巢湖湖滨带沉积物间隙水溶解性有机质的光谱特征与时空差异

利用三维荧光光谱(3DEEM)和平行因子分析法(PARAFAC)研究巢湖湖滨带沉积物间隙水中溶解性有机质(DOM)含量组成、剖面分布特征及主要来源。结果表明,间隙水中DOM含有3种荧光组分,包括类腐殖质组分C1(275 nm,365 nm/467 nm)、类腐殖质组分C2(330 nm/407 nm)和类酪氨酸组分C3(275 nm/319 nm)。在空间分布上,远岸带DOM总荧光强度均值为(0.432±0.306)RU,低于近岸带DOM总荧光强度均值〔(0.583±0.478)RU〕,同时近岸带荧光强度均值大于湖心点,各点位垂直剖面上荧光强度随沉积物深度呈现下降趋势;在时间分布上,沉积物间隙水夏季DOM总荧光强度均值为(0.390±0.301)RU,小于冬季〔(0.584±0.453)RU〕;此外,近岸带DOC浓度高于远岸带,远岸带DOC浓度高于湖心点,冬季各断面DOC浓度高于夏季;随着沉积物深度的增加,DOC浓度首先呈现升高趋势后迅速随深度增加而降低,在底泥界面10 cm以下保持稳定状态;冬季腐殖化指数(HIX)高于夏季,荧光指数(FI)和生物源指数(BIX)表明沉积物间隙水DOM受到内源中生物源与外源污染中陆源的共同影响,受到内源中生物源影响更大。该研究可为巢湖湖滨带水环境管理与面源污染控制提供一定参考。

水生植物恢复对宛山荡水质及水体微生物代谢功能多样性的影响

选取太湖流域宛山荡为研究对象,探究水生植物恢复对湖荡湿地水质的改善效果及其对微生物群落代谢功能的影响。2019年3—6月通过地形重塑和生态缓冲带的建立,营造良好的生境条件,促进水生植物的恢复。于2019年8月—2020年8月对宛山荡西北湖区(示范区、敞水区和对照区)水生植物和水质进行跟踪监测,并利用Biolog技术对水生植物恢复后宛山荡西北湖区夏季水体微生物群落代谢功能进行分析。结果表明:(1)示范区水生植物种类、盖度及物种多样性显著增加,其中沉水植物的增加尤为明显。(2)示范区水体透明度改善效果明显,比敞水区和示范区分别提高23%和30%。(3)示范区水体TN、NH_(4)^(+)N和TP去除效果明显,比敞水区分别降低32%、28%和28%,比对照区分别降低19%、32%和31%。(4)示范区水体叶绿素(Chl-a)和COD Mn周年去除效果不明显,这与示范区地形、水文等因素有关。(5)水生植物的恢复能促进水体微生物群落演替,提高微生物对碳水化合物、羧酸类、多聚物类和胺类碳源的响应和利用,增加水体微生物代谢活性,提升湖荡区域水体自净能力。

水生植物腐解过程中溶解性有机质的释放特征

通过室内模拟实验,研究了宛山荡生态修复示范区4种水生植物的腐解过程,并分析了其溶解性有机质(DOM)的释放特征。结果表明:4种水生植物腐解均可造成水中溶解性有机碳(DOC)浓度呈先增加再迅速下降的趋势;且随着腐解时间的增加,腐殖质和含不饱和C=C键的芳香族化合物含量升高。腐解前期,水鳖、穗花狐尾藻和水葫芦残体的DOM以富里酸为主,分别在第16、29和22天后以胡敏酸为主;而芦苇残体腐解水中的DOM始终以富里酸为主。利用三维荧光-平行因子法(EEMs-PARAFAC)分析可知,4种水生植物腐解过程中产生了3种荧光有机物,主要包括类腐殖质组分C1、C2和类蛋白质组分C3,且类腐殖质组分占主导地位。通过主成分分析识别到的两个主成分,分别占4种水生植物腐殖水总方差的79.9%、72.6%、83.0%和83.6%,反映了植物腐解过程对水体DOM特征、荧光组分等方面造成的差异。