研究。结果表明,在夏季90 d的时间内,浅水草型湖泊乌梁素海明水区沉积物约向上覆水体释放了8 443.63 t的DIC,对上覆水体DIC具有源的功能;而深水藻型湖泊岱海深、浅湖区沉积物对上覆水体DIC分别具有汇和源的功能,总体上岱海DIC在水-沉积物界面的转移扩散的矢量方向指向沉积物,即夏季岱海沉积物表现为上覆水中DIC的汇,约有7 335.52 t的DIC转入沉积物。不同深度沉积柱芯的DIC释放实验表明,疏浚能影响水-沉积物界面DIC的源汇通量方向,使湖泊沉积物作为上覆水体中DIC的源和汇功能发生转换。     

湖泊水-沉积物界面SiO3-Si交换通量研究

以乌梁素海(WLSH)和岱海(DH)为研究对象,采用柱状芯样模拟法,开展了湖泊水-沉积物界面溶解性硅酸盐(SiO₃-Si)扩散通量研究。结果表明,在夏季90 d的时间内,浅水草型湖泊乌梁素海明水区沉积物-水界面交换速率约为1.28 mmol·m^-2·d^-1,沉积物约向上覆水体释放了963.07 t SiO₃-Si;而深水藻型湖泊岱海深、浅湖区沉积物-水界面交换速率分别为1.10、1.95 mmol·m^-2·d^-1,沉积物约向上覆水体释放了893.41 t SiO₃-Si.SiO₃-Si在水-沉积物界面的交换速率与两湖沉积物中粘土矿物含量、生物硅(BSi)含量及沉积物的粒度有较好的相关性。沉积物释放的SiO₃-Si对维持湖泊初级生产力有重要作用,乌梁素海沉积物释放的硅可提供浮游植物所需硅的11.96%,岱海沉积物释放的硅可提供浮游植物所需硅的41.3%.从元素化学计量学角度考虑,结合两个湖泊上覆水营养盐浓度变化,随湖泊富营养化水平的逐渐提高,磷有可能成为乌梁素海初级生产力的潜在限制因子,而Si是岱海初级生产力可能的限制因子。     

磷和硅在湖泊沉积物上的释放特征及形态变化研究

以乌梁素海(WLSH)和岱海(DH)表层沉积物为吸附剂,开展了磷硅在2个湖泊沉积物上的释放实验研究,同时采用连续提取法探讨了释放后的磷硅形态变化。结果表明,磷和硅在2个湖泊沉积物上的释放行为均可用Elovich方程描述;0～20min为磷的快速释放阶段,此时段内约有75%的吸附磷迅速从沉积物上解吸并释放至上覆水中;0～2h为硅的快速释放阶段,此阶段内约有40%的吸附硅从沉积物上解吸并释放至上覆水中;总体上,沉积物中Ex-P、Al-P、Fe-P及IEF-Si、CF-Si具有较强的释放潜力。     

磷在不同类型湖泊沉积物上的吸附特征及形态再分布研究

以乌梁素海和岱海表层沉积物为吸附剂,开展了磷在沉积物上的吸附动力学和等温吸附实验研究,采用交叉型Langmuir模型描述了磷在2个湖泊沉积物上的吸附行为,并分析测定了等温吸附后沉积物中磷的形态分布。结果表明,不同浓度条件下沉积物对磷的吸附动力学过程基本相似,Elovich方程能较好地描述2个湖泊沉积物对磷酸盐的吸附动力学过程;Langmuir交叉型吸附等温式能较好地描述磷在岱海和乌梁素海沉积物上的等温吸附行为(R2=0.990),模型中的k、Qm、EPC0、NAP等参数较好地反映了2个湖泊沉积物在成因、粒度及矿物组成等方面的差异;吸附磷的形态再分布揭示颗粒物所吸附的水相磷主要分布于Ex-P,且Or-P是沉积物中重要的潜在生物有效性磷源,对湖泊富营养化的作用不容忽视。     

沉积物中微生物量与有机碳形态的相关性研究

以富营养化类型不同的乌梁素海和岱海为对象,根据水域面积及生态类型进行采样及分析测试,开展了湖泊沉积物中微生物量与有机碳形态的相关性研究,对比分析了2个湖泊沉积物微生物量的分布特征及其差异性,初步探讨了2个湖泊沉积物微生物量与含水率、pH及有机碳各形态间的相关性.结果表明,乌梁素海表层沉积物中微生物量介于5.59×108～32.46×108个·g-1dw,平均16.36×108个·g-1dw;岱海表层沉积物微生物量介于4.76×108～43.66×108个·g-1dw,平均25.04×108个·g-1dw;乌梁索海微生物量的高值区位于湖区东南部,岱海微生物量的高值区位于湖心区;2个湖泊沉积物柱芯中的微生物量均随深度增加而减少,沉积物微生物量与含水率、总氮和活性有机碳呈显著相关性.     

沉积物中硅释放的影响因素研究

为揭示沉积物中硅的迁移转化机制及其生物地球化学循环规律,给湖泊富营养化发生机制及水环境治理与保护研究积累基础数据,以乌梁素海为研究对象,深入探讨了p H、微生物和低分子量有机酸等环境因子对沉积物中Si释放的影响机制。结果表明,随着p H的升高(7.0~9.5),乌梁素海上覆水中Si浓度降低,沉积物中生源硅(BSi)含量升高,显示乌梁素海的偏碱性环境使硅在水-沉积物界面的扩散矢量方向指向沉积物。方差分析表明,有微生物体系和无微生物体系之间上覆水Si浓度具有显著差异,可能与微生物的捕食作用和降解作用有关。菖蒲区上覆水中Si浓度整体高于对应季节芦苇区上覆水,而菖蒲区沉积物中BSi含量低于对应季节芦苇区沉积物,主要是由于芦苇和菖蒲根基分泌的低分子量有机酸不同,进而对硅酸盐矿物的溶解能力存在差异导致的。沉水植物区沉积物冬春季和夏秋季整体表现为上覆水的硅汇,上覆水共向沉积物中转移约15.62 t Si;挺水植物区沉积物冬春季和夏秋季整体表现为上覆水的硅源,沉积物共向上覆水中释放约33.15 t Si。     

乌梁素海和岱海沉积物有机质降解与微生物量动态响应模拟试验研究

基于乌梁素海和岱海的植物种类和微生物特性,开展了自然条件下乌梁素海芦苇、穗花狐尾藻和龙须眼子菜等分解过程中有机碳及其形态与微生物量的动态模拟实验,探讨了岱海不同湖区沉积物有机质分解过程中有机碳及其形态和微生物量的动态变化规律.结果表明,实验中各处理的上覆水中溶解态碳的动态变化趋势相似,但变幅不同.与岱海相比,乌梁素海上覆水中溶解无机碳(DIC)含量在30～90 d期间内较高.乌梁素海加有机物料与空白处理的DIC含量差异不显著,岱海湖心与湖滨处理的DIC含量相当.动态模拟实验中,微生物量的动态变化可能反映了在利用有机碳源过程中的微生物群落演替;轻组有机碳明显减少,重组有机碳有所增加,揭示;有机质矿化作用大于腐殖化作用,且腐殖化过程中腐殖质形成的速率序列为富啡酸(FA)＞胡敏酸(HA);0～80 d内,有机物料对腐殖质增加的幅度序列为芦苇＞穗花狐尾藻＞龙须眼子菜.     

农业源头沟渠沉积物氮磷吸附特性研究

通过吸附实验,研究了杭嘉湖流域某源头沟渠中沉积物对氨氮和磷酸盐的吸附动力学及吸附等温线特征,以揭示氮、磷迁移转化机制.结果表明,沉积物对氨氮和磷酸盐的吸附是一个复合动力学过程,包括快速吸附和慢速吸附2个阶段,主要吸附过程发生在0～5 h之内,吸速率在0～1 h较大,氨氮最大吸附速率为160mg·kg-1·h-1,磷酸盐最大吸附速率为300mg·kg-1·h-1.实验浓度范围内(氨氮0～50 mg·L-1,磷酸盐0～20 mg·L-1)沟渠沉积物对氨氮和磷酸盐的吸附等温线均呈良好线性变化.沉积物中固定态氨氮含量为9.81 mg·kg-1,沉积物对磷的吸附-解吸平衡质量浓度为0.046 mg·L-1,与同流域内湖泊河流相比均较低.说明氮、磷在农田沟渠中的迁移转化较快,与河流湖泊相比,氮、磷并未大量累积在沉积物中.     

不同氮磷钾配比对仙客来生长发育的影响

对仙客来无土栽培营养液中N、P、K元素采用三因素二次D-饱和最优设计,探讨不同浓度氮磷钾对仙客来生长发育的影响,对仙客来的叶面积、株高、冠幅、开花情况进行了分析。结果表明,仙客来营养生长期N、P、K适宜的浓度使用范围分别为263.4~300.0、20.0~60.0、250.0~325.0 mg.L-1,即N、P、K为3.0∶1.0∶3.7;在生殖生长期N、P、K适宜的浓度使用范围分别为86.6~263.4、60.0~100.02、50.0~400.0 mg.L-1,即N、P、K为3.0∶1.0∶6.5。     

淹水还原作用对红壤镉生物有效性的影响

用添加20mg·k~(-1)镉(Cd)的红壤(pH4.46)室温淹水培养41 d,研究淹水还原作用对Cd溶解性的影响,同时设置水稻培养试验.在红壤淹水初期(1-11 d)和后期(淹水31-41 d)植入水稻秧苗,以比较不同淹水时段红壤Cd对水稻的有效性.结果表明,红壤淹水后1-25 d水溶性Cd浓度由0.210 mg·L~(-1)上升到0.254 mg·L~(-1),淹水28-40 d水溶性Cd浓度由0.221 mg·L~(-1)下降到0.092mg·L~(-1),在淹水1～11 d和31-41 d水稻茎叶Cd含量分别为48.37和16.25 mg·kg~(-1).说明淹水初期红壤Cd活性和生物有效性高于淹水后期.通过红壤淹水过程Fe、Cd溶解性及CEC、阳离子饱和度等的研究,表明红壤淹水后氧化铁的还原溶解作用导致pe+pH下降和pH上升,由此控制着Cd活性和生物有效性的升降.     

丘北辣椒种植区土壤中砷和磷的含量及其相互关系

通过大田调查的方法,研究云南省丘北县天星乡和树皮乡土壤砷和磷含量及其相关关系。结果表明:(1)总砷含量平均值为36.76 mg.kg-1(12.81~94.08 mg.kg-1),42%的土壤样品超过国家土壤环境质量二级标准,有效砷含量平均值为3.67 mg.kg-1(2.01~5.38 mg.kg-1)。天星乡土壤总砷和有效态砷含量都高于树皮乡。(2)土壤全磷含量平均值为0.46 g.kg-1(0.22~0.92 g.kg-1),速磷含量平均值为18.79 mg.kg-1(1.20~70.59 mg.kg-1)。(3)丘北辣椒主产区土壤总砷和有效砷均与全磷和速效磷呈极显著负相关关系,土壤中砷的含量随磷含量的升高而降低。     

Ｔｗｅｅｎ ８０对ＤＤＴｓ污染场地土壤的增溶洗脱效果研究

以苏南某滴滴涕类化合物(DDTs)污染场地土壤为研究对象,进行实验室批量洗脱试验,研究了环境友好型表面活性剂Tween80对土壤中DDTs的增溶洗脱效果及其影响因素。结果表明,Tween80显著地增加了DDTs表观溶解度,在临界胶束浓度(CMC)以上对DDTs的增溶曲线呈指数衰减函数关系,DDTs各组分洗脱量顺序为4,4′-DDT>4,4′-DDD>2,4′-DDD>2,4′-DDT。Tween80的浓度、洗脱次数及土壤吸附作用共同影响其对DDTs的洗脱效果。去离子水能有效去除土壤中残留Tween80,Tween80解吸附率最高可达72.66%,大大降低了Tween80二次污染土壤的风险。Tween80增溶和去离子水解吸附联合过程对DDTs洗脱效果产生显著的协同作用。10000mg·L-1浓度条件下Tween80对DDTs的去除率最高为72%,其次为8000mg·L-1的Tween80水溶液,去除率为66.72%。采用8000mg·L-1的Tween80溶液进行土壤洗涤处理,结合其他修复技术,可能会是修复DDTs污染土壤的有效技术方案之一。     

广西雅长兰科植物分布区土壤理化性质

为了更好地繁殖和保存兰科植物的优良基因,在广西雅长兰科植物自然保护区,按兰科植物的水平分布及垂直分布状况,选择代表性的地段设置样地22个,分别取样测定土壤(0~20 cm)理化性质。结果表明,土壤密度为0.530~1.012 g.cm-3,平均值为0.794 g.cm-3;土壤总孔隙度为39.7%~62.9%,平均值为54.1%;土壤通气度为16.7%~34.4%,平均值为25.1%。土壤pH值为5.33~8.03;有机质质量分数为30.55~98.32 g.kg-1;全氮及水解氮质量分数分别为1.46~7.38 g.kg-1和191.40~713.40 mg.kg-1;全磷及有效磷质量分数分别为0.72~1.77 g.kg-1和0.80~6.30 mg.kg-1;全钾及速效钾质量分数分别为1.32~9.88 g.kg-1和25.30~99.80 mg.kg-1。从而充分表明,广西雅长兰科植物分布区土壤较疏松、通气性及透气性能良好。土壤中氮、磷、钾主要养分质量分数丰富。     

氯氟吡氧乙酸在小麦及土壤中残留的分析方法

采用氢氧化钠-甲醇溶液提取,二氯甲烷萃取,定量甲醇、浓H2SO4条件下酯化,气相色谱法测定小麦及土壤中的氯氟吡氧乙酸。氯氟吡氧乙酸质量浓度在0.01~1.0 mg.L-1之间线性关系良好。在添加浓度0.01~0.8 mg.kg-1下,植株、土壤和籽粒中氯氟吡氧乙酸的平均回收率分别为72.3%~86.7%、83.6%~95.8%和77.7%~87.3%,变异系数分别为3.02%~8.59%、2.87%~8.46%和2.75%~7.61%。氯氟吡氧乙酸的最小检测量为1.0×10-11g,在植株、土壤和籽粒中最低检出浓度均为0.01 mg.kg-1。该方法的准确性、精确性和灵敏度均满足农药残留分析的要求。     

饲料中添加叶黄素对金鱼体色的影响

为考察饲料中添加叶黄素对金鱼体色的影响,在基础饲料中分别添加0、50、100、150、200和300 mg·kg-1叶黄素,饲喂平均体质量(7.8±0.3)g文种金鱼10周,用色差计(WSC-S)对金鱼体表三刺激值进行测定.结果表明:饲料中添加叶黄素对金鱼增质量率无显著影响,但添加300 mg·kg-1叶黄素显著增大了饲料系数(P0.05);饲料中添加叶黄素0~150 mg·kg-1时,金鱼体表+a*值(红色)随叶黄素添加量的增加而增加,L*值(亮度)随叶黄素添加量的增加而降低;当叶黄素添加量大于150 mg·kg-1时,+a*和L*值基本保持稳定;与对照组相比,叶黄素添加量为200和300 mg·kg-1时,+b*值(黄色)显著增加(P0.05);随叶黄素添加量从0增加到150 mg·kg-1,金鱼鳞片、皮肤、肌肉和尾鳍中的叶黄素含量也增加,当添加量大于150 mg·kg-1时,上述各部位叶黄素含量达到最高并基本稳定;添加100、150、200和300 mg·kg-1叶黄素均可显著提高金鱼血清酪氨酸酶活力(P0.05).上述结果表明,在金鱼饲料中添加叶黄素150 mg·kg-1可有效改善金鱼体色.     

天津于桥水库沉积物理化特征及磷赋存形态研究

以天津于桥水库作为我国北方湖泊的代表,应用淡水沉积物磷形态的标准测试程序(SMT)对于桥水库6个表层沉积物样品的理化特征及磷赋存形态进行分析,并在此基础上探讨了各形态磷之间及各形态磷与沉积物理化特征,如阳离子交换量、有机质总量、颗粒组成、主要金属含量之间的相关性。结果表明,研究区域内总磷含量为354～581mg·kg-1,其中以无机磷(IP)为主;占总磷含量的57.3%～74.7%;3种主要磷形态含量的大小依次为Ca-P>OP>Al/Fe-P,其中Ca-P是沉积物中磷的主要赋存形态;随着沉积物中有机磷含量的增加,有机质总量与阳离子交换量也逐渐提高,细粉粒(0.01～0.005mm)的含量也有所增加。此外,还对水库调水前后沉积物磷赋存形态的变化进行了研究,发现沉积物在调水期间主要扮演汇的角色,其中Fe/Al-P为调水期内变化最为活跃的磷形态。