近10 a来珠江三角洲地区氮收支演变及区域差异分析

采用2000、2005 和2010 年三个不同时期的工业、农业、环保、自然条件和人口等相关数据,通过大量数理统计分析对近10 a 来珠江三角洲（简称“珠三角”）地区的氮收支演变与区域差异进行了评估。结果表明,在过去三个不同时期,珠三角地区氮的年输入、输出量有升有降,但是氮盈余总量却呈现出较显著的增加趋势,单位面积氮盈余量也从2000 年的43.43 kg/（hm²·a）增加到2010 年的51.92 kg/（hm²·a）。整个珠三角地区的负荷氮水平较全国平均水平偏高,但尚低于同样经济发展迅速、人口密集的长江三角洲地区的平均水平。快速的城市化发展和日益增强的人类活动对珠三角地区氮收支变化具有较大影响,且表现出非常显著的内部区域差异,深圳、东莞、佛山和广州等城市均面临较为严峻的氮污染潜势。     

静置/好氧/缺氧序批式反应器（SBR）脱氮除磷效果研究

以静置段代替传统厌氧段,采用后置缺氧方式,考察了静置/好氧/缺氧序批式反应器(SBR)(R1)的生物脱氮除磷(BNR)性能,并与传统厌氧/好氧/缺氧序批式反应器(SBR)(R2)进行对比.两反应器进水乙酸钠、氨氮(NH+4-N)及磷酸盐(PO3-4-P)浓度均分别为350 mg·L-1(以COD计)、40 mg·L-1及12 mg·L-1,水力停留时间(HRT)为12 h.研究结果表明,R1长期运行中磷的去除率与R2相当,分别为92.4%和92.1%,而总氮(TN)去除率则较R2高,分别为83.5%和77.0%.R1静置段省去搅拌但仍能起到厌氧段的作用,为好氧快速摄磷奠定了基础,同时R1缺氧段发生反硝化摄磷,使出水磷降至0.91 mg·L-1.好氧段内R1发生了同步硝化-反硝化(SND),贡献了18.0%的TN去除量,R2也存在SND,但脱氮贡献率较少,仅为9.8%.R1和R2后置缺氧反硝化均以糖原驱动,反硝化速率分别为0.98、0.84 mg·g-1·h-1(以每g VSS产生的N(mg)计),出水TN分别为6.62、9.21 mg·L-1.研究表明,静置段代替传统厌氧段后,可获得更好的脱氮效果,且工艺更为简化.     

太湖湖滨带春季悬浮物沉降特征与水体营养盐响应

为研究湖滨带悬浮物沉降过程中水体营养盐时空分布状况,在太湖西岸湖滨带典型区域进行原位沉降实验,计算了沉降量和沉降通量,并对沉降过程中TP、TN、NH+4-N、NO-3-N测定分析.结果表明,太湖西岸湖滨带沉降通量表现为人工芦苇区近岸无植被区自然芦苇区远岸无植被区,平均沉降通量分别为(1 383.40±925.60)、(1 208.67±743.50)、(278.72±142.53)、(245.58±154.25)g·(m2·d)-1,沉降第6 d以后沉降量稳定上升,沉降速率大于分解速率;经过持续15 d野外沉降实验观测,沉降过程中近岸带的TP含量是远岸带的2~3倍,且沉积物捕获器内NH+4-N和NO-3-N含量出现显著的差异(P0.01);沉降量与水体TN和NH+4-N含量呈显著相关(P0.01,n=42),表明沉降量的增加会导致上覆水体TN与NH+4-N含量增加;TN与NH+4-N相关系数为0.84,显示沉降量的增加可能加速氮素不同形态间相互转化,这一现象在当前太湖湖泛治理中应当予以重视.     

海州湾海洋牧场人工鱼礁投放对营养盐的影响

为了解海州湾海洋牧场人工鱼礁投放对营养盐的影响,基于2008—2015年间共24个航次水质调查资料,分析了海州湾海洋牧场鱼礁区和对照区活性磷酸盐(PO_4~(3-)-P)、活性硅酸盐(SiO_3~(2-)-Si)和溶解无机氮(DIN)的浓度、组成及营养盐结构的变化.同时,比较了鱼礁区和对照区营养盐的变化,初步分析了人工鱼礁投放量与营养盐的相关性,尝试探索人工鱼礁投放对营养盐浓度与结构的影响.结果表明,鱼礁区和对照区PO_4~(3-)-P、SiO_3~(2-)-Si浓度均呈现出秋季夏季春季的特点,且鱼礁区高于对照区.DIN在鱼礁区和对照区也呈现出同样的季节变化特点,但鱼礁区的变化幅度显著大于对照区.海洋牧场人工鱼礁的投放使鱼礁区PO_4~(3-)-P和DIN浓度增加.受热力学平衡的影响,对照区DIN浓度也出现了增加,而PO_4~(3-)-P受人工鱼礁投放的影响小.鱼礁区和对照区SiO_3~(2-)-Si受人工鱼礁投放影响均不明显.另外,海洋牧场DIN组成也发生了改变,2012年前NO_3~--N为DIN主要组成,之后为NH_4~+-N.营养盐结构分析显示,海州湾海洋牧场营养盐对浮游植物主要表现为磷限制.     

N、P、Fe、Mn对亚历山大藻LC3生长的影响

利用正交试验研究了N、P、Fe、Mn四种物质对亚历山大藻LC3生长的影响,比较无机营养盐及微量金属元素对亚历山大藻LC3增殖影响的大小顺序,结果显示无机N对藻的生长有促进作用,882—2646μmol／L浓度时LC3生长较好,2646μmol／L下生长速率略快。无机P对亚历山大藻LC3生长的影响差异显著,一定浓度的P对LC3的生长有促进作用。Fe及Mn对藻生长均有促进作用,分别在3．5μg／L的Fe浓度下及18—36gg／L的Mn浓度下藻可获得较快的生长速率。四种元素对亚历山大藻LC3生长均有促进作用,各元素对生长影响的大小顺序依次为：P〉Mn〉N〉Fe。     

粗枝云杉不同径级根系分解过程中4种养分元素的释放特征

植物根系分解是养分元素进入土壤的重要途径之一.为了解径级对根系分解过程中养分元素释放的潜在影响,以川西亚高山针叶林中的粗枝云杉(Picea asperata)为对象,采用原位分解试验,研究云杉3个径级(0-2 mm,2-5 mm和5-10 mm)根系分解过程中钾(K)、钠(Na)、钙(Ca)和镁(Mg)元素的浓度、残留...     

哈尔滨松北区城市湿地土壤抗侵蚀效益价值估算

城市湿地是城市生态系统的重要组成部分,在土壤抗侵蚀方面起重要作用.以哈尔滨松北区城市湿地为研究对象,在哈尔滨松北区湿地的西区、中区及东区沿线共布设采样点3个.哈尔滨松北区城市湿地土壤抗侵蚀效益价值通过湿地减少土地废弃、河道淤积和土壤中肥力流失三方面的价值来估算.结果表明:哈尔滨市松北区城市湿地保护土壤、减少土壤侵蚀的总效益价值为1.900×107元/a;湿地土壤在抗侵蚀效益中的贡献率占总效益的1/5,其效益价值为3.800×106元/a.      

城市地区重建湿地的生态过程研究

研究了湿地重建过程中植物、土壤和水质的动态变化特征.湿地重建2 a后植物种类增加了11种,芦苇、菖蒲和香蒲3种植物的高度、生物量在第2个生长季明显高于第1个生长季节,植物生物量分别增加到原来的13、1.5和1.4倍.湿地种植区土壤有机质总体上是降低的,土壤全氮含量从1?500　mg/kg降低到850　mg/kg（p＜0.01）,土壤全磷在试验期间略有增加.对重建湿地12种水质指标分析表明,夏季湿地出口源水溶解氧高于进口源水,出口源水总氮、叶绿素a、藻类计数3种水质指标均低于进口源水,说明重建湿地水质在夏季出口源水优于进口源水,水质得到改善.研究表明,湿地植物群落重建成功,生物多样性增加,重建湿地在改善和保持源水水质方面发挥了一定的作用.     

Effects of nitrate concentration in interstitial water on the bioremediation of simulated oil-polluted shorelines

Nutrient addition has been proved to be an effective strategy to enhance oil biodegradation in marine shorelines.To determine the optimal range of nutrient concentrations in the bioremediation of oil-polluted beaches,nitrate was added to the simulated shoreline models in the initial concentration of 1,5 and 10 mg/L.Whenever the NO3-N concentration declined to 70% of its original value, additional nutrients were supplemented to maintain a certain range.Results showed adding nutrients increased the oil biodegradation level,the counts of petroleum degrading bacteria(PDB)and heterotrophic bacteria (HB),and the promoted efficiency varied depending on the concentration of nitrate.Oil degradation level in 5 mg/L(NO_3-N)group reached as much as 84.3% accompanied with the consistently highest counts of PDB;while in 1 mg/L group oil removal efficiency was only 35.2%,and the numbers of PDB and HB were relatively low compared to the other groups supplemented with nutrients.Although counts of HB in the 10 mg/L group were remarkable,lower counts of PDB resulted in poorer oil removal efficiency (70.5%) compared to 5 mg/L group.Furthermore,it would need more NO_3-N(0.371 mg)to degrade 1 mg diesel oil in the 10 mg/L group than in the 5 mg/L group(0.197 mg).In conclusion, Nitrate concentration in 5 mg/L is superior to 1 and 10 mg/L in the enhancement of diesel oil biodegradation in simulated shorelines.     

淀山湖浮游植物营养限制因子的研究

通过藻类增长的生物学评价(Nutrient Enrichment Bioassay)研究淀山湖浮游植物生长限制性因子,并采用析因方差分析和事后比较方法分析营养盐（PO^3-₄P、NH₃N、NO^-₃N）对浮游植物生长速度、平均最大现存量和平均最大特定增长率的影响。研究表明：磷对浮游植物生长有明显的促进作用,能提高浮游植物的生长速度和现存量,且促进作用随磷浓度（0.13～0.53 mg/L）的增加而加强,磷是淀山湖浮游植物增长的第一限制性因子;低浓度硝氮（2.91～5.91 mg/L）对浮游植物生长有微小的促进作用,但高浓度（5.91～8.91 mg/L）的硝氮表现出抑制作用;氨氮对浮游植物生长有抑制作用,并随浓度（1.25～7.25 mg/L）的增加而增大;添加磷+硝氮能明显促进浮游植物生长,磷与硝氮之间存在一定的交互作用.