乌梁素海表层沉积物营养盐的分布特征及环境意义

采用现场采样及室内测试方法,对乌梁素海表层沉积物营养元素(TN、NH4+-N、NO3--N、TP和TOC)的分布特征进行了分析,系统研究了沉积物碳-氮-磷两两之间的相互耦合关系及其环境意义,并对乌梁素海沉积物的有机污染状况进行了评价.结果表明,乌梁素海表层沉积物TOC/TN比平均值为12.70,反映出有机质来源可能是湖泊水生生物和陆源输入,其中外源输入略占主导;TOC/TP比值高于TOC/TN,沉积物中的有机质主导着TOC/TP比值的变化趋势;TN/TP比值的分布表现出与TOC/TP比值相似的变化特征.有机污染评价结果显示,全湖的有机指数均值为0.42,处于尚清洁状态,W(ON)的均值为0.17%,属于有机氮污染状态.     

外源添加磷石膏对堆肥碳组分及腐殖质品质的影响

为探究磷石膏的高效资源化利用方式,本文以鸡粪和玉米秸秆为原料,按照有机物料质量(以干物质计),添加磷石膏0%(对照)、磷石膏10%(PG10%)和磷石膏20%(PG20%)3个处理,研究外源添加磷石膏对堆肥碳组分及腐殖质品质的影响。结果表明:至堆肥结束时,CK、PG10%和PG20%处理均可腐熟,均可达到堆肥无害化标准。PG10%处理可延长堆肥高温持续时间(2 d)。与对照相比,PG10%和PG20%处理均显著降低了堆肥总有机碳、水溶性有机碳、腐殖质碳含量、胡敏酸碳含量和富里酸碳含量。PG10%处理的堆肥总有机碳、水溶性有机碳、腐殖质碳含量、胡敏酸碳含量和富里酸碳含量均显著高于PG20%处理,增幅分别为4.50%、51.79%、14.52%、16.99%和8.22%。与对照相比,PG10%处理的堆肥腐殖化指数、腐殖化率、胡敏酸百分含量和胡富比分别增加了3.44%、1.08%、2.36%和8.70%。因此,适量磷石膏添加(10%)可促进堆肥腐殖化进程,提高腐殖质品质。     

消落带（云阳段）沉积物中溶解有机质的分析与污染评估

分别用紫外吸收光谱、荧光光谱和荧光三维光谱对消落带云阳段沉积物中溶解有机质的组成、腐殖化程度等指标进行了分析,并讨论了测定参数与该地区污染程度之间的关系。紫外光谱数据E3/E4研究结果表明,黄石镇、高阳镇、双江镇、渠马镇等4个采样点中,双江镇采样点消落带沉积物腐殖化程度较低,芳香性较小,受人为因素影响相对较小。表征DOM中腐殖质来源的指标荧光指数值为1.62～1.88,表明生物源和陆源皆有。三维光谱结果表明,4个采样点的污染程度较小,应提早采取预防措施。     

阿哈湖沉积物孔隙水中溶解有机质的光谱特性

运用紫外-可见吸收光谱和分子荧光光谱,对阿哈湖10个采样点沉积物孔隙水中溶解有机质(Dis-solved organic matter,DOM)的光谱特征进行了研究.结果表明,各水样的紫外-可见吸收光谱在300 nm与400nm处比值表明孔隙水中DOM腐殖化程度比较低、芳香性较小,分子量分布以小分子量的富里酸为主,大分...     

凹凸棒土添加对结球甘蓝废弃物堆肥腐殖化过程的影响

为明确凹凸棒土的添加对结球甘蓝废弃物堆肥腐殖化的促进效果，以结球甘蓝废弃物和玉米秸秆为原料，分别添加质量分数为0（CK）、2.5%（T1）、5%（T2）、7.5%（T3）的凹凸棒土进行好氧堆肥，探究不同添加量的凹凸棒土对基本理化性质、有机质组分、腐殖化的影响，并结合相关性分析和结构方程模型探讨其影响腐殖化过程的途径。结果显示，凹凸棒土的添加使堆肥高温期延长了1~3 d。与CK相比，T2和T3处理的种子发芽指数分别提高了27.97%和42.06%，有机质降解率分别提高了1.67%和6.92%，腐熟状况更好。此外，与初始状态相比，堆肥结束时CK、T1、T2和T3处理的富里酸（FA）含量分别下降39.88%、42.92%、47.28%和47.68%；胡敏酸（HA）含量分别上升89.08%、129.78%、135.83%和162.50%，使得堆体芳香度增加。相关分析和结构方程表明，凹凸棒土的加入使水溶性有机碳（DOC）与腐殖质组分、前驱体的相关性发生正负转变，显示其通过影响DOC来促进HA的合成，同时还增多了显著影响HA形成的路径，促使氨基酸、还原糖和FA向HA转化，从而提高腐殖化程度。研究表明，凹凸棒土添加量为7.5%时可明显促进结球甘蓝废弃物堆肥腐熟，有效活跃前驱体，并提高腐殖质的芳香性和腐殖化程度。     

贵州威宁草海湿地表层沉积物有机质时空分布及其来源辨析

为探究岩溶湿地生态环境的营养状况及污染物来源,以贵州威宁草海岩溶湿地为例,通过对其不同水文期表层沉积物中总有机碳(TOC)和总氮(TN)的含量分布及其稳定碳同位素(δ¹³C)、稳定氮同位素(δ¹⁵N)和C/N的分析,探讨了沉积物有机质的分布特征及来源。结果表明:草海湿地表层沉积物丰水期TOC、TN含量变化范围分别为3.75%~32.71%和0.39%~2.90%,平均值分别为14.34%和1.52%;枯水期TOC、TN含量变化范围分别为1.26%~34.11%和0.18%~2.49%,平均值分别为12.46%和1.12%;丰水期TOC、TN含量略高于枯水期,这与丰水期大量降雨带来的陆源输入有关,同时在空间分布上二者在两个水文期均表现为西南和湖心区域大于东部和西北区域。草海湿地表层沉积物丰水期δ¹³C、δ¹⁵N分布范围分别在-2.55%~-1.97%和0.03%~0.37%,平均值分别为-2.23%和0.24%;枯水期δ¹³C、δ¹⁵N分布范围分别在-2.75%~-1.96%和0.10%~0.46%,平均值分别为-2.35%和0.30%;其中δ¹³C的空间分布特征表现为东区较西区明显偏负,说明东区污染严重,这是由于东区毗邻县城,污染物来源复杂,沉水植物遭到破坏,使得湖泊自身生产力降低。通过端元混合模型对沉积物来源进行定性和半定量分析,结果表明:草海湿地表层沉积物有机质的主要来源为土壤有机质、浮游藻类及淡水水生植物,同时由于草海岩溶湿地具有较高的初级生产力,沉积物中有机质来自内源的贡献大于来自外源的输入。     

黄淮海地区农田土壤有机质平衡的研究

研究得出,本地区农田土壤有机质年矿化率多在2-5%,各种还田有机物的腐殖化系数约为0.2-0.4。连续4年测定,玉米秸还田形成的新腐殖质的分解速率（r）为0.2458,减半期为2.8年。采用腐殖化系数0.3及新形成腐殖质的分解速率0.2458作为代表值,计算了每年定量加入超过维持原有土壤有机质含量水平所需要的有机质情况下的腐殖质积累速度。据此估测出,本地区土壤有机质含量0.7-0.9%左右的低产田,适当增施化肥使粮食年亩产达到500公斤以上,每年以其秸秆产量的一半（约350公斤）以上还田,5-6年后土壤有机质含量便可增长到1%以上,从而可以基本满足作物稳产高产对土壤有机质状况的要求。     

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.     

土壤溶解性有机质结构和组成对秸秆、牛粪及其堆肥产品输入的响应特征

为揭示农业废弃有机物还田对土壤溶解性有机质（DOM）特性的影响,本研究通过淹水土培试验,结合紫外-荧光光谱技术和平行因子分析法,探究了土壤DOM含量、结构与组分对秸秆、牛粪及其堆肥产品输入的响应特征。结果表明,相比于对照组,添加秸秆、堆肥秸秆、牛粪和堆肥牛粪的处理组均明显提高了培养初期土壤溶解性有机碳（DOC）含量,降低了培养初期土壤DOM类蛋白组分含量（降幅分别为80.23%、83.89%、37.21%和86.68%）,整体上提高了各时期土壤DOM的芳香性和疏水组分含量,堆肥产品还显著提高了土壤DOM腐殖化程度（P<0.05）。随着培养时间延长,各处理组土壤DOC、DOM类蛋白组分及类腐殖质组分含量均不同程度降低,且类蛋白组分降幅远高于类腐殖质组分。与添加秸秆相比,添加堆肥秸秆明显降低了培养初期、中期和末期的土壤DOC含量（降幅分别为60.78%、33.77%和45.53%）和DOM类蛋白组分含量（降幅分别为19.94%、34.75%和57.28%）;而与牛粪处理组相比,堆肥牛粪处理组土壤DOC含量在各时期无明显改变,但芳香性、疏水组分含量和腐殖化水平均不同程度升高。研究表明,秸秆和牛粪还田整体上降低了土壤DOM中类蛋白组分含量,其堆肥产品均提升了土壤DOM的腐殖化水平,但两者的作用效果存在明显差异。     

外源硫酸盐对湖泊水不同形态磷含量的影响

采用室内模拟试验,选取孝感市春晖湖与槐荫湖的表层沉积物和相应上覆水,研究加入外源硫酸盐对上覆水磷含量和形态变化的影响。结果表明,外源硫酸盐可以促进上覆水中总磷(TP)、溶解态无机磷(SIP)、总溶解性磷(TSP)含量和pH增加,随着培养时间的延长上覆水中总磷(TP)、溶解态无机磷(SIP)、总溶解性磷(TSP)的含量均有先升后降的趋势,TP、TSP含量分别在第14、20天达到最大值,然后逐渐下降。两湖泊的上覆水中溶解性磷(TSP)占较大比例,且以溶解态有机磷(SOP)为主要存在形式,颗粒磷(PP)含量较低。pH的增大可以促进沉积物中磷的释放,主要通过增强厌氧菌的活性加速含磷有机物的分解来提高总溶解性磷含量。     

长期定位施肥黑土水溶性有机物组分组成特性研究

利用LiquiTOC仪对黑河、哈尔滨、公主岭三个地区近30年长期定位施肥土壤水溶性有机物及其各组分进行了测定分析.结果表明,土壤DOM分子质量＜1 ku组分比例,OM＞MNPK＞CK＞NPK处理;DOM分子质量＞1 ku组分则表现相反的趋势.此外,与不施肥处理(CK)比较,施用有机肥(OM)土壤DOM中小分子质量的富里...     

落叶堆肥过程中有机物的动态变化

为研究落叶堆肥过程中有机物的动态变化特征,进行了50 d的高温好氧堆肥试验.结果表明:堆肥中有机质、挥发性固体、腐殖质、游离腐植酸以及富里酸(FA)呈下降趋势;腐殖质碳/有机碳[w(GHM)/w(TOC)]先减小后增加,最后稳定在47.3%～47.6%;胡敏酸[w(HA)]呈上升趋势;胡敏酸/富里酸[w(HA)/w(FA)]在堆肥过程中迅速增加,从堆肥初始的0.43增加到堆肥结束时的1.02,表明堆肥有机物向腐殖化和稳定化方向转化;E4/E6先增加后缓慢降低.表明w(GHM)/w(TOC)可作为评价落叶堆肥腐熟和稳定的参考指标,而腐殖质含量、w(HA)/w(FA)以及E4/E6作为评价落叶堆肥腐熟的指标不太合适.     

滇池水体沉积物磷素特征及其对藻类的影响

为揭示在外源磷得到控制的情况下,滇池沉积物磷在适宜条件下释放特征及其对藻类的影响,采用室外模拟方法,研究滇池沉积物与上覆水中的磷素特征,探索沉积物磷释放对藻类的影响。结果表明：上覆水下层水中各形态磷（总磷、可溶性磷、正磷酸盐）含量高于上层水;沉积物中磷素形态以钙结合态磷和有机磷为主,向水体释放贡献最大的是铁铝结合态磷和有机磷;水中正磷酸盐与水中叶绿素a含量呈正相关关系,正磷酸盐含量升高显著加剧水体富营养化;沉积物中可交换态磷含量与水体叶绿素a呈极显著正相关,沉积物磷释放是藻类生长的最主要内源负荷。研究表明,控制水体中的正磷酸盐和沉积物中铁铝结合态磷的浓度以及限制有机磷的转化和矿化是控制藻类的有效措施。     

西藏达则错盐湖沉积背景与有机沉积结构

以西藏拟溞(Daphniopsis tibetana Sars)为优势浮游动物物种的低盐度盐湖是西藏湖泊的一个重要类型,以达则错为代表,分析了其沉积背景及沉积物组成。结果如下:(1)湖泊敞水区无机沉积以内生化学沉积为主,可代表深水盐湖无机沉积物的自然沉积过程。(2)达则错盐湖浮游植物以蓝藻、硅藻、裸藻、绿藻为主,总生物量11.35 mg/L;浮游动物生物量为4.92 mg/L,其中西藏拟溞占 82.30%;浮游植物残体受盐梯度影响在盐梯度层之上聚集,而浮游动物残体及粪粒(Fecal pellets)因外表有碳酸盐附着可穿过盐梯度层沉积湖底,生物残体与浮游动物代谢产物构成了沉积有机物的物质基础。(3)表层沉积物平均含水量为66.70%,粒径0.004-0.02 mm范围内的颗粒物含量最大,占20.42%,其次为<0.004 mm的粘土,占4.53%。(4)表层沉积物总有机碳(TOC)平均含量为27.99 mg/g(干重),其中颗粒有机碳(POC)约为18.11 mg/g,占TOC的64.70%;在POC中,西藏拟溞粪粒贡献最大,约占POC的60.48%,占TOC的39.06%,占沉积物总量的1.12%,其次为西藏拟溞残体,占POC的38.85%。分析结果表明盐湖因其独特的水化学和生物学特征具有较强的沉积能力,以化学沉积为主的无机沉积及以西藏拟溞粪粒和残肢碎屑为主的有机沉积构成了该类型盐湖颗粒物沉降及沉积的主要过程。     

秦淮河底泥投放对盆栽前后土壤养分含量的影响

以秦淮河南京市区段疏浚底泥为研究对象,将底泥按不同的比例进行土地投放,并进行盆栽试验,分析种植前后混合土样中的有机质、氮、磷、钾以及重金属含量的变化情况。盆栽试验结果表明,底泥中大量有机质分解将会增加混合土壤中有机质、氮和磷等养分的含量,施用后可以明显提高土壤有机质和氮含量,有利于培肥改土。综合速效钾与5种重金属元素对于小麦生长的影响,泥土比为1：3时底泥与农田土壤混合能达到最理想状态,按照这个比例将秦淮河底泥添加到农田中,在一定程度上能够促进小麦的生长。     

天津于桥水库流域河流表层沉积物中碳· 氮· 磷分布及污染评价

对流域内33个河流表层沉积物样点的总有机碳(TOC)、总氮(TN)和磷形态含量进行了测定,分析了沉积物中碳、氮、磷含量的分布特征及三者之间的相关性,并对于桥水库流域河流表层沉积物进行污染现状评价。结果表明:于桥水库流域河流表层沉积物TOC平均含量为0.99%,TN平均含量为0.15%,TP平均含量为1 904.93 mg/kg。相关性分析表明,沉积物TOC与TN呈极显著正相关(R2=0.794),TOC与草地面积比例呈极显著正相关,R2为0.685;TN和草地面积比例呈显著正相关(R2=0.392);TP与各种土地利用类型的相关性均不明显,但OP和Fe/Al-P与城镇居民用地面积比例呈极显著正相关,R2分别为0.664和0.698,与林地面积比例呈显著负相关,R2分别为-0.472和-0.403。有机指数和有机氮评价结果显示,有48.5%的采样点有机指数处于Ⅰ类水平,有39.4%和48.5%样点有机氮处于Ⅲ和Ⅳ类污染水平,表明于桥水库流域河流表层沉积物有机指数整体处于尚清洁及以上水平,受到有机污染程度较小,而流域内的有机氮污染相对较为严重。