城市湿地水体中氮与铁的时空分布特征及其相关关系

为了解城市湿地水体中氮和铁的时空分布特征以及其相关关系,于枯水期(冬季)和丰水期(夏季)采集了杭州西溪湿地与和睦湿地池塘和河道水样,并测定了总氮(TN)、氨氮(NH4+-N)、硝酸盐氮(NO3--N)、亚硝酸盐氮(NO2--N)、总铁(TFe)和亚铁(Fe2+)等浓度.结果表明:1)和睦与西溪湿地池塘和河道水体中TN、NH4+-N和NO3--N浓度均呈现夏季低于冬季的特征;和睦湿地的池塘和河道水体中各形态的氮含量显著高于西溪湿地;和睦与西溪湿地池塘水体中各形态氮浓度均显著低于河道水体中各形态氮浓度.两个湿地河道水体中TN浓度超标现象较严重,均超过了地表水环境质量标准(GB 3838-2002)V类水标准;2)和睦与西溪湿地水体中夏季各形态铁的浓度普遍高于冬季;和睦湿地池塘水体各形态铁含量显著高于西溪湿地池塘水体,而和睦湿地河道和西溪湿地河道水体的各形态铁含量相近;夏、冬两季和睦、西溪湿地池塘水体各形态铁浓度均高于河道水体;3)夏、冬两季城市湿地水体中Fe2+和NO3--N浓度均呈现出显著的负相关关系,而不同方式和水力条件湿地水体的主成分分析-多元线性回归结果中Fe2+的回归系数排名较高,这些均表明Fe2+在城市湿地水体NO3--N的还原过程中可能也起着比较重要的作用.     

南黄海表层沉积物中生源要素的分布规律及其环境意义

【目的】研究南黄海表层沉积物中生源要素的分布规律及其影响因素。【方法】通过测定南黄海82个站位表层沉积物样品中生源要素的含量及表层沉积物的平均粒径,分析研究区表层沉积物中生源要素和沉积物粒径的分布特征,并从表层沉积物中有机质来源、沉积物粒度、水动力作用和环境等因素探讨其对生源要素分布的影响。【结果】南黄海表层沉积物中生源要素总有机碳(TOC)、总氮(TN)及总磷(TP)的含量与平均粒径存在显著的相关关系,近岸沉积物粒度较大,对应生源要素的含量较低,在南黄海中部海区的沉积物粒度较细,各生源要素的含量较高。【结论】表层沉积物的粒度是影响生源要素含量分布的主要因素,即粒度越细,表层沉积物中生源要素含量越高。同时,有机质来源和水动力作用在一定程度上也影响和控制着表层沉积物粒度及生源要素的分布。生源要素TP分别与TOC、TN之间相对较弱的相关关系和近岸河口等地生源要素的高值表明,可能存在其他外部环境因素也会对其含量造成影响。     

上海大莲湖湿地和江湾湿地沉积物特性对比评价

以上海大莲湖湿地和江湾湿地的沉积物为研究对象,分别在2011年4月、8月、11月采集沉积物,测定沉积物的pH值、密度、含水率、有机质、总氮(total nitrogen,TN)、总磷(total phosphorus,TP)、速效氮、速效磷.结果表明,大莲湖湿地沉积物的有机质含量(38.96～120.19 g/kg)>江湾湿地(20.74～94.64 g/kg),大莲湖湿地的TN含量(13.25～26.93 g/kg)>江湾湿地(5.73～13.56 g/kg),大莲湖湿地的速效氮占总氮的比例(3.28%)>江湾湿地(1.62%),大莲湖湿地的速效磷占总磷的比例(3.88%)>江湾湿地(2.57%).沉积物理化指标相关性分析和主成分分析结果表明,大莲湖湿地沉积物密度与有机质、有机质与速效氮分别呈极显著相关性.江湾湿地与大莲湖湿地沉积物的养分含量对比结果显示,大莲湖湿地沉积物比江湾湿地更有利于湿地植物的生长和生态系统的恢复.     

香溪河沉积物中磷形态的垂向分布特征与相关分析

为揭示三峡库区沉积物中磷形态的分布特征及其与沉积物理化指标的相关性,本文以香溪河为例,沿河流自上游向下采集沉积物样,应用五步连续提取法分层测定柱状沉积物中的磷形态,并对pH、有机质、粒度等与磷形态间进行相关性分析.结果表明:在水平方向,表层沉积物(0~4cm)的总磷(TP)排序为中游(XX06)上游(XX08)干支流交汇处(CJXX)下游(XX01);在垂向分布上,中上游(XX08和XX06)各形态磷含量整体沿垂向递减,而下游和交汇处(XX01和CJXX)钙结合态磷(HCl-P)沿垂向递增.香溪河沉积物TP的含量范围为715~947mg/kg,HCl-P构成沉积物中磷的主要部分.生物有效性磷(BAP)占TP含量的20%~48%,CJXX沉积物中的BAP含量略低于支流.不同样点沉积物中磷形态与环境因素的相关性并不一致,中上游沉积物TP与BAP显著相关,氧化还原敏感性磷(BD-P)或BAP受氧化还原电位(Eh)影响较大;而下游和干支流交汇处的主要影响因素为pH值,BAP主要由金属氧化物结合态磷(NaOH-P)组成,二者相关性显著.在CJXX,伊利石含量随粒径的增加而减少,与石英和白云石变化规律相反.     

浙江近岸海域表层沉积物中磷的存在形态及其分布特征

运用SEDEX方法分析了浙江近岸海域表层沉积物中总磷(TP)及磷在各提取相的含量和分布.研究结果表明,表层沉积物中TP含量为432.2～846.1 mg/kg,平均为(533.2±90.1) mg/kg;弱吸附态磷(Ads-P)、铁结合态磷(Fe-P)、自生磷灰石及钙结合态磷(Ca-P)、碎屑态磷(De-P)和有机磷(OP)平均含量分别为6.2,93.2,12.4,295.0和66.5 mg/kg,分别占TP的1.2％,17.7％,2.4％,56.7％,和12.7％.沉积物的Ads-P、Ca-P和OP与其粒度和有机碳含量呈显著正相关,De-P则呈负相关.各站位沉积物中磷在不同提取相中的含量差异较大,与沉积物的陆源输入、沉积物粒径及沉积海域的水动力条件等因素有关.     

太湖宜溧河和西苕溪干流沉积物中形态磷分布特征

分析了太湖宜溧河和西苕溪干流沉0～10 cm积物和0～20cm间隙水中形态磷含量及其分布.结果表明,表层0～2 cm沉积物中总磷含量水平在1208.0～2669.6μg/g之间,是太湖湖体沉积物总磷含量均值的2.12～4.77倍,其中有机磷占总磷含量的65.83%～85.96%.对磷的空间分布规律分析表明,宜溧河沉积物中总磷含量比西苕溪高49.6%,反映了宜溧河磷污染较西苕溪严重,城市化和化学农业的发展对河底沉积物磷污染有重要影响)沉积物中无机磷主要以铁结合磷(Fe-P)和钙结合磷(Ca-P)为主.沉积物中Fe-P含量明显偏低的现象与沉积物有机物含量较高和缺氧有关.入湖河流沉积物也是太湖磷输入的来源之一.     

小型河流库坝建设对河道重金属元素分布的影响

【目的】研究小型河流库坝建设对河道沉积特征及重金属元素分布特征的影响。【方法】以淮河4级支流索河三仙庙水库至丁店水库段为研究对象,依据水流方向及库坝位置将其分为上、中、下3段,分别采用单因素方差分析和冗余分析,对3段的表层沉积物及下表层沉积物粒度特征,以及As、Cr、Pb、Cd、Cu、Hg和Zn 共7种重金属元素进行了分析和评价。【结果】表层和下表层沉积物各粒度组分和有机碳含量基本相同,但表层重金属含量略高,表明库坝建设后该区域沉积环境总体上较为稳定,而重金属污染有所加重; 3段间的水文条件差异较大,上段常处于相对断流状态,沉积物中砂粒含量较多,中段水流较小,粉粒和黏粒等粒径较小的沉积物粒度组分含量较高,下段常年积水,但水位变化较大,沉积物特征与上段相似; 重金属元素分布特征显示其在中段的含量均高于上段和下段; 有机碳在中段的含量极显著高于其在上、下段的含量。【结论】总体上,库坝建设改变了河流的水文条件,影响沉积物特征,对重金属元素分布影响较大,使得中段重金属元素相对容易富集。     

杭州和睦湿地表层沉积物重金属时空分布特征及污染评价

分析了杭州市和睦湿地表层沉积物重金属含量及分布特征,并运用污染指数法和 Hakanson潜在生态风险指数法对和睦湿地沉积物重金属进行了污染评价和生态风险评价．结果表明：空间分布上和睦湿地沉积物重金属以高Zn、高Ni含量和高Cu、Cr含量为主要特征;季节分布特征上以7月和1月的高Cu、Zn、Cr、Ni含量为主要特征;单项污染指数表明,和睦湿地沉积物中Cu、Zn、Cr、Ni在不同季节呈现一定的中、轻度单项污染,且以7月和1月的污染更甚,故应关注和睦湿地不同样点沉积物中Cu、Zn、Cr、Ni的季节性污染防控工作;综合污染指数评价表明,各样点在不同季节呈现中、轻度综合污染．Hakanson潜在综合生态风险评价指数（RI）表明,和睦湿地沉积物重金属的生态风险水平均达轻微风险等级,Hakanson潜在单项生态风险评价指数（Er）则表明,和睦湿地沉积物中主要的潜在生态风险因子为Cu与Cr ,故应重视和睦湿地沉积物重金属中Cu、Cr的潜在生态风险评价及管理．     

福州西湖沉积物磷形态垂向变化特征

采用化学连续提取法对福州西湖两个柱状沉积物样品中垂向不同形态磷进行分级提取分析.结果表明:1#样品表层沉积物总磷含量在830μg/g左右,垂向各层总磷呈“S”状分布;2#样品表层沉积物总磷含量在700μg/g左右,垂向各层总磷呈“7”状分布.两个柱状沉积物垂向各层均以无机磷为主,占总磷含量的80%~90%,其中铁磷含量远远高于铝磷和钙磷的含量,占总磷量的50%~60%.两个柱状沉积物垂向各层中闭蓄态磷含量很低,说明沉积物中自然来源的磷很少,主要以人为输入为主,垂向各层磷形态和含量的不同,反映了不同时期和不同程度的人为输入磷的污染.     

磷石膏中杂质的存在形态及其分布情况研究

研究了磷石膏中杂质存在形式及其分布情况，结果表明：磷石膏中杂质主要是磷、氟及有机物。磷分为可溶性磷、共晶磷以及难溶性磷。其中共晶磷是以CaHPO4·2H2O形式存在，而难溶性磷是以CaPO3（OH）·2H2O、AlPO4·2H2O形式存在。随着磷石膏粒径的不同，磷石膏中的磷、氟等杂质的分布存在差异。可溶性磷、总磷、氟和有机物杂质含量随着磷石膏粒度的增加而增加，而共晶磷含量出现相反的变化趋势。粒径分布与含量之间存在一定关系，可为有效选择磷石膏预处理方式提供理论依据。     

黄河三角洲河道沉积规律研究Ⅱ．建林边滩沉积作用机理

通过对建林边滩沉积物粒度分布、粒度参数及水体流变性质的分析，阐述了黄河三角洲上河道水流属于牵引流范畴，与低含沙无本质上的差别，并探讨沉积物搬运和沉积的基本特征。     

青岛外海沉积物中磷的分布

通过对青岛外海柱状沉积物中总磷、溶解磷、无机磷、有机磷的测定和结果分析,揭示沉积物中磷的存在形态和分布特征。结果表明青岛外海沉积物以无机磷为主,有机磷次之。由于受海流影响和生物扰动,柱状样品中磷的含量产生一定的波动,但总体趋势还是表层沉积物总磷、有机磷的含量略高,随深度增加有减少的趋势,无机磷呈现自上而下增大的趋势。     

潮间带贝类养殖区表层沉积物磷的分布与形态特征

测定了湄洲湾顶太湖浅滩潮间带8个站位表层沉积物总磷、无机磷、有机磷及弱吸附可交换磷的含量,并由此得到无机磷在沉积物总磷中平均占59%,贝类养殖(筏式吊养)区总磷、无机磷的含量高于无养殖区,而有机磷含量相当.表层0.3cm和3cm沉积物磷比较表明,0.3cm层的总磷高于3cm层,高出的部分主要是有机磷.     

杭州和睦湿地池塘水体夏季叶绿素a含量与水环境因子的相关性研究

水体叶绿素a是浮游植物生物量的替代指标,受营养盐和光照等诸多环境因素的影响.为了解杭州城西和睦湿地水体叶绿素a与环境因子的关系,于2014年8月对和睦湿地进行采样调查研究.结果表明,叶绿素a的质量浓度均值为1.05μg·L~(-1),浓度偏低.除pH和电导率外,和睦湿地池塘水体其它指标变异系数偏大,说明和睦湿地封闭池塘的水环境空间异质性较高.相关性分析结果显示,水体中NO_3~--N、COD、pH和DO等都是影响和睦湿地浮游植物生长的重要因素.和睦湿地水体的N∶P为9.09,表明氮元素可能是和睦湿地浮游植物生长的限制因子.     

辽河吉林省段干支流沉积物中氮和磷的形态与释放特征

利用化学提取方法测定分析辽河吉林省段干支流沉积物中氮和磷的质量比及形态, 并在实验室条件下模拟研究沉积物中氨氮和可溶性磷酸盐的释放过程. 结果表明： 除杨木水库与支流条子河的沉积物中总磷和总氮质量比较高（1.09~3.00  g/kg）外, 其他干支流沉积物中的总磷和总氮质量比均较低（0.25~0.70 g/kg）; 氨氮的质量比在杨木水库中下游的沉积物中相对较高（0.044~0.052 g/kg）; 钙结合态磷、 有机磷和残渣磷是总磷的主要存在形态, 可交换态磷、 铝结合态磷和铁结合态磷的质量比较低; 酸性条件可促进沉积物释放氨氮和磷[JP2]酸盐, 碱性条件有利于沉积物释放氨氮; 释放过程受微生物活动、 pH值和溶解氧含量的影响.     

星云湖典型区域表层沉积物磷形态的空间分布特征

该研究通过采集星云湖典型区域表层沉积物,并分析了星云湖表层沉积物的总氮、有机质、磷形态。结果表明：星云湖不同区域表层沉积物中各形态磷含量在空间分布上存在着差异性,但是不同的磷形态间具有某种相关关系;星云湖表层沉积物中总磷与IP呈极显著的正相关关系,Fe/AL-P、Ca-P、IP均与总磷呈显著性相关关系。     

辽河吉林省段干支流沉积物中氮和磷的形态与释放特征

利用化学提取方法测定分析辽河吉林省段干支流沉积物中氮和磷的质量比及形态,并在实验室条件下模拟研究沉积物中氨氮和可溶性磷酸盐的释放过程.结果表明:除杨木水库与支流条子河的沉积物中总磷和总氮质量比较高(1.09~3.00g/kg)外,其他干支流沉积物中的总磷和总氮质量比均较低(0.25~0.70g/kg);氨氮的质量比在杨木水库中下游的沉积物中相对较高(0.044~0.052g/kg);钙结合态磷、有机磷和残渣磷是总磷的主要存在形态,可交换态磷、铝结合态磷和铁结合态磷的质量比较低;酸性条件可促进沉积物释放氨氮和磷酸盐,碱性条件有利于沉积物释放氨氮;释放过程受微生物活动、pH值和溶解氧含量的影响.     

湖泊沉积物中细菌含量影响因子分析

为探讨湖泊沉积物中的生源要素对细菌含量的影响,采用实时定量PCR技术检测沉积物中的细菌含量,运用统计学方法找出中值粒径、总有机碳、总氮、总磷等环境因子与细菌含量之间的相关关系,并据此对影响细菌含量的环境因子进行分析.结果表明:湖泊沉积物中细菌含量随深度的增加而减少;沉积物粒径影响营养元素的赋存从而对细菌含量产生影响;总氮、总磷、总有机碳对沉积物中细菌含量的影响与湖泊水域环境、不同季节温度有关.     

巢湖沉积物总磷分布及其地质成因

以巢湖为研究对象,分析研究了巢湖沉积物总磷含量的水平、垂直分布.结果表明:巢湖北部河流入湖口处沉积物中总磷含量高于其他的河流入湖口处,原因是发源于北部地区的水系带来大量的磷质,丰富了巢湖中磷的来源.柘皋河和兆河沉积物总磷的垂直分布存在变化程度的差异,主要与柘皋河补给来源于含磷地层区有关.     

黄河泥沙含量对磷迁移过程的影响研究

磷是我国河流主要污染物质之一,泥沙含量对磷的迁移过程具有重要影响,但针对磷在沉积物-水界面的迁移机制理解尚不完全．黄河作为典型的高含沙量和高磷负荷河流,对于磷在河流介质的迁移过程具有重要研究意义．在2019 年10 月份选取黄河沿程18 个水样采集点位和2 个沉积柱采集点位,对水样含沙量、总磷含量（TP）和沉积物样磷形态含量（Ca-P、Fe/Al-P、OP）进行测量,结合2000—2019 年黄河主要水文站实测输沙量、含沙量、泥沙粒径数据进行分析．从时空尺度上,尽管中游河段输沙量近20 年呈显著下降趋势,但下游输沙量仍保持稳定,下游前段水体含沙量呈上升趋势．将水体含沙量与TP 含量进行协同分析,下游河段水体含沙量同TP 含量呈相反变化规律．对泥沙粒径进行分析,冲刷作用导致较大粒径沉积物再悬浮,这一过程对磷的迁移具有重要影响．对沉积物磷形态进行分析,IP 为黄河流域沉积物磷主要赋存形态,Ca-P 是IP 的主要赋存形态．研究认为,当流速慢时,水体泥沙含量低,沉积物再悬浮作用弱,Fe/Al-P 在沉积物-水界面迁移. 当流速快时,水体泥沙含量高,沉积物再悬浮作用强,下游地区沉积物和悬浮颗粒物成为磷汇．