蓝藻暴发对莫愁湖水体和沉积物营养盐的影响

以莫愁湖水体和表层沉积物为研究对象,分别于蓝藻暴发前(6月、7月)、蓝藻暴发期(8月)、蓝藻暴发后(9月、10月)采集水样和沉积物样品,分析了氮磷等营养盐及其形态赋存变化特征和水体的富营养化程度及水质变化,并探讨了水体和沉积物营养盐与蓝藻水华暴发的关系。结果表明,在蓝藻暴发期间,水体氮磷等营养盐急剧增加而沉积物中营养盐含量维持稳定,造成莫愁湖蓝藻暴发的主要原因是外源性氮、磷营养盐的输入而不是湖泊沉积物中氮、磷的释放;在蓝藻暴发前、中、后期,莫愁湖水质均为Ⅴ类,富营养化程度在轻度以上,水质污染严重。蓝藻暴发期间,水质整体呈下降趋势,水质恶化富营养化程度加重;通过相关分析发现,水体中叶绿素a含量与水体中总氮、总磷、高锰酸盐指数、亚硝态氮和氨态氮存在显著正相关关系(P0.01或P0.05),与水体中氮磷比存在显著负相关关系(P0.01),而与沉积物中总氮、总磷及水体硝态氮未发现显著相关性(P0.05),水体中营养盐浓度特别是磷含量的增加对蓝藻暴发具有重要影响,而沉积物氮磷及有机质含量与蓝藻暴发的关系较弱,同时蓝藻暴发对水体还原态氮的影响比氧化态氮影响更为显著。     

不同氨氮填加量下沉水植物对沉积物DOM荧光特性的影响

采用三维荧光光谱技术,模拟研究了不同氨氮添加量(0,100,200和400 mg/kg)下沉水植物对湖泊沉积物DOM(溶解性有机质)荧光特性的影响.结果表明:不同氨氮添加量下,沉水植物的存在明显增强沉积物DOM荧光强度,其中对类蛋白质和类氨基酸组分荧光强度影响较大(荧光强度分别增大了20%～77%和27%～56%);而对类腐殖酸和类富里酸组分影响相对较小(荧光强度分别增大了5%～25%和21%～29%). 添加氨氮可增强沉水植物对沉积物DOM荧光强度影响的程度,当添加量为100 mg/kg时,沉水植物生长最旺盛,沉积物DOM中类蛋白质和类氨基酸组分荧光强度增幅最大(分别约77%和56%);即外源氨氮通过增加沉积物蛋白质和氨基酸含量增强了沉积物有机氮的生物有效性;而在其他添加量下,DOM各荧光组分强度增幅不大,即适当添加外源氨氮,可通过促进沉水植物生长增加沉积物中蛋白质和氨基酸等含量,从而提高沉积物有机氮的生物有效性.      

2010年洱海全湖氮负荷时空分布特征

为探讨不同来源的氮负荷对洱海水体富营养化的贡献,对洱海入湖河流、干湿沉降和沉积物内源等来源的氮的负荷、形态及其时空变化特征进行了研究. 结果表明:与2008年相比,2010年洱海入湖TN负荷下降了28%. 入湖河流是TN负荷的主要来源,占总入湖负荷的37%;入湖河流TN负荷与ρ(TN)、ρ(Chla)呈极显著正相关;入湖河流TN负荷以NO₃--N为主,占39%. 入湖河流氮负荷季节性变化明显,7月最高;区域性差异较大,北部3条河流是主要来源,其中弥苴河入湖TN负荷占入湖河流TN负荷的57%. 沉积物内源TN负荷占总入湖负荷的29%,NH₄+-N负荷占内源TN负荷的98%,并且与水体ρ(Chla)呈显著正相关. 沉积物中TN和NO₃--N扩散通量北部湖区最高,NH₄+-N扩散通量南部湖区最高;TN扩散通量9月最高、12月最低. 干湿沉降入湖TN负荷以NH₄+-N为主,季节性变化明显,6月最高. 控制洱海外源入湖氮负荷,应以雨季之初为关键时期,以弥苴河及其流域为重点区域,兼顾坝区农业种植结构调控,同时应加强湖泊水体生态修复,控制内源释放.      

外加葡萄糖对洱海沉积物溶解性有机质光谱特征影响

利用三维荧光光谱(3DEEM)技术,研究了外加葡萄糖对洱海沉积物中DOM(溶解性有机质)释放和转化的影响以及DOM的光谱特征变化. 培养试验设4个处理(C₁、C₂、C₃、C₄),ρ(葡萄糖)分别为0、50、100和200mg/L. 结果表明:①洱海沉积物DOM出现了6种荧光峰,分别代表类蛋白荧光物质和类富里酸荧光物质,并且荧光峰位置在1~8d呈“蓝移”现象,8~17d呈“红移”现象. ②紫外区与可见区类富里酸(峰A和峰M)随培养时间延长逐渐升高,其中C₄处理的峰A荧光强度小于C₁处理;在培养初期C₄处理的峰M荧光强度小于C₁处理,培养后期则相反. ③随着培养时间延长,上覆水中类蛋白荧光强度呈“单峰”曲线变化,其峰值均出现在培养后第8天,在整个培养过程中,类蛋白荧光强度均表现为C₄处理>C₁处理. 外加葡萄糖可促进洱海沉积物DOM转化,使部分微生物难利用的DOM转化为易被微生物利用的类酪氨酸、类色氨酸等类蛋白物质.      

夏季滇池不同来源溶解性有机磷特征及其生物有效性

夏季选取了滇池不同来源(滇池湖体、入湖河流和大气降雨)水样,研究了其溶解性有机磷(DOP)含量及分布特征,并利用酶水解技术表征了其DOP生物有效性.结果表明,滇池湖体、入湖河流和大气降雨DOP浓度分别在0.001~0.117,0.002~1.722,0.006~0.112mg/L(平均0.027,0.197,0.037mg/L),分别占溶解性总磷(DTP)的18.3%~92.5%,4.2%~100%,25.4%~100%(平均55.3%,60%,58.9%),不同来源DTP均以DOP为主,入湖河流DOP浓度明显高于滇池湖体和大气降雨.不同来源DOP酶可水解磷(EHP)浓度分别为n.d.~0.058,n.d.~0.673,n.d.~0.031mg/L(平均0.017,0.064,0.010mg/L),分别占DOP的0%~127.5%,0%~105.6%,0%~55.6%(平均77.9%,38.7%,23.2%).不同来源DOP酶水解率(EHP/DOP)较高,滇池湖体DOP酶水解率明显高于入湖河流和大气降雨.不同来源DOP时空分布特征明显,且其生物有效性存在较大差异.其中,滇池湖体EHP以活性单酯磷和类植酸磷为主,入湖河流和大气降雨EHP以活性单酯磷为主,尤其是大气降雨二酯磷和类植酸磷含量较少,滇池湖体、入湖河流和大气降雨DOP生物有效性依次降低.不同来源DOP是与溶解性反应磷(SRP)同等规模的生物可利用磷源,二者共同维持了滇池富营养化.滇池治理要从全流域出发,考虑不同来源各形态磷对水质的影响.     

没食子酸还原六价铬反应动力学规律研究

实验研究了不同pH值,温度和六价铬初始浓度等条件对没食子酸还原六价铬的反应动力学的影响,分别建立六价铬还原反应速率常数关于氢离子浓度和温度的函数方程.结果表明:pH值 为2.0~5.0时,没食子酸与六价铬发生的氧化还原反应符合准一级动力学反应;而pH值为6时,因[H+]不足,二者的反应不符合准一级动力学反应.在pH值为2.0~5.0时,六价铬反应速率常数(103kobs)分别是是951.6、103.6、17.3和7.5h-1.pH值 为2.5时,温度升高,反应速率常数快速增加;温度为30℃时,没食子酸还原六价铬的反应速率常数分别是温度为20℃和10℃时反应速率常数的1.61倍和3.68倍.不同初始浓度六价铬的反应体系中,六价铬反应速率常数随着反应体系中六价铬与没食子酸初始浓度比值的增加而逐渐减小.利用最小二乘线性回归法和阿伦尼乌斯公式分别建立了六价铬还原反应速率常数关于氢离子浓度和温度的函数方程,为预测和分析没食子酸还原六价铬反应过程中六价铬的反应速率常数和浓度变化情况提供动力学模型参考.     

淮河流域南四湖可挥发性有机物污染特征及风险评价

通过调查南四湖可挥发性有机物的污染特征并对生态风险和健康风险进行评价,2017年11月在南四湖25个取样点采得水样,利用吹扫捕集和GC-MS对52种VOCs进行检测.乙苯、间/对-二甲苯、邻-二甲苯、1,2-二氯苯和萘检出率达到100%;顺式1,3-二氯丙烯和甲苯的检出率为96%;1,2,4-三甲基苯的检出率最低,仅为12%;1,2-二氯苯平均浓度最高,达到3.49 μg·L^-1,1,2,4-三甲基苯平均浓度最低仅为0.02 μg·L^-1.南四湖水体中1,2-二氯苯浓度总体上高于其他VOCs,间/对-二甲苯和乙苯在NSH-24号点位浓度远超过该点位其他的VOCs,但所有VOCs中值均未超过4 μg·L^-1.南四湖水体VOCs浓度的空间分布呈现西北和东南两端高,中部低的特点.造成南四湖VOCs污染的主要原因可能是航运船只航行过程中排放的尾气,次要原因为上下游支流中VOCs的汇集和人为因素影响.对南四湖的健康风险评价发现,总体上看南四湖并无致癌或非致癌的健康风险,但个别点位的风险值偏高,甚至超过US EPA规定的风险阈值.南四湖有12个点位的生态风险商值超过了1,即存在对水生生物的生态风险.     

生草对油橄榄根际土壤丛枝菌根真菌多样性的影响

果园生草制可提高丛枝菌根真菌(AMF)侵染果树,而AMF侵染可促进果树营养吸收。为了给油橄榄园筛选菌根侵染率高的草种,探究生草对油橄榄根际土壤AMF多样性的影响,以盆栽油橄榄根系和根际土壤为研究对象,采用盆内移栽油橄榄苗,环形穴播不同牧草(白三叶、红三叶和百喜草)的方式进行了探究。结果表明:从4种间作处理的油橄榄根际土中共分离鉴定出4属19种AMF,其中无梗囊霉属(Acaulospora)和球囊霉属(Glomus)是油橄榄根际土壤AMF的优势属;近明球囊霉(Glomus claroideum)、缩球囊霉(Glomus constrictum)、孔窝无梗囊霉(Acaulospora foveata)、明球囊霉(Glomus clarum)、脆无梗囊霉(Acaulospora delicate)和稀有内养囊霉(Entrophospora infrequens)为油橄榄根际土壤AMF的优势种。不同生草处理油橄榄AMF的种类和优势种上均表现出较大差异,其中间作百喜草和红三叶处理的油橄榄AMF种类最多,生草种类对油橄榄根际土中AMF多样性产生重要影响,间作百喜草处理油橄榄根际AMF的物种多样性高于其他处理。生草促进了油橄榄根际土壤中AMF对油橄榄根的侵染,使AMF孢子密度增加。间作百喜草和白三叶处理的总球囊霉素相关土壤蛋白(T-GRSP)含量显著高于红三叶和无草处理;间作百喜草、白三叶和红三叶处理的易提取球囊霉素相关土壤蛋白(EE-GRSP)含量均显著高于无草处理。果园生草能增加油橄榄根际土中土壤微生物量,特别是间作百喜草处理对微生物量磷以及间作白三叶和红三叶处理对微生物量氮的影响较为明显;间作百喜草对油橄榄根际AMF的增进效果好于间作白三叶、红三叶和无草种植。可见,生草提高了油橄榄根际土壤AMF多样性,且以间作白喜草效果最为显著。     

电阻加热修复佳乐麝香污染土壤的工艺优化

佳乐麝香(Galaxolide,HHCB)是土壤中的一种新兴的半挥发性有机污染物,具有较高的毒性,需修复治理.电阻加热技术(electrical resistance heating,ERH)因加热均匀、效果好,逐渐被应用于有机污染土壤修复工程.采用自主研制的电阻加热装置,研究了加热过程中电场强度、土壤含水率和土壤粒径...     

碳纳米管对亚甲基蓝的吸附性能研究

碳纳米管的一维管状中空结构,对有机物具有吸附能力,有望用于废水处理.本文通过理论分析和试验验证,探讨了采用碳纳米管时亚甲基蓝溶液浓度、溶液pH值、吸附时间和吸附温度等对吸附过程的影响,分析了碳纳米管对亚甲基蓝的吸附机理.结果表明,碳纳米管对亚甲基蓝的吸附在3 h达到平衡,吸附速率常数为384.49 h-1;吸附过程遵循Langmiur方程;碱性条件有利于吸附的进行;随着温度的升高,碳纳米管对亚甲基蓝的吸附量增加.吸附机理为,碳纳米管对亚甲基蓝的吸附是一个吸热过程,第一层吸附包含物理吸附和化学吸附,而多层吸附则是物理吸附.