微生物作用对太湖沉积物磷释放影响的模拟实验研究

以太湖沉积物为研究对象,通过沉积物-湖水体系的好氧厌氧连续模拟实验,研究添加和不添加抑菌剂条件下该体系对磷的释放和积聚的影响,以及微生物作用下内源磷的释放过程.结果表明:好氧环境下,微生物作用有助于磷的积聚;而在厌氧环境下,微生物作用强化了磷的释放.沉积物磷形态的分析结果表明微生物作用下,铁结合态的磷更容易释放出来.     

流速对雨水管道中沉积物-水界面磷的释放及其释放速率的影响

通过实验室模拟研究了进水流速对雨水管道中沉积物-水界面间磷释放规律的影响,得出不同流速条件下沉积物-水界面磷交换的平衡时间,拟合出上覆水磷的平均浓度和沉积物中磷最大累积释放量与流速的关系曲线,并采用连续函数计算方法通过现场采样和实验分析进行不同流速下雨水管道沉积物-水界面磷交换速率的研究,最后根据实验得出的交换速率值,以一条雨水管线为例估算了不同进水流速下沉积物中磷释放总量.结果表明,流速的增大会促进沉积物中磷的释放,且上覆水总磷平均浓度及磷释放最大量随流速的增大而呈指数式增长,对应的指数方程分别为y=1.2194e0.5983x和y=0.436e0.7928x.在实验工况下,流速为0.3、0.5、0.7、0.9和1.1 m.s-1对应的磷平均释放速率分别为0.62、1.04、2.51、2.85和4.09 mg.m-.2min-1;对应的磷释放总量的估算值分别为3410.00、5720.00、27610.00、31350.00和61861.25 mg.     

太湖湖滨湿地沉积物氮磷与2种挺水植物氮磷的关系

在无锡太湖湖滨带布设3条样带、36个样点进行了调查,分析了表层沉积物（0~15 cm）和芦苇（Phragmites australis（Cav.）Trin.）、茭白（Zizania latifolia（Griseb.）Turcz.）2种挺水植物w（N）、w（P）的变化,揭示了沉积物N、P的空间分布以及与2种挺水植物N、P的关系。结果表明：（1）表层沉积物w（N）自上而下分别为7.89~4.24 mg.g-1（0~5 cm）、7.56~3.81 mg.g-1（0~10 cm）、7.61~3.77 mg.g-1（0~15 cm）,w（P）分别为1.293~0.532 mg.g-1（0~5 cm）、1.112~0.497 mg.g-1（0~10 cm）、0.952~0.471 mg.g-1（0~15 cm）。（2）生态修复区表层沉积物N、P的水平变化规律一致,按陆向辐射区-水位变幅区-水向辐射区依次递减,而从垂直变化来看,w（N）、w（P）均以表层最高,并依次向下层递减;硬质护坡区P的变化与之一致,但N的水平分布却按陆向辐射区-水位变幅区-水向辐射区依次递增,垂直分布呈现表层最低,并依次向下层递增变化。（3）2种挺水植物w（N）、w（P）不同,芦苇对N、P的吸收明显高于茭白（芦苇地上部分w（N）31.75~42.61 mg.g-1,地下部分w（N）13.57~18.21 mg.g-1;茭白地上w（N）14.78~23.57 mg.g-1,地下部分w（N）13.57~18.21 mg.g-1,而芦苇地上部分w（P）3.62~5.08 mg.g-1,茭白地上部分w（P）1.42~1.93 mg.g-1,地下部分w（P）0.35~0.57 mg.g-1）。2种挺水植物地上部分N、P吸收量远远大于地下部分吸收量。（4）相关分析表明,2种植物地下部分w（TP）与沉积物w（TP）呈正相关,而芦苇地下部分w（TP）与沉积物w（TP）相关性显著（P〈0.05）,说明芦苇根系对沉积物中的P具有强烈吸附作用。（5）2种植物对太湖中沉积物N、P分配有显著影响,生态恢复区沉积物中w（N）显著高于硬质护坡,而w（P）较硬质护坡显著降低,适度恢复水生植被可有效缓解湖泊水体的富营养化。     

黄河上中游水体沉积物对磷酸盐的吸附/释放行为

研究了黄河上中游8个沉积物磷酸盐的吸附/释放动力学,比较了不同沉积物吸附磷的差别,分析了沉积物磷形态对磷吸附特征的影响.结果表明,沉积物对磷酸盐的吸附与释放均主要在前8 h内完成,在前0.5 h内对磷的吸附和释放速率均最快,在24 h内吸附基本达到平衡;沉积物对磷的等温吸附曲线既符合线性方程和Freundlich模型,同时也较好地符合Langmuir模型.据Langmuir模型计算得出沉积物对磷的最大吸附容量为0.095～0.272 mg·g-1,且最大吸附容量与沉积物总磷、可交换态磷和有机质含量呈显著正相关;沉积物在相应的上覆水中对磷酸盐的吸附过程存在一个吸附/解吸平衡点,对应的吸附/解吸平衡质量浓度为0.009～0.031 mg·L-1,均大于相应上覆水体中磷浓度,说明沉积物有向上覆水释磷的趋势.     

渤海莱州湾沉积物-海水界面磷酸盐的交换通量

于 1 997年 5月和 1 997年 7月利用现场培养的方法对莱州湾沉积物 海水界面的交换行为进行了研究 .渤海莱州湾磷酸盐的交换通量为 6 7— 6 8μmol·m- 2 ·d- 1 .培养结果表明 ,富氧或贫氧环境对磷的交换通量没有显著影响 ;生物活动对磷的交换通量影响显著 ;与世界其它海区相比较 ,渤海莱州湾磷酸盐的交换通量处于中等水平     

环境条件变化对太湖沉积物磷释放的影响

本文系统研究了环境条件变化对太湖沉积物磷释放的影响，结果表明：温度、ＰＨ、氧化还原条件对沉积物磷释放有很大影响，获得了在不同环境条件下磷释放的方程，结果还表明，厌氧下（ＤＯ〈１．０ｍｇ．ｌ＾－１）沉积物磷的最大释放量明显高于好氧条件（ＤＯ〉８．０ｍｇ．ｌ＾－１），其释放速率分别为３．１４μｇ．ｇ＾－１．ｄ＾－１和２．７５μｇ＾－１．ｄ＾－１，相应的动力学方程可表示为ＣＰ＝Ａｅ＾ｂ／ｔ，观察到藻与沉     

太湖春季水-气界面碳通量日变化观测研究

利用静态箱观测法对春季太湖不同生态类型(藻型、草型)的湖区春季水-气界面碳通量进行了昼夜连续观测,结果表明,水-气界面碳通量存在显著日变化规律,其极值均出现在凌晨5:00和下午2:00左右,但不同湖区碳通量的日变化存在明显差异。在富营养化较严重的梅梁湾湖区,昼间主要为大气CO2的汇,其平均碳通量为-7.74 mg/(m2h),夜间主要为大气CO2的源,其碳通量为5.32 mg/(m2h);湖心区域,夜间为大气CO2的源,日间在源和汇间波动。而在水质较好的东太湖区域,昼夜均为大气CO2的源,其平均碳通量为11.63 mg/(m2h)。     

不同pH条件下太湖入湖河道沉积物磷的释放

对不同pH条件下太湖西部主要入湖河道沉积物中溶解性活性磷(SRP)和总溶解性磷(TDP)的采样分析结果表明,中部人湖河道SRP与TDP的释放表现出明显的不一致性,北部和南部入湖河道SRP和TDP的释放基本一致,只是在强碱性条件下,某些河流2种磷的释放变化不一致.营养程度高的河道,沉积物磷在碱性条件下容易释放;营养程度低的河道,沉积物磷在酸性条件下容易释放.因此,应当考虑碱化(或酸化)引起的磷释放风险.Fe-P和Ca-P含量及2者比值与河道的营养状况有关,也与沉积物磷的释放量有关,表明沉积物磷的形态组成对磷的释放影响明显.湖泊因自身的水动力条件差和对营养元素的富集,营养程度高于河道,湖泊沉积物磷的释放量也较大.     

普萘洛尔在太湖沉积物上的吸附特征

主要研究了pH、离子强度、腐殖酸和沉积物有机质对普萘洛尔在太湖沉积物上吸附行为的影响.结果表明,沉积物对普萘洛尔具有一定的吸附能力.在强酸环境下,由于H+与带正电荷的普萘洛尔之间的竞争作用使得普萘洛尔的吸附量较小,随着pH的增大,吸附量逐渐增大至基本稳定,但当pH＞9时,吸附量明显下降.K+、Na+和Ca2+的存在会减...     

土壤污染物的释放速率及阻隔措施的研究

本文测定了硝基苯,苯胺,萘和苯酚从土壤向大气释放的速度,这些污染物一开始都有较高的释放速率,几天后污染物的释放速率下降。清洁的粘土和水泥板覆盖在污染的土地上能有效地防止污染物向大气释放,可用于土壤的修复。     

太湖地区“禁磷”措施的效果及在富营养化控制中的作用

通过太湖地区采取“禁磷”措施前后城市生活污水、主要入湖河水和湖体水域中磷浓度与富营养化指数变化的分析 ,证实“禁磷”措施对降低居民生活污水中磷浓度的作用较为明显 ,降幅为 2 4 %左右 ,但对入湖河道和湖体水域中磷浓度与水体富营养化的影响则不明显。表明太湖富营养化的改善 ,除了实施“禁磷”措施外 ,尚需结合流域内其它污染治理措施 ,进行综合治理 ,才能取得较好的效果。     

镧改性沸石改良太湖底泥的磷吸附特征

采用镧改性沸石对太湖底泥进行改良,通过吸附试验分析镧改性沸石改良太湖底泥的磷酸盐吸附特征.结果表明,Langmuir和Freundlich等温吸附模型可以较好地描述太湖底泥对水体中较高浓度磷酸盐(1～15 mg·L-1)的吸附平衡,根据Langmuir吸附方程,未改良太湖底泥对水体中磷的最大吸附容量为791 mg·kg-1,镧改性沸石添加量为10、25和50 g·kg-1的改良太湖底泥对水体中磷的最大吸附容量分别为937、1 037和1 505mg.kg-1.准二级动力学模型可以较好地描述太湖底泥对磷酸盐的吸附动力学过程.太湖底泥对磷酸盐的去除能力随pH值增加而降低,其对磷酸盐的吸附属于自发和吸热过程.改良太湖底泥对磷酸盐的吸附能力明显高于未改良太湖底泥,并且其吸附能力随镧改性沸石添加量的增加而增加.镧改性沸石添加量为10～50 g · kg-1的改良太湖底泥的磷吸附-解吸平衡浓度为0.129～0.241 mg·L-1,明显低于未改良太湖底泥(0.386 mg·L-1).被改良底泥中镧改性沸石所吸附的磷以NaOH-P和HCl-P等较稳定的形态存在,厌氧状态下不易释放.     

太湖鼋头渚地区鹭类觅食生境研究

连续 2a实地调查了太湖鼋头渚地区鹭鸟的觅食生境 ,并搜集其雏鸟的反吐物 ,初步掌握了该地区不同鹭鸟对觅食生境的选择与食物组成情况。结果表明 ,无锡鼋头渚地区白鹭与夜鹭主要在鱼塘、湖泊觅食 ,白鹭在湖滨觅食 ,而夜鹭还会到湖中央水面觅食 ;池鹭觅食区域较广 ,主要在鱼塘。鹭群主要的食物类型是鱼类 ,白鹭食物几乎全为鱼类 ,夜鹭 95 %的食物为鱼类 ,兼有少量的蛙类、甲壳类和小型哺乳类动物。     

太湖水华蓝藻中元素的组成及其环境意义

利用电感耦合等离子质谱仪对2008年7、9和10月采自太湖南泉水域的水华蓝藻样本中19种元素(Na、Mg、K、Ca、Zn、Mn、Fe、Al、Cu、Cr、Co、Ni、As、Se、Mo、Ag、Tl、Cd和Pb)的质量含量(w)及组成变化进行研究。结果表明,在藻华中w较高(1 000μg.g-1,以干质量计)的常量元素或有益元素为Ca、K、Na、Mg、Al、Fe。其中,w(Ca)和w(K)较高(4 000μg.g-1),w(Ca)随月份变化不大,而w(K)、w(Mg)、w(Na)则逐月升高。w(Al)、w(Fe)变化较大,7月最高(1 000μg.g-1),之后迅速降低(400μg.g-1);藻华中w在10~100μg.g-1之间变化的元素为Mn、Zn、Ni、Cu,其中,7月这4种元素w均最高,9~10月则降低。藻华中还检出痕量元素Co、Mo和Se,Tl未检出。藻华中积累的有毒元素中w(As)较高(5~15μg.g-1),而w(Cr)、w(Cd)、w(Pb)、w(Ag)均较低(5μg.g-1)。有毒元素w最高值均出现在7月。基于上述结果,推算出2007—2009年采取物理方法除藻从太湖中移除的元素量约为:K595.89 t、Ca 544.03 t、Mg 181.18 t、Al 83.06 t、Na 63.97 t、Fe 55.45 t、Mn 2.99t、Zn 2.26 t、Ni 1.67 t、Cu 1.11 t、As 0.76 t、Cr 94.5 kg、Cd 82.70 kg、Se 45.01 kg、Pb 37.64 kg、Co 32.27 kg、Mo5.41 kg和Ag 2.46 kg。该研究不仅可为进一步寻找关键元素在蓝藻水华爆发过程中的限制作用及其机制提供基础数据,同时也可为评价利用物理除藻方法去除太湖中有毒元素和降低有可能促进藻华发展的营养元素的负荷量的有效性,从而保护和修复渔业环境提供理论依据。     

太湖流域近地表大气二氧化碳本底体积分数观测研究

基于2003年1月至2005年6月用气相色谱法对太湖流域近地表大气中二氧化碳本底体积分数的监测资料,对太湖流域近地表大气二氧化碳体积分数的变化特征进行了分析研究。结果表明:在观测时段内,太湖流域近地表大气二氧化碳体积分数平均值为(413.7±19.2)×10-6,且呈上升的趋势,主要受人类活动、工农业生产和交通运输业发展的影响;二氧化碳体积分数季节变化明显,冬春季高,夏秋季低,冬季出现峰值,平均体积分数为(417.8±3.7)×10-6,夏季出现谷值,平均体积分数为(400.8±14.7)×10-6,一年中最高值(424.0±1.1)×10-6出现在12月份,最低值(387.7±1.4)×10-6出现在8月份,主要受源汇强度变化影响;二氧化碳体积分数日变化基本呈双峰态,这是源汇强度变化和边界层稳定程度相互作用的结果。     

应用物种敏感性分布法对太湖沉积物中多环芳烃的生态风险分析

多环芳烃(PAHs)具有高的疏水性,在水体中优先分布于沉积物.采用物种敏感性分布法(SSDs法),依据水生生物慢性毒性数据计算5%物种危害浓度(HC5);并结合欧盟委员会风险评价技术导则(TGD)进而得到沉积物预测无效应浓度(PNEC-sed),以报道的太湖的沉积物中浓度数据作为预测环境浓度(PECsed);用商值法P...     

太湖五里湖背角无齿蚌体内滴滴涕和六六六的残留

作为建立淡水"贝类观察"体系的初步尝试,选定2003年3月采自太湖五里湖水域的背角无齿蚌(Anodonta woodiana)为研究对象,测定其体内滴滴涕(DDT)和六六六(HCH)含量.除β型外,α型、γ型和δ型HCH异构体及p,p'-DDE,o,p'-DDT,p,p'-DDD,p,p'-DDT均在蚌样本中明显检出.∑DDTs湿重含量5.86～14.13 ng·g-1[平均(9.27±3.04) ng·g-1],高于∑HCHs湿重含量2.45～6.46 ng·g-1[平均(4.00±1.22) ng·g-1].p,p'-DDE、p,p'-DDD与α型、γ型HCH异构体分别为∑DDTs和∑HCHs的优势组分,说明太湖五里湖水域目前DDT的污染源可能很少,但存在较明显的新输入HCH.各蚌样的残留水平没有超过农业部、美国食品与药品管理局(FDA)和联合国粮农组织(FAO)颁布的最大限量.     

太湖北部表层沉积物重金属污染及其生物毒性研究

在分析太湖北部梅梁湾、竺山湾和贡湖表层沉积物和野生铜锈环棱螺体内重金属残留水平基础上,利用潜在生态危害指数法评价了区域重金属污染的潜在生态风险,并利用综合污染指数法评价了野生铜锈环棱螺受重金属污染的状况。研究结果表明,3个区域表层沉积物孔隙水的生物综合毒性处于低毒到中毒水平,而表层沉积物重金属污染均处于较低的生态风险,但3个区域的野生铜锈环棱螺体内重金属的综合污染指数处于中度到重度的污染水平。由此可以得出太湖北部沉积物重金属污染对底栖生物仍具有一定的潜在生态风险。     

Eutrophication status and control strategy of Taihu Lake

The water quality and eutrophication status of Taihu Lake in recent years are presented and the pollution trends are analyzed. It is shown that because of unreasonable industrial structures, pollution discharge per GDP is high within the Taihu basin, and the pollution discharge from point and non-point sources exceed the basin’s environmental carrying capacity. Especially, excessive pollutants containing nitrogen and phosphorus are being discharged. Moreover, eutrophication may also result from internal pollution sources such as the release of nutrient elements from sediment. All these factors have resulted in the water quality deterioration of Taihu Lake. To solve this environmental problem, possible control strategies are summarized, including the control of internal pollution sources and inflow-river pollution, ecological restoration and reconstruction of the degraded lakeside zone ecosystem, clean water diversion, dredging, and manual algae removal.