上海市郊中小河流夏季水污染特征研究

在夏季对上海郊区一典型的中、小河流河网水质进行监测 ,结果表明 :(1)河流水体普遍有很高的氮磷和有机负荷 ,其CODcr、总磷、总氮等指标均数倍于《地面水环境质量标准》中规定的V类水最大允许值 ,水体正处于严重的富营养化状态。位于集镇居民区和养殖场附近河流的污染更为严重。 (2 )受富营养化和河流底泥污染物释放的影响 ,河流水质还存在分层现象 ,尤其是水流滞缓、水深不足两米的小河流更为明显。主要表现为 :底层水氨氮 ,TRP(总反应态磷 )和SRP(溶解反应态磷 )的含量明显高于表层水 ;而表层水的 pH和DO高于底层水 ;同时 ,由于底层水处于厌氧的环境下 ,NO- 3-N、NO- 2 -N含量低于表层水。 (3)由于长期受纳污水、污物 ,中、小河流底泥有很高的氮磷累积 ,凯氏氮平均达 3.5 2 6 (N ,mg) / g ;总磷平均达 2 0 5 2 .2 5 0 (P ,mg) /kg。集镇居民区河流底泥总磷含量高达 5 813.838(P ,mg) /kg ;养殖场附近河流底泥凯氏氮高达 5 .96 4 (N ,mg) / g。底泥孔隙水中的NO- 3-N、NO- 2 -N含量很低 ;NH+4的含量是河流底层水的 3～ 2 4倍 ;SRP的含量约是河流底层水的 2～ 16倍。由于底泥有机污染重 ,耗氧量大 ,处于厌氧的环境 ,其交换态Fe2 +的含量很高     

上海市郊中小河流夏季水污染特征研究

在夏季对上海郊区一典型的中、小河流河网水质进行监测,结果结果：（1）河流水体普遍有很高的氮磷和有机负荷,其CODcr、总磷、总氮等指标均数倍于《地面水环境质量标准》中规定的V类水最大允许值, 本正处于严重的富营养化状态。位于集居民区和养殖场附近河流的污染更为严重。（2）受富营养化和河流底泥污染物释放的影响,河流水质还存在分层现象,尤其是水流滞缓、水深不足2m的小河流更为明显。主要表现为：底层水氨氮,TRP（总反应态磷）和SRP（溶解反应态磷）的含量明显高于表层水;而表层水的pH和DO高于底层水;同时,由于底层水处于厌氧的环境下,NO3^-－N、NO2^-含量低于表层水。（3）由于长期受纳污水、污物,中、小河流底泥有很高的氮磷累积,凯氏氮平均达3．526（N,mg）／g;总磷平均达2052．250（P,mg）／kg。集镇居民区河流底泥总磷含量高达5813．838（P,mg）／kg;养殖场附近河流底泥凯氏氮高达5．964（N,mg）／g。底泥孔隙水中的NO3^--N、NO2^-含量很低;NH4^＋的含量是河流底层水的3－24倍;SRP的含量约是河流底层水的2－16倍。由于底泥有机污染重,耗氧量大,处于厌氧的环境,其交换态Fe^2 的含量很高。     

模拟酸雨对巢湖底泥营养盐和重金属释放及其影响

通过降低巢湖上覆水pH值以模拟限定条件的酸雨,旨在探究模拟酸雨对巢湖底泥营养盐和重金属释放的影响,以期预测酸雨或者酸性废水对湖泊生态系统稳定性的影响。结果表明:模拟酸雨过后上覆水的pH值均有回升,但强酸性模拟酸雨(pH 4.0)的恢复力较差;试验期间水体中的DO大小顺序始终为对照组试验组(pH 5.5)试验组(pH 4.0);模拟酸雨促进了底泥中氮和磷的的释放,且试验组(pH 4.0)上覆水中TN和TP含量显著高于试验组(pH 5.5)(p0.05);弱酸性模拟酸雨条件下以Fe/Al-P释放为主,强酸性模拟酸雨作用下以Ca-P释放为主;对照组的微囊藻生物量显著高于模拟酸雨组,说明模拟酸雨抑制微囊藻生长;pH值、TN、TP和Fe/Al-P均与底泥中四种主要重金属Pb、Zn、Cd和Cu含量显著相关(P0.05),说明酸雨和营养盐均是影响底泥中重金属赋存形态和释放性的重要因子。     

三峡库区消落带淹水—落干过程土壤磷吸附—解吸及释放研究

选取三峡库区消落带典型区土壤作为测试土壤，研究了淹水—落干对土壤磷的等温吸附解吸特性，以及土壤吸附一定的磷后再次淹水向上覆水体释磷的规律。研究表明：①三峡库区消落带土壤淹水—落干后吸磷能力增强，由淹水—落干前的256 mg/kg增加到淹水—落干后的625 mg/kg，磷零点吸持平衡浓度（EPC0）由淹水前的0.46 mg/L增加到淹水后的1.47 mg/L；②淹水—落干处理后土壤磷的解吸率降低，由淹水—落干前的73.3%~80.3%降低到67.3%~69.6%；③三峡库区消落带土壤吸附一定磷后，再淹水磷会再次逐渐释放到上覆水当中，且土壤吸附外源磷越多，磷淹水释放强度越大；④ 淹水—落干使吸附一定外源性磷的土壤淹水条件下释放更多的磷。     

底泥悬浮对营养盐释放和水华生长影响的模拟

通过室内模拟实验研究了扰动引起的太湖底泥悬浮对水体氮磷营养盐和蓝藻水华的影响,其中底泥和上覆水均来自太湖,扰动强度以悬浮物浓度表示。实验监测了底泥扰动过程中以及扰动停止后48 h之内水体氮磷营养盐和叶绿素a的变化,采样间隔为6 h。实验结果表明,扰动明显增加了水体中总氮、总磷、活性磷等含量,但是可溶性无机氮的增加不明显,叶绿素a含量没有出现明显的增长。水华没有出现明显增长很可能是氮限制的原因。由此推测太湖一次风浪扰动过程引起的底泥营养盐释放不一定就能够加剧蓝藻水华的暴发。底泥中释放的营养盐对蓝藻水华的影响需要进一步研究     

高原浅水湖泊沉积物中磷、氮形态化学研究

以滇池马村湾和海东湾为研究对象,对其沉积物－间隙水－上覆水三界面中的磷、氮形态作研究,其中钙结合态磷占的比例最大,其次是有机/细菌聚合态磷和残渣磷;总氮含量很高,平均值为2.63 mg/g,而亚硝酸盐氮含量很低,其它三种无机氮形态（硝酸盐氮、亚硝酸盐氮和氨氮）之间并不存在恒定的化学计量关系,这主要是无机氮循环还受水体和沉积物中有机氮的影响。调查还表明沉积物中Fe P含量与间隙水中溶解性磷酸盐磷有着较好的线性关系,沉积物中Fe P含量与间隙水Eh呈对数关系。     

富氧生物膜法修复微污染水源的机理研究

采用弹性立体填料、微孔曝气富氧生物接触氧化法修复上海市受污染的川杨河水,生物填料在进水氨氮浓度2.6～3.1 mg/L和水温20℃～22℃下,7 d自然挂膜培养成功, 氨氮去除率达90%以上。 生化池运行一段时间后,必须根据生物膜厚度和其除污染效率,适时适度冲洗填料和排除池底积泥,以防止好氧生物膜出现厌氧运行状况和影响除污染效果。在川杨河水源水质浊度90～300 NTU、 NH+4-N 0.5～10.0 mg/L、CODMn4.0～10.8 mg/L、污染指数为2～8及生物修复工艺HRT为1.3 h、DO为7.5～10.2 mg/L、g/w为0.5/1的正常运行条件下,观察到膜上的生物相丰富, 微生物种类繁多, 主要是好氧的异养菌和自养菌。生物膜较薄,一般厚度为0.09～0.13 mm,在原水污染物氨氮浓度较低,曝气充足,水中溶解氧浓度高,好氧生物膜传质阻力小、速度快,污染物氨氮的生物降解速率很快,只需较短的水力停留时间,就能达到很高的氨氮去除率。微孔曝气气液传质充分,水中溶解氧充足,膜内无厌氧层存在。好氧生物膜内处于完全的好氧状态,硝化反应比较完全。污染的去除主要是填料上的好氧生物膜在起作用。     

控制排水条件下土壤氮素的运移

为研究暗管控制排水与非控制排水条件下, 不同排水出口控制高度对土壤中氮素分布和迁移的影响, 在湖北省荆州市四湖工程管理局丫角排灌试验站进行了野外试验。试验结果表明, 无论采取控制排水与否, 土壤垂直剖面上硝态氮浓度均有一致的变化规律： 20 cm处浓度最高, 在40~60 cm浓度急剧减小, 60~80 cm浓度值很小（1 mg/kg左右）; 控制排水对土壤硝态氮的减小率有显著影响, 表现在控制水位越高, 土层间硝态氮减小率最大; 控制排水能降低表层土壤硝态氮的迁移; 铵态氮与硝态氮迥然不同, 无论采取控制排水与否, 铵态氮在土壤垂直剖面上的含量变化不大; 控制排水对铵态氮的含量也有一定的影响, 表现在控制排水位越低, 土壤中铵态氮的含量越小.     

改良剂对湿地土壤团聚体及抗悬浮能力的影响试验

以巢湖十五里河河口湿地土壤为研究对象,选用PAM(J)、PAM+生物炭(SJ)和PAM+泥炭(NJ)为土壤结构改良剂,研究改良剂对淹水条件下培养后土壤水稳性团聚体数量、土壤抗悬浮能力和土壤磷释放的影响。结果表明,四种处理(CK、NJ、J和SJ)0.25 mm水稳性团聚体含量大小顺序为:J(58.73±0.57%)SJ(48.27±3.58%)NJ(34.47±2.02%)CK(2.31±0.15%)。在室内风浪扰动模拟实验中,扰动后上覆水体悬浮物浓度(SS)和水体磷浓度的大小顺序均是:CKNJJSJ,且CK显著大于NJ、J和SJ。添加PAM(J)、PAM+生物炭(SJ)和PAM+泥炭(NJ)不仅能显著提高0.25 mm研究区湿地土壤水稳性团聚体的含量,也能显著增强风浪扰动下淹水土壤的抗悬浮能力,进而显著降低淹水后土壤磷释放能力,其中以添加PAM+生物炭组合提升淹水后湿地土壤抗悬浮和降低磷释放能力的效果最佳。     

三峡库区腹心地带消落区土壤氮磷含量调查

消落区土壤中氮磷是上覆水体营养物质的潜在来源之一。在2008年底三峡蓄水至172 m之前,采样分析了小江（澎溪河）等库区5条典型支流淹没前的消落区土壤氮磷含量分布情况。在研究样区范围内,消落区土壤全氮均值为1317±0484 mg/g,变化范围在0459~2735 mg/g,而土壤全磷均值为0676±0282 mg/g,变化范围在0314~2799 mg/g。不同的土地利用方式消落区土壤全氮含量有明显差异,耕地消落区和园林地消落区的全氮值明显高于河滩地消落区。不同流域之间氮素差异也达到极显著水平,朱衣河和大宁河流域消落区土壤氮素要明显高于其他3条支流。但是,不同土地利用方式的消落区之间全磷差异不显著,不同流域之间磷素差异也不显著。相比长江中下游一些浅水湖泊的底泥,库区消落区土壤中全氮和全磷含量水平已处于偏高状态,向上覆水体释放的风险较大。小江流域的丰乐镇和养鹿镇、朱衣河的胡家坝地区是研究范围内释放风险高的区域.     

常见沉水植物对东湖重度富营养化水体磷的去除效果

采用人工模拟方法,选取武汉市东湖的春季优势种金鱼藻、伊乐藻和菹草,夏季优势种类金鱼藻、狐尾藻和苦草,在春夏两个季节分别对东湖重度富营养化水体磷的去除效果进行了比较研究。结果显示：5种沉水植物在春夏季节生长良好,其中金鱼藻生物量增长率最高（春季为12888％,夏季为5833％）。5种沉水植物均能较好地吸收上覆水中的磷,其中金鱼藻在春夏两季对水体总磷的去除率均为最高（春季为9175％,夏季为9244％）。同时5种沉水植物还可抑止底泥中磷的释放,均使上覆水中各形态磷浓度保持较低水平。结果表明,金鱼藻在春夏季节均表现出较好的生长和净化水体磷的能力,且其耐污能力强,有可能成为以东湖为代表的重度富营养浅水湖区植物修复的先锋种之一。     

基于Hydrus-1D模型的太湖流域农田系统水分渗漏和氮磷淋失特征分析

在土壤水分长期定位观测基础上,应用Hydrus-1D模型对太湖流域典型稻麦轮作农田土壤水分渗漏进行动态模拟,并结合深层土壤溶液取样及氮磷浓度测定,分析了当前耕作方式下农田水分渗漏和氮磷淋失特征。结果表明,土壤水渗漏与降雨、灌溉及前期土壤含水率有关;麦季深层渗漏量小但持续时间长,而稻季单次渗漏量大却持续时间短。模拟时段内铵态氮和可溶解性总磷的淋失主要发生在稻季,淋失量分别为2.62、0.49 kg/hm²,分别占稻麦轮作期总淋失量的96.0%、96.0%,而硝态氮淋失主要发生在麦季,淋失量为57.97 kg/hm²,占总淋失量的80.2%;无机氮淋失的主要形态为硝态氮,其淋失量占总淋失量的96.4%。综合看来,硝态氮应作为主要阻控对象,以减少农田面源污染对地下水及太湖水体的污染风险。此外,氮磷淋失在6、7月份即休耕期和水稻生长早期容易达到峰值,应得到重视。     

风干和淹水过程对巢湖流域土壤和沉积物磷吸附行为的影响

巢湖湖滨带土壤和沉积物经历明显的干湿交替过程,其磷的迁移和转化方式亦有明显变化。风干作用能显著降低沉积物磷最大吸附量、提高吸附能并增加磷平衡浓度,从而对磷的吸附能力产生不利影响。淹水过程对土壤最大吸附量的影响取决于有机质的损失情况,好氧条件下有机质损失小,磷最大吸附量无明显变化,吸附能增强,磷释放量略有增加;而厌氧条件下土壤有机质含量与磷最大吸附量均显著降低,吸附能明显减小,磷释放量显著升高。因此湖滨带消落区干湿交替将明显促进底质生物可利用性磷的大量释放。在巢湖流域常见的土壤类型中,红壤对磷的缓冲能力最强。向底质中添加氯化铁和硝酸钙可有效控制磷释放,提高磷缓冲能力,增强底质对磷的保持和固定     

基于无机氮磷利用特征的小球藻优化培养技术

氮磷对小球藻的生长产生重要影响,基于氮磷优化培养条件的探讨具有理论和实际意义。在静置培养、通气培养和通气加碳源（葡萄糖）培养等条件下对小球藻的生长影响和氮磷消耗进行了试验,采用分批取样补料方式对培养过程进行了优化研究。结果表明,在未调节培养液pH值条件下,藻液的pH值在7~9变化,随培养时间呈略微下降的趋势。各培养条件下,小球藻对硝酸盐的吸收速率均表现出先快后慢的特征,对磷的吸收利用表现为总磷先快速被吸收利用,然后稳定在一定范围内波动。小球藻的生长在静置培养条件下主要受培养液中硝酸盐氮含量和培养液pH值的影响,通气培养条件下主要受培养液中硝酸盐氮含量的影响,通气外加碳源培养条件下主要受培养液中可溶解性总磷含量和硝酸盐氮含量双重影响。在通气外加碳源分批取样补料的藻类优化培养中,生长中期取样补料小球藻生长速率受影响较小,单位时间生物量最高,达3 565 mg/（L·d     

Release of phosphorus from lake sediments

The relationship between the content of various forms of phosphorus in lakesediments and the amount of phosphorus released under aerobic and anaerobic conditions was studied. Total phosphorus content in the sediment of Lake Kasumigaura was highest at the 0–5 cm surface layer and decreased with depth. The constant value below 15 cm was consistent with the decrease of iron-bound phosphorus conent (FeP). The amount of phosphorus released from the sediments was proportional to the decrease of FeP under both aerobic and anaerobic conditions. Under anaerobic conditions, 90% of the FeP initially held in the sediments was released in 55 days. Using dialysis apparatus, maximum growth yield of algae was shown to be linearly dependent on the amount of phosphorus released under aerobic conditions.     

丹江口水库典型消落区不同土地利用类型土壤养分分布

丹江口水库是南水北调中线工程的取水口,调水工程的实施使新增淹没区土壤由于淹没浸泡可能使其中氮磷等营养盐释放,对水库水质构成威胁。采集丹江口水库典型消落区不同土地利用类型的表层土壤,测定现有消落区(149~160m)和新增消落区(160~172m)不同土地利用类型土壤的氮磷含量,分析消落区土壤养分分布特征。结果表明:土壤有机质含量在滩地和农田混杂区最高,分别为43.9、49.8g/kg,有机质易在扰动强烈或生物多样性丰富的区域累积。现有消落区(149~160m)和新增消落区(160~172m)土壤中总氮、总磷均值无显著性差异(p0.05)。消落区不同土地利用类型中,果园土壤的总磷、裸地土壤水溶性磷含量均为最高。现有新增消落区土壤磷流失率(0.564%)高于现有消落区(0.378%),需防范新增消落区的磷流失风险。消落区土壤总氮含量与有机质含量呈极显著相关(p0.01);总氮含量范围为0.044%~0.167%,农田、果园等受人为耕作作用强烈的土地利用类型土壤总氮含量相对较高。在消落区实施退耕还林等措施,恢复消落区的植被群落,可有效降低土壤的氮磷的流失。     

鄱阳湖典型湿地沉水植物的分布格局及其水环境影响因子

沉水植物是湖泊湿地生态系统中关键组分,调查研究沉水植物分布格局及其水环境影响因子,对于沉水植被的恢复与重建具有重要的指导意义。2013年5月初期分别对鄱阳湖典型湿地区域中有沉水植物的25个样地进行群落结构调查,采用系统取样方法对沉水植物进行调查采样并监测水环境因子,在野外调查的基础上运用GIS软件制作鄱阳湖典型区域沉水植物的生物量分布图,并采用主成分分析(PCA)和典范对应分析(CCA)方法分析其主要影响因子。结果表明:鄱阳湖湿地沉水植物以苦草(Vallisneria natans)为广布种,其中蚌湖及白沙湖以黑藻(Hydrilla verticillata)为优势种,白沙洲及乐安河龙口段以苦草为优势种,伴生种主要有金鱼藻(Ceratophyllum demersum)、马来眼子菜(Potamogeton malaianus)、菹草(P.crispus)、小茨藻(Najas minor)、大茨藻(N.marina)、刺苦草(V.spinulosa)和水车前(Ottelia alismoides)等。采用双向指示种分析法将研究区沉水植物分为6个群落;5月初大部分沉水植物尚处于生长季初期,生物量相对较低,仅菹草的生物量较大;沉水植物与浮叶植物共存现象明显。主成分分析(PCA)结果显示,第一主成分中水深、总磷和溶解氧等因子的系数值较大,第二主成分中pH值、化学需氧量和水体透明度等因子的系数值较大,是影响沉水植物分布的关键因子;典范对应分析(CCA)结果显示,水深、总磷和总氮对苦草和黑藻的影响显著,水体透明度是马来眼子菜的主要影响因子。