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有机电子供体影响下硝酸盐和铁对磷转化的驱动作用
1
作者
童永杰
汪毅
+3 位作者
华玉妹
赵建伟
刘广龙
蒋永参
《生态环境学报》
CSCD
北大核心
2023年第7期1263-1274,共12页
磷是湖泊的关键生源要素,其转化受多种生物化学反应的驱动。在富营养化后期,藻类在厌氧条件下衰败所产生的乙酸盐可作为反硝化过程的有机电子供体,铁可作为反硝化过程的电子供体和能量来源,它们会通过影响氮的转化而直接或间接对磷转化...
磷是湖泊的关键生源要素,其转化受多种生物化学反应的驱动。在富营养化后期,藻类在厌氧条件下衰败所产生的乙酸盐可作为反硝化过程的有机电子供体,铁可作为反硝化过程的电子供体和能量来源,它们会通过影响氮的转化而直接或间接对磷转化产生影响。本研究取武汉市墨水湖的样品构建了沉积物-上覆水体系,通过向上覆水中输入硝酸盐、铁和乙酸盐以探明有机电子供体(乙酸盐)影响下铁和氮对磷转化的驱动作用。在不同乙酸盐浓度下,研究上覆水和间隙水中氮、磷与铁质量浓度随时间的变化,确定沉积物中反硝化酶活性与硝酸盐型亚铁氧化菌(NDFOB)丰度,分析沉积物中的磷形态以明晰铁结合态磷的存在形式。结果表明,(1)乙酸盐增加了沉积物中NDFOB丰度和反硝化酶活性,使硝态氮(NO_(3)^(−)-N)去除效率提高22.6%。(2)总磷(TP)浓度与总铁(TFe)浓度之间显著正相关(P=0.001),易还原铁氧化物(Fe_(ox1))和可还原铁氧化物(Fe_(ox2))是沉积物中对磷吸附能力最强的铁形态,占沉积物总铁质量的43.8%-54.1%。(3)乙酸盐促进了沉积物中Fe(Ⅲ)的还原,由于沉积物中Fe_(ox1)和Fe_(ox2)还原作用而产生较高质量分数Fe(Ⅱ),铁结合态磷质量分数明显降低。(4)最终沉积物中易还原铁结合态磷(P-Fe_(ox1))质量分数比NO_(3)^(−)处理组低0.250 mg·g^(−1),同时乙酸盐抑制沉积物中Fe_(ox2)生成过程,可还原铁结合态磷(P-Fe_(ox2))质量分数比NO_(3)^(−)处理组低0.010 mg·g^(−1),上覆水和间隙水总磷浓度显著高于NO_(3)^(−)处理组(P=0.000)。研究结果通过明确不同介导作用下沉积物磷与铁结合形式的转变,有助于加深对湖泊内源污染理论的认识。
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关键词
沉积物
磷
硝酸盐
乙酸盐
铁结合态磷
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职称材料
中国内地互花米草分布特征及其主要防控措施
被引量:
2
2
作者
邵银龙
陈珊
+7 位作者
杨东
钱爱国
郦建锋
温宇
唐虹
蒋永参
孙元敏
汤坤贤
《海洋开发与管理》
2023年第3期97-105,共9页
互花米草的快速入侵及扩散将导致入侵地的生态系统失衡。我国内地从北到南的沿海地区分布着大面积的互花米草,严重降低了海岸带的生物多样性及生态屏障功能。我国各地防控互花米草入侵的主要方法包括物理、化学和生物防治三大类。目前...
互花米草的快速入侵及扩散将导致入侵地的生态系统失衡。我国内地从北到南的沿海地区分布着大面积的互花米草,严重降低了海岸带的生物多样性及生态屏障功能。我国各地防控互花米草入侵的主要方法包括物理、化学和生物防治三大类。目前各地采用的刈割、碾埋、围堰水淹等单一的防治方法可有效治理小面积的互花米草入侵,对大面积或成片互花米草的治理效果欠佳。文章通过分析比较现有的治理方法,结合科研实践经验,提出了将物理防治法、化学防治法和生物演替法有机结合起来,适宜中国不同地区互花米草的综合整治方法。
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关键词
互花米草
物理防治
化学防治
生物防治
综合整治法
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职称材料
湖泊水体中铁(Ⅲ)-草酸络合物驱动有机磷光解释放磷酸根
被引量:
2
3
作者
蒋永参
彭云霄
+2 位作者
刘广龙
周易勇
朱端卫
《环境科学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第2期563-571,共9页
湖泊水体中的有机磷光解释放无机磷对水柱中磷水平具有重要的影响.为了解湖泊水体中的有机磷光解释放无机磷对水柱中磷水平的影响,本文以广泛使用的草甘膦为对象,探讨了自然湖水中草甘膦在Fe(Ⅲ)-草酸络合物光化学作用下的形态转化过程...
湖泊水体中的有机磷光解释放无机磷对水柱中磷水平具有重要的影响.为了解湖泊水体中的有机磷光解释放无机磷对水柱中磷水平的影响,本文以广泛使用的草甘膦为对象,探讨了自然湖水中草甘膦在Fe(Ⅲ)-草酸络合物光化学作用下的形态转化过程,并研究了水环境因素如铁、草酸盐浓度配比、溶液pH和底物浓度对释放无机磷的影响.结果表明,紫外光和太阳光照射下,Fe(Ⅲ)-草酸络合物均可以实现草甘膦转化为无机磷.紫外光照射60 min和太阳光照射720 min后,反应体系中的磷酸根浓度分别增至0.25 mg·L^(-1)和0.18 mg·L^(-1).磷酸根释放量随着草甘膦浓度的升高而增大,且增加反应体系中的Fe(Ⅲ)或草酸盐的浓度都可以提高磷酸根的释放量,但反应体系pH的升高则显著抑制这一过程.在反应体系中添加异丙醇,降低了磷酸根的释放量,证实羟基自由基(·OH)是Fe(Ⅲ)-草酸络合体系中的主要活性氧物种.采用以香豆素为·OH分子探针,确定了紫外光/Fe(Ⅲ)-草酸体系和太阳光/Fe(Ⅲ)-草酸体系中·OH的产生速率分别为0.52×10^(-2)μmol·(L·min)-1和0.03×10^(-2)μmol·(L·min)-1,其稳态浓度分别为4.74×10-16mol·L^(-1)和0.27×10-16mol·L^(-1).
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关键词
有机磷
草甘膦
Fe(Ⅲ)-草酸络合物
光解
羟基自由基
原文传递
题名
有机电子供体影响下硝酸盐和铁对磷转化的驱动作用
1
作者
童永杰
汪毅
华玉妹
赵建伟
刘广龙
蒋永参
机构
华中农业大学
中国电建集团勘测设计研究院有限公司
出处
《生态环境学报》
CSCD
北大核心
2023年第7期1263-1274,共12页
基金
国家自然科学基金项目(42177059)。
文摘
磷是湖泊的关键生源要素,其转化受多种生物化学反应的驱动。在富营养化后期,藻类在厌氧条件下衰败所产生的乙酸盐可作为反硝化过程的有机电子供体,铁可作为反硝化过程的电子供体和能量来源,它们会通过影响氮的转化而直接或间接对磷转化产生影响。本研究取武汉市墨水湖的样品构建了沉积物-上覆水体系,通过向上覆水中输入硝酸盐、铁和乙酸盐以探明有机电子供体(乙酸盐)影响下铁和氮对磷转化的驱动作用。在不同乙酸盐浓度下,研究上覆水和间隙水中氮、磷与铁质量浓度随时间的变化,确定沉积物中反硝化酶活性与硝酸盐型亚铁氧化菌(NDFOB)丰度,分析沉积物中的磷形态以明晰铁结合态磷的存在形式。结果表明,(1)乙酸盐增加了沉积物中NDFOB丰度和反硝化酶活性,使硝态氮(NO_(3)^(−)-N)去除效率提高22.6%。(2)总磷(TP)浓度与总铁(TFe)浓度之间显著正相关(P=0.001),易还原铁氧化物(Fe_(ox1))和可还原铁氧化物(Fe_(ox2))是沉积物中对磷吸附能力最强的铁形态,占沉积物总铁质量的43.8%-54.1%。(3)乙酸盐促进了沉积物中Fe(Ⅲ)的还原,由于沉积物中Fe_(ox1)和Fe_(ox2)还原作用而产生较高质量分数Fe(Ⅱ),铁结合态磷质量分数明显降低。(4)最终沉积物中易还原铁结合态磷(P-Fe_(ox1))质量分数比NO_(3)^(−)处理组低0.250 mg·g^(−1),同时乙酸盐抑制沉积物中Fe_(ox2)生成过程,可还原铁结合态磷(P-Fe_(ox2))质量分数比NO_(3)^(−)处理组低0.010 mg·g^(−1),上覆水和间隙水总磷浓度显著高于NO_(3)^(−)处理组(P=0.000)。研究结果通过明确不同介导作用下沉积物磷与铁结合形式的转变,有助于加深对湖泊内源污染理论的认识。
关键词
沉积物
磷
硝酸盐
乙酸盐
铁结合态磷
Keywords
sediments
phosphorus
nitrate
acetate
iron bound phosphorus
分类号
X13 [环境科学与工程—环境科学]
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职称材料
题名
中国内地互花米草分布特征及其主要防控措施
被引量:
2
2
作者
邵银龙
陈珊
杨东
钱爱国
郦建锋
温宇
唐虹
蒋永参
孙元敏
汤坤贤
机构
中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司
福建省海洋生态保护与修复重点实验室
自然资源部海洋生态保护与修复重点实验室
自然资源部第三海洋研究所
自然资源部海峡西岸海岛海岸带生态系统野外观测研究站
福建省漳州海岛海岸带生态系统野外观测研究站
出处
《海洋开发与管理》
2023年第3期97-105,共9页
基金
福建省科技计划项目(2021Y0066)
厦门海洋研究开发院共建资助项目(K200701)
自然资源部第三海洋研究所基本科研业务费专项基金资助项目(海三科2020013)。
文摘
互花米草的快速入侵及扩散将导致入侵地的生态系统失衡。我国内地从北到南的沿海地区分布着大面积的互花米草,严重降低了海岸带的生物多样性及生态屏障功能。我国各地防控互花米草入侵的主要方法包括物理、化学和生物防治三大类。目前各地采用的刈割、碾埋、围堰水淹等单一的防治方法可有效治理小面积的互花米草入侵,对大面积或成片互花米草的治理效果欠佳。文章通过分析比较现有的治理方法,结合科研实践经验,提出了将物理防治法、化学防治法和生物演替法有机结合起来,适宜中国不同地区互花米草的综合整治方法。
关键词
互花米草
物理防治
化学防治
生物防治
综合整治法
Keywords
Spartina alterniflora
Physical control method
Chemical control method
Biological control method
Comprehensive control method
分类号
P74 [天文地球—海洋科学]
X5 [环境科学与工程—环境工程]
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职称材料
题名
湖泊水体中铁(Ⅲ)-草酸络合物驱动有机磷光解释放磷酸根
被引量:
2
3
作者
蒋永参
彭云霄
刘广龙
周易勇
朱端卫
机构
华中农业大学资源与环境学院
中国科学院水生生物研究所淡水生态与生物技术国家重点实验室
出处
《环境科学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第2期563-571,共9页
基金
国家自然科学基金项目(41230748,41401547)
霍英东青年教师基金项目(151078)
+2 种基金
中央高校基本科研业务费专项(2662016PY061)
中国博士后科学基金项目(2013M540619,2015T80855)
淡水生态与生物技术国家重点实验室开放课题项目(2015FB04)
文摘
湖泊水体中的有机磷光解释放无机磷对水柱中磷水平具有重要的影响.为了解湖泊水体中的有机磷光解释放无机磷对水柱中磷水平的影响,本文以广泛使用的草甘膦为对象,探讨了自然湖水中草甘膦在Fe(Ⅲ)-草酸络合物光化学作用下的形态转化过程,并研究了水环境因素如铁、草酸盐浓度配比、溶液pH和底物浓度对释放无机磷的影响.结果表明,紫外光和太阳光照射下,Fe(Ⅲ)-草酸络合物均可以实现草甘膦转化为无机磷.紫外光照射60 min和太阳光照射720 min后,反应体系中的磷酸根浓度分别增至0.25 mg·L^(-1)和0.18 mg·L^(-1).磷酸根释放量随着草甘膦浓度的升高而增大,且增加反应体系中的Fe(Ⅲ)或草酸盐的浓度都可以提高磷酸根的释放量,但反应体系pH的升高则显著抑制这一过程.在反应体系中添加异丙醇,降低了磷酸根的释放量,证实羟基自由基(·OH)是Fe(Ⅲ)-草酸络合体系中的主要活性氧物种.采用以香豆素为·OH分子探针,确定了紫外光/Fe(Ⅲ)-草酸体系和太阳光/Fe(Ⅲ)-草酸体系中·OH的产生速率分别为0.52×10^(-2)μmol·(L·min)-1和0.03×10^(-2)μmol·(L·min)-1,其稳态浓度分别为4.74×10-16mol·L^(-1)和0.27×10-16mol·L^(-1).
关键词
有机磷
草甘膦
Fe(Ⅲ)-草酸络合物
光解
羟基自由基
Keywords
organic phosphorus
glyphosate
Fe(Ⅲ)-oxalate complex
photolysis
hydroxyl radicals
分类号
X524 [环境科学与工程—环境工程]
原文传递
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
有机电子供体影响下硝酸盐和铁对磷转化的驱动作用
童永杰
汪毅
华玉妹
赵建伟
刘广龙
蒋永参
《生态环境学报》
CSCD
北大核心
2023
0
下载PDF
职称材料
2
中国内地互花米草分布特征及其主要防控措施
邵银龙
陈珊
杨东
钱爱国
郦建锋
温宇
唐虹
蒋永参
孙元敏
汤坤贤
《海洋开发与管理》
2023
2
下载PDF
职称材料
3
湖泊水体中铁(Ⅲ)-草酸络合物驱动有机磷光解释放磷酸根
蒋永参
彭云霄
刘广龙
周易勇
朱端卫
《环境科学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017
2
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