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大冶湖沉积物-界面氮磷交换通量的冬夏对比
2024年
通过泥柱静态培养实验,对比探究大冶湖冬夏两季沉积物-界面氮磷交换通量的变化规律,估算界面交换对体氮磷的潜在贡献率并探讨沉积物的“源”与“汇”作用,最后通过单因素控制法开展扰动、温度、溶解氧及体pH等环境因子对氮磷释放的影响研究。结果表明,冬夏两季不同点位的交换通量和“源”、“汇”角色不同。冬季入湖处1~#点位氮磷交换通量最大,TN、NH_(4)^(+)-N、TP、PO_(4)^(3-)-P的平均交换通量分别为202.94、41.62、0.55、0.36 mg·(m^(2)·d)^(-1);夏季出湖处3~#点位氮磷交换通量最大,TN、NH_(4)^(+)-N、TP、PO_(4)^(3-)-P平均交换通量分别为389.27、89.54、1.79、1.18 mg·(m^(2)·d)^(-1)。冬季沉积物对中TN和NH_(4)^(+)-N整体起“源”的作用,而对TP和PO_(4)^(3-)-P表现为“汇”;夏季沉积物对中TN、NH_(4)^(+)-N、TP、PO_(4)^(3-)-P均起“源”的作用。环境因子实验结果表明,体扰动速率越大,沉积物氮磷的再悬浮通量越大;升温及厌氧条件均会促进沉积物氮磷的释放;体pH对氮磷释放的影响规律不同,氮营养盐释放随着pH的升高而减少,而磷营养盐中性条件下释放强度最弱,偏酸或偏碱环境有助于磷的释放。本研究有助于厘清长江中下游城市浅湖泊富营养化内源污染贡献,对设计湖泊内源负荷控制方案以及湖泊富营养化防控具有重要指导意义。
左韧李海波刘芫董浩程艳王临风杨定炜徐银
关键词:氮磷交换通量影响因素
菹草腐解期浮游细菌群落动态模拟及其环境驱动因子分析被引量:1
2024年
菹草生长期内可以从体中吸收大量的营养物质,有效抑制体富营养化。但在季节交替期,菹草衰亡后,其残体腐解会向释放大量营养物质,对湖泊生态系统造成瞬时冲击。通过实验室模拟,将菹草分别浸泡在不同稀释比的中自然腐解,旨在研究菹草残体腐解过程质变化及环境因子对浮游细菌的驱动作用。结果表明:(1)在稀释组(B、C组)中,菹草腐解的氮素均出现了短期冲击(第1天),冲击程度与稀释比呈正相关。(2)质越好,浮游细菌共有OTUs(operational taxonomic units,操作分类单元)数量占比越高,且浮游菌群结构受氮素冲击的变化越剧烈。实验第30天时,稀释湖4倍组(C组)共有OTUs占比为61%,高于原组(A组,OTUs占比40%)和稀释2倍组(B组,OTUs占比45%)。群落结构的剧烈变化主要通过影响厚壁菌门(Firmicutes)、疣微菌门(Verrucomicrobiota)、放线杆菌门(Actinobacteriota)和蓝藻菌门(Cyanobacteria)的相对丰度大小实现。(3)变形杆菌门(Proteobacteria)是整个腐解过程中的第一大优势菌群,A、B、C三组的第一大优势菌门均为变形杆菌门,质提升有助于厚壁菌门的生长和繁殖,在B组和C组中的第二大优势菌群是厚壁菌门,稀释比越高两类细菌门的总相对丰度越大。(4)总悬浮物、氧化还原电位、浊度和总氮对体中的细菌群落结构产生显著影响,腐解进程可分为2个时段,环境因子对菌群结构影响的变化与腐解进程有关。因此,相关人员可通过适度收割沉植物残体,调节体氮素、浊度等理化指标,调控体中细菌的群落结构及优势菌群种类,从而降低季节性生植物腐解引发的负面影响,最终达到科学管理沉植物的目的。
李昂松武闯朱琳徐丽桦张劲李兆华蔡伟冯学高
关键词:上覆水浮游细菌典范对应分析
生物炭对光化学及吡虫啉转化的机制
2024年
为探究施用生物炭对稻田光化学过程及吡虫啉(IMD)转化的影响机制,本研究于2022年6月至9月开展大田实验,设置单施化肥(CK)、稻壳生物炭(25%RH)和玉米秸秆生物炭(25%CS)3种处理,检测各处理中光敏物质含量及性质、活性组分分布及IMD光解速率的变化。结果表明,相较于单施化肥处理,施用稻壳生物炭和玉米秸秆生物炭显著促进了活性组分的产生,羟基自由基(·OH)、三重激发态溶解性有机质(3 DOM*)和单线态氧(1 O_(2))的稳态浓度分别提高了0.92%~71.97%、21.29%~137.00%和10.42%~370.24%,且在育苗期光致活性组分的增加比分蘖期更为显著;进一步解析了生物炭促进活性组分产生的机制,紫外-可见及三维荧光光谱的结果表明,同化肥处理相比,施用生物炭显著增加了中类富里酸和类色氨酸等有机质生色团的含量,该组分的增加是生物炭促进光致活性组分产生的主要原因;此外,相较于化肥处理,生物炭的施用也显著促进了杀虫剂IMD的降解,其一级降解速率从1.72×10^(-2) h^(-1)提高到3.76×10^(-2) h^(-1),自由基淬灭实验证实了·OH、^(3)DOM*和1 O_(2)对吡虫啉降解的贡献分别为41.78%、62.70%和9.76%。施用生物炭有利于稻田中生色团和荧光物质的积累,从而促进了光化学过程,并提高RIs浓度,进而加速IMD降解,其中玉米秸秆生物炭对提高中光致活性组分稳态浓度和IMD降解速率效果更强。
李马波曾宇陈宁王玉军方国东
关键词:生物炭溶解性有机质吡虫啉
一种冷泉喷口与颗粒物采集装置及其使用方法
本发明公开一种冷泉喷口与颗粒物采集装置及其使用方法,涉及深海采样技术领域,启动齿轮泵,向加热装置内泵入和颗粒物,和颗粒物经过加热后,通过连接导管流入切换器入口,出口切换装置默认状态下将切换器入口接...
陈家旺余振武王荧黄聪驰方玉平周朋郭进谭星晖王玉红
一种无污染及沉积物低扰动多次保压分离转移装置
本发明涉及深海取样技术,旨在提供一种无污染及沉积物低扰动多次保压分离转移装置。该装置包括:取样机构、推送舱机构、增压机构以及沉积物转移机构;取样机构包括保压筒、取样筒、取样筒球阀;推送舱机构包括中空管状的推送舱;增...
陈家旺郭进李浩南朱海张培豪邓义楠陈道华
原位生态营养盐沉积物-界面迁移转化模拟系统
本发明是原位生态营养盐沉积物‑界面迁移转化模拟系统,其特点是,包括:循环系统、模拟生态实验系统、曝气系统、监测系统和取样系统,模拟生态实验系统铺设沉积物;循环系统通过流动,由进口进入进室,并经稳...
康孟新万成王德弘
景观硝态氮浓度对沉积物中磷释放的影响被引量:1
2023年
通过为期60 d的静态模拟试验,探究再生回用于景观体时硝态氮浓度对沉积物中磷释放的影响。结果表明:较高的硝态氮浓度可提高体氧化还原电位(ORP),降低沉积物脱氢酶活性(DHA)并抑制Fe2+的生成,从而抑制缺氧条件下铁吸附态磷(BD-P)还原造成的内源磷释放。硝态氮作为电子受体,可降低间隙中总磷(TP)和磷酸盐浓度以及沉积物中易释放态磷(弱吸附态磷(NH4Cl-P)和有机磷(NaOH-nrP))的含量,从而根本降低内源磷释放潜力和速率。当中硝态氮质量浓度为7.50 mg/L时,沉积物中磷释放可以得到有效控制,相较不添加硝态氮的对照组,中TP和磷酸盐质量浓度平均降幅分别达79.2%、83.9%。因此,当再生回用于景观体时,硝态氮浓度无需过度控制,不仅可大幅降低制成本,而且中较高的硝态氮对沉积物中磷释放具有较好的控制效果。
岳子琪王怡杨棚利周轲梁振豪
关键词:景观水体上覆水硝态氮磷形态
与流条件下沉植物生长对和沉积物磷迁移的影响被引量:2
2023年
植物生长可有效降低河湖内源磷污染.为探究沉植物在静(v=0 m/s)和流(v=0.10 m/s)条件下对和沉积物磷迁移影响,选取苦草(Vallisneria natans)和黑藻(Hydrilla verticillata)为研究对象,测定其生长期间、沉积物中各形态磷含量和沉植物生物量,并监测环境因子变化.结果表明:(1)苦草和黑藻生长期间和沉积物中各形态磷含量总体呈下降趋势,并在一定时期维持在较低平.相同流速下黑藻对磷的吸收效果优于苦草,苦草能抑制沉积物表面磷释放.(2)试验20 d后,苦草和黑藻组各形态磷浓度显著低于对照组,试验结束时静苦草组、静黑藻组、流苦草组和流黑藻组TP(总磷)浓度相比对照组分别下降了0.13、0.15、0.19和0.25 mg/L.静条件下沉植物以降低中DTP(溶解性总磷)为主,流条件下以减少DTP和PP(颗粒磷)为主.(3)试验结束时,苦草组和黑藻组沉积物TP含量在静条件下分别下降了91.78、93.25 mg/kg,流条件下分别下降了83.51、81.03 mg/kg;NaOH-P(NaOH提取磷)含量在静条件下分别下降了57.76、55.86 mg/kg,流条件下分别下降了24.52、19.24 mg/kg,沉积物从轻度污染逐步转为未受污染.(4)试验50 d,苦草生物量在静和流条件下分别增加了353.08和402.03 g,黑藻生物量分别增加了415.00和477.08 g,沉植物生物增长量在流条件下显著高于静组.研究显示,苦草、黑藻生长均能有效吸收磷,在流条件下可促进沉植物生长和磷的吸收,同时改变了溶解氧(DO)浓度和pH等环境因子,从而影响磷在和沉积物的迁移及磷形态的转变.
刘子健李卫明张续同张坤陈圣盛熊伟唯
关键词:沉水植物上覆水沉积物磷形态
白洋淀及沉积物中微塑料赋存特征被引量:4
2023年
为探究我国白洋淀淡环境中微塑料的赋存特征,于2021年10月通过野外采样、实验室预处理、显微镜观察和激光红外光谱测定等方法鉴定了淀区10份及10份沉积物样品中微塑料的丰度分布、形状、粒径和聚合物类型,并通过Stokes沉降公式研究了微塑料在-沉积物界面的沉降规律,对其污染特征及潜在来源进行分析.结果表明,淀区及沉积物中微塑料丰度范围分别为474~19382 n·m^(-3)和95.3~29542.5 n·kg^(-1),平均值为6255.4 n·m^(-3)和11088 n·kg^(-1).中的微塑料主要聚合物为聚对苯二甲酸乙二醇酯[PET,(17.20±0.26)%],沉积物中微塑料以氯化聚乙烯[CPE,(46.11±1.30)%]为主.淀区内微塑料的沉降速度从0.0793~111.7547 mm·s^(-1)不等,粒径大的颗粒沉降速度较高,易沉降并保留在沉积物中.研究区微塑料污染主要来源为洗涤废产生的纺织纤维排放,船舶漆、船舶橡胶和建筑材料磨损等过程.
程昕煜杨丽虎宋献方
关键词:上覆水沉积物污染特征
典型城市河流和沉积物细菌群落分析被引量:2
2023年
基于高通量测序方法探究了潮白河体和沉积物中细菌群落多样性、结构和功能的差异,并探讨其与自然河流垂直分布模式的差异.结果表明:体和沉积物细菌群落不仅在NMDS排序图中具有明显的分布界限和范围,而且沉积物细菌群落丰富度、均匀度和综合多样性指数均显著高于体.变形菌门和蓝藻菌门分别是体与沉积物细菌群路中的优势门和亚优势门,并在体中的相对丰度显著高于沉积物.以chloroplasts为代表的与光反应有关的功能在体中具有更高的丰度,而以sulfur_respiration为代表与硫循环相关的功能和以methanogenesis为代表与产甲烷相关的功能在沉积物中具有较高丰度.与自然河流相比较,固液相交换过程使得城市体和沉积物细菌具有更为相似的组成和多样性.与此同时,城市河道体和沉积物具有较强的互换能力,促进蓝藻菌门在沉积物中生存繁殖.通过控制再生补给中病原细菌的输入可有效控制固相中病原细菌的蕴育过程,进而减少河道病原细菌二次释放风险.
张伟王敏郭逍宇
关键词:城市河流上覆水沉积物细菌群落多样性

相关作者

陈家旺
作品数:377被引量:129H指数:7
供职机构:浙江大学
研究主题:保压 深海 沉积物 取样器 海底
王圣瑞
作品数:273被引量:2,996H指数:33
供职机构:北京师范大学水科学研究院
研究主题:沉积物 洱海 湖泊沉积物 磷 湖泊
金相灿
作品数:338被引量:6,470H指数:49
供职机构:中国环境科学研究院
研究主题:沉积物 磷 湖泊 太湖 沉水植物
张菊
作品数:91被引量:1,038H指数:18
供职机构:聊城大学环境与规划学院
研究主题:重金属 土壤 污染评价 沉积物 磷
邓焕广
作品数:76被引量:646H指数:14
供职机构:聊城大学环境与规划学院
研究主题:磷 重金属 沉积物 土壤 氮