畜禽粪便施用对红壤铝胁迫下油菜幼苗生长及光合荧光特性的影响

【目的】红壤铝毒是限制作物生长的主要因素,畜禽粪便等有机物料作为改善土壤酸度和推动国家化肥零增长行动计划的重要途径之一,其对铝毒胁迫下作物生长及光合荧光特性的影响及其机理研究具有重要意义。【方法】利用盆栽试验,探究不施畜禽粪便(CK)、施用猪粪10 g·kg^(-1)(P10)、猪粪30 g·kg^(-1)(P30)、猪粪50g·kg^(-1)(P50)、鸡粪10 g·kg^(-1)(C10)、鸡粪30 g·kg^(-1)(C30)、鸡粪50 g·kg^(-1)(C50)、鸡粪猪粪各15 g·kg^(-1)(PC15)等8个处理对酸性土壤铝毒胁迫下油菜(Brassica napus L.)生物量、光合作用参数和叶绿素荧光特性的影响。【结果】在土壤铝毒胁迫下,不同畜禽粪便处理均促进了油菜幼苗地上部生物量、光合色素含量、光合作用和叶绿素荧光特性,在第80天各处理均显著大于对照组(P<0.05),表明畜禽粪便有效缓解红壤铝胁迫对油菜幼苗生长的毒害作用。施用等量鸡粪处理比猪粪更有利于促进油菜幼苗地上部生物量、光合色素含量,但对光合作用参数、Fv/Fm值和qP的促进作用较弱,而且鸡粪、猪粪混施处理光合色素含量、光合参数Tr、Gs、Ci、qN均大于单施处理(P<0.05),说明高pH值的鸡粪更利于促进油菜生长,而高养分含量的猪粪更利于促进油菜光合荧光特性。【结论】猪粪施用量50 g·kg^(-1)对油菜生长及光合荧光特性的铝毒胁迫缓解作用最佳,而鸡粪最佳施用量为30g·kg^(-1)。就油菜幼苗生长和光合荧光特性而言,畜禽粪便种类筛选、最佳用量确定并结合土壤酸度调控对缓解红壤铝毒至关重要。

九龙江流域丰枯水期表层水体氮污染特征及其来源解析

为探明九龙江流域表层水体氮污染分布特征及其污染来源,于2020年7月(丰水期)和2021年1月(枯水期)开展九龙江全流域表层水体多点多断面原位观测,利用正定矩阵因子分析模型(positive matrix factorization,PMF)对不同水期全流域表层水体氮污染来源及贡献率进行解析,耦合相关性统计分析方法研究不同水期流域表层水体氮污染的关键驱动因子。结果表明,九龙江流域表层水体氮污染存在明显的水期分异特征,ρ(TN)为0.72~13.14 mg·L^(-1),丰水期ρ(TN)为1.39~10.95 mg·L^(-1),枯水期为0.72~13.14 mg·L^(-1)。硝态氮(NO_(3)^(-)-N)、氨氮(NH_(4)^(+)-N)、亚硝态氮(NO_(2)^(-)-N)和溶解性有机氮(DON)浓度均表现为丰水期大于枯水期,但颗粒态氮(PN)浓度则表现为枯水期大于丰水期。丰水期氮污染以NO_(3)^(-)-N、NH_(4)^(+)-N和DON形态为主,枯水期则以NO_(3)^(-)-N、DON和PN形态为主。应用PMF模型对流域表层水体氮污染来源进行解析,结果表明,丰水期流域农业化肥施用引起的农业面源污染、生活污水及河流内动植物残体、微生物、矿物颗粒是流域水体氮污染的主要来源,而枯水期流域农业化肥污染、城市工业污水排放及河流中动植物残体等悬浮颗粒则是流域水体氮污染的主要来源。该结果强化了丰枯水期九龙江流域表层水体氮污染受流域农业生产活动和径流变化共同影响的认识,建议将流域农业、工业生产氮污染源头控制和氮污染的水期分异有效纳入流域水体氮污染综合管理。

湖泊底泥疏浚对沉积物再悬浮及营养盐负荷影响的模拟

选取太湖梅梁湾污染底泥为研究对象,利用沉积物再悬浮发生装置,通过室内模拟实验研究太湖夏季常规风情下底泥疏浚对沉积物再悬浮及上覆水营养盐动态变化的影响.结果表明,在模拟的风情扰动过程结束时(5 h),扰动过程未疏浚与疏浚处理水柱总悬浮颗粒物(TSS)含量变化差异显著,未疏浚对照水柱TSS含量是初始值的7.7倍,而疏浚水柱TSS在第2 h达到峰值,为初始值的3.8倍;未疏浚水柱TSS含量沉降过程最初1 h迅速降低了84.0%,而疏浚水柱TSS含量在沉降3 h后趋于平衡.伴随着沉积物的再悬浮过程,疏浚与未疏浚对照水柱中TP含量均在第5 h达到最大,分别增加负荷78.6和92.2 mg/m2.就短时效而言,底泥疏浚后沉积物的再悬浮过程显著受到抑制,并能够显著地减小沉积物再悬浮过程中溶解性磷酸盐的释放;但对水柱中总磷、总氮、铵氮、硝酸盐和亚硝酸盐含量变化影响较小.

湖滨带芦苇恢复过程中沉积物氮赋存形态及含量变化:以巢湖为例

水生植被对于维持水生态系统结构和功能稳定性具有举足轻重的作用,而重建水生植物被认为是污染湖泊生态修复的重要手段.氮素是水生态系统重要的限制性元素之一,根着挺水植物生长发育无疑将深刻地影响着沉积物氮的迁移转化过程,但水生植物不同生长阶段对沉积物氮的需求和植物代谢强度均不同,目前对挺水植物完整生长过程中沉积物氮组分及含量变化认识仍十分不足.本研究通过为期120 d的沉积物柱芯培养和水槽模拟试验,探究巢湖芦苇恢复完整生长过程中沉积物总氮(TN)、无机氮(TIN)与可转化态氮(TF-N)的变化及其关键调控因子.结果表明,芦苇完整生长过程将持续激发沉积物氮活性,沉积物TIN与TF-N含量逐渐增加,而沉积物TN和非可转化态氮(NTF-N)含量显著降低.模拟试验期间,指数型增长的芦苇生物量提高了沉积物铵态氮(NH^(+)_(4)-N)和硝态氮(NO^(-)_(3)-N)含量,但亚硝态氮(NO^(-)_(2)-N)含量却逐渐降低;与第0天相比,第120天沉积物离子交换态氮(IEF-N)、碳酸盐结合态氮(CF-N)、铁锰氧化态氮(IMOF-N)和有机态及硫化物结合态氮(OSF-N)含量分别增加了1.10、3.40、3.60和1.40倍,这主要受芦苇吸收利用、根系代谢强化根际沉积物氧化还原电势和改变pH微环境共同驱动.在第120天,沉积物NH^(+)_(4)-N和NO^(-)_(3)-N含量急剧升高,分别是第90天的9.43和2.22倍,表明芦苇衰亡凋落过程将向沉积物释放大量的TIN,故需要综合采取湖泊物理生态工程手段来有效管控芦苇枯落物,从而提升水生植被修复效果并构建长效稳态机制.

太湖流域典型河网水体氮磷负荷及迁移特征

对西太湖流域典型河道水体及沉积物氮磷含量进行分析,利用原柱样培养实验测定了沉积物-水界面氮磷交换通量及需氧量(SOD),并探讨他们之间的关系,结果表明:研究区域河道水体和沉积物氮磷总体含量水平较高,水体TN和TP平均含量分别为4.12mg/L和0.16mg/L,沉积物TN和TP平均含量分别为1658.76mg/kg和712.25mg/kg,NO3--N为水体无机氮的主要存在形态,NH4+-N为沉积物无机氮的主要存在形态.沉积物需氧量(SOD)区域间差异较大,大体呈现西、南部区域较高,北部区域较低的特征;沉积物-水界面各无机氮磷交换通量分别为:NH4+-N为-188.08~329.45mg/(m2?h),均值为13.05mg/(m2?h);NO3--N为-118.68~42.86mg/(m2?h),均值-28.09mg/(m2?h);NO2--N为-18.37^-4.81mg/(m2?h);均值-8.22mg/(m2?h);溶解性活性磷(SRP)为-10.94~10.58mg/(m2?h),均值1.34mg/(m2?h).NH4+-N整体表现为由沉积物向上覆水释放,且与沉积物有机质(LOI)呈极显著正相关,SRP交换通量与沉积物中TP和TDP均显著正相关,表明NH4+-N的释放与沉积物有机质的分解有关,SRP释放主要受沉积物TP和TDP影响.总体看,西部区域点位沉积物及水体氮磷污染最为严重,氮磷交换通量也较大,在区域内又表现为下游入湖口>上游的特征,表明人类活动对太湖流域典型河网氮磷水平及迁移转化特征影响较大.

湖泊疏浚堆场淤泥污染及潜在生态风险评价

疏浚淤泥内通常含有不同类型的有毒有害物质,在堆场直接堆放过程中可能会对周围环境产生有害影响.本文针对太湖及巢湖相应疏浚堆场内淤泥进行研究,探讨淤泥中重金属、多环芳烃以及多氯联苯等污染物含量及潜在生态风险;根据重金属的风险指数法和持久性有机污染物的风险商法,对各污染物的潜在生态风险进行定量分析.研究结果表明,太湖白旄堆场以及孔湾堆场淤泥内重金属及多环芳烃含量较小,潜在生态风险较低;巢湖南庄堆场淤泥内各类有害物质含量较大,种类较多,对于周围环境具有较高的潜在生态威胁.多氯联苯则在各个疏浚堆场淤泥中具有很高的积累量,潜在生态风险较高,应引起管理者的重视.

藻源性湖泛发生过程的季节差异

藻源性湖泛在春季和夏季均有发生,但湖泛发生的完整过程在野外很难被追踪到.本文利用专利装置进行了春季与夏季藻源性湖泛的室内发生模拟,研究了湖泛发生过程中水体视觉和嗅觉两方面特征指标的变化过程.结果表明:湖泛在春季比夏季需要更长的酝酿时间方可发生,且持续时间较短;春季湖泛发生时水体真色度与悬浮固体含量均要高于夏季,且波动更显著;夏季湖泛致臭物质的变化较春季更明显,具有迅速、持久的特点;春季与夏季藻源性湖泛过程均具有嗅觉特征先于视觉效果显现的现象,即呈现先臭后黑的特点.

藻类打捞对太湖聚藻区湖泛发生的影响

藻类打捞是多年来控制太湖沿岸藻源性湖泛的主要措施,为科学地指导藻类的打捞、防止湖泛的发生,采用能够模拟太湖风浪与沉积物再悬浮的大型装置,模拟湖泛易发的藻类聚集量下不同打捞频率(1次/d^1次/6 d)对湖泛发生时水体主要视觉指标和敏感指标〔ρ(DO)、Eh、ρ(Fe2+)、ρ(TFe)、ρ(∑S2-)等〕的影响.结果表明:1次/d和1次/2 d的高打捞频率能够有效预防湖泛的发生,当第4天对照组发生湖泛时,1次/d和1次/2 d打捞频率下ρ(DO)为0.60和0.06,Eh为48和37,ρ(Fe2+)是对照组的79.3%和90.7%,ρ(TFe)是对照组的64.8%和72.3%,ρ(∑S2-)是对照组的62.03%和64.56%;1次/3 d频率虽不能控制湖泛的发生,但能有效推迟湖泛发生时间约2~3 d;而1次/4 d^1次/6 d的低打捞频率既不能预防也不能推迟湖泛的发生.研究显示,在2.5 kg/(m2·d)鲜藻聚集速率下,1次/2 d的打捞频率是在控制湖泛发生前提下的最经济打捞频率.

氮肥形态耦合促进马铃薯生长

为明确氮素形态耦合及土壤氮转化过程调控措施对作物氮肥利用率的影响,在田间试验条件下研究了不同铵态氮肥用量(纯氮225.0、168.8和112.5 kg/hm^(2))±硝化抑制剂、不同硝态氮肥用量(纯氮225.0、168.8和112.5 kg/hm^(2))对马铃薯生长的影响。研究结果显示,与施用硝态氮肥相比,铵态氮肥的施用显著提高了马铃薯的产量和氮素吸收量;随铵态氮肥用量的提高,马铃薯产量具有增加的趋势,而不同硝态氮肥用量处理对马铃薯薯块产量无显著影响;铵态氮肥配施双氰胺(DCD)可以有效提高土壤铵态氮含量,增加马铃薯薯块产量(特别是大中薯产量)。马铃薯产量与土壤铵态氮含量呈显著正相关关系,与硝态氮含量没有明显关系。研究结果说明氮素形态耦合能够促进作物生长、提高作物氮肥利用率,对氮肥减量增效具有重要的指导意义。

不同植被恢复下土壤团聚体总磷含量变化特征

以福建长汀县退化红壤为研究对象,选取5个典型的不同植被恢复样地(裸地样地、百喜草样地、甘薯样地、马尾松和芒萁混合样地、马尾松样地),通过团聚体过筛,得到团聚体粒级为:<0.053、0.053~0.25、0.25~2、>2 mm的土壤样品,分别探讨了土壤不同植被恢复下对0~10、10~20、20~30 cm 3种土壤深度以及团聚体总磷含量的影响。结果表明:百喜草样地、马尾松和芒萁混合样地、马尾松样地在0~10 cm土壤中与裸地样地相比,总磷含量分别增加了20.7%、1.9%、6.8%,而在10~20 cm土壤深度总磷含量分别减少了1.3%、46.7%、49.5%,在20~30 cm土壤深度总磷含量分别减少了12.6%、20.6%、38.6%。甘薯样地、马尾松和芒萁混合样地、裸地样地在土壤深度为0~10 cm土壤团聚体<0.053 mm中的总磷含量最大,分别为:0.741、0.1、0.11 mg/g;相反,上述样地在土壤深度为0~10、10~20 cm中的>2 mm粒径团聚体中总磷含量最小。

中国城市污泥应用对作物产量、品质和土壤质量的影响

为了消减污泥对环境的污染,中国在污泥利用方面采用了多种制肥技术,采用单独使用、堆肥、有机无机肥、生物有机肥等处理方式制成产品,而且在各种农作物上的试验越来越多。文章探讨了污泥施用对作物生长的效果和对土壤质量的影响。研究表明,施用污泥对作物生长发育都有良好的作用,相关的生理生化指标有一定程度提高;明显促进土壤速效养分的吸收,提高收获物产量和生物产量,改善品质。作物重金属的吸收积累量除个别例外都能达到国家食品卫生标准,但污泥施用超过一定量对有些作物品种的种子发芽率有抑制作用。城市污泥富含有机质、大中微量矿物质元素等,但不同来源、不同品质和不同用量的污泥对土壤质量的影响有所差异。土壤有机质、pH、大中微量元素、团粒结构、容重、电导率,以及土壤酶和微生物活性等土壤质量指标有所提高。污泥含有重金属、有机污染物等污染物,一般而言重金属超标是不常见的。按照资源化利用的原则,污泥施用既要有利于消化污泥量又要不造成环境污染,污泥中重金属含量比原始土壤中的高,施用量越多重金属含量也越高,所以在适宜的范围内才是安全的。许多试验证明,重金属含量除某些条件下极个别超出安全指标外,基本都能达到农用污泥污染物控制标准。综合来看,在正确处理下污泥是可以用于作物生产的。

水淹对三峡库区消落带南川柳植物群落的影响

根据三峡库区冬蓄夏汛的水文生态过程,研究了消落带典型的冬季蓄水淹没和夏季汛期水淹对不同高程消落带土著植物南川柳(Salix rosthornii Seemen)的盖度、基径和株高等生物学特征及群落物种多样性格局的影响。结果表明:冬季水淹后172 m高程南川柳平均盖度与株高及175 m高程平均株高显著增大(p<0.05),而对两高程段南川柳基径影响不明显(p>0.05)。夏季水淹后,172 m高程南川柳平均盖度显著降低(p<0.05),基径和株高变化较小(p>0.05);而175 m高程南川柳生物学特征受水淹影响不明显(p>0.05)。经过冬季和夏季水淹,172 m高程物种Patrick丰富度指数和Shannon-Wiener多样性指数先增大后降低,而175 m高程则出现相反变化趋势;172 m高程Simpson优势度指数显著增大(p<0.05),而175 m高程仅冬季水淹后显著增大(p<0.05)。就水淹后生物特征短时效而言,南川柳可以有效地作为三峡消落带植被恢复的适生物种,但为降低夏季水淹后由泥沙堆压造成的物理胁迫,需要适当的人为管护。

污泥中不同铁盐对大叶茼蒿吸收重金属的影响

通过验证处理后的生活污泥在农作物上对产量和重金属吸收量的影响,以期为污泥实际应用积累基础。在盆栽条件下,通过7种不同的铁盐处理进行试验,从大叶茼蒿的生长情况、5种重金属积累量进行比较。结果表明:在不同铁盐处理中大叶茼蒿在污泥上的干物质有显著差异。处理CK、A、B、C干物质为3.59~7.49 g/盆,D、E、F为11.75~19.27 g/盆,处理D和B大小差别可达5.3倍。在正常情况下,污泥的重金属含量一般低于国家泥质标准。施用污泥的茼蒿重金属植株积累量Cu、As、Pb、Cd也在食品安全的标准范围内,但重金属Cr含量要超标4.98~6.66倍。施用污泥后茼蒿对某些重金属有较好的富集作用,但在产量上不同铁盐处理中以3%硫酸亚铁(FeSO_(4)·7H_(2)O)+2%FeCl_(2)处理最好,3%FeCl_(3)次之。

不同恢复年限退化土壤有机氮组分变化特征

为明确退化土壤在不同恢复年限下土壤有机氮组分变化规律,以福建长汀县退化红壤为研究对象,利用时空替代法,选取5个典型的不同植被恢复阶段样地,分别为裸地,恢复7、17、23、35a的马尾松(Pinusmassoniana)人工林,采用Bremner酸水解法研究土壤有机氮各组分的变化特征。结果表明,与裸地相比,恢复年限为7、17、23、35a的土壤全氮含量分别增加了2.57、3.71、4.00、5.57倍,且主要以酸解性氮形态存在。酸解性氮和非酸解性氮含量均随全氮含量的增加而显著提高(P<0.01),但植被恢复提高了非酸解氮比例,降低了酸解性氮比例。土壤氨态氮、氨基酸态氮和酸解未知态氮含量随着恢复年限的延长而提高;酸解性总氮含量与氨态氮、氨基酸态氮和酸解未知态氮含量呈显著正相关(P<0.01)。线性回归斜率表明,不同恢复年限土壤增加的酸解性总氮中12.4%为氨态氮、47.3%为氨基酸态氮、35.2%为酸解未知态氮、5.1%为氨基糖态氮。植被恢复降低了氨态氮组分占酸解性总氮的比例,提高了氨基酸态氮组分占酸解性总氮的比例。有机氮组分特征变化影响土壤氮素供应与贮存能力。该研究结果可为退化土壤恢复过程养分管理提供参考。

秸秆对尿素氮在土壤中转化的影响

秸秆还田对提高土壤肥力具有重要意义,但是秸秆还田对氮素在土壤中的转化过程的影响还不清楚。通过室内培养研究了等量施氮条件下不同秸秆还田量对尿素态氮的水解、硝化及反硝化等氮素转化过程的影响。试验设5个处理,分别为CK,不加尿素氮不加秸秆;S0,尿素氮200 mg·kg^(−1)+秸秆量0 g·kg^(−1);S1,尿素氮200 mg·kg^(−1)+秸秆量4.44 g·kg^(−1);S2,尿素氮200 mg·kg^(−1)+秸秆量8.88 g·kg^(−1);S3,尿素氮200 mg·kg^(−1)+秸秆量13.33 g·kg^(−1)。结果表明,秸秆添加可促进尿素水解过程,24 h后,尿素的水解率从S0处理的71.9%增加至S3处理的98.0%。添加秸秆在前15天会减少土壤中铵态氮的含量,与S0相比,第3天时,S1、S2、S3的铵态氮含量分别减少了18.35%、27.09%、25.47%。S0处理和S1处理土壤中的硝态氮含量均随着培养时间的延长而升高,且在培养的第21天基本达到稳定;而S2和S3处理的硝态氮含量则呈先下降后上升的趋势。从培养3 d起添加秸秆的处理土壤中的硝态氮含量始终低于不添加秸秆的处理(P<0.05),且随着秸秆用量的增加土壤中的硝态氮含量显著降低(P<0.05)。添加秸秆增加了氮肥的反硝化损失,且随着秸秆用量的增加,反硝化损失率急剧增加,从S0处理的0.45%增加至S3处理的62.87%。添加秸秆处理土壤的微生物量碳(SMBC)含量和空白对照相比,均有明显的提升(P<0.05),且随着秸秆用量的增加而增加。研究表明,秸秆的添加能提高SMBC的含量,进而增加了土壤氮素的同化,但同时也增加了氮素的反硝化损失,且随秸秆添加量的增大,影响效果越明显。

湖泊疏浚对沉积物再悬浮及磷迁移影响的模拟研究

选择太湖梅梁湾污染沉积物为研究对象,选取夏季和冬季两个典型季节,进行室内模拟试验研究了湖泊疏浚对沉积物再悬浮及磷迁移的影响.结果表明,研究区模拟疏浚20 cm能够有效地抑制沉积物发生再悬浮,冬季疏浚比夏季疏浚抑制效果更好,在扰动过程中夏季未疏浚对照和疏浚水柱总悬浮物(TSS)最大含量分别为初始值的7.0和2.2倍;而冬季未疏浚对照和疏浚水柱分别为24.3和6.4倍.统计分析发现,夏、冬两季模拟试验未疏浚对照和疏浚水柱中总磷(TP)、磷酸盐(PO34--P)含量都与TSS含量变化呈现显著正相关(P<0.05),表明风浪扰动造成大量沉积物再悬浮,并伴随内源磷的释放是水柱中TP和磷酸盐的主要来源.夏季模拟试验疏浚对水柱中TP和磷酸盐负荷控制效果略差,冬季模拟试验疏浚水柱中TP和磷酸盐含量都显著(P<0.01)低于未疏浚对照.利用薄膜扩散梯度(DGT)技术研究了夏季疏浚沉积物-水界面上间隙水中溶解态活性磷(DRP)垂向分布,未疏浚水土界面中间隙水DRP扩散层厚度大于疏浚样,但疏浚样间隙水DRP在水土界面的离子浓度势能大于未疏浚对照样,表明底泥疏浚可以有效地降低疏浚区间隙水中DRP潜在的释放风险,但水动力作用下短期内可能会导致疏浚间隙水中DRP释放.对于太湖这样的大型浅水湖泊,确定最佳的疏浚时令、疏浚深度及疏浚范围至关重要.

湖泊基质客土改良的环境效应:对芦苇生长及光合荧光特性的影响

湖泊底质对根着水生植物生长发育有重要的影响,通过滨岸底质植生性改良、重建水生植被被认为是污染湖泊生态修复的重要手段.本研究模拟5种客土厚度对芦苇生长和叶绿素荧光参数的影响,结果表明,覆盖5 cm处理芦苇总生物量、株高、叶长和叶宽显著大于覆盖18 cm处理(P<0.01),实验第120 d,地下/地上部生物量和细根/地下部生物量显著大于其他处理(P<0.05).表明覆盖18 cm显著抑制芦苇生长,但对照组富营养底质可能对芦苇生长造成轻微胁迫,随覆盖厚度增大,显著降低芦苇的地下部/地上部生物量比值,芦苇优先生长地下部,特别是细根的生物量,以便从底质中吸收更多养分供植物生长.不同处理芦苇F_v/F_m、Yield、q P和q N变化差异不显著(P>0.05),覆盖厚度越大,芦苇光合结构PSⅡ更易受到损坏,主要是通过较高的热耗散、降低叶片光合面积与叶片捕光色素含量来维持光合结构PSⅡ保持正常.就客土改良对芦苇生长与叶绿素荧光参数总体影响而言,覆盖2 cm和5 cm能有效改善基质Eh和营养条件,促进植物生长,其中覆盖2 cm处理能有效地提高芦苇光合利用效率(α)、相对电子传递速率(ETRmax)和半饱和光强(E_k),覆盖18 cm使得芦苇对冬季的低光抑制有更强的适应能力.

九龙江流域丰水期表层沉积物还原性无机硫分布特征及其水库驱动机制

还原性无机硫(Reduced inorganic sulfur,RIS)是沉积物硫最活跃的组分,对水生态系统铁、磷以及重金属等元素的地球化学循环具有控制作用,目前氧化还原环境梯度变化明显的筑坝河流沉积物硫分布格局及其机理研究仍很缺乏.结合野外原位采样和室内连续分级提取,在九龙江流域梯级水库作用下,探究表层沉积物RIS赋存形态、含量及其空间分布格局.结果表明:九龙江表层沉积物RIS各组分含量从高到低排序为:黄铁矿硫(Pyrite-S)>酸可挥发性硫化物(AVS)>单质硫(ES),其中以Pyrite-S为主要赋存形态,在RIS中的占比为83%~90%.九龙江流域不同类型水体沉积物RIS含量大小顺序为:水库>支流>干流,其中北溪、西溪表层沉积物RIS分布与水库的空间布局高度匹配,大致呈现水库斑块化热点分布,而南溪沉积物RIS沿水流方向从上游至下游却呈逐渐增加趋势,表明梯级水库的拦截效应增强了RIS在水库沉积物的累积强度.该结果增强了水库建设运行在流域尺度上对表层沉积物硫生物地化循环的影响认识,对九龙江流域的水环境保护与管理策略具有重要的理论和现实意义.

湖泊疏浚方式对内源释放影响的模拟研究

通过室内模拟试验,探讨不同疏浚方式对内源氮磷释放的影响以及不同湖区疏浚后氮磷释放的差异性.理想式疏浚和绞吸式疏浚沉积物磷的释放速率分别为未疏浚的20%和72%,并且A(内湾)湖区沉积物磷的释放速率是B(外湾)湖区的80%左右.理想式疏浚和绞吸式疏浚后沉积物氨氮的释放速率分别是抓斗式疏浚的40%和83%,但是这几种疏浚方式对氨氮的释放并没有达到理想的效果,在短期内对氨氮的释放甚至是起促进作用的,并且A湖区(内湾)氮的释放速率约是B湖区(外湾)的1.5倍,这应该看作是湖泊疏浚工程一个潜在的负作用.研究结果表明,理想式和绞吸式疏浚方式对内源释放有较好的控制作用,在外源输入得到有效控制的前提下,底泥疏浚可以作为湖泊沉积物污染修复的手段,并且结合目前的技术手段,在太湖的疏浚工程中应尽量选择绞吸式疏浚.

扬州瘦西湖水体氮磷污染特征及内源释放潜力

本研究通过实地调查及原位柱芯静态培养实验,分析了瘦西湖上覆水和沉积物氮、磷污染负荷空间分布格局,估算了内源氮、磷释放通量.结果表明:①瘦西湖上覆水中总氮(TN)、总磷(TP)、氨氮(NH4^+-N)的浓度区间分别为1.5~2.9、0.05~0.11、0.2~1.7 mg·L^-1,TN是影响上覆水水质的主要因子;②沉积物TN、TP的含量范围分别为500~4500、100~3700 mg·kg^-1,空间上呈现TN含量从扬州闸下至二十四桥逐渐增加而TP含量先升后降的趋势;③内源释放模拟结果显示,瘦西湖沉积物NH4^+-N、NO3^--N、NO2^--N及PO43^--P的释放速率分别为35.3~90.1、30.2~80.6、0.95~5.10、7.2~58.8 mg·m^-2·d^-1,其氮、磷释放速率相较于国内外类似研究呈现较高水平,表明瘦西湖沉积物是其上覆水体氮、磷污染负荷的一个重要潜在来源.