三角帆蚌对白洋淀底泥氮磷释放及微生物的影响探究

为了解三角帆蚌对白洋淀底泥的影响,以白洋淀淀区水和底泥为试验材料,通过室内模拟试验并结合16S rRNA高通量测序技术,考察了三角帆蚌的活动对底泥氮、磷释放以及微生物丰度和多样性的影响.结果表明:①三角帆蚌的生物扰动作用显著提高了底泥氮、磷的释放,上覆水中TN、NH₃-N和TP浓度分别提高了0.18、1.1和1.2倍,颗粒态NH₃-N和可溶性磷浓度的增加是上覆水中NH₃-N、TP浓度增加的主要来源.②三角帆蚌的生物扰动作用轻微提高了上覆水中COD_Cr的浓度（P < 0.05）,并降低了底泥中全氮、全磷的含量,将底泥中全氮、全磷的削减率分别提高了26.0%和10.9%,底泥氮、磷释放规律的不同是导致全氮削减率高于全磷的主要原因.③三角帆蚌的活动可显著降低水中蓝细菌的数量,为其他微生物提供了更多生态位,从而提高了脱氮除磷功能菌丰度和微生物多样性,但是三角帆蚌对底泥中微生物丰度和多样性影响较小.研究显示,三角帆蚌能极大地促进白洋淀底泥氮、磷释放,同时降低内源污染风险,并提高上覆水脱氮除磷功能菌丰度和微生物多样性,可依据实际情况用于白洋淀湿地修复中.      

贵州高原三板溪水库浮游植物功能群时空分布特征

为探究贵州高原三板溪水库的浮游植物功能群时空分布特征,于2012—2013年枯水期(11月)、平水期(4月)、丰水期(7月)对三板溪水库浮游植物与水样进行分层采样分析.研究结果表明,水库浮游植物可分为21个功能群,其优势功能群具有明显的水期分布特征:枯水期P+X1+D+J→平水期P+B+C+G→丰水期M+H1+S1+J,垂直分布中平水期和丰水期优势功能群在10 m左右发生变化,枯水期在70 m处变化;各时期水体热分层及营养物质分布差异是产生该特征的主要原因;浮游植物功能群时空分布特征受环境变化影响,水温、p H和N/P变化是浮游植物功能群结构变化的最主要因素;浮游植物功能群生长策略变化规律为:枯水期CR/C/S策略藻种→平水期R/CR/CS策略藻种→丰水期S/CS/CR/R策略藻种;通过浮游植物功能群与生境之间的相互关系可以得出:三板溪水库水体处于富营养状态.     

东湖生态学研究慨况

以长江中下游流域具代表性的武汉东湖为基地对其生态学进行了长期的观测和系统研究．详细地阐述了氮、磷在水体中分布、转移及积累,浮游植物的演替,浮游植物初级生产力及其对鱼产潜力的估算,浮游动物现存量和生产量,有机碎屑在生态系统中的功能和鱼类放养对生态系统的下行效应等     

东湖生态学研究概况

以长江中下游流域具代表性的武汉东湖为基地对其生态学进行了长期的观测和系统研究。详细地阐述了氮，磷在水体中分布，转移和积累，浮游植物的演替，浮游植物初级生产力及其对鱼产潜力的估算，浮游动物现存量和生产量，有机碎屑在生态系统中的功能和鱼类放养对生态系统的下行效应等。     

四明湖水库浮游植物功能类群的季节演替及其影响因子

浮游植物群落变化既受到环境因子单独作用的影响,也受到各因子之间交互作用的影响.为探究浮游植物群落结构的季节演替规律,对四明湖水库浮游植物群落及水体11项非生物因子和4项生物因子进行周年采样调查,分析了水库内浮游植物功能类群组成、季节演替规律及其与生物因子和非生物因子的关系.结果显示,调查期间四明湖水库的浮游植物种类可归入22个功能类群,其优势功能类群主要隶属于绿藻门和硅藻门.非度量多维尺度分析(NMDS)显示,浮游植物群落结构呈现出明显的季节性演替;通过SIMPER分析,筛选出10个与季节变化显著相关的功能类群,其主要变化过程表现为:夏季D+Lo→秋冬季D+P+Lo→春季X2+P+MP.方差分解分析(VPA)显示,浮游植物功能类群的季节变化是由水温-浮游动物交互作用与水温单独作用共同影响的结果;典范对应分析(CCA)发现,水温(WT)、透明度(SD)和硝态氮(NO-3-N)以及浮游动物生物量是影响该水库浮游植物群落结构动态变化的主要因子.     

北京密云水库富营养化预测模型的研究

本文实质上是分层水库的水动力生态水质模拟模型。模型预测了水库水位、水温、悬浮物,可溶解磷、颗粒磷、总磷、消光系数、浮游植物和透明度等参数的月平均值或部分月平均值。预测值与实测值拟合良好。      

草型湖泊(乌梁素海)氮循环转化规律的研究

本文针对乌梁素海的生态现状 ,建立了氮循环转化概念图 ,分析了有机碎屑氮、氨态氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮间的转化关系 ,描述了芦苇、水草、浮游植物、浮游动物、鱼、底栖动物组成的食物链中氮的循环规律。     

鱼贝植物组合对上海白莲泾生态修复效应研究

将鱼、贝、植物组合成3种浮岛生态系统,对上海市黄浦江支流白莲泾污染治理和生态修复,效果明显。结果表明:银纹金线蒲+鲢鳙鱼+三角帆蚌组合对总氮去除率60.7%,总磷去除率43.7%,高锰酸盐去除率35.0%,叶绿素-a降低38.2%;血草+鲢鳙鱼+三角帆蚌组合对总氮去除率55.2%,总磷去除率37.2%,高锰酸盐指数去除率42.5%,叶绿素-a降低44.3%;菖蒲+鲢鳙鱼+三角帆蚌组合对总氮去除率55.1%,总磷去除率29.7%,高锰酸盐指数去除率28.3%,叶绿素-a降低26.0%。总体上,3种浮岛生态系统能将水体总磷从Ⅲ类达到至Ⅱ类;总氮从劣Ⅴ类达到至Ⅳ类;高锰酸盐指数从Ⅳ类达到至Ⅲ类。鱼、贝、植物组合的浮岛生态系统生态效应优于单一生物因子的生态效应,该系统内生物多样性较丰富,生长良好,生态景观性明显。     

海洋浮游植物对磷限制的响应机制

海洋浮游植物是全球初级生产力的重要贡献者,它们的生物量主要受到氮、磷、铁等营养元素的限制。磷元素作为浮游植物所必需的元素,在寡营养海域的真光层海水中十分缺乏,是浮游植物生长的限制因子。磷元素的缺乏不仅直接影响浮游植物的生长繁殖及物种演替,还对海洋碳、氮生物地球化学循环产生深远影响。全球变暖加剧海水层化,进而减少垂直混合带来的营养盐补充。面对不断变化的海洋环境,浮游植物通过减缓细胞生长、加强磷吸收和储存、分解有机磷、磷脂替代、降低细胞对磷酸盐的依赖等方式,应对海洋环境中的磷限制。本文总结了近年来海洋浮游植物应对磷限制响应机制的最新研究进展,主要从生理响应和生态效应方面综述了海洋磷限制对浮游植物的影响以及浮游植物响应海洋磷限制的策略,希望对海洋浮游植物和海洋环境科学相关研究具有借鉴意义。     

草型湖泊（乌梁素海）氮循环转化规律的研究

本文针对乌梁素海的生态现状，建立了氮循环转化概念图，分析了有机碎屑氮、氨态氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮间的转化关系，描述了芦苇、水草、浮游植物、浮游动物、鱼、底栖动物组成的食物链中氮的循环规律。     

人工浮岛在上海白莲泾河道水质治理中的作用

2007年9月~2008年3月,为改善上海白莲泾世博园区段的水质,在该河段构筑了一段由鱼类、贝类和植物组合的人工浮岛,并对浮岛内外水质进行了跟踪监测。结果显示,人工浮岛显著提高了水体溶解氧(DO),降低了悬浮物(SS)含量,提高了水体透明度,同时显著降低了总氮(TN)、氨氮(NH3-N)、总磷(TP)、活性磷(PO4--P)。人工浮岛构筑初期(2007年9~10月),整个生态系统尚处于适应阶段,浮岛内外水质并无明显差别,DO总体均低于5mg/L、SS均大于40mg/L、TN含量均高于2.0mg/L、NH3-N含量均高于1.0mg/L、TP含量均高于0.15mg/L、PO4--P含量均高于0.05mg/L,此时浮岛对河道水质的改善效果不佳;2007年11月至08年2月,由菖蒲、鲢鳙鱼、三角帆蚌组合的浮岛生态系统结构稳定,各类生物生长状况良好,对水质有明显的改善效果,浮岛内水体DO含量提高至8.0mg/L以上、SS含量降低至10mg/L以下、TN含量较浮岛外均降低了2.0mg/L、NH3-N含量较浮岛外降低了3.0mg/L、TP含量总体均降低至0.06mg/L、PO4--P含量降低至0.03mg/L;构筑后期(2008年3月),浮岛缺乏必要的人工维护和管理,冬季植物死亡、腐烂,再次释放出N、P等营养物质进入水体,使得人工浮岛处理效果明显降低,造成二次污染,浮岛内水体中各指标含量迅速上升至处理前水平。     

纳米伊/蒙黏土对水体中重金属的吸附去除效果

为明确纳米伊/蒙黏土(下称伊/蒙黏土)作为修复材料在去除水体重金属方面的应用潜力,研究了伊/蒙黏土对水体中Ni2+、Cu2+和Cd2+的去除效果与吸附规律,并通过小麦水培试验分析伊/蒙黏土降低水体重金属在小麦地上部分的累积和缓解重金属对小麦的毒害效应等效果. 结果表明:伊/蒙黏土可以吸附去除水体中的Ni2+、Cu2+和Cd2+,当水体中ρ(Ni2+)、ρ(Cu2+)和ρ(Cd2+)分别为5、10、2 mg/L时,添加2%(以w计)的伊/蒙黏土对3种重金属的去除率均达到95%以上. 伊/蒙黏土对重金属的吸附等温线符合Langmuir方程,对Ni2+、Cu2+和Cd2+的理论最大吸附量分别为2.13、8.52和1.56 mg/g. 在培养液中添加2%伊/蒙黏土可降低小麦对Ni2+、Cu2+和Cd2+的累积富集,缓解重金属对小麦生长的毒害效应. 研究显示,纳米伊/蒙黏土可有效去除水体中的Ni2+、Cu2+和Cd2+,并缓解其对小麦的毒性,因此其在修复水体重金属污染、恢复水环境生态功能方面具有潜在的应用前景.      

冬季大黑汀水库沉积物-水界面氮磷赋存特征及交换通量

本文研究了大黑汀水库表层沉积物碳氮磷污染负荷及分布特征,利用Peeper （pore water equilibriums）技术获取沉积物-水界面氮磷剖面特征,分析大黑汀水库间隙水氮磷分布的空间差异;采集沉积物无扰动柱样用静态培养法对其水土界面氮磷交换速率进行估算.结果表明：沉积物中TN、TP和TOC的含量分别在729~5894mg/kg、1312~2439mg/kg和0.5%~5.6%之间,沉积物中氨氮（NH₄⁺-N）、硝酸盐氮（NO₃^--N）、亚硝酸盐氮（NO₂^--N）和活性磷（PO₄^3--P）含量分别在0.6~202.9、34.4~168.3、0.1~0.3和16.1~75.2mg/kg之间,主要表现为下游含量高于上游,空间分布特征明显;沉积物C/N表明该水库有机质主要来源于水体内部,与人类网箱养殖活动有关.间隙水中NH₄⁺-N和PO₄^3--P浓度远高于上覆水,表明大黑汀水库间隙水具有向上覆水体扩散营养盐的潜力.在垂直方向上间隙水中NH₄⁺-N浓度随深度的增加而变大,PO₄^3--P浓度具有在0~4cm快速增加,之后表现出逐渐降低的趋势.静态释放结果表明,沉积物-水界面NH₄⁺-N和PO₄^3--P的交换通量分别为3.5~110.5mg/（m²·d）和0.1~1.6mg/（m²·d）,NO₃^--N和NO₂^--N交换通量在-112.5~157.2mg/（m²·d）和0.04~0.94mg/（m²·d）之间.NH₄⁺-N、NO₃^--N和PO₄^3--P在下游表现出较高的释放速率.较高的沉积物内源负荷使得大黑汀水库沉积物具有较大的向上覆水释放营养盐的潜力,改善水库沉积物污染状况是治理大黑汀水库水体环境的必要之举.     

再生回用水灌溉对作物品质及土壤质量的影响

考查了不同水质（三级处理水、二级处理水、污水、清水作对照）灌溉对农作物（黄瓜、白菜和玉米）品质和土壤质量的影响,同时测定了灌溉后农作物的可食用部分中的氯离子、磷酸盐、硝酸盐、亚硝酸盐以及残留的重金属含量.结果表明,三级水和二级水浇灌对作物品质无显著影响,污水浇灌可使部分营养成分含量升高,如以蛋白质为例,4种水浇灌时3种作物中蛋白质含量范围分别为：黄瓜0.736?2～0.812?5 mg/kg;白菜0.134?8～0.164?5 mg/kg;玉米10.28～10.84 mg/kg.污水浇灌会产生较高的硝酸盐积累,其中污水浇灌的白菜中硝酸盐含量高达554.4　mg/kg,已达到污染水平.三级水和二级水灌溉对作物中重金属含量影响不大,而污水浇灌会使作物中重金属发生明显的积累,因此污水不适于作灌溉水源.短期灌溉内土壤的钠吸附比(SAR)在3.5～4.5之间,表明土壤未发生明显碱化,重金属也未发生显著积累.     

造纸废液作过磷酸钙减水剂的应用研究

将造纸废液中的有害成分(MNA)作为生产过磷酸钙的减水剂,从根本上解决了我国湿法生产过磷酸钙成品肥水分超标的难题。实验和工业生产试验采用国产难磨浏阳磷矿,在一定的过磷酸钙生产工艺条件下,添加0.38%干矿粉重量的减水剂,可使球磨添加水量从218kg降至100kg,矿浆含水量从40%降至25%,成品肥含水量从23.88%降至13.42%,有效磷从9.76%升至12.24%。实验和工业试验结果表明,造纸废液用作过磷酸钙减水剂,即可确保产品水分达标,提高肥料质量,又减少了废液排放,治理了环境污染。     

“三江”河源地区主要河流的水资源特征

该文在长江、黄河、澜沧江河源地区水资源特征分析研究的基础上,重点对河源地区主要河流的水化学特征进行了较为全面的研究。分析了各干、支流河水的主要离子成分、水化学类型、河水的矿化度、总硬度、总碱度以及河水的主要微量元素组成。并根据中国生活饮用水水质标准和工农业生产用水标准的要求,对“三江”河源地区主要河流的水质状况进行了评价。     

基于水劣化足迹的城市发展的水环境效应评价——以北京市为例

水劣化足迹是反映污染物排放对水质影响程度的一种评价方法和指标.为了评估和揭示北京市城市发展的水环境效应,本文基于水劣化足迹评价的方法框架,发展和完善相关模型和参数,选取关键污染因子,对北京市2004—2013年水体酸化足迹、水体富营养化足迹和水体生态毒性足迹进行了评价,进而对水劣化足迹与部分城市发展指标的相关关系进行了分析.结果显示:12004—2013年北京市水酸化足迹逐年减小,由2004年的19.1×107kg SO_2eq减少到2013年的8.7×107kg SO_2eq,污染排放对水体酸化的影响有所减弱;2水体富营养化足迹在2004—2009年和2010—2013年两个时间段内总体均呈现减少趋势,但后一时间段内水体富营养化绝对值总体高于前一时间段.2004—2009年,水体富营养化足迹减少了约1.5×10~7kg NO_3eq,而从2010—2013年减少了约0.8×107kg NO_3~-eq;2011年至2013年期间,基于新增污染物(氨氮、总氮和总磷)计算的水体富营养化足迹减少了2.4×10~7kg NO_3eq.从其组成来看,水体富营养化的关键因素为总磷;3选取铅(Pb)、汞(Hg)、铬(Cr)、镉(Cd)、砷(As)5种重金属污染物,对北京市2011—2013年的水体生态毒性足迹进行评价发现,水体生态毒性足迹从4234.7×106m3H_2O eq增加到4653.1×106m3H2O eq.从其组成来看,重金属水体生态毒性足迹的关键污染因子为镉(Cd);4水劣化足迹与城市发展特征指标的关系分析显示,人口数量增速减缓、产业结构调整(第二产业向第三产业转化)以及农业化肥用量的减少,对于水劣化足迹的改善有积极作用.     

从水质水量相结合的角度再论黄河的水资源

建立了流域水资源数量与质量联合评价的方法,发展了可利用水资源量的概念和计算方法,以及水资源功能容量和水资源功能亏缺的概念和计算方法,提出了水环境功能容量和功能亏缺的概念和计算方法.根据黄河流域1997—1999年间主要水文站点逐月的水质监测数据、水文数据及各取水口逐月的取水量数据,对黄河流域的水资源进行了水质水量综合评价.结果表明,在1997、1998和1999年,黄河可利用的水资源总量分别为2 5 5 3 9×10 8m3、3 43 41×10 8m3和3 5 5 44×10 8m3,分别占总天然径流量的80 2 % ,78 2 %和82 0 % .黄河水资源功能容量和亏缺在这3年间的平均值分别为42 3 5 0×10 8m3,78 97×10 8m3.对主要污染指标CODMn来说,黄河的水环境功能容量和功能亏缺在这3年间的平均值分别为2 95 71 5 4kg和199 70kg ;对主要污染指标NH+ 4 N来说,平均值分别为3 774 2 6kg和113 0 8kg .因此,与CODMn相比,NH+ 4 N对黄河可利用水资源总量的影响更大.水资源功能容量和水环境功能容量均分别显著大于水资源功能亏缺和水环境功能亏缺,说明在绝大部分情况下,黄河实际的水质要优于达到水资源功能所要求的水质