洪泽湖入湖河流沉积物有机磷分布特征及外源输入对其形态转化的影响

为探究洪泽湖入湖河流沉积物有机磷的空间分布及外源输入对其形态转化的影响,本文利用Ivanoff法开展有机磷形态特征研究,并通过实验室添加常见外源有机质和铁离子,深入探讨外源物质对沉积物有机磷形态变化的长期影响.研究结果表明,洪泽湖入湖河流沉积物有机磷含量范围为34.8~398.6 mg/kg,占总磷的7.7%~36.9%,其中非活性有机磷(NOP)>中活性有机磷(MLOP)>活性有机磷(LOP).濉河沉积物LOP平均占比为19.4%,高于其他河流,而成子河NOP平均占比最高,为56.41%,表明有机磷的空间分布不均匀.总体而言,安河和濉河沉积物中总氮、总磷和有机磷含量显著高于成子河和淮河,显示前两条河流有较高的污染水平.冗余分析表明河流沉积物有机磷形态明显受到其理化性质影响,而不同污染程度沉积物的影响因素有所不同.外源物质添加能够活化沉积物的有机磷,促使NOP向LOP和MLOP转化,有机质输入引起的沉积物有机磷形态变化要大于铁元素输入,而外源物质输入对污染较重河流沉积物的有机磷转化作用更为显著.因此,减少入湖河流周边的外源污染排放是减少湖泊生物可利用磷的有效途径.

外源添加对不同入湖河流沉积物氮形态变化规律的影响

外源添加FeCl3,Na2SO4,腐植酸模拟常见污水的典型组分,研究其对河流沉积物氮形态变化规律的影响。采用分级浸提的方式对太湖及洪泽湖入湖河流东苕溪和濉河沉积物氮形态做对比研究,结果表明:外源添加使TN含量降低,且有机质(OM)对其影响最为显著(p<0.05);添加铁元素对氮形态影响较小;添加硫使SOEF-N下降,IEF-N升高;添加OM促进了有机氮的矿化,且与OM浓度呈正相关。OM对氮形态变化影响要大于硫、铁,说明生活污水对氮释放具有更强的促进作用。相比而言,外源添加对污染较重的东苕溪沉积物氮形态的变化影响要大于污染较轻的濉河。可见,减少入湖河流周边污染物排放是控制沉积物氮释放的有效措施。

小清河滨岸带土壤碳氮变化及影响因素研究

为探究小清河滨岸带土壤中碳氮组分的空间变化规律,分析小清河流域土壤碳氮组分对河流的影响,该文采集小清河不同类型滨岸带(林地、草地、荒地、林草混合)的土样,测定其基本理化性质及总有机碳、溶解性有机碳、微生物生物量碳、总氮、硝氮、氨氮。研究结果显示,发现碳氮不同形态的空间分布规律总体均表现为从水滨到高地逐渐递减,经冗余分析发现,不同时期不同形态的碳氮与土壤基本理化性质、常量元素等关系密切。

不同滨岸带土壤反硝化潜力及影响因子

以太湖西部3个中小流域为研究区,于2017年7月15日—20日,采集各流域内3种典型滨岸带表层(0—20 cm)土壤,测定土壤理化性质和反硝化潜力,探讨不同流域滨岸带土壤反硝化潜力的差异和变化规律,并确定土壤反硝化潜力的主要影响因子.研究结果表明,各流域土壤反硝化潜力存在明显差异,天目湖流域、合溪流域和苕溪流域土壤反硝化潜力分别为0.294±0.226 (μg N (N2O)·(g·h)-1)、0.542±0.327 (μg N (N2O)·(g·h)-1)和0.821±0.494 (μg N (N2O)·(g·h)-1),总体表现为城镇化程度越高,土壤反硝化潜力越大.在相同流域内,林地滨岸带土壤反硝化潜力最大,其次为草地滨岸带和荒地滨岸带.相关分析结果表明,土壤反硝化潜力与土壤含水率、硝态氮含量、有机质含量和微生物碳含量都显著正相关(n=54,P<0.01).结合回归分析,表明土壤含水率、硝态氮含量和微生物量碳含量是苕溪流域滨岸带土壤反硝化潜力的主要影响因子;土壤有机质含量和硝态氮含量分别是合溪和天目湖流域滨岸带土壤反硝化潜力的主要影响因子.综上,滨岸带土壤反硝化潜力与人类活动强弱有密切联系,其主要影响因子在不同城镇化背景下的流域间也各不相同.

闽江上游溪流沉积物有机磷空间分布及其环境意义分析

为探究闽江上游土地利用方式对溪流沉积物磷的分布及潜在释放能力的影响,利用IVANOFF法,重点研究闽江上游不同流域沉积物有机磷形态及其空间分布特征,探讨沉积物的理化性质对有机磷(OP)形态含量分布的影响.结果表明:①建溪和沙溪流域的沉积物总氮(TN)和总磷(TP)含量要高于富屯溪流域,这应与建溪和沙溪流域附近农田和居民区较多、富屯溪流域周围多以林地为主有关;②3个流域沉积物中TN含量及建溪和富屯溪流域沉积物中的TP含量均有上游<中游<下游的规律,显然是溪流上游多山地、林地,而中下游人类活动多造成的;③3个流域沉积物有机磷形态都以非活性有机磷(NLOP)为主,表明闽江上游总体受外源污染影响较小,其形态相对比例在不同流域的沉积物中的变化较大,而在同一河流的不同地段中变化则较小;④沉积物的理化性质对有机磷形态与分布有明显影响,其中有机质(OM)、TP和TN的影响最为明显,但对不同流域沉积物的影响程度存在差异.因此,为保障闽江上游水质,应加强对流域附近的生活污染源及农业污染源的控制.

生物炭输入对不同滨岸带土壤营养元素有效态变化的影响

生物炭作为一种新型环保材料常被用于改良土壤和污染修复,生物炭输入对土壤中营养元素的有效态会产生明显影响.本文基于太湖滨岸带不同土地利用类型(林地、草地、耕地和荒地),对比研究生物炭施加对不同类型土壤中营养元素有效态含量的影响,并探讨其动力学变化规律.结果表明,生物炭施加能够明显影响滨岸带土壤营养元素有效态含量,但对碳氮磷的影响效果存在差别.添加生物炭之后,土壤中溶解性有机碳呈显著下降趋势,而有效氮轻微增加,有效磷则明显增加.林地、草地、耕地和荒地土壤中溶解性有机碳含量分别下降了33.3%、27.4%、29.5%和51.4%;有效氮含量分别提高了10.8%、18.2%、16.4%和15.2%;有效磷含量分别增加了40.0%、50.2%、34.0%和43.6%.对比控制组(CK)和添加组(BC)的变化,土壤溶解性有机碳和有效磷含量在两组之间差别不大,而有效氮的含量变化差距较大,且在4种利用类型土壤中,生物炭施加后对不同营养元素有效态的影响程度有所差异.

不同流域水陆过渡带氮磷有效态的特征对比及环境意义

为了解不同流域水陆过渡带氮磷的分布特征及其环境意义,对闽江上游、太湖西部和洪泽湖西部这3个研究区土壤及沉积物氮磷的总量和有效态特征进行了研究,分析了自然环境与人类活动方式对区域环境差异的影响.结果表明,太湖西部研究区土壤氮磷总量均高于其他两个流域,洪泽湖西部研究区沉积物氮磷含量均高于土壤.研究区有效态氮磷的分布趋势整体与总氮总磷分布趋势一致,太湖西部与洪泽湖西部的有效态氮磷占比高于闽江上游流域,沉积物有效态氮磷占比高于土壤.土壤及沉积物理化性质如p H值、有机质及铁铝氧化物对氮磷元素及其有效态的影响较大,但不同流域的影响程度存在差异.不同流域的自然环境及人类活动方式明显影响了滨岸带氮磷的分布,人类活动方式对氮磷形态的影响更为显著.