摇蚊幼虫生物扰动对富营养化湖泊内源磷释放的影响

利用高分辨率的薄膜扩散梯度技术(Diffusive Gradients in Thin Films,DGT)和微电极技术,从微界面的角度研究了摇蚊扰动对沉积物中溶解氧(DO)、活性磷(Labile P)、活性铁(Labile Fe)及Labile P扩散通量的影响。研究发现摇蚊幼虫扰动增加了沉积物中溶解氧的渗透深度,降低了Labile P和Labile Fe的浓度,同时抑制了Labile P向上覆水中的释放。由于Labile P与Labile Fe显著相关(对照组R=0.672,P<0.001;摇蚊组R=0.810,P<0.001),可知Labile P的变化受DO和Labile Fe控制,即Labile Fe被氧化生成三价Fe(OOH),同时吸附Labile P,使得Labile P和Labile Fe同时降低。

环境因素对苏州河市区段底泥内源磷释放的影响

以苏州河市区段作为研究对象,利用实验模拟的方法,研究和探讨了环境因素(温度,pH,厌氧、好氧、微生物)对富含有机物的底泥内源磷释放的影响。结果表明:(1)在外界环境温度分别为5、10、15、25℃的条件下,底泥内源磷释放达到动态平衡时,上覆水中磷的含量分别为0.45、0.57、0.77、1.40mg/L,反映较低的环境温度不利于内源磷的释放;环境温度的升高,能够加速底泥磷的释放。(2)pH为5.0～8.0,底泥内源磷释放量较小;当pH升至11.0时,底泥的释磷量显著增加。(3)底泥中的有机物,在好氧状态下,能加速其内源磷的释放。(4)在微生物的作用下,底泥内源磷释放具有明显的增加趋势。

河流内源磷释放环境影响因子研究进展

平原地区河流的富营养化已日益受到重视,当外源营养物质的输入得到控制时,河流内源污染物的释放规律研究是防治、修复和治理河流富营养化的重要决策工具。笔者分析了内源磷的赋存形态,总结了影响内源磷释放的环境因子,如pH、温度、溶解氧、微生物的活动、氧化还原电位、周期性的水淹、水生植物、硝酸盐以及河流水动力条件等,指出了当前研究的不足,并提出了相应的解决方法。针对浅水河滨带有水生植物分布的特点,认为不同水动力条件和水生植物对内源磷释放及吸收的影响更具有意义。

湖泊水体溶解氧水平对内源磷释放的影响

以江苏省里下河地区的大纵湖为研究对象,通过室内原位培养法,在3种不同溶解氧水平下(自然状态、好氧状态和厌氧状态)对湖底底泥原位沉积柱进行了连续16 d的室内培养,研究浅水湖泊溶解氧水平对上覆水体可溶性磷酸盐(SRP)释放的影响。结果发现:在不同溶解氧条件下,上覆水体SRP含量有显著差异,厌氧条件下上覆水体SRP平均含量比自然条件下高7倍左右,而好氧条件下上覆水体则比自然条件下低了近80%。由此说明,与自然状态相比,厌氧条件能显著促进内源磷的释放,而好氧条件则会抑制这一过程,甚至出现磷吸附现象,好氧条件能降低上覆水中磷的含量,改善湖泊富营养化状况。

玄武湖底泥在不同上覆水位下内源磷释放规律探讨

以南京玄武湖底泥为研究对象,通过室内模拟对照试验探讨玄武湖湖底泥在不同上覆水位下内源磷释放规律和底泥中磷的赋存形态的变化规律。实验结果表明,在有扰动的中性水体中,高水位情况下底泥界面的厌氧状态造成磷的释放量和释放速率高于低水位情况,在碱性环境中,高水位造成的泥水界面厌氧状态不再是内源磷释放的主要因素,[OH]-的存在使得化学溶解作用和物理扩散作用超过微生物的释磷作用;静止的水体的内源磷释放规律和有扰动的相似,但是释放量均大于扰动水体。对底泥中不同形态磷的含量分析表明,底泥内源磷的释放主要是由底泥中的有机磷和铁铝结合态磷(Fe/Al-P)的转化引起的,高上覆水位条件下湖泊底泥中有机磷释放量大于低上覆水位下该值,进一步说明在中性水体底泥内源磷的释放过程中,底泥中的释磷微生物的作用要大于物理和化学释磷作用。在实际湖泊富营养化治理中,可以通过人工方法适当降低湖泊水位以提高水体中的溶解氧来减缓内源磷的释放量。

城市河网在不同水位下内源磷释放规律研究

以玄武湖底泥为研究对象，通过室内模拟试验研究了城市河网在不同水位下内源磷释放规律。结果表明高水位环境条件下内源磷的释放量和释放速率均高于水位低的情况；从对底泥的不同形态磷的含量分析，底泥内源磷的释放主要是由底泥中的有机磷和铁铝结合态磷（Fe／Al-P）引起的。高水位下底泥中有机磷减少量大于低水位下该值，说明了在底泥内源磷的释放过程中，底泥中的释磷微生物的作用要大于物理和化学释磷作用。在实际湖泊富营养化治理中，可以通过适当降低水位提高水体中的溶解氧来减缓内源磷的释放量。

化学法抑制内源磷释放工程应用及研究进展

水体富营养化导致的蓝藻暴发、水体浑浊、水质变差已成为一个全球性的问题。在切断外源负荷的情况下,抑制内源磷释放成为降低水体磷负荷和抑制水体富营养化的关键。与异位处理技术相比,原位化学钝化由于操作简便、成本低、对生态影响小而备受关注。常用的化学试剂大致可以分为4类:钙盐、铁盐、铝盐和镧修饰膨润土,文章综述了各类化学试剂在国内外工程化应用和研究进展,并对未来发展提出展望,以期为湖泊修复工程实施提供科学依据和技术指导。

南四湖菹草生长周期对内源磷释放的影响

沉水植物对于“沉积物-水”界面(SWI)的磷(P)循环起着重要的作用,但目前关于沉水植物生长周期对沉积物-水界面磷释放过程的影响研究较少.本研究以南四湖优势沉水植物菹草为研究对象,在菹草的生长周期内分别于4个湖区菹草丰富且具有代表性的采样点获取其11月(生长期)、4月(泛滥期)、8月(衰亡期)的原位沉积物柱样,结合表层水体水质、间隙水、沉积物磷赋存形态等研究,分析菹草在生长、泛滥及衰亡过程中对于内源磷释放的影响.结果表明:①表层水体中总磷(TP)浓度和活性磷在SWI释放通量在菹草11月(生长期)、4月(泛滥期)、8月(衰亡期)分别为(0.04±0.02)、(0.08±0.01)、(0.11±0.02)mg·L^(-1)和(0.18±0.36)、(0.91±0.76)、(0.18±0.20)mg·m^(-2)·d^(-1).说明菹草生长期内源磷的释放得到削弱,而菹草泛滥衰亡后,内源磷释放风险增大;②菹草生长不同时期沉积物磷的释放受铁(Fe)和硫(S)的还原作用交替控制;③沉积物铁结合态磷(Fe-P)与弱结合态磷(LP)与磷释放通量呈正相关,说明沉积物LP释放与Fe-P厌氧溶解是南四湖磷释放的主要途径.以上结果有助于探明沉水植物生长周期内源磷释放特征,为南四湖水环境管理提供理论依据.

广东省不同水库底泥理化性质对内源氮磷释放影响

采用分级浸取分离方法,分析了广东省10个典型水库底泥的氮磷营养形态分布和污染状况;并通过模拟覆水试验,研究了不同水库底泥氮磷形态及理化性质对内源氮磷释放的影响。结果表明：广东省10个水库底泥氮磷污染较为严重,全氮含量为0.33~3.31 g.kg^-1,平均值为1.70 g.kg^-1;全磷含量为0.14~2.63 g.kg^-1,平均值为1.31 g.kg^-1。底泥氮磷主要以可转化态形式存在,可转化态氮磷含量占总氮磷含量百分比分别为41.2%~71.4%和53.6%~93.2%。底泥内源氮磷的释放主要受氮磷的赋存形态和含量的影响,水库底泥总氮的释放量与离子交换态氮（IEF-N）、碳酸盐结合态氮（WAEF-N）、铁锰氧化物结合态氮（SAEF-N）呈极显著正相关关系,相关系数分别为0.931、0.814、0.807;总磷的释放量与碳酸盐结合态磷（WAEF-P）、铁锰氧化物结合态磷（SAEF-P）呈极显著正相关,相关系数分别为0.960、0.957;这几种氮磷形态是上覆水体中氮磷的重要来源。同时底泥内源氮磷释放还与底泥机械组成有关,其中总氮和总磷释放量与底泥黏粒质量分数呈显著正相关,相关系数分别为0.738、0.638;而总氮的释放量与底泥砂粒质量分数呈显著负相关,相关系数为-0.685。这可能与可转化态氮磷更多的分布在细粒级底泥中有关,细颗粒底泥氮磷释放是上覆水体氮磷的主要来源。

环境因子对南四湖沉积物中磷释放的影响

以南四湖采样点4(韩庄运河)为研究对象,分析了环境因子(FeCl3、pH、温度)对沉积物内源磷释放特征的影响及原因。结果表明,铁盐加入的上覆水体总磷释放初始增幅较大,尔后呈下降的趋势;在设定的pH内(5.5,7.0,8.0),随着pH的升高而沉积物内源磷释放量增加;温度对内源磷的释放也有影响,当环境温度较低时,沉积物向上覆水体中释磷量比较小,随着环境温度的不断升高,沉积物释磷量显著增加。

我国主要潮间带沉积物中磷的含量、形态及释放

本研究分析了我国12个潮间带表层及柱状样的总磷(TP)含量,发现浙江慈溪以北样品,辽宁辽河口表层样(0.046%土0.013%)及柱样(0.047%±0.015%)和山东青岛的表层样(0.047%±0.009%)及柱样(0.055%±0.008%)为低值区,其余天津汉沽、东营黄河口、江苏盐城、上海崇明东滩和浙江慈溪等北部5地区TP均值在0.063% 0.074%,为沿海12个潮间带中的高值区.慈溪以南,除厦门九龙江口和珠江的表层样和柱样高外(0.051% 0.070%),福州闽江口、广西英罗湾和海南东寨港较低(0.019% 0.041%).北部滩地高值区与沉积物来源以高通量的河流悬浮质输送有关.磷酸钙盐(Ca-P)的含量高值点也出现在北部5地区(4.16 9.56 μmol g^-1).本研究柱样的铁结合态无机磷酸盐(Fe-P)含量低于表层样.Fe-P的高值点位于汉沽、青岛和九龙江口的表层样.通过两次连续和非连续加水培养,发现连续培养中,同一区域TP的释放速率有增有降,九龙江口(0.927土0.312 μmol kg^-1h^-1)释放率远高于其他区域.非连续培养,除了辽河口,其他11个区域TP释放速率显著增加(P<0.01),汉沽释放速率(1.437土0.325 μmol kg^-1h^-1)最高.

抚仙湖沉积物磷释放机制浅析

以抚仙湖的新鲜沉积物作为实验材料,进行内源性磷释放实验,分析沉积物上覆水及间隙水中磷酸盐含量在培养过程中随pH值、氧化还原电位(Eh)的变化情况。本研究分析结果表明,在好氧与厌氧的条件下,磷酸盐含量随pH值、Eh值的变化呈现先增后减的变化规律。然而,这样的变化规律不是pH或者Eh独立影响下产生的,而是二者共同影响下发生的。

不同模拟条件下太湖沉积物-水界面磷行为的研究

随着大量的磷输入水体,太湖富营养化已经成为一个严重的环境问题。沉积物内源磷的释放是湖泊上覆水体磷浓度升高的重要因素之一。文章针对太湖特征,模拟影响沉积物内源磷释放过程因素中的扰动、溶解氧和pH条件研究表层沉积物的内源磷行为。结果表明,在厌氧环境下有利于磷的释放,且没有扰动条件要比有扰动的释放量大,达到0.297 mg/L;好氧条件不利于磷的释放,经过好氧培养的沉积物中有机磷平均减少了约50%,好氧-厌氧交替使得铁结合态磷提高了0.001 8 mg/g。pH 8.2~8.6有助于沉积物磷的释放,且不同pH值下沉积物磷的最大释放时间不同,pH 9.0沉积物磷在1 d时最大释放量达到0.162 mg/L;沉积物中磷在不同pH下的形态会发生不同程度的转变,其中铁结合态磷（Fe-P）的转变最大。可见扰动、溶解氧、pH对沉积物内源磷的释放有着显著影响。

影响沉积物释磷强度环境因素研究进展

湖泊沉积物中磷的释放是阻碍富营养化湖泊治理关键,弄清楚影响湖泊磷释放过程的影响因素及机理对于控制湖泊富营养化至关重要。本文总结了沉积物中磷存在的主要形态、分类以及生物有效性,重点阐述了影响内源磷释放的环境因素,分析了当前沉积物内源磷释放过程及机理研究中存在的问题,并对未来湖泊内源磷释放过程和机理的研究方向提出了相关研究方向。

瀛湖水质变化特征及富营养化控制研究

瀛湖作为南水北调中线工程丹江口水库的重要水源地,水环境质量状况日益受到各方关注。对近五年(2016~2020年)瀛湖水质状况及富营养化现状进行综合评价,同时采样SPSS软件对2020年瀛湖366组日均值水质监测数据统计分析,结果表明:近五年(2016~2020年)瀛湖均处于中营养化水平;在气温回升的3月份,瀛湖pH值和溶解氧出现全年最大值,在气温最高的8、9月份水温、浊度、总磷、叶绿素和藻密度浓度为全年最高,水体电导率、总氮浓度为全年最低;总氮和藻密度呈显著负相关,总磷和藻密度呈显著正相关。分析表明磷是瀛湖藻类生长的限制性营养盐,瀛湖富营养化控制应以集中控磷为主。为瀛湖水体富营养化控制和水环境治理提供了科学依据。

硝酸钙添加和锆改性膨润土覆盖联用控制底泥中磷释放的效果及机制

通过底泥培养实验,研究了硝酸钙添加和锆改性膨润土覆盖联用控制底泥中磷释放的效果及机制.结果发现,在缺氧条件下,底泥中磷会先释放出来进入间隙水中,而后穿越底泥-水界面扩散进入上覆水中,导致上覆水中溶解态活性磷(SRP)和薄膜扩散梯度(DGT)有效态磷浓度较高.但是,联合使用硝酸钙添加和锆改性膨润土覆盖可有效控制底泥中磷释放出来进入上覆水中,导致上覆水中SRP和DGT有效态磷浓度处于很低的水平.此外,该组合技术还可有效降低底泥中间隙水SRP和DGT有效态磷浓度以及最上层底泥中氧化还原敏感态磷(BD-P)含量,这对于其控制水体内源磷释放会起到至关重要的作用.与单一的硝酸钙添加技术相比,组合技术对上覆水中SRP的去除效果较优,对底泥间隙水中SRP及底泥-水界面SRP扩散速率的削减效果较佳,对最上层底泥中BD-P的削减率也较高.与单一的锆改性膨润土覆盖相比,组合技术在底泥修复后期对上覆水中SRP的削减效果较佳.另外,组合技术对底泥中间隙水SRP和DGT有效态磷的削减率要高于单一的锆改性膨润土覆盖技术,前者对底泥-水界面SRP扩散速率以及表观磷扩散速率的削减效果也好于后者.硝酸钙添加/锆改性膨润土覆盖组合是一种很有希望的水体内源磷释放控制技术.