采煤塌陷水体温度和pH值对底泥氮磷释放影响

磷释放会引发水体富营养化等一系列环境问题.通过现场采样、室内测试和模拟实验,研究分析了水体不同温度和pH值条件下底泥氮、磷释放的变化特征及其影响机制.研究结果表明:底泥中氮、磷释放的最佳水体温度是15℃,温度过高(≥30℃)或过低(≤5℃)都不利于底泥中氮、磷的释放;pH值对底泥释氮和释磷的影响机制不同,随着pH值的增加(pH=6,8,10)底泥释氮量减小,而释磷量增加.研究成果对采煤塌陷区水体富营养化防控具有一定参考价值.     

水耕植物过滤法对溶解性氮磷去除的影响因子

为改善水耕植物过滤法(HBFM)对溶解性氮、磷的去除效果,通过室内模拟试验定量分析HBFM试验床中植物吸收、底泥释放及生物脱氮3个影响因子的作用.试验结果表明:底泥NH4 -N释放速率滤床上游高出中游及下游的1.6～3倍;水相的高溶解氧条件抑制了底泥释放PO43--P;试验床中植物平均氮吸收量、底泥平均氮释放量和微生物平均脱氮量分别为352.9,492.8和153.1 mg/(m2·d),植物吸收与微生物脱氮量之和近似等于底泥氮释放量.因此合理控制底泥清除周期减少底泥释放量,是提高HBFM溶解性氮、磷去除能力的重要途径之一.     

浅水型水库活性区沉积物氮磷释放特征

为了了解浅型水库活性反应区底泥中氮磷的释放特征,对某小型水库活性区0-30cm沉积物柱芯分层进行氮、磷快速释放试验研究。研究结果表明:在厌氧条件下,可溶性无机磷(PO4-P)的释放速率显著比好氧状态下的高,最大释放速率为75.52μg/(h·g);在不同沉积深度的垂直剖面上,PO4-P释放量由大至小依次为中层(ML,14～16cm)、表层(SL,0～2cm)和底层(BL,28～30cm),较高的水温环境可促进可溶性磷释放;水库沉积物聚集了大量NH4-N在好氧条件下,沉积物释放的NH4-N质量浓度逐渐降低,同时伴随着NO3-N质量浓度大幅度增加;在厌氧条件下,NO3-N和NO2-N质量浓度无明显变化;不同沉积深度底泥层硝化作用存在显著差异,表层沉积底泥NO3-N转化速度最大;可通过曝气措施削减水库水中氮磷含量,抑制藻类过度繁殖,进而改善水库水环境质量和出水水质。     

南湖疏浚后底泥中氮、磷分布规律研究

为了解疏浚后南湖底泥中氮磷等营养元素的分布规律,选取湖泊周围及中心6处取样。通过实验测定底泥中总磷、总氮含量,发现：（1）在疏浚后,湖泊底泥中氮磷含量仍然很高,比大型浅水湖底泥中含量要高得多;（2）从水平分布来看,湖泊四周的氮、磷营养元素含量比湖中心处要高,且西部自北向南形成较高区域,、整个湖泊各监测点处总氮含量要比总磷含量高得多;（3）从垂直分布看,湖泊底泥中营养元素在表层下约100cm处达到最大值,总氮、总磷含量随深度的变化关系并不单一的增减。底泥疏浚时,需考虑合理的疏浚深度。     

珠江流域河网底泥的氮磷污染特征及释放机理

针对均属珠江三角洲典型河网之一的三水西南涌及东莞运河,在考察其底泥氮磷污染特征的基础上,研究了底泥氮磷向水系的释放机理.结果显示两河底泥氮磷污染的垂直分布均呈表层大于底层的变化规律.底泥表层以下十几 cm到表层,2～5倍以上的含量增加表明氮磷污染近几年急剧加重.底泥氮释放实验的结果表明,与好氧条件相比嫌氧氨氮释放量明显增加,除硝化反应受制于嫌氧条件是其原因之外,嫌氧氨化作用同样是造成水中氨氮增加的另一重要原因.在底泥磷释放实验中,尽管没有观察出好氧条件下的磷聚集这一现象,但是在嫌氧条件下底泥中磷酸根磷含量的明显增加印证了以往研究提出的"嫌氧磷释放"机理.碳源葡萄糖能促进这一"嫌氧磷释放"现象加快进行.     

青海湖流域高原鼠兔扰动对土壤养分及微生物量碳氮的影响

为了揭示高原鼠兔扰动对高寒草甸土壤养分和微生物量碳氮的影响,在青海湖流域进行定点采样分析,研究了高原鼠兔扰动前后不同地表类型(草地、新鼠丘、旧鼠丘和禿斑地)土壤养分的垂向分异和水平差异.结果表明:1)高原鼠兔扰动能在短时间内增加土壤养分含量和速效养分释放量,不同土层全氮、碱解氮、全磷、有效磷、全钾和速效钾质量分数的差异均非常显著(P<0.01),不同地表类型全氮、碱解氮、有效磷、全钾和速效钾质量分数的差异显著(P<0.05),但全磷质量分数的差异不显著(p>0.05);2)高原鼠兔扰动能在短时间内增加土壤微生物量碳氮质量分数,并使其垂向分布更加均匀,随着时间推移土壤微生物量碳氮质量分数迅速下降,不同土层微生物量碳氮质量分数的差异均非常显著(P<0.01),不同地表类型微生物量碳质量分数的差异显著(P<0.05),但微生物量氮质量分数的差异不显著(p>0.05);3)高原鼠兔扰动主要通过改变土壤密度和土壤粉粒、地上生物量、土壤含水的质量分数对土壤营养成分产生影响,高原鼠兔扰动后,土壤环境在短期内得到改善,伴随土壤侵蚀的发生多种营养元素流失,土壤总体品质逐渐下降.      

冀北辽河源自然保护区油松林火烧迹地土壤化学性质研究

以冀北辽河源自然保护区油松林火烧迹地为研究区,研究不同土壤深度(>0~5cm、>5~10cm、>10~20cm)以及不同火强度(未火烧、轻度、中度、重度和极度)干扰下油松林土壤化学性质,对火烧迹地土壤的改良和油松林的恢复更新具有实践意义.研究结果表明:火烧1年后,土壤pH 有所升高;土壤有机碳、全氮、全钾质量分数除在极度火强度下,其他火强度下都有所升高;磷和有效磷在过火土壤中的质量分数亦增加;土壤pH、有机碳、全氮、全钾、全磷和有效磷质量分数在土层垂直分布上的状况为表层土大于深层土.因此,火烧对土壤表层产生较大影响且强度合理的火干扰可以有效提高土壤肥力.      

黄河三角洲湿地植物根区优先流区和基质流区土壤特性分布差异

以黄河三角洲国家级自然保护区典型湿地植物盐地碱蓬根区土壤为研究对象,结合野外染色示踪实验和室内土壤性质测量实验,分析优先流区和基质流区土壤特性的分布差异,加深对湿地生态系统优先流对土壤影响的理解,对恢复湿地植被具有指导意义．结果表明:1）土壤有机碳、有机质、全氮和有效磷质量分数随着土壤深度的增加逐渐减小,土壤水质量分数随着土壤深度的增加先减小后增加,土壤全磷质量分数随土壤深度变化幅度较小．2）优先流区土壤有机碳、有机质、全氮和有效磷质量分数显著高于基质流区,两区土壤全磷质量分数不存在显著性差异．土壤深度为0~20 cm,优先流区土壤水质量分数高于基质流区;土壤深度>20~60 cm,基质流区土壤水质量分数高于优先流区,但差异均不显著．3）优先流区土壤有机碳、有机质、全氮和有效磷呈显著正相关,基质流区土壤有机碳、有机质和有效磷呈显著正相关．      

水库底泥氮释放及其好氧微生物脱氮研究

以丹江口水库为例, 考察水库底泥在不同温度、扰动和曝气等条件下, 总氮、硝氮、氨氮和亚硝氮的释放规律。设置模拟反应器, 探究高效好氧脱氮微生物强化消除水库底泥内源氮污染的效果, 并运用高通量测序技术, 分析高效好氧脱氮微生物对底泥微生物群落结构的影响。结果表明, 温度升高会减少氨氮的释放,增加硝氮和亚硝氮的积累; 水体扰动会加速底泥中氮素释放, 且上覆水中的氮素释放累积量与扰动速度成正比; 溶解氧对底泥氮素释放有显著影响, 曝气处理可以明显地降低底泥中总氮和硝氮的释放及其在水体中的累积。在反应器中底泥–上覆水界面投加高效好氧脱氮微生物Pseudomonas stutzeri (PCN-1)后, 反应器内各种形态的氮素都出现先上升、后下降的趋势; 在反应器运行的第65天, 底泥释放的总氮和硝氮的去除率分别高达75.87%和79.96%, 底泥内源氮污染得到有效的控制。对比投加菌株前后的微生物群落结构, 发现底泥中Proteobacteria, Bacteroidetes和Spirochaetes的相对丰度明显增加, PCN-1强化脱氮处理能够改变底泥的微生物群落结构。     

影响街道绿化樟树叶片黄化的土壤障碍因子

为了分析引起张家港市樟树叶片失绿黄化的主要原因,以张家港市4条主要街道两旁发生叶片黄化樟树的立地土壤为研究对象,以叶片正常樟树的立地土壤为参照对象,采集0～20 cm及20～40 cm土层中的土样,对土样进行理化性质的测定,并研究了黄化樟树与土壤理化性质之间的关系.研究结果表明:黄化樟树立地土壤pH以及HCO3-、有效磷和有效铜的质量分数均高于正常株,而有机质、速效氮、速效钾、有效铁、有效锰和有效锌的质量分数低于正常株;土壤的pH以及HCO3-、有效磷、有效铜的质量分数与有效铁质量分数之间为负相关,而土壤有机质、速效氮、速效钾、有效锰、有效锌的质量分数与有效铁质量分数之间为正相关.     

沉积物再悬浮氮磷释放的机制与影响因素

在对沉积物再悬浮的诱因和方式进行分析的基础上,系统探讨了沉积物氮磷释放进入水体的机制与影响因素,提出了沉积物再悬浮引起的氮磷释放研究中应重点关注的问题。主要结论包括:沉积物主要因波浪与水流、人类活动及生物扰动等诱因而发生再悬浮;沉积物-水界面上氮磷不同形态之间的转化及迁移为沉积物氮磷的释放机制;上覆水体理化性质(如pH、盐度、温度、溶解氧与氧化还原电位)、沉积物性质(如粒径、氮磷赋存形态)、扰动时间与强度是沉积物再悬浮氮磷释放的关键影响因素。进一步研究应着重从沉积物再悬浮过程中氮磷释放的动力学过程、再悬浮沉积物氮磷释放的生物影响程度等方面深入开展。     

水动力作用下泥沙对磷的吸附特征

为了研究水动力作用下泥沙对磷的吸附规律,在加长型环形水槽中进行不同流速、初始磷质量浓度及含沙量条件下泥沙对磷的吸附以及磷在水深方向的分布规律试验。结果表明,加长型环形水槽内试验段流速的垂向分布满足对数规律。溶解性活性磷酸盐质量浓度在水深方向非均匀分布,中部水深处磷质量浓度达到最大值。流速影响下的吸附规律取决于水相磷质量浓度:磷质量浓度较低时,流速越大对应的单位泥沙吸附量越小;磷质量浓度较高时,流速越大对应的吸附量就越大。泥沙质量浓度越小,初始磷质量浓度越大,单位质量泥沙对磷的吸附量越大。一阶、二阶动力学方程能够更好地表征淮河泥沙的吸附行为。伴随着泥沙沉降,水体磷质量浓度先增大、后降低,且在沉降0.25 h达到最大值。     

百花湖、阿哈水库底泥及营养盐蓄积量的估算

根据对百花湖、阿哈水库底泥分布、底泥厚度的调查情况及总氮、总磷、COD的含量测定,估算了湖库底泥和相关污染物的蓄积量。百花湖底泥平均厚度为34.3 cm,底泥干重140.9×104t。阿哈水库底泥平均厚度为45.8 cm,底泥干重84×104t。百花湖底泥中总氮、总磷、COD蓄积量分别为5400 t、1600 t、72000 t,阿哈水库底泥分别为3100 t、900 t、35900 t。并利用x射线能谱仪对底泥化学主元素进行分析。     

净水厂污泥覆盖控制底泥氮磷释放效果

室内静态模拟净水厂污泥与沙、沸石、锁磷剂(镧改性膨润土Phoslock^?)等4种覆盖材料控制底泥氮磷的释放效果.结果表明:在覆盖强度为2 kg·m^-2条件下,与对照组相比,沸石覆盖对氨氮的平均削减率为42.04%,沙覆盖和锁磷剂覆盖对氨氮均没有削减效果,净水厂污泥覆盖不仅对氨氮没有削减效果,而且还会向水体释放氨氮;锁磷剂、净水厂污泥、沸石和沙的覆盖对正磷酸盐的平均削减率分别为75.98%,53.73%,28.09%和10.69%.最后,分析几种覆盖材料     

福州西湖沉积物磷形态及释磷潜能分析

采用SMT法(standards,measurements and testing harmonized protocol)分析了福州西湖表层沉积物磷的赋存形态和垂直方向溶解性磷质量浓度梯度.结果表明,福州西湖表层沉积物总磷质量比在711～1 654 mg/kg之间,沉积物中以无机磷为主,活性较大的有机磷和铝/铁形态磷的质量分数为70%～90%,表明沉积物具有较大的释放磷潜能;沉积物间隙水与上覆水体之间存在明显的总磷和溶解性磷的质量浓度梯度,在外源磷负荷减少的情况下,溶解性磷将从间隙水扩散到上覆水体,影响福州西湖水体的富营养化水平.     

三峡入库河流大宁河回水区消落带土壤氨氮释放动力学研究

在室内模拟条件下,通过消落带土壤氨氮释放动力学实验,研究了三峡入库河流大宁河消落带土壤氨氮释放动力学特征,并分析了样品组成特征对释放动力学的影响,结果表明:一级动力学方程可以很好地拟合大宁河回水区消落带土壤样品氨氮释放动力学特征,前120 m in为快反应,氨氮释放速度较大,随后进入慢反应,逐渐达到最大氨氮释放量;土壤样品释放动力学特征与总氮、总磷呈现较好的相关性,与有机质、样品氧化物组成、颗粒组成理化指标相关性较弱;土壤样品释放动力学特征与可转化态氮呈现极显著正相关关系,与非可转化态氮的相关性较弱,这说明样品中氨氮的释放量主要受其可转化态氮含量控制.研究结果可为三峡库区支流大宁河回水区富营养化治理提供参考和理论依据.     

文思湖底泥污染物覆土缓释可行性研究

通过实验室模拟研究了覆土法对三峡大学文思湖底泥中污染物缓释的可行性.通过监测上覆水体中总氮、总磷和有机质浓度水平监控底泥中污染物释放过程,发现底泥覆土之后上覆水体中总氮、总磷和有机质浓度水平均显著降低,与覆土材料自身向上覆水体释放的氮源、磷源和有机质浓度水平相当.结果表明,覆土可以明显抑制底泥中污染物向上覆水体的释放,因此通过覆土以抑制底泥污染物释放可行.     

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。