水体沉积物中磷分级及其影响因素——以Hupfer方法为例

根据Hupfer方法可将沉积物中磷形态划分为弱吸附态磷(NH4Cl-P)、铁磷(Fe-P, BD-P)、铝磷(Al-P, NaOH-P)、钙磷(Ca-P, HCl-P)和残渣态磷.本文通过数据提取和分析,发现全磷(TP)与以上各部分磷之间存在极显著的相关性(P<0.001),其中, TP与NH4Cl-P、BD-P和HCl-P之间的关系符合一元二次方程,与其他组分的关系符合线性关系.进一步分析表明:沉积物自身磷质量分数、外源磷负荷、悬浮条件和氧化还原电位是影响磷形态分级和生物有效性的主要因素,并就湖泊中磷的形态分级和转化进行了探讨,为今后评价磷的内源循环提供理论参考.     

湖泊沉积物中有机质含量对释放磷的影响

以不同污染程度的贡湖、五里湖沉积物为研究对象,通过释放试验研究了有机质的去除对沉积物磷释放动力学曲线的影响。结果表明,沉积物有机质的去除并没有影响溶解性活性磷(SRP)、溶解性总磷(DTP)和溶解性有机磷(DOP)释放动力学曲线的基本趋势;有机质的去除提高了各沉积物的SRP和DTP的释放量、释放速率,但却降低了DOP的释放量和释放速率,且有机质的去除对污染严重的五里湖沉积物释放磷的影响大于污染较轻的贡湖沉积物的影响。因此不能忽视有机质对磷释放的影响,尤其是重污染的沉积物磷释放。     

无锡太湖水域的兰藻现状与分析

本文对无锡太湖水域的水质污染及兰藻现状进行了评价和分析，并对防治兰藻藻害提出一些建议。     

Direct evidence of phosphorus outbreak release from sediment to overlying water in a large shallow lake caused by strong wind wave disturbance

Concentration variations of suspended solids (SS), total phosphorus (TP), dissolved total phosphorus (DTP), dissolved reactive phosphorus (SRP), and algae available phosphorus (AAP) in overlying water were observed during the coldest week in a year in Lake Taihu, a large shallow lake in China. Water samples at different water depths were collected with wind speeds of 8, 12, 0 and 0 m/s on 23, 24, 26 and 30 January 2004, respectively. On 23 January 2004, SS concentration increased to 258 mg/L with a wind speed of 8 m/s lasting for 1 h. SS concentration kept increasing and reached to 507 mg/L when the strong wind lasted for 24 h and the peak value of wind-speed reached to 12 m/s on 24 January 2004. On 26 January 2004, SS concentrution decreased to 51 mg/L with the wind speed smaller than 2 m/s lasting for about half a day. Then after five continuous waveless days, SS concentration decreased to 21 mg/L on 30 January 2004. The observed results confirmed that sediments in Lake Taihu would be intensively suspended if the surface wind speed is greater than 8 m/s, and the magnitude of SS would increase with increasing wind-speed. Coupled with the intensive sediment suspending, concentrations of TP, DTP and SRP on 23 January were 0.210, 0.048 and 0.035 mg/L, respectively. And they were 0.299, 0.054 and 0.026 mg/L on 24 January, which were significantly higher than those on 26 and 30 January. SRP concentration on 23 January was twice as high as that observed on 30 January. It indicates that the strong wind may result in an outbreak release of phosphorus. Moreover, AAP contents in suspended solids were 132, 97 and 226 mg/kg on 23, 24 and 26 January, respectively. Therefore, it could be estimated that this strong wind process resulted in 987 t of TP, 80 t of SRP and 167 t of AAP releasing from sediments into overlying water. Since such strong wind process is frequent in the area of Lake Taihu, dynamical release driven by wind-induced wave disturbance may be the main mode for internal release of phosphorus. It must have important effects on the nutrient supply during Microcystis bloom in Lake Taihu.     

太湖湖水及沉积物磷释放对藻类生长潜力研究

在太湖湖水中添加不同的氮、磷营养物进行藻类生长潜力测试，试验结果表明：单独添加ＨＰＯ２－４和同时添加ＨＰＯ２－４、ＮＯ－３的所有浓度组均能显著促进斜生栅列藻（Ｓｃｅｎｄｅｓｍｕｓｏｂｌｉｑüｕｓ）和羊角月芽藻（Ｓｅｌｅｎａｓｔｒｕｍｃａｐｒｉｃｏｒｎｕｔｕｍ）的增长，而单独添加ＮＯ－３和ＮＨ＋４对二种藻类不但均无促进、并有一定抑制作用，表明了磷是太湖藻类生长的限制因子。在所试验条件下，厌氧状态（ＤＯ为０～２．５ｍｇ／Ｌ）下沉积物释放后滤液能促进斜生栅列藻增长，但对羊角月芽藻无促进效应；好氧状态下（ＤＯ为７．５～８．０ｍｇ／Ｌ）沉积物释放后滤液均不能促进二种藻类增长。     

太湖梅梁湾沉积物中磷形态垂直分布特征分析

应用淡水沉积物中磷形态的标准测试程序(SMT),分析了太湖梅梁湾沉积物中磷形态的纵向分布特征.结果表明,河口处各层沉积物中的各磷形态含量均高于湖心及沿岸,说明外源输入仍是梅梁湾富营养化的重要原因;梅梁湾中总磷和各形态磷含量在垂直方向上随深度的增加而呈递减趋势,但不同位置处自然层中的磷含量变化较小,说明自然层中的磷含量可视为梅梁湾的背景值;各磷形态均在淤泥层或污染层含量最大,显示梅梁湾磷污染具有显著表层富集特性.     

柳江河沉积物对磷的吸附实验研究

本文主要进行了柳江河沉积物对PO^3-4的吸附实验研究,得到如下结论：（1）在实验浓度范围内柳江河沉积物对PO^3-4的吸附量随PO^3-4的浓度的增大而增大,呈线性关系。（2）pH值对吸附作用的影响较大,在pH值3－5之间出出吸附百分率的最大峰值。     

湖泊疏浚后沉积物-水界面的环境特征及其微生物作用研究

采集东钱湖疏浚区和未疏浚区沉积物和上覆水模拟构建沉积物-水界面,并对比研究了微生物活性抑制和不抑制情况下模拟界面中的理化环境特征,铁、反应活性磷(SRP)从沉积物向水体的释放.结果显示当微生物活性未抑制时,疏浚实验组好氧能力、浊度均低于未疏浚实验组;实验9天后疏浚组pH出现显著下降;疏浚组和未疏浚组沉积物在厌氧条件下均会向上覆水中释放大量二价铁,未疏浚组释放能力更强;疏浚组上覆水中的SRP含量比未疏浚组低.当微生物活性被抑制后,各实验组好氧能力丧失,因此没有铁的显著释放;模拟系统的pH相对较高,疏浚组9天后pH下降也不如未抑制时明显;疏浚组上覆水浊度上升,而未疏浚组浊度下降;疏浚组水中的SRP含量显著升高,然而在未疏浚组未观察到该现象.这些结果暗示,湖泊疏浚可能具有提高溶解氧水平,降低磷释放的潜在作用;微生物可能改变水体中细小颗粒物的表面电位,进而影响到其沉降性能和水体浊度;疏浚后表层沉积物中的微生物在氧化还原性硫化物并释放氢离子以及降低磷释放的过程中有重要作用.     

三湘江和池塘沉积物磷形态及其生态意义

沉积物中磷的形态不同,其生物活性也不同.本文讨论了三湘江和达理公寓附近池塘底泥中磷的各种存在形态,包括:可溶性磷(P_(sol))、磷酸钙(P_(Ca))、磷酸铝(P_(Al))、磷酸铁(P_(Fe))和闭蓄态磷酸盐(P_(O-P)),即为氧化物包裹的磷酸铝和磷酸铁,另外,还有部分有机磷(P_(org)).实验表明铝/铁结合态磷和有机磷是三湘江和池塘的主要赋存形态,对其富营养化影响最大.     

厦门湾受污沉积物中磷的释放

以厦门湾受污沉积物为对象,探讨污水排放入海过程中水体理化条件变化(不考虑生物变化)引起的沉积物/水界面磷的释放。结果表明:磷的释放与环境主要参数有明显相关:△[P]=1.89c~(0.171pH),△[P]=9.49e~(-6.61EH);△[P]=3.70+1.54ln[NTA],磷的长周期最大净释放量,△[P]_(max)=Exp(-4.09+4.75PH-0.176Do+5.53×10~(-3)∑P)。在通气条件较差的半封闭海湾,沉积物中磷的释放,是导致水体富营养化的主要因素之一。     

夏季太湖表面辐射和能量通量特征观测分析

利用太湖表面2012年6~8月的辐射和湍流通量观测资料,分析了太湖夏季晴天辐射平衡和能量平衡各组分的日变化特征。结果表明:12012年夏季晴天太湖表面向下、向上短波辐射和向下、向上长波辐射日平均值分别为282.6、19.5、425.8、478.6 W/m2,反照率日平均值为0.05;2夏季晴天净辐射、感热通量、潜热通量和热储项日平均值分别为210.3、3.8、121.8、5.7 W/m2;3夏季晴天感热通量白天为负最小值为-13.4 W/m2,夜间为正最大值为17.3 W/m2。潜热通量晴天白天最大值达到216.6 W/m2,是能量平衡分配的主导;与陆地下垫面不同的是,夜间潜热通量仍保持正值。热储项白天为正,夜间为负,约60%的能量以潜热的形式消耗。天气过程出现时,湖体稳定的正温层被打破,累积热储项急剧减少。     

内蒙古乌梁素海生态恢复工程试验研究

在典型草型富营养化湖泊内蒙古乌梁素海设立试验研究基地,进行较大规模的生态恢复工程试验,研究表明实施沉水植物收割工程是草型富营养化湖泊生态恢复的重要技术措施.以机械化方式收割沉水植物能够削减湖泊内源性营养物负荷的积累和释放,减少二次污染,抑制生物填平作用,改善水体环境.有计划、合理地运用生态恢复工程,不仅可以减轻草型湖泊所面临的巨大生态压力,延缓沼泽化演化进程,而且可以在实施生态工程的同时开发利用水生植物资源,使湖泊环境与湿地综合利用得到持续发展.     

蓝藻爆发后南太湖水域浮游生物及富营养化

在对南太湖近岸水域生态环境调查的基础上,分析了2007年5月底太湖蓝藻爆发后该水域浮游生物种类组成、物种多样性及富营养化状况.结果表明,测区内鉴定有浮游植物243属种隶属于7个门,其中蓝藻数量最多,绿藻次之,铜绿微囊藻为优势种;浮游动物175属种隶属于4个门,各站点种类分布较为均匀.调查区域内浮游动物多样性指数略高于浮游植物,平均多样性指数分别为1.623和1.703,多样性程度低.综合营养状态指数分析表明,调查水域有不同程度富营养,呈由东至西(幻溇港至新塘港)富营养程度递增趋势,新塘港达中度富营养,湖心区水域富营养程度高于支流入湖口水体;说明南太湖水域水体的富营养污染可能主要受到蓝藻大规模爆发的西、北太湖的影响,而从湖州市各支流水系进入的富营养污染相对较少.     

湖泊富营养化处理实验研究

在总结国内外湖泊治理技术的基础上,针对湖泊目前污染负荷重、透明度及溶解氧低、有机悬浮物含量高的实际情况,利用生物浮床法对湖水质净化效果及净化规律进行了较系统的研究。     

太湖无锡水域生态清淤及淤泥处理技术探讨

在全面简述无锡湖泊治污、修复生态、维护湖泊健康生命实践的基础上,重点介绍了湖泊生态清淤和淤泥资源化利用的实践和思考。     

高分辨率湖泊-三角洲相沉积记录的18世纪中叶以来鄱阳湖地区气候演化特征

该文基于鄱阳湖地区高分辨率(0.7 a/1.5 cm)湖泊-三角洲沉积记录的地球化学特征,重建了该区域18世纪中叶以来的气候演化序列.分析表明:鄱阳湖地区河湖相小于20 μm的沉积物硅铝率(n(SiO₂)/n(Al₂O₃))、铷锶比(Rb/Sr)敏感地响应了区域气温变化,指示区域气候自18世纪中叶以来经历了暖-冷-暖3个阶段,其中的偏冷阶段由1790—1820年、1853—1905年的2个强冷时段和1820—1853年的弱冷时段组成,在长江中下游地区和华南地区的记录中普遍反映了这种气候演化阶段; 20世纪以来该区域气候逐渐变暖.功率谱分析显示:区域气温存在85 a、33 a、11 a和2～5 a的震荡周期,这与太阳辐射、太阳黑子活动和ENSO的周期一致; 该区域气候1790—1820年和1853—1905年的强冷时段对应了太阳辐射的低值期和火山活动的活跃期,这表明长江中下游地区的气候演化受火山活动、太阳辐射强度、太阳黑子活动及低纬海气作用的共同影响.     

NCAR湖泊子模型对东太湖湖-气交换的离线模拟及评估

准确的湖泊-大气陆面过程方案对天气气候的模拟和预测十分重要。通过对内陆浅水湖泊太湖东部不同季节水生植物特征进行分析,调整了NCAR湖泊子模型的消光系数、湍流扩散系数及粗糙度等参数;利用东太湖避风港1号观测平台2012年1、4、7、10月的观测数据驱动离线湖模式,评估了NCAR湖泊子模型对不同季节感热通量、潜热通量、湖表温度及摩擦速度的模拟性能。结果表明,参数调整后的NCAR湖泊子模型的模拟结果在4个季节都有了不同程度的改善,其中感热通量模拟值与观测值的均方根误差由12.37 W·m-2减小到9.7 W·m-2,潜热通量由50.19 W·m-2减小到31.48 W·m-2,湖表温度由1.03℃减小到0.62℃,摩擦速度由0.23 m·s-1到0.10 m·s-1。     

沉水和浮叶植物在浅水湖泊生态系统中的作用——以太湖为例

对太湖沉水和浮叶植物、底栖动物及其湖泊水质和沉积物状况等进行了调查.结果表明:沉水和浮叶植物的存在对太湖水质、沉积物特性和底栖动物的多样性均有一定影响.有草区与无草区比较:其水体透明度提高了1.12(5月)和1.99(9月)倍,TN浓度降低了1.84(5月)和0.70(9月)倍,TP浓度降低了0.99(5月)和1.58(9月)倍,叶绿素含量降低了2.17(5月)和1.54(9月)倍,有草区底栖动物的生物多样性(75种)明显高于无草区(53种),方差分析差异达显著(P0.05)或极显著(P0.01).表明沉水和浮叶植物是维持太湖浅水湖泊健康生态系统的重要组成部分,在浅水湖泊中的作用不可替代.     

湖泊污染与整治现状分析

2007年国家环保总局发表的环境公报显示,我国主要湖泊的富营养化问题仍然十分突出。分析了我国湖泊的污染及整治现状,介绍了我国常用的污染湖泊治理技术,指出我们必须坚持从湖内治理为主向全流域保护治理转变,从专项治理向系统、综合治理转变,从以专业部门为主向上下结合、各级各部门密切配合协同治理转变。     

太湖水体藻类叶绿素浓度高光谱遥感监测研究

为了更好地监测太湖水体富营养化状况,我们利用高光谱地物波谱辐射计,通过垂直水面法和倾斜测量法得到太湖水体3～10月份的波谱信息.利用这些数据,分析了太湖水体藻类的叶绿素（主要是chl_a）与水体反射光谱特征的关系,建立了藻类叶绿素高光谱遥感模型,并分析了模型精度.研究发现：两种测量法数据精度差别不大;叶绿素在700nm附近反射峰的位置、高度与叶绿素浓度有较好的对应性;利用700