普者黑岩溶湿地沉积物氮、磷、有机质分布及污染风险评价

为探究典型岩溶湿地沉积物营养物质的污染状况及其富营养化风险,以典型岩溶流域普者黑为研究区,通过对流域内湖泊湿地、沼泽湿地、库塘湿地和河流湿地的表层沉积物进行采样,采用国家标准方法对沉积物中总氮(TN)、总磷(TP)及有机质(OM)的含量进行测定,并运用综合污染指数法和有机污染指数法对普者黑岩溶流域不同类型湿地沉积物的污染程度进行评价,以期为岩溶湿地水-沉积物污染的控制与治理提供参考和依据。普者黑表层沉积物TN的质量分数范围为893.57-4 841.85 mg·kg~(-1),平均值为1 949.09 mg·kg~(-1),TP的质量分数范围为235.81-1 439.58 mg·kg~(-1),平均值646.06 mg·kg~(-1),OM的质量分数范围为1.10%-6.27%,平均值为2.58%,空间分布上均表现为流域中游流域下游流域上游。Pearson相关性分析表明,库塘湿地的TN、TP和OM相关性最显著(P0.01),河流湿地的TN、TP和OM相关性次显著(P0.01),湖泊湿地的TN和OM相关性显著(P0.05),沼泽湿地的TN、TP和OM无显著相关性(P0.05)。流域综合污染指数整体上呈中度-重度污染,沼泽湿地污染比河流湿地、湖泊湿地及库塘湿地严重,而有机污染指数整体上呈中度污染。普者黑岩溶流域不同类型湿地表层沉积物TN、TP和OM的含量均处于中等偏高水平,污染水平呈中度-重度污染,其内源负荷不容忽视。     

中国东部浅水湖泊沉积物总氮总磷基准阈值研究

受人类活动的影响,东部浅水湖泊沉积物中总氮、总磷负荷很高,当外来污染源得到控制时,底泥中的营养盐会逐渐释放出来,对湖泊水质与生态系统影响很大。为合理削减湖泊内源污染,控制沉积物中营养盐向上覆水体释放,研究制定东部浅水湖泊沉积物总氮、总磷基准阈值,分别测定了100个湖泊的896个表层沉积物样品和8个典型湖泊11个柱芯的沉积物总氮（TN）、总磷（TP）含量,分析了沉积物TN、TP浓度剖面分布特征。通过频度分布法对100个湖泊沉积物总氮总磷的污染状况进行评价,通过背景值比较法确定了8个典型湖泊沉积物的TN、TP背景值。结果表明,100个湖泊的表层沉积物TN浓度范围在479.70~5 573.65 mg·kg-1,TP浓度范围在248.44~1000.33 mg·kg-1,不同湖泊表层沉积物中TN、TP值差异较大。8个典型湖泊沉积物总氮、总磷含量整体上表现出随着深度增加而下降变化趋势,在深层沉积物中含量保持稳定。所调查8个湖泊TN均值为1443.83 mg·kg-1,变化范围为247.45~3719.46 mg·kg-1,各湖泊中TN均值表现为：沱湖〉焦岗湖〉花园湖〉七里湖〉北民湖〉大通湖〉城东湖〉瓦埠湖;TP均值为519.62 mg·kg-1,变化范围为225.41~1944.89 mg·kg-1,各湖泊中TP均值表现为：北民湖〉大通湖〉七里湖〉焦岗湖〉沱湖〉瓦埠湖〉城东湖〉花园湖。不同湖泊沉积物总氮、总磷背景值差异很大。通过对100个湖泊表层沉积物TN、TP的频度分析发现,沉积物营养盐含量上25%点位对应的TP质量浓度398.51mg·kg-1,TN质量浓度为1106.24 mg·kg-1,沉积物营养盐含量下25%点位对应的TP质量浓度664.58 mg·kg-1,TN质量浓度为2916.66 mg·kg-1。通过互相之间的比较分析,推荐采用背景值比较法确定的各湖泊沉积物总氮、总磷背景值均值与频度分步法25%点位对应的总氮值和40%点位对应的总磷值作为东部浅水湖泊沉积物总氮、总磷基准阈值。因此,?     

太湖表层沉积物中多磷酸盐检出的环境意义

在氮限制型富营养化湖泊中,沉积多磷酸盐(Poly-P)可以用来示踪营养盐磷的输入和湖泊的富营养化过程。太湖是一个典型的磷限制型富营养化湖泊,通过对太湖表层沉积物中总有机碳(TOC)、总氮(TN)、总磷(TP)、氢氧化钠可提取磷(NaOH-P)以及Poly-P的提取分析,初步探讨了太湖营养盐磷输入的历史记录,并揭示了该湖Poly-P的主要来源和保存机制。太湖Poly-P的质量浓度较低,变化范围为0.004~0.065mg·g-1。NaOH-P占TP组成的22%,是太湖沉积物总磷的主要组成部分之一。结果显示,在湖泊水体藻类生物量较大和NaOH-P是沉积物TP重要组成部分的磷限制型湖泊中,Poly-P也是沉积物磷汇组成的一个重要部分,同时还是一个可以反映由人为磷输入增大导致湖泊富营养化程度加剧的敏感指标。     

黄柏河梯级水库沉积物营养盐与重金属分布特征及污染评价

黄柏河为长江左岸的一级支流,是宜昌市重要的水源地和长江流域最大的磷矿基地之一,评价其沉积物营养盐和重金属污染特征,对于揭示高磷矿背景区域沉积物的污染状况及其控制与管理具有重要意义,也是当前长江大保护形势下的必然需求。分别采集了黄柏河4个梯级水库库首、库中和库尾的表层沉积物,研究分析了沉积物中营养盐和重金属的质量分数及分布特征,采用综合污染指数法和有机污染指数法评价了表层沉积物营养盐污染状况,使用潜在生态风险指数法和地累积指数法评价了沉积物6种重金属的污染状况。结果表明:黄柏河梯级水库表层沉积物总有机碳(TOC)和总氮(TN)平均质量分数分别为26.9 g·kg~(-1)和1 500.4 mg·kg~(-1),其中最下游的尚家河水库质量分数最小,TOC和TN污染主要处于轻度到中度污染水平;总磷(TP)质量分数空间差异性较大,介于622.2—9 631.5 mg·kg~(-1)之间,受流域磷矿矿点分布以及水库拦截作用的影响,TP分布从上游至下游呈现递减的趋势,流域整体处于磷重度污染水平。重金属锌(Zn)、铅(Pb)、铜(Cu)、砷(As)、镉(Cd)和汞(Hg)的平均质量分数分别为128.63、39.37、27.95、10.23、0.35、0.26 mg·kg~(-1),潜在生态风险指数和地累积指数评价表明黄柏河梯级水库表层沉积物Hg的生态风险较高,其次为Cd,剩余4种重金属的生态风险较低。沉积物碳氮比(TOC/TN)和Pearson相关性分析指出,沉积物有机质来源主要为陆源性输入,重金属Hg和Cd输入可能分别与面源性的TN输入和磷矿开采导致的TP输入具有同源性。     

金盆水库表层沉积物中营养盐分布特征与污染评价

为探究西安黑河金盆水库表层沉积物中营养盐的分布特征及其污染状况,本研究测定了表层沉积物中总氮(TN)、总磷(TP)和有机质(OM)的含量,并与其它湖库进行比较,分析了TN、TP和OM的相关性,并探究了表层沉积物中营养元素的来源及其污染状况.结果表明,TN平均含量为1132 mg·kg~(-1),TP平均含量为1131 mg·kg~(-1),OM平均含量为7.02%,三者空间变化趋势基本一致,从上游至库区,含量先减小后增加.与其它湖库相比,金盆水库表层沉积物中TN含量相对较小,TP和OM含量均处于中等水平.TOC/TN值表明,水库表层沉积物中OM均来源于高等陆生植物.TOC与TN、TP均存在显著的相关性,且与TN相关性更高,表明金盆水库表层沉积物有机质的矿化过程与氮、磷,尤其是氮的物质来源和沉积变化过程关系更为密切.根据沉积物质量评价指南,TN、TP和TOC含量均达到最低级别,说明金盆水库已受到一定程度的污染.     

闽北建溪流域表层沉积物营养元素分布特征及生态风险评价

为了解闽江上游流域沉积物环境的现状,本文研究闽北建溪流域表层沉积物中营养元素的分布特征及生态风险,描述了表层沉积物中有机碳(TOC)、总氮(TN)和总磷(TP)的含量分布,运用单因子指数法进行生态风险评价,并分析碳、氮、磷的比例,阐述其相关关系及其环境意义.结果表明,沉积物中TOC、TN和TP的含量均值分别为3.05%、1858.05 mg·kg~(-1)和624.68 mg·kg~(-1),对多数底栖生物处于安全范围; TOC的单因子污染指数范围为2.0—5.8,TN污染指数范围为2.3—4.4,TP指数范围则为0.4—1.7,具有潜在的生态风险;沉积物营养元素比值中TOC/TN均值为16.9,TOC/TP均值为53.7,TN/TP均值为3.2,表明建溪流域沉积物营养元素受内、外源共同输入影响,且以外源作用为主导,其中林地营养物质输出是沉积物营养累积的主要原因之一.总体而言,建溪流域沉积物TN的生态风险较高且主要受流域面源排放影响,TOC与TP的生态风险较低.因此,应着重加强流域氮素面源污染调查并对重点污染源加以严控,减轻流域总氮的生态风险.     

巢湖表层沉积物氮、磷、有机质的分布及污染评价

巢湖是中国第五大淡水湖,近年来富营养化问题严重,氮、磷、有机质增加是导致湖泊富营养化的重要驱动因素,而沉积物是湖泊氮、磷、有机质的主要归宿地。因此,了解巢湖沉积物氮、磷、有机质的含量及分布特征,对探明巢湖沉积物营养物质的污染状况及其富营养化控制与治理具有重要参考意义。在全湖布设了33个样点,对表层(0~10 cm)沉积物进行采样,分别采用重铬酸钾-硫酸硝化法、高氯酸-硫酸酸熔-钼锑抗比色法和烧失量法(550℃,焙烧5 h)测定沉积物总氮(TN)、总磷(TP)以及有机质(OM)含量,分析了TN、TP和OM含量的空间分布特征及相关性,并运用综合污染指数法和有机污染指数法评价其污染程度。结果表明,表层沉积物TN、TP和OM的含量范围(以下均称为范围)分别为64~3 005 mg?kg~(-1)、333~2 122 mg?kg~(-1)、1.79%~10.38%,均值分别为1 737 mg?kg~(-1)、691 mg?kg~(-1)、5.86%;空间上均表现为西湖区高于东湖区。Pearson相关性分析显示,表层沉积物OM与TN(r=0.75,P0.01),OM与TP(r=0.63,P0.01),TN与TP(r=0.66,P0.01)均呈显著正相关。综合污染指数范围为0.69~4.24,全湖平均值为1.83,有机污染指数范围为0.01~1.42,全湖平均值为0.63,两种指数法均显示巢湖表层沉积物TN、TP和OM污染严重,且西湖区污染较东湖区严重。     

呼伦湖冰封期N、P时空分布及富营养化特征

利用2015—2017年冰封期呼伦湖监测数据,对呼伦湖冰体(上层冰、中层冰、下层冰)及水体中N、P浓度的时空分布进行分析,并研究了富营养化状态指数、N、P以及Chl.a之间的相关关系.结果表明,近3年呼伦湖冰体中TN和TP的浓度不断增加,上层冰的水质已经超过Ⅴ类水质标准限值,同时受人类活动、外源输入以及湖体自身的影响,发现垂直方向上TN、TP浓度分布为上层冰下层冰中层冰;水体中TN、TP空间分布呈湖心区浓度低,四周浓度高的特点.由于水动力条件的原因使得DIP和DTP在冰层中浓度的垂直方向上满足先减小后增大;水体中DTP浓度范围在0.213—0.509 mg·L~(-1)之间,DIP浓度范围在0.109—0.432 mg·L~(-1)之间,空间分布与TP相似.在以Chl.a、TN和TP为参数,计算呼伦湖各个取样点水体综合富营养化状态指数后,得出其现处于轻度富营养化状态,并分析了Chl.a、TN和TP之间的相关性,发现Chl.a与TP的相关性好,相关系数为0.627,与此同时TN/TP的浓度在4.38—62.3之间,均值在24.49,表明呼伦湖属于一定程度的磷限制性湖泊.     

水源生态净化系统沉积物中营养盐空间分布特征及污染评价

对盐龙湖水源生态净化系统预处理区、挺水植物区、沉水植物区及深度净化区沉积物中营养盐内源负荷及氮、磷的形态空间分布特征展开研究,并评价不同单元沉积物营养盐污染状况.结果表明:盐龙湖表层沉积物总氮(TN)、总磷(TP)、有机质(OM)含量范围分别为156. 43—1130. 00 mg·kg~(-1)、615. 23—1580.66 mg·kg~(-1)、5.00%—49.04%.盐龙湖TP含量在预处理单元的沉积物中最高(1508.09 mg·kg~(-1)),在挺水植物区B的沉积物中最低(932.30 mg·kg~(-1)),而TN和OM含量都在挺水植物区A的沉积物中达到顶峰(1126.91 mg·kg~(-1),48.89%),在深度净化区的沉积物中最低(272.47 mg·kg~(-1),5.23%).闭蓄态磷(Abs-P)的含量占总磷(TP)比例最多(75.3%—82.3%),易解析磷(Exch-P)占TP比例均不超过1%;顺水流方向,铁结合态磷(Fe-P)和铝结合态磷(Al-P)含量呈下降的趋势,而Exch-P和钙磷(Ca-P)呈U字型先减后增.弱酸可提取态氮(WAEF-N)占可转化态氮(TTN)比例最高(45.3%—68.94%),强氧化剂可提取态氮(SOEF-N)占TTN比例最低(10.45%—19.08%),沉积物TTN中各形态氮含量分布次序为弱酸可提取态氮(WAEF-N)强碱可提取态氮(SAEF-N)离子交换态氮(IEF-N)强氧化剂可提取态氮(SOEF-N).通过单一因子标准指数法、综合污染指数、有机氮和有机指数法进行评价,发现在预处理区和挺水植物区A营养盐污染最严重,其他处理单元也有不同程度的污染,深度净化区污染程度最低.     

污染水体沉积物营养盐释放过程

通过实验室模拟试验,以富营养化湖泊-乌梁素海沉积物为试验材料,模拟了在零外源污染状态下沉积物中营养盐的释放特征,揭示了沉积物中TN、TP的释放规律和过程,量化了营养盐的释放速率.试验结果显示,在无扰动的静态水力条件下,沉积物中营养盐在向上覆水体的释放过程中,伴随着解吸-平衡的动态过程,其中TP的释放量是调控水体富营养化...     

三峡水库香溪河库湾氮磷分布状况及沉积物污染评价

为了解三峡大坝蓄水完成之后香溪河库湾水体及沉积物中氮、磷的分布状况以及沉积物污染水平,2013年4月对三峡水库香溪河库湾进行调查采样,测定表层水及沉积物中氮磷含量和形态组成。结果表明,香溪河库湾表层水总磷(TP)含量范围为0.20~0.51 mg·L~(-1),总氮(TN)含量范围为0.54~2.25 mg·L~(-1),TP主要由磷酸盐(PO_4~(3-))组成,TN主要由硝酸盐(NO_3~-)以及氨氮(NH_4~+)组成,TP在空间上呈现从河口向库尾逐渐升高的分布格局,TN分布从河口向库尾逐渐降低。香溪河库湾沉积物中TP含量变化范围为642~1 189 mg·kg~(-1),TN含量变化范围为867~1 718 mg·kg~(-1),沉积物TP含量分布呈现上游高下游低,沉积物TN分布趋势呈现中间高,两头低。沉积物中TP主要由无机磷(IP)组成,有机磷(OP)所占比例较小,其中IP由钙磷(Ca-P)、铁铝磷(Fe/Al-P)组成,三者含量:Ca-POPFe/Al-P,且沉积物TP含量空间变化受到三者影响(P0.05)。采用单一因子标准指数法对香溪河库湾沉积物中TN、TP污染水平进行评价,结果表明,表层沉积物中TN、TP最低级别污染指数平均值为2.0和1.6,表层沉积物中TN、TP污染指数均超过最低污染水平,且TP的严重级别污染指数达到0.5以上。三峡水库三期蓄水完成以后,香溪河库湾表层水体中氮磷含量较初期蓄水有所升高,各样点沉积物中氮磷含量表现出相同的趋势,沉积物中不稳定磷释放对水体富营养化具有影响,香溪河库湾的表层沉积物已经受到一定的污染,磷污染水平较高。     

东昌湖表层沉积物的磷赋存形态

对东昌湖表层沉积物,应用Ruban等在欧洲标准委员会框架下发展的淡水沉积物磷形态分离法(SMT)测定铁铝结合态磷(Fe/Al-P)、钙结合态磷(Ca-P)、无机磷(IP)、有机磷(OP)和总磷(TP),分析TP与总氮(TN)和总有机碳(TOC)之间的相关性,结果表明,东昌湖表层沉积物的总磷含量在428.67—933.95 mg.kg-1之间,平均含量为597.78 mg.kg-1;沉积物的磷以IP为主,占TP的70.06%—91.08%,以OP为辅,占TP含量的12.31%—26.40%.IP中以Ca-P为主,占TP含量的64.67%—94.51%,Fe/Al-P仅占TP的2.57%—10.40%,从各形态磷占TP的百分比来看,Ca-P>OP>Fe/Al-P.东昌湖表层沉积物向上覆水体释放磷的潜力不大.东昌湖沉积物TP含量与梁子湖、太湖、洪泽湖、东湖和南四湖的TP含量相当,低于玄武湖和滇池;Fe/Al-P含量比我国其它湖泊要小1—2个数量级;Ca-P含量较国内其它湖泊的Ca-P含量高.表层沉积物的TP与TN、TOC之间呈极显著正相关关系,TP分布受到TN和TOC的输入影响.     

柘林水库表层沉积物氮、磷、有机质的时空分布及污染评价

柘林水库是鄱阳湖流域的大型峡谷型水库，具有水源涵养、洪水调蓄、旅游开发、渔业养殖以及生物多样性保护等重要生态功能.研究其表层沉积物营养盐和有机质的污染特征，对了解其污染生态风险、揭示富营养化的演化规律具有重要意义.于2020年9月、2021年1月、4月和7月对33个监测点的表层沉积物(0―10 cm)进行季度采样，分析了沉积物总氮(TN)、总磷(TP)和有机质(OM)的时空分布格局及相关性，并分别运用综合污染指数法(FF)和有机质污染指数法(OI)对其污染现状进行评价.结果表明，柘林水库表层沉积物TN、TP和OM含量范围分别为334―4800 mg·kg^-1、98―1900 mg·kg^-1和0.2%―8.6%，均值分别为1832.6 mg·kg^-1、657.5 mg·kg^-1和3.2%，且呈现一定的时空异质性. Pearson相关分析表明，柘林水库沉积物OM与TP、C/N均呈显著正相关(P<0.05)，相关系数分别为0.21和0.45，但OM与TN、TP与TN的相关性均不显著(P>0.0...     

富营养化水体中浮游动物对藻类的控制作用

采用室内受控生态系统进行实验.采用于桥水库原水接种后,人工设置营养盐质量浓度梯度,模拟富营养化程度不同的水体,以研究浮游动物的生长情况,及其控制藻类生长的作用.使用SPSS统计软件进行数据分析.结果显示:过高的营养盐浓度,可能会对轮虫的生长产生抑制作用,而甲壳类动物的总数量基本由营养盐质量浓度决定.在四个营养盐质量浓度梯度下,浮游动物与藻类之间均存在一定的显著或极显著相关关系,说明浮游动物均能够发挥一定的控藻作用.当营养盐ρ(TN)=3mg·L-1、ρ(TP)=0.02mg·L-1左右,浮游动物的控藻作用最明显.当营养盐质量浓度过高时,浮游动物的控藻作用受影响.     

沙蚕（Perinereis aibuhitensis）对老化贝类养殖沉积物的生物修复研究

在连续多年进行底栖贝类高密度养殖的滩涂海域,沉积物老化现象十分突出,养殖沉积环境的修复是改善养殖环境的重要途径,而沙蚕是一种优良的潜在生物修复物种。为了探索老化养殖沉积环境的最优生物修复方式。以文蛤(Meretrix meretrix)老化养殖滩涂沉积物为研究对象,投放不同密度(高密度:0.30 kg·m~(-2),中密度:0.20 kg·m~(-2),低密度:0.10 kg·m~(-2))的双齿围沙蚕(Perinereis aibuhitensis),通过6个月的现场修复试验,检测分析沉积物中氧化还原电位(Eh)、温度(t)、pH、硫化物、总氮(TN)、总磷(TP)及总有机碳(TOC)含量的变化特征,研究双齿围沙蚕对沉积物的生物修复效果。结果表明,4-9月各试验组沉积物的Eh、pH、T整体上升,平均值分别为(-291.70±75.23) mV、(7.56±0.17)、(15.70±3.75)℃,9月各试验组沉积物中Eh、pH、t值最高分别为-116.43m V,7.91,20.36℃,但试验区域沉积物性质依然属于还原、弱碱性环境;4-9月各试验组沉积物的硫化物、TOC、TN整体下降,平均值分别为(400±66)mg·kg~(-1)、(1.10%±0.19%)、(0.17%±0.05%),9月中密度试验组沉积物中硫化物、TOC、TN最低,分别为269 mg·kg~(-1)、0.83%、0.07%,TP呈前期略微下降,后期上下波动的趋势。研究结果表明双齿围沙蚕在一定程度上可以改善老化养殖沉积物的还原环境,降低老化养殖沉积物中过高的硫化物、TOC、TN、TP含量,其修复作用与投放沙蚕的密度有关,在该试验条件下,0.20 kg·m~(-2)的投放密度较为适宜。该研究为大规模的沿海老化滩涂底质环境修复提供了一定的理论和实践基础。     

规模化控养水葫芦改善滇池外海水质效果研究

2011─2013年,在滇池外海水域实施了规模化控养水葫芦(Eichhornia crassipes)修复富营养化湖泊水体的试验性工程,以及外海湖体与控养区内、外水质的变化分析,探讨规模化控养水葫芦对外海水质的改善效果。结果表明:水葫芦在滇池外海控养水域生长迅速,安全可控,并未出现逃逸泛滥现象。2012和2013年水葫芦最大覆盖面积分别为556.39和257.87hm2,通过对其采收共计从外海水体带走氮691.89 t,磷57.40 t;工程实施期间,外海全湖水质得到一定的改善,水体TP平均浓度始终维持在较低水平,水体TN平均浓度显著下降,尤其2012年,外海湖体TN平均质量浓度由2011年的2.80 mg·L-1降至1.96 mg·L-1,同比下降了30.00%;水葫芦控养区内水体TN和TP平均浓度较控养区外分别下降了28.52%和13.04%。综上分析,规模化控养水葫芦可削减水体大量的氮、磷,尽管水葫芦覆盖面积不足外海水域面积的2.00%,但仍对外海全湖水质改善具有一定效果。该研究为规模化控养水葫芦应用于大型富营养化湖泊的治理提供了工程实践与理论依据。     

草、藻型湖泊水体生态及理化特性的实验对比

2006年9月,根据营养水平和种植水草的差异设计了6个浅水湖泊模拟系统,实验用水草为菹草(Potamogeton crispusLinn.)和马来眼子菜(Potamogeton malaianus-Miq).在15个月实验期间,通过多次监测各系统的景观外貌和水质,对草、藻型湖泊生态及理化特性的差异进行研究,得出以下结论:(1)草、藻型系统分别对应清水和浊水2种状态,景观外貌差异很大.(2)水草可使湖泊系统维持在清水状态,在一定条件下,甚至可使富营养化湖泊维持在清水状态;但是水草腐烂分解等也可使水质迅速恶化,甚至引起湖泊草、藻状态的转变;关键在于,对于不断变化的环境条件,系统内水草能否健康生长.(3)由于营养和生产力水平低,贫营养系统的水质指标随时间变化较小,草、藻型系统间的差异不明显,DO变化范围分别为8.1～14.4 mg·L~(-1)、7.5～11.6 mg·L~(-1),pH 8.71～9.89、8.25～9.22,TP 0.006～0.012 mg·L~(-1)、0.006～0.053 mg·L~(-1),TN 0.11～0.71 mg·L~(-1)、0.10～0.83 mg·L~(-1),NH_4~+-N 0.01～0.17 mg·L~(-1)、0.01～0.26 mg·L~(-1),PO_4~(3-)-P 0.002～0.012 mg·L~(-1)、0.000～0.008mg·L~(-1).(4)由于水草和藻类的大量生长等,中营养与富营养系统湖水的DO、pH、水温和NH_4~+-N的日变化明显,日变化曲线呈“⌒”形,且具有季节性变化规律;由于水草向底泥中输氧气等原因,与藻型湖泊相比,草型湖泊水中TP、TN和NH_4~+-N的浓度较低,PO_4~(3-)-P浓度较高,草、藻型系统的TP均值分别为0.16、0.51 mg·L~(-1),TN 1.30、8.32 mg·L~(-1),NH_4~+-N 0.19、0.43mg·L~(-1),PO_4~(3-)-P 0.07、0.01 mg·L~(-1).     

富营养化水体中菹草光合荧光特性研究

用NH4Cl、NaNO3、KH2PO4配置不同氮磷浓度的试验水,将菹草(Potamogeton cripus)分别移栽于上述水体中,观测菹草在各水体中的生长发育状况,并用水下饱和脉冲叶绿素荧光仪(Diving-PAM)测定菹草光合作用PSII有效荧光产量(Y)、光化学荧光淬灭系数(qP)、非光化学荧光淬灭系数(qN)等指标。结果表明:在TN<2mg·L-1,TP<0.4mg·L-1,Chla<118mg·m-3试验水体中,菹草长势良好,株高增加了51.2%、46.6%,叶片数增大了57.7%、58.1%;在营养盐质量浓度很高(TN8mg·L-1,TP0.8mg·L-1)、藻类生物量极高(Chla421mg·m-3)的水体中,菹草的生长受到抑制,并出现死亡。Y、qP、qN的值说明了在TN<2mg·L-1,TP<0.4mg·L-1,Chla<118mg·m-3水体中,菹草叶片吸收的光能更多的参与光化学反应,光合作用增大。高营养盐质量浓度(TN8mg·L-1,TP0.8mg·L-1,Chla421mg·m-3)水体中的菹草叶片将大部分光能用于热耗散,光合作用降低。快速光响应曲线同时也说明各水体中,菹草的最小饱和光强(Ek)都为176μmol·m-2s-1,但高营养盐质量浓度(TN8mg·L-1,TP0.8mg·L-1,Chla421mg·m-3)水体中的菹草叶片的最大光电子传递速率(rETR-max)明显低于其他水体,随着水体中营养盐浓度的升高,菹草耐光抑制能力显著降低。     

规模化控养水葫芦改善滇池草海相对封闭水域水质的研究

在滇池草海的封闭水域东风坝和老干鱼塘开展修复富营养化水体的试验性工程示范。定期监测水葫芦(Eichhornia crassipes)生长规律,富集氮、磷能力,以及2个水域水葫芦种养后水质的周年动态变化。结果表明,2个水域水葫芦最大生长速率均出现在7月,生长速率分别为759.3和601.6 g·m-2·d-1,12月基本停止生长,东风坝和老干鱼塘水域新鲜水葫芦对氮、磷的富集量分别为1.95、0.17和1.74、0.14 kg·t-1,水体营养化程度直接影响水葫芦生长特征。规模化控养水葫芦明显提高水体透明度,降低水体溶解氧浓度和pH,但既未明显影响鱼类生长,又有利于水葫芦的生长与繁殖。在水葫芦种苗初始投放覆盖度10%、投苗量为22.5 t·hm-2条件下,水葫芦种养后(7—12月)东风坝水体TN、TP和NH4+-N平均浓度比种养前(6月)分别下降7.79、0.67和0.91 mg·L-1,老干鱼塘水体TN、TP和NH4+-N平均浓度比种养前分别下降1.03、0.08和0.09 mg·L-1。水葫芦被机械化打捞后,2处水域水体TN和TP浓度并未明显回升,水质变化较平稳,表明规模化控养水葫芦修复封闭的富营养化水域水质效果明显。     

冰封期乌梁素海不同形态氮、磷和叶绿素a的空间分布特征及其响应关系

湖泊水体中氮、磷和叶绿素a空间分布特征及其响应关系对辨识水环境质量具有重要意义。尤其对于冰封期典型的水文气候条件,将表现出特殊的环境地球化学行为,冰封期结冰过程使水体不同形态的氮、磷由冰层向水体迁移,导致冰下水体中营养盐浓度、叶绿素a浓度大于冰层,冰下水体污染物浓度增加。为量化不同污染物质在冰-水介质中迁移规律,于2020年1月14日采集乌梁素海12个样点的冰样和冰体,检测了各采样点不同形态氮磷和叶绿素a浓度。结果表明:冰样中高值ρ_((TN)) 0.838 mg·L~(-1)、ρ_((NH_4~+-N)) 0.109 mg·L~(-1)、ρ_((NO_3~--N)) 0.347 mg·L~(-1)分别位于湖心区的Q8采样点和北湖区的J11采样点。TN、NH_4~+-N、NO_3~--N集中分布在中层冰、下层冰和上层冰,冰下水体中北湖区的ρ_((TN))、ρ_((NH_4~+-N))、ρ_((NO_3~--N))、ρ_((NO_2~--N))出现高值。在冰样和冰下水体中总磷(TP)和溶解性总磷(DTP)的分布规律均为北湖区最高,南湖区最低。并且TP和DTP集中分布在下冰层。冰样中Chl-a在北湖区、湖心区和南湖区的平均质量浓度分别为2.455、1.407和1.210 mg·L~(-1),41.6%采样点的中层冰和下层冰中含有高浓度的Chl-a。冰下水体中Chl-a的质量浓度范围是1.530—12.280mg·L~(-1),均值为7.874mg·L~(-1)。冰封期乌梁素海的氮、磷和叶绿素a集中分布在冰下水体中。线性回归分析表明冰层和冰下水体中不同形态的氮、磷对叶绿素a的响应存在不同程度的差异。研究结果可为乌梁素海进一步的污染治理提供参考和借鉴。