水丝蚓对水田沉积物颗粒垂直分布的生物扰动作用

以化学性质稳定的玻璃珠作为示踪颗粒,研究水丝蚓扰动对水田沉积物颗粒垂直分布的影响,探讨底栖动物在水层-底栖界面耦合过程中的生物扰动作用。水丝蚓扰动10d后,沉积物表层示踪颗粒有31.6%向下迁移,最大迁移深度为6.3cm,垂直迁移率为1.048×10-3g-1.cm-2.d-1。6cm深处的示踪颗粒分别有32.0%和21.1%在扰动后向上和向下迁移,向上和向下最大迁移距离分别为4.1cm和3.4cm,垂直向上和向下迁移率分别为1.061×10-3g-1.cm-2.d-1和6.998×10-4g-1.cm-2.d-1。水丝蚓对水田沉积物颗粒的垂直分布具有重要影响。     

紫彩血蛤的生物扰动对沉积物颗粒垂直分布的影响

以玻璃作为示踪颗粒，研究底栖双壳类软体动物紫彩血蛤对沉积物的扰动。室内实验的结果表明，在整个实验周期１０ｄ内，沉积物表层的示踪颗粒有４７％向睛迁移，最大迁移深度１２ｃｍ，垂直迁移率为１．８０×１０＾－５·ｇ＾－１·ｃｍ＾－２·ｄ＾－１。沉积     

生物扰动对沉积物中污染物迁移转化影响的研究进展

生物扰动可以改变沉积物的理化性质和生物地球化学作用,从而促进或减弱污染物从沉积物向水中的释放,而沉积物中污染物的迁移转化规律对于指导环境修复以及评价污染物的潜在风险均大有裨益.本文介绍了生物扰动的定义,并综述了近年来关于生物扰动对沉积物中污染物迁移转化影响方面的研究.     

生物扰动对沉积物中污染物迁移转化影响的研究进展

生物扰动可以改变沉积物的理化性质和生物地球化学作用,从而促进或减弱污染物从沉积物向水中的释放,而沉积物中污染物的迁移转化规律对于指导环境修复以及评价污染物的潜在风险均大有裨益。本文介绍了生物扰动的定义,并综述了近年来关于生物扰动对沉积物中污染物迁移转化影响方面的研究。     

草海湖底沉积物重金属垂直分布特征及污染状况评价

选取贵州省威宁县草海湖底沉积物为研究对象,对Pb、Cr、Zn、Cu、As 5种重金属的含量进行测定。采用单因子指数法和潜在生态风险指数法对各重金属污染状况进行分析评价,定量确定了草海湖底沉积物中主要的污染因子和潜在生态风险程度。结果表明:5种重金属中,Zn和Pb的含量均高于中国土壤环境背景值和贵州省土壤环境背景值,其中Zn含量最大,其次是Pb、Cr、Cu、As;各重金属在不同深度上有不同的变化规律;草海湖主要的重金属污染因子为Zn、Pb,湖底沉积物重金属的综合污染指数为8. 88,属于中度污染,潜在生态危害程度低。     

颤蚓及其生物扰动对表层沉积物微环

以颤蚓为扰动生物, 通过室内模拟实验, 借助微电极研究颤蚓孔穴附近沉积物微环境pH和溶解氧(DO)的高分辨率分布及变化规律. 结果表明: 沉积物的pH值随扰动时间延长先升高后降低, 颤蚓扰动对pH值的降低有抑制作用; 当扰动时间相同时, 颤蚓使沉积物表面的pH值以颤蚓孔穴为中心出现下降（最多达0.3 pH单位）, 该下降
作用可影响孔穴周围半径1 mm的范围; 无生物体系中的水 沉积物界面附近DO值随时间延长逐渐降低, 但颤蚓的扰动作用使孔穴附近沉积物表面的DO值在水平方向上升高（可升高9.2~17.0 μmol/L）, 并增加DO的渗透深度, 使最大渗透深度从3 mm增加到5 mm. 因此, 沉积物中的颤蚓可通过改变沉积物微环境pH和DO的分布特征, 进而影响水 沉积物界面附近污染物的环境行为.     

摇蚊幼虫扰动对沉积物-水微界面氧化还原特征的影响

生物扰动是影响沉积物-水微界面反应的重要因素,为了明确生物扰动作用对沉积物-水微界面氧化还原特征的影响机制,从环境微界面角度出发,以摇蚊幼虫为例,借助高分辨率的微电极系统解析沉积物-水微界面O_2、p H、氧化还原电位(Eh)的垂向分布特征。结果表明,摇蚊幼虫的生物扰动作用显著增加了沉积物-水微界面处的溶解氧浓度;降低了上覆水的p H值,提高了沉积物的p H值,且上覆水p H时空变化较大,沉积物p H值变化较小;廊道里O_2增加,使Eh值也相应地提高,而没有生物扰动到的地方Eh值偏低。摇蚊幼虫通过呼吸和摄食作用将富含氧气的上覆水引进廊道,充入的氧气改变了微界面的氧化还原条件。     

珠三角河网沉积物中氯代有机物垂直分布特征

用自制采样器在珠江三角洲典型河网珠江广州段、东莞运河和三水西南涌采集沉积物柱样,对其中的有机氯农药六六六(HCHs)、滴滴涕(DDTs)和氯苯类化合物(CBs)以GC/ECD外标法定量分析测定,以了解珠江三角洲河网沉积物中POPs的污染现状及污染史.结果表明,三水西南涌S1号柱样HCBs、DDTs和CBs的垂直含量范围分别为14.41～49.83 ng/g、32.71～190.65 ng/g和236.2～1551.7 ng/g;东莞运河的D2号柱样含量分别为0.97～5.03 ng/g、2.85～19.98 ng/g和53.5～310.9 ng/g;珠江广州段的G3号柱样含量分别为ND～2.04 ng/g、1.96～7.42 ng/g和4.5～23.4 ng/g.所有沉积物柱样均呈现表层中的POPs含量大于深层的含量.从污染区域分布特征看,呈现S1> D2> G3.污染结构分析表明,S1号样中DDT的转化率低,揭示着有关降解微生物的活性低下;D2和G3号样近期均有新的污染源进入.     

室内模拟研究颤蚓扰动对污染沉积物中镉形态分布的影响

通过室内模拟颤蚓在镉污染湖泊沉积物中的生物扰动, 采用Tessier连续萃取法对生物扰动后不同深度沉积物中的镉进行形态分析. 通过研究颤蚓扰动对沉积物不同深度的氧化还原电位及上覆水pH值的影响, 进一步分析其对沉积物中镉形态分布的影响. 结果表明, 颤蚓扰动可以改变其活动区域内沉积物的微环境（如pH值、 氧化还原电位等）, 进而对沉积物中镉的主要存在形态产生影响; 颤蚓扰动可提高镉从沉积物内部微孔向溶液中扩散的速率, 进而提高沉积物中镉的纵向迁移能力, 促进镉从铁锰氧化物结合态向可交换态的转移; 颤蚓扰动还能增加沉积物表层碳酸盐结合态及可交换态镉的质量比, 影响水/沉积物界面镉的交换; 有机/硫化物结合态及残渣态镉的质量比较低, 受颤蚓生物扰动影响不显著.     

生物扰动对沉积物侵蚀和沉积的影响

海洋沉积物的侵蚀和沉积过程对海底地形地貌具有重要的作用,侵蚀和沉积速率的相对比值不仅影响沉积层的稳态过程,还能改变沉积层的理化属性。侵蚀和沉积过程涉及因素复杂,不仅包括物理因素(海流、潮汐、沉积物性质)、化学因素(浑浊度、间隙水的离子组成),还包括生物因素(海草、海藻的丰度以及生物扰动作用)。生物扰动是海洋生态学重要的研究内容之一,是水层-底栖界面的耦合过程中的关键生物影响因子。自20世纪50年代以来,生物扰动逐步得到重视,尤其是在水层-底栖界面耦合过程中的作用,并逐步由定性研究过渡到定量研究,进入室内生态模拟、现场测试和构建模型相结合的阶段。但生物扰动对沉积物侵蚀和沉积的影响研究起步相对较晚,10余年前才开始得到较多关注。本文综述生物扰动对沉积物侵蚀和沉积的影响,包括目前研究状况,常用的研究材料和方法以及研究热点,为今后深入研究关键生物种群的生物扰动对沉积物侵蚀的影响以及地形地貌的形成提供参考。     

悬移质含沙量的垂线分布规律探讨

初步探讨了二元明渠紊流扩散的时均结构和悬移质含沙量的垂线分布规律。研究结果表明，紊流垂向扩散系数的分布自边界附近向水面逐渐增大，在水面附近达到最大值；建立的含沙量垂线分布与近年来实测得到的水流脉动强度的生垂线分布规律相同，即最大值位于临底附近，由此向水面附近逐渐衰减但不等于零，向床面层快速快速衰减趋向于零；悬浮指标在垂线上是一个变量。     

感潮河流沉积物中溶解氧对硝化细菌垂向分布的影响*

该文以污染严重的珠江广州河段为研究对象,分析了感潮河段沉积物中的理化性质（机械组成、碳氮、溶解氧）和硝化细菌数量的垂向分布,并利用当地菌种,设计溶解氧浓度梯度培养硝化细菌,探讨溶解氧对硝化细菌的影响。结果表明,沉积物中的溶解氧在0～10 cm间由0.26 mg/L降低到0.02 mg/L,这主要与粉砂为主的机械组成和底栖动物的活动有关;沉积物中的硝化细菌主要受溶解氧浓度的影响,室内培养与野外实验结果对照显示,沉积物中的硝化细菌在低溶解氧条件下处于抑制状态,并导致氨氮的积累;在溶解氧浓度低于0.03 mg/L时氨氧化细菌的数量比亚硝酸氧化细菌高。     

浑水波涌畦灌田面沉积泥沙沿畦长分布规律试验研究

应用大田浑水波涌畦灌和连续畦灌灌水试验资料,研究了灌后田面沉积泥沙的颗粒级配组成、沉积厚度以及田面土壤容重等沿畦长的分布规律及其对入渗的影响。这一研究成果为浑水波涌灌节水机理和技术要素的研究奠定了基础     

基于平面光极技术研究颤蚓生物扰动对水中Cd2+向沉积物迁移的影响

制备了一种能够选择性识别Cd~(2+)的平面传感膜;该膜具有响应速度快(20 s)、准确性高及稳定性好等特点。利用该传感膜制备的Cd~(2+)平面光极系统,应用于生物扰动存在的水/沉积物体系中,根据体系垂直剖面Cd~(2+)的分布及迁移情况,研究颤蚓生物扰动对上覆水中Cd~(2+)向沉积物迁移的影响。研究发现:制备的Cd~(2+)平面光极系统可以反映出上覆水中Cd~(2+)向沉积物迁移的过程。无生物扰动时,沉积物仅表层及水/沉积物界面下2 cm深度范围内第1~3 d的Cd~(2+)浓度略有升高,随后趋于稳定;深度超过2 cm的沉积物Cd~(2+)浓度几乎不变(同背景浓度)。有生物扰动时,深度约5 cm范围内的沉积物中Cd~(2+)浓度显著增加,深度越浅的沉积物中的Cd~(2+)浓度增加越快,深度超过5 cm的沉积物中Cd~(2+)浓度基本不变。与无生物相比,颤蚓扰动可以显著促进Cd~(2+)由上覆水中向沉积物的迁移。     

泥沙在紊动状态下的垂向分布及其对氨氮吸附影响

泥沙是自然水体中污染物的主要载体,在吸附作用下,泥沙成为污染物的“汇”。泥沙的沉降、悬扬对于污染物的迁移和输运有着重要的影响。本文以三峡库区表层泥沙为研究对象,在自研的沉降柱中进行了不同紊动条件下的泥沙的垂向分布研究,对准一级动力学、准二级动力学、Elovich模型对吸附过程的拟合效果进行了对比。结果显示：（1）水体中的悬浮泥沙受多种因素影响,不同紊动强度、泥沙投加量以及不同深度下泥沙的分布有所差异;（2）泥沙对氨氮的吸附受泥沙垂向分布的影响,紊动强度及含沙量的改变会使得泥沙对氨氮的吸附过程及总吸附量发生改变;（3）准一级动力学、准二级动力学、Elovich模型都能够对紊动状态下泥沙吸附氨氮过程进行拟合,但不同模型对吸附变化的判断及趋势的预估有所不同。     

静电场中带电粒子系统的密度分布

本文采用平均场近似方法,根据吉布斯正则分布,推导带电粒子在静电场中按能量分布公式,并能定性解释电荷在电场中运动的宏观现象。