绿潮藻类分解过程中水体磷-铁-硫含量的动态变化

以荣成天鹅湖暴发的硬毛藻和湖中心的沉积物为试材,通过室内模拟分析了不同密度藻类分解条件下水体可溶性磷(SRP)、Fe~(2+)、S~(2-)质量浓度以及主要理化参数的动态变化,以探讨硬毛藻分解对沉积物中铁磷释放的影响以及铁磷间的耦合关系,为藻华后水体富营养化以及内源污染的治理提供理论依据。在整个试验周期,不同藻密度条件下水体SRP、Fe~(2+)和S~(2-)的质量浓度变幅分别为0.004-0.89、0.04-0.50和0.02-17.36 mg·L~(-1);试验前期质量浓度较高,之后随时间呈下降趋势,后期各处理间差异减小。多重比较表明,残藻密度对上覆水中SRP、Fe~(2+)和S~(2-)的质量浓度均具有极显著影响(P0.01);各处理质量浓度表现为:沉积物+50 g藻+水沉积物+30 g藻+水30 g藻+水沉积物+10 g藻+水沉积物+水。试验前期(1-7 d),各处理差异较大,其中沉积物+50 g藻+水与沉积物+30 g藻+水、沉积物+10 g藻+水处理间的SRP、Fe~(2+)、S~(2-)质量浓度差异均达极显著水平(P0.01);沉积物+10 g藻+水与沉积物+水处理间Fe~(2+)质量浓度差异达显著水平(P0.05)。藻分解过程中,上覆水磷铁之间、磷硫质量浓度间均呈显著正相关关系,r值分别为0.671(P=0.000)和0.498(P=0.013)。残藻密度越高,水体理化性质的变幅则越大。硬毛藻体内的磷和铁可在分解初期大量向水体释放,且高密度残藻的堆积分解可明显降低水土界面的氧化还原电位而促进沉积物中磷铁的释放,使得水体磷和铁质量浓度急剧增加。     

微生物和硬毛藻对天鹅湖不同湖区沉积物氮磷释放的影响

荣成天鹅湖为一天然瀉湖,近年来绿潮硬毛藻大量爆发,内源污染日益严重。以大型硬毛藻和不同湖区沉积物为试材,设置沉积物+水、沉积物+水(灭菌)、沉积物+水+藻、沉积物+水+藻(灭菌)4个处理,研究了不同微生物活性及藻类条件下上覆水体氮磷质量浓度的变化,同步监测水土界面DO和pH等理化参数,以探讨藻分解和微生物对天鹅湖不同湖区沉积物氮磷释放的影响,为藻华消亡过程中内源污染的治理提供理论依据。结果表明,微生物存在和硬毛藻分解可使水体氮质量浓度明显增加(P<0.05)。试验过程中,水体总氮在有藻和无藻条件下的质量浓度变幅分别为1.56-14.11 mg·L^?1和0.11-8.96 mg·L^?1,后期灭菌处理明显低于未灭菌处理。藻分解对水体磷质量浓度具有极显著影响(P<0.01),有藻条件下灭菌处理总磷质量浓度为0.31-1.27 mg·L^?1,未灭菌处理为0.27-1.41 mg·L^?1;而无藻条件下灭菌和未灭菌处理变幅分别为0.019-0.047 mg·L^?1和0.025-0.078 mg·L^?1。在天鹅湖,不同湖区沉积物氮磷的释放能力存在差异,水体氮质量浓度在有藻和无藻条件下均表现为西北部>湖中心>湖南部,磷质量浓度有藻条件下与氮一致,而无藻条件下则表现为湖中心>西北部>湖南部。湖中心沉积物处理水体营养盐浓度受微生物活性影响较大。3种因素对水体氮磷质量浓度的影响效应表现为:藻类>微生物>沉积物。可见,在藻类大量暴发且微生物活性较高的湖中心及西北部,沉积物氮磷的释放潜力较大,尤其在藻类堆积腐烂时期,应引起足够重视。