环境条件变化对瓦埠湖沉积物磷释放的影响

拟议中的“引江济淮”调水工程涉及到长江、淮河两大河流，瓦埠湖为其中的一个重要湖泊，其水质是否受到调水的影响为该工翟关注的环境问题之一。分析了外界环境因子变化对瓦埠湖底泥在不同环境条件下以及干、湿沉积物样品磷释放的差异，环境因子分别选取了不同磷浓度的上覆水、光照、pH、温度、DO、微生物、水体扰动等。结果表明：湿样释磷能力明显高于风干样品；上覆水体磷的浓度对底泥释磷能力有较强的调节作用；光照对底泥释磷影响不明显，但温度对底泥的释磷有较明显的影响，磷的最大释放量与之呈正相关；水动力条件的改变可在短期内使底泥达到最高的释放量．而DO、pH的改变也可不同程度地增加底泥的释磷能力。综合瓦埠湖底泥的释磷特征与湖泊水文状况，认为调水工程使得底泥释磷的地球化学行为较易实现。     

环境条件变化对滇池沉积物磷释放的影响

在实验室控制条件下,以滇池表层新鲜沉积物和湖水为材料,研究了氧化还原状况、水体扰动、pH值等环境因子对沉积物P释放的影响。结果表明,与好氧条件相比,厌氧状态大大促进沉积物中P的释放,最大释放量为3.96mg。随着湖水pH值的升高,沉积物的释P量明显增加,碱性条件下P释放量是中性条件的几百倍。水体扰动对沉积物P释放的影响不大。不同环境因子相比,湖水在碱性条件下(pH10.5)P的释放速率最大,高达68.04mg/(m2·d),厌氧条件次之,变化在7.73~8.91mg/(m2·d),对照和扰动条件下P释放速率很低。湖水pH值增加和氧化还原电位降低是滇池沉积物释P的主要机制。     

影响富营养化湖泊底泥氮、磷释放的因素

[目的]分析水体酸碱度、温度以及上覆水营养盐浓度,为合理评估环境因素对湖泊底泥氮、磷释放的影响提供科学依据。[方法]选择富营氧化比较严重的云南省昆明市城市景观湖泊翠湖为研究区域,通过控制不同pH值、温度和上覆水营养盐浓度来模拟影响底泥氮磷释放的因素。[结果](1)放置时间相同条件下底泥氮、磷释放量受到水体酸碱性的影响,中性环境下(pH=7.5)释放量高于酸性和碱性水体条件。底泥释放5,10h条件下,pH值为7.5时底泥磷释放量分别达到5.88,8.28mg/kg;pH值为7.5时底泥氮释放量分别达到22.8,38.4mg/kg;(2)底泥氮、磷释放量随着温度升高而增加。温度为20℃时底泥氮、磷的释放量分别达到28.62,3.75mg/kg;(3)底泥氮、磷的释放量均随着上覆水浓度增加而减少,随着放置时间延长而增加。放置时间5h上覆水氨氮浓度0.31mg/L底泥氮的释放量最大,达到21.63mg/kg。放置10h在氨氮为2.37mg/L时底泥氮的释放量达到最大值(39.22mg/kg);底泥磷释放量在上覆水磷浓度0.14mg/L时底泥总磷的释放量最大;放置时间为5,10h时分别达到4.25,4.91mg/kg。[结论]底泥中营养盐释放是一相当复杂的动态过程,水体酸碱度、温度或上覆水营养盐浓度是影响释放量的主要因素。     

沉水植物对不同层次沉积物及土壤中磷迁移的影响

利用相同区域湖泊沉积物及土壤培养黑藻,分析不同层次底质中各形态磷含量和间隙水中磷浓度的变化,揭示在沉水植物作用下淹水土壤和沉积物中不同层次磷的迁移规律。结果表明,本试验条件下,土壤各层次均比营养水平相当的沉积物中磷的迁移性大,黑藻能促进上层底质中无机磷向上覆水中迁移,通过根系作用促进根尖分布层底质中有机磷的迁移转化;黑藻对沉积物下层(根尖分布层)磷迁移转化的影响小于土壤,对上层底质中磷向上覆水中迁移的影响大于土壤;黑藻通过吸收作用及改变根区环境条件,影响底质间隙水中各形态磷的浓度,黑藻对沉积物间隙水中磷浓度的影响大于土壤。     

沉水植物与环境关系评述

综述了沉水植物在水生态系统中的环境价值和渔业价值，生物环境与非生物环境因子对沉水植物的影响，以及受损水域中重建沉水植被的研究进展。     

咸潮对重污染底泥中重金属释放的影响

为了评估成潮对重污染河涌底泥重金属释放的影响,研究了底泥中的重金属在不同稀释倍数的人工海水中的释放,比较了海水中的主要离子对重金属释放的作用,并用BCR连续提取法比较了人工海水处理前后重金属形态变化.结果表明,底泥中重金属释放量随人工海水盐度的增加而增加.由于盐度的增加,Cu、Zn和Ni的释放量分别可增加1.5倍、0.88倍和1.1倍.与Na+相比,Mg2+具有很强的促进底泥重金属释放的能力.SO42-比Cl-稍强.经人工海水处理,重金属的弱酸提取态大部分转化为可还原态和可氧化态.残渣态变化较少.     

哈素海表层沉积物中内源磷的释放研究

以浅水湖泊哈素海为研究对象,开展了上覆水质、温度、pH、溶解氧、扰动和光照等环境要素对湖泊沉积物内源磷释放的影响试验研究。结果表明,温度升高、碱性条件、厌氧和强烈的扰动作用等均有利于内源磷的释放,而照度则间接地限制了沉积物释磷对上覆水中磷浓度的影响。HSH-2、HSH-5和HSH-6等3个站位TP的最大释放量在自然光照条件下分别为1.53、1.39和1.27 mg·kg^-1,避光条件下分别为1.77、1.52和1.52 mg·kg^-1;静置条件下分别为1.42、1.38和1.68 mg·kg^-1,R=60 r·min^-1时分别为1.75、1.50和2.00 mg·kg^-1,R=120 r·min^-1时分别为2.52、2.64和4.02 mg·kg^-1;在pH=11时释放量最大,分别为10.82、6.83和16.68 mg·kg^-1。各环境因子中,以pH和扰动对哈素海沉积物内源磷的释放影响最大。哈素海为浅水湖泊,在湖水咸化程度逐渐增高的条件下,将会导致湖泊沉积物内源磷的大量释放,从而将进一步加剧水体的富营养化。     

达里诺尔湖磷赋存特征及底泥释放影响因素

[目的]揭示封闭性内陆湖磷组成特点及底泥释放影响因素,为控制达里湖磷元素污染提供理论支持。[方法]对达里诺尔湖水体总磷(TP)、溶解性总磷(DTP)、溶解性无机磷(DIP),沉积物形态磷进行监测,并利用因子分析的方法对影响沉积物底泥释放的因素分类讨论。[结果]达里湖上覆水总磷(TP)均值2.00±0.02mg/L,间隙水TP均值2.50±0.02mg/L,沉积物TP在206.09~940.49mg/kg之间。沉积物中无机磷(IP)占TP的47.9%,是沉积物主要的磷形态之一。钙磷(Ca-P)是IP中含量最多的形态磷(217.76±47.01mg/kg),其次为铁铝结合态磷(Fe/Al-P,62.73±28.34mg/kg)和交换态磷(Ex-P,36.50±19.13mg/kg),有机磷(OP,200.28±135.13mg/kg)含量占TP的41.8%;通过因子分析法将影响底泥释放的因素分为三类:沉积物TP,Ca-P,Fe/Al-P和生物有效性磷含量归为沉积物磷因子;水体pH,DO,Eh值以及间隙水磷含量归为界面影响因子;湖水水深归为湖泊自身特征因子。[结论]达里湖存在沉积物磷底泥释放的风险,根据因子分析的结果可知,影响沉积物底泥释放的因素分为沉积物磷、水—沉积物界面理化指标和湖水水深3大类。     

种植沉水植物对富营养化水体沉积物中磷形态的影响

研究太湖常见6种沉水植物在五里湖未扰动底泥上生长情况及其对沉积物磷化学形态的影响。通过综合分析沉积物中磷的化学形态,释放规律及其影响因素,结果表明,由于沉水植物生长过程使水体的pH、Eh以及藻类含量的变化,使铁磷、有机磷等主要化学形态磷的释放得到明显的控制,同时沉水植物的生长使沉积物中总磷水平也有明显的降低。所以恢复沉水植物是控制湖泊内源磷负荷的有效方式。     

pH值对黄河兰州段底泥中总磷释放的影响

分析了不同pH值对黄河兰州段底泥总磷(TP)释放特性的影响。结果表明:底泥中的总磷在酸性范围内呈现负释放状态,且pH值越小",负释放强度越大";在碱性范围内,pH值越大,总磷释放量越大。当pH值为4和6时,水体中的总磷在第1 d都是下降,呈现出负释放的状态;pH值为4时,在第4 d负释放量达到最大值,而pH值为6时到实验结束时负释放量依然在增大。当pH值为10、11、12时,总磷呈现出明显的正释放状态,且在第2 d,总磷的释放量达到最大值。实验数据说明在碱性条件下,底泥中的磷对水质可能产生不良的影响。本次实验对黄河水质的监测以及治理有一定的参考价值。     

Impacts of Molybdate Unreactive Phosphorus on Phosphate Release from Intensively Fertilized Soil

Total phosphorus (P) in soil is classified as molybdate-reactive P (MRP) and molybdate-unreactive P (MUP) based on bioavailability, and P tests are generally focused on MRP fraction of soil, despite the fact that MUP can contribute significantly to total extracted P. This survey study indicated that water-soluble P (WP) contributed as much as 9% to total P (TP) in two intensively fertilized (rice–onion cropping upland and greenhouse) soils, and most (ca. 80%) of WP was present in MUP form. The total P lost through runoff and leaching was high (>5 ppm), due to rotating greenhouse into submerged paddy soil, especially at the initial stage of rice cultivation, and MUP contributed 43% and 77% to total P lost through runoff and leaching, respectively. Therefore, it is necessary to monitor MUP to develop suitable soil-management strategies to reduce MUP release and P loss from high-P-containing soils.     

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。     

不同腐殖酸组分对湖泊沉积物中重金属释放的影响

腐殖酸作为湖泊沉积物中有机质的主要成分．对重金属具有强烈的富集能力，从而影响湖泊沉积物中重金属向水中的释放。本文深入探讨了腐殖酸的不同组分对沉积物中Cu、Zn、Pb、Cd向水中释放的影响。结果表明：腐殖酸的添加使沉积物中重金属的释放置明显受到影响。Cu、Zn、Pb、CA4种重金属随着胡敏酸和富里酸的添加．释放量逐渐增加，并且两种腐殖酸的用量越大．重金属的释放量越大。向沉积物中加入同等量的胡敏酸、富里酸，两种腐殖酸对重金属释放的促进作用胡敏酸〉富里酸。向沉积物中加入不同用量的富里酸FA，沉积物中Cu、Zn、Pb、Cd的释放率分别为73％～80％，18．5％～22％，7．5％～10％．97％～99％；而在相同条件下，向沉积物中加入不同用量的胡敏酸HA，对以上4种重金属的释放率分别为66．5％～72％，15．5％～19．5％．6％～8．5％，96％～98．5％。在腐殖酸用量相同的情况下，溶液的pH对沉积物中重金属的释放也会产生影响。即随着pH值上升．释放量逐渐减少。当pH=8时，释放量基本上已不再发生变化，说明此时沉积物中的重金属基本上与腐殖酸的羧基反应完毕。     

疏浚深度和光照对海河表层沉积物氮磷释放的实验研究

采用混合均匀的海河表层底泥并以自来水为上覆水进行室内沉积物氮、磷静态释放模拟实验,研究了疏浚深度和光照对沉积物总磷和氨氮释放的影响。结果表明,实验期间（2007年7月20日至2008年1月8日）,无论光照与否,与未疏浚相比,完全疏浚能使上覆水总磷平均浓度从0．27～0．41mg·L^-1显著降低至0．02～0．03mg·L^-1（P〈0．05）,但疏浚深度对上覆水氨氮浓度无显著性影响（乃0．05）。与避光组相比,光照可使部分疏浚组和未疏浚组上覆水总磷平均浓度分别降低0．05和0．26mg·L^-1,但对沉积物氨氮释放的影响不明显（光照组氨氮浓度略高于避光组）。其余水质指标监测结果表明,光照组的水温、电导率均值比避光组分别高约0-3℃和20μs,光照组和避光组的pH值无显著差别。此外无论光照与否,电导率均随疏浚深度的增加逐渐降低,pH值变化与疏浚深度关系不大。     

东平湖表层沉积物中磷的吸附容量及潜在释放风险分析

利用沉积物磷吸附指数（PSI）和磷吸附饱和度（DPS）研究了东平湖表层沉积物的磷吸附容量,并讨论了沉积物中磷的潜在释放风险。结果表明,表层沉积物的磷吸附指数变化范围为30.3～45.2[mg P·（100g）-1]·（μmol·L-1）-1,表现出从湖心、湖东向湖北、湖南逐渐增大的扇形特征;而磷吸附饱和度变化范围为6.5%～24.1%,与磷吸附指数变化趋势恰好相反。磷吸附指数与沉积物中草酸铵提取的铁（FeOX）含量呈极显著正相关,与草酸铵提取的铁铝总量呈显著正相关,磷吸附饱和度与沉积物中草酸铵提取的磷（POX）含量呈显著正相关。此外,磷释放风险指数（ERI）变化范围为14.9%～67.5%,表明东平湖表层沉积物中磷释放诱发富营养化的风险处于高度风险范围。     

Effects of Plant Growth-Promoting Rhizobacteria and N Source on Plant Growth and N and P Uptake by Tomato Grown on Calcareous Soils

Introducing specific microorganisms into the soil ecological system is an important strategy for improving nutrient use efficiency. Two pot experiments were conducted in the greenhouse from December 3, 2012 to January 25, 2013 (Experiment 1) and March 11 to April 23, 2013 (Experiment 2) to evaluate the effect of nitrogen (N) source and inoculation with plant growth-promoting rhizobacteria (PGPR) on plant growth and N and phosphorus (P) uptake in tomato (Lycopersicon esculentum Mill.) grown on calcareous soils from South Florida, USA. Treatments included urea, controlled release urea (a controlled release fertilizer, CRF) each at low and high N rates and with or without inoculation of PGPR. A mixture of PGPR strains Bacillus amyloliquefaciens IN937a and Bacillus pumilus T4 was applied to the soil during growing periods of tomato. Treatments with PGPR inoculation increased plant height compared to treatments without PGPR in both experiments. Inoculation with PGPR increased shoot dry weight and shoot N uptake for the same N rate and N source. In both experiments, only at high N rate, CRF and urea treatments with PGPR had significantly (P < 0.05) greater shoot biomass than those without PGPR. Only at high N rate, CRF treatment with PGPR significantly increased shoot N uptake by 39.0% and 10.3% compared to that without PGPR in Experiments 1 and 2, respectively. Meanwhile, presence of PGPR in the soil increased shoot P uptake for all treatments in Experiment 1 and for most treatments in Experiment 2. In Experiment 1, only at low N rate, CRF treatment with PGPR significantly increased shoot P uptake compared with that without PGPR. In Experiment 2, a significant increase in shoot P uptake by inoculation of PGPR was only observed in CRF treatment at high N rate. Results from this study indicate that inoculation with PGPR may increase plant growth and N and P uptake by tomato grown on calcareous soils. However, the effect of PGPR varied and was influenced by many factors such as N source, N rate, and soil fertility. Further investigations are warranted to confirm the effect of PGPR under different soil conditions.