淀山湖底泥氮磷营养盐释放及其影响因素研究

通过大量现场实测数据,对建立的淀山湖水生态系统模型进行率定和验证,并利用该模型对淀山湖底泥氮磷营养盐释放机制进行了系统研究,模拟了温度、流量、入流负荷等因素对底泥氮磷营养盐释放的影响。模拟结果显示:(1)该模型较好地模拟了底泥释放的动态变化;淀山湖底泥无机磷具有一定的释放特性,无机氮以底泥吸附为主,底泥磷酸盐、氨氮、硝酸盐氮释放通量分别为-40~18、-15~75、-38~-10mg/(m2·d)。(2)不同季节下温度对底泥氮磷营养盐的释放影响作用不同。(3)在氮磷营养盐释放较明显的夏秋季节,流量对氮磷营养盐释放影响较大。(4)削减入流负荷会加快底泥氮磷营养盐的释放,当入流负荷削减达到95%时,底泥中氮磷营养盐开始全面转向正释放状态。淀山湖外源污染得到控制以后,沉积物中营养物将对水体水质构成威胁。     

大连湾海域营养盐时空分布、结构特征及其生态响应

基于2012年夏秋季大连湾海水中溶解态和不同粒级颗粒物中氮、磷、硅、叶绿素a的调查资料,对大连湾海水不同粒级颗粒物中营养盐和叶绿素a的时空分布特征进行了分析,对不同粒级浮游植物的营养要素组成及营养盐结构特征进行了探讨.结果表明,大连湾海水中溶解态营养盐、叶绿素a高值区主要出现在臭水套和甜水套湾附近海域,并由湾内向湾外递减,各粒级颗粒物中营养盐分布趋势存在着不一致性,但高值区易出现在西北部海域; 除无机氮外,海水中营养盐总体表现出秋季高于夏季,各粒级叶绿素a浓度表现为夏季高于秋季;磷是大连湾海水中浮游植物生长的限制元素,硅是不同粒级浮游植物营养盐的限制要素;微微型浮游植物对现有的营养结构更具适应性.     

梯级水库建设下的水沙营养盐协同变化规律研究：以嘉陵江为例

水库建设在兴利防洪的同时对多个环境要素造成了影响,现有研究主要分析水、沙、营养盐等单一要素变化,缺乏不同要素间的协同分析.本研究基于IHA指标、MK分析、Spearman相关分析等方法讨论了1995—2017年嘉陵江梯级水库建设对流域水-沙-污染物等单个要素和多个要素协同性的综合影响.结果表明,水库建设对河流流量具有"削峰填平"作用,其中枯水期流量增加13.3%～47.0%,丰水期流量下降率最高则达19.4%;相对于流量,水库建设对泥沙的削减作用更为明显,且对上游河流泥沙输移影响更大.同时,水库建设后其下游水、沙、营养盐过程线趋同,尤其是丰水期,水、沙、营养盐指标相关系数显著提升,均达0.75以上.该结果补充了目前水库建设对水、沙、营养盐综合影响研究的不足,为水利工程影响下的水环境综合管理提供了支撑.     

西湖龙泓涧流域暴雨径流氮磷流失特征

为掌握西湖入湖溪流龙泓涧流域非点源污染现状,研究了一年内3场暴雨径流过程中营养盐的流失特征.结果表明长历时暴雨事件一般会形成多个径流峰值,而其滞后于雨强峰值的时间取决于当次强降雨的分布.降雨的初期冲刷效应与前期降雨量有关,前期降雨量越少,总磷和氨氮的初期冲刷效应越明显,在退水阶段滞缓的壤中流会使总氮和硝态氮再产生一个浓度峰值.径流中各形态氮素的平均浓度(EMC)与降雨量、降雨历时、最大雨强和平均雨强均表现为负相关,与前5 d的降雨量表现为正相关,而总磷的EMC值与氮素有相反的变化规律.径流营养盐迁移通量随降雨量的增大而上升,Pearson分析表明总氮、硝态氮与径流水深(流量)具有较好的相关性.总磷、总氮、硝态氮和氨氮的平均迁移通量分别为34.10、1 195.55、1 006.62和52.38 g·hm~(-2),硝态氮为主要的氮素迁移类型(占总氮的84%).     

大亚湾海域营养盐的季节变化及微表层对营养盐的富集作用

于2007年5月～2008年4月对大亚湾海域微表层、次表层和底层氮(N)、磷(P)、硅(Si)营养盐进行了每月一次的周年调查和比较分析.结果表明,大亚湾海域营养盐含量较前期调查略有上升,可溶性无机氮(DIN)、可溶性无机磷(DIP)、可溶性硅酸盐(DSi)的平均值分别为8.93、0.41和9.41μmol·L-1,养殖...     

汉丰湖正式运行年水体营养盐分布特征

三峡前置库汉丰湖正式运行后,水体由河流形态转变为兼具湖泊、河流特征的特殊形态,导致水体生物地球化学过程发生较大变化.为探究汉丰湖氮磷营养盐时空分布特征及其影响因素,在汉丰湖面设定7个采样点,于2018年1～12月对汉丰湖各点位分层采样,监测营养盐和Chl-a等指标变化.结果表明,汉丰湖上中下层水体垂直混合较均匀,营养盐浓度差异不显著(P>0.05).TN浓度在1～9月呈波动减小趋势, 10～12月逐渐增加,月平均浓度为1.52 mg·L^-1.NO^-₂-N浓度在1～4月波动减小, 5～6月急剧增大, 7～12月波动减小,月平均浓度为0.05 mg·L^-1.NO^-₃-N浓度表现为1～6月逐渐降低, 7～12月逐渐增加的趋势.NH⁺₄-N浓度在7月最高,为0.44 mg·L^-1,其余月份变化不明显,月平均值为0.09 mg·L^-1.TP、DP和SRP浓度全年呈现波动变化...     

基于数值模拟的排水沟渠营养盐滞留机制解析

现有溪流沟渠营养盐滞留研究对滞留机制精细化的描述或刻画相当不足，难以满足小流域水环境管理和沟渠营养盐滞留环境生态功能提升的需要.针对此问题，本文首先对传统的营养螺旋指标概念进行拓展，提出了面向水文过程、生物吸收和物理化学吸附作用的营养螺旋指标，并给出了量化指标内在关系的计算模式.在此基础上，利用OTIS模型及数值模拟技术，定量估算水文过程、生物吸收和物理化学吸附作用的营养盐滞留贡献率及其相对贡献水平，从而解析排水沟渠营养盐滞留机制.案例分析表明，在排水沟渠NH₄⁺和PO₄^3-滞留中，水文过程占据绝对主导地位，生物吸收和物理化学吸附滞留贡献较小.其中，水文过程、生物吸收和物理化学吸附对NH₄⁺滞留率变化范围分别为7.91%～13.07%、0.09%～0.27%和0.31%～0.58%，相对贡献水平变化范围分别为91.75%～95.29%、1.07%～2.00%和3.64%～6.26%；对PO43-滞留率变化范围分别为7.82%～12.94%、0.06%～0....     

沉水植物川蔓藻生长的耐盐特性及其机制研究

目前在入海河流等含盐水体的生态修复研究中有关耐盐沉水植物的研究还较为缺乏.本研究以从野外筛选获得的一株耐盐性能优良的沉水植物川蔓藻为对象，对其耐盐特性及机制，以及应用于河道氮、磷去除的潜力等进行了研究.结果表明，沉水植物川蔓藻具有良好的耐盐性能，在盐度为0～25‰的环境中均保持了较高的生长速率.当盐度上升至30‰时，筛选的川蔓藻植株的生长虽然受到了一些影响，但仍然保持了0.047 d^-1的比生长速率.盐度对川蔓藻的氮、磷去除存在一定影响，随着盐度上升，氮、磷去除率基本呈逐渐下降趋势.另外，通过转录组分析方法进一步分析了川蔓藻植株耐受高盐环境的机制.结果表明，在外界盐度胁迫影响下，川蔓藻植株下调表达基因的数量明显多于上调表达基因.差异表达基因的GO富集分析表明，盐度胁迫下川蔓藻差异表达基因显著富集的GO term主要集中于生物学过程和分子功能.差异表达基因的KEGG富集分析表明，盐度胁迫显著改变了川蔓藻光合作用和物质代谢相关通路的基因的表达.另外，本研究还分析了编码多种抗氧化酶系统中重要酶的基因的表达情况，结果表明，川蔓藻抗坏血酸过氧化物酶、超氧化物歧化酶、过氧化氢...     

橡胶坝对河流沉积物氮转化功能基因丰度和营养盐的影响

沉积物氮转化功能微生物是河流脱氮和水体净化的重要生物因素.为探讨橡胶坝对沉积物氮转化功能基因丰度及氮营养盐的影响，本研究以沂河沂水城区蓄水段为研究对象，从橡胶坝前不同距离采集沉积物，利用实时荧光定量PCR（qPCR）方法研究了沉积物的反硝化功能基因（nirS、nirK、nosZ）、厌氧氨氧化功能基因（AMX）和反硝化型甲烷厌氧氧化功能基因（pmoA）的丰度及沉积物营养盐特征.结果表明：橡胶坝促进了沉积物中nirK、nirS、nosZ和pmoA基因的聚集，反硝化功能基因nirK、nirS、nosZ丰度在坝前120 ~330 m范围内较高；橡胶坝促进了沉积物NH4+、NO3-、TN、TP、TOC、有机质（OM）等营养盐的滞留，主要在120 ~360 m区域聚集，多元线性回归模型拟合度较高.相关分析表明，16S rRNA、nirK、nirS、nosZ、pmoA基因丰度与环境因子NH4+、NO3-、TN、OM、TOC、孔隙度呈正相关；PCA分析结果表明，随着沉积物环境因子主成分的增长，氮转化功能基因丰度主成分呈升高趋势.橡胶坝可促进沂河沉积物氮素等营养盐的滞留和氮转化功能微生物的聚集.