太湖竺山湾水沉积物界面底泥理化性状测定分析

对太湖竺山湾14个水质和4个底泥站点取样,测定其理化性质,研究水-表层沉积物边界层氮磷交换情况。结果表明：竺山湾污染比较严重,污染项目主要是TN（总氮）、TP（总磷）。TN变化范围1.2～37.5 mg/L,相对于Ⅴ类水体超标89.13%。TP含量在0.028～21.4 mg/L之间,相对于Ⅴ类水体超标20.80%。近底层水样铁、锰的含量远低于底泥含量,而硝酸盐含量接近或大于底泥含量。竺山湾不同站点的氮磷释放率跟底泥的硬度、孔隙度有关,呈正相关关系,氮的释放率普遍高于磷的释放率,表明竺山湾富营养化现象主要受N控制。

城市合流排水管道水沉积物界面污染研究进展

城市合流排水管道中水沉积物界面物质在雨水径流的冲刷作用下会将其中的污染物重新释放排入受纳水体,成为水体面源污染的重要来源。综述国内外对水沉积物界面物质的组成、污染特性及模型模拟方面的研究进展。将水沉积物界面污染物分成有机层、近床固体层和流动泥沙层,其中有机层和近床固体层有较高的有机物含量和含水量,流动泥沙层含有较多的挥发性物质。研究表明:水沉积物界面物质抗侵蚀性微弱,含水量是影响其剪应力的最重要因素;已有水沉积物界面的模型模拟研究主要集中在利用模型预测近床固体对初期冲刷的污染贡献、有机层的污染物侵蚀量和近床固体层的生物降解量等。认为今后应加强对水沉积物界面污染特性的研究,建立适合本地的水沉积物界面污染贡献模型。

船舶压载水沉积物灭活技术综述

船舶压载水沉积物含有大量病原体及浮游藻类,易造成有害生物入侵,因而压载水沉积物不能随意排放和处置,需进行灭活处理后才能处置,但国内外对压载水沉积物处理技术研究较少,技术相对空缺。本文针对国内外到港船舶压载水沉积物的理化性质、组成成分和生态危害性,阐述了国内外压载水沉积物的研究进展,并借鉴了国内外压载水、土壤、污泥的灭活方法,提出了几种压载水沉积物灭活技术,并从成本、安全性、可操作性等方面论证了技术的可行性。研究成果为压载水沉积物处置提供参考,有助于加强压载水沉积物防污染管理,加快今后压载水沉积物灭活技术的发展和创新。

谈船舶修理过程中压载水沉积物的处置

介绍船舶压载水沉积物的形成原因、危害,列举国内外关于压载水沉积物的处置要求,分析目前国内船舶修理过程中压载水沉积物处置情况,提出海事主管机关在船舶压载水沉积物处置过程中监管的建议。

上履盖层对淡水沉积物中微生物群落的影响

由于沼气气泡能够影响上覆层的完整性，所以必须对沉积物中上履层以及履层材料沸腾潜力的影响加以研究．研究人员开展了一项专门的测试，目的是要确定上履层对沉积物中微生物有机体的活动、新陈代谢的潜力以及群落结构所产生的短期影响．为了评估上覆盖层（沙子、合成材料以及没有盖层）对微生物群落（如硝化细菌和产烷生物）的影响,

船舶修理过程中压载水沉积物的处置

船舶压载在航运过程中必不可少,船舶压载的主要目的是提高船舶航行的稳定性,调整吃水,很多船舶在运输过程中都是进行单向运输的,所以为了维持船舶的正常出行需用水作为压载物,在长期的船舶运行中压载水会出现大量的沉积物,造成船舶行业各个方面的危害。本文将对船舶修造过程中压载水沉积物形成的原因及处置方式进行详细分析,并对船舶压载水沉积物的危害及相关管理措施进行深入探究,促进船舶正常运行,为我国航运事业的进步奠定基础。

海水多品种养殖池塘沉积物-水界面氮磷通量

为探明生源要素氮、磷在沉积物与水体间的迁移过程,比较3种不同养殖模式下、不同时间养殖池塘沉积物-水界面的氮、磷通量变化,2014年6—10月,在3种综合养殖池塘:海蜇+凡纳滨对虾+菲律宾蛤仔、海蜇+凡纳滨对虾+缢蛏和海蜇+凡纳滨对虾的整个养殖周期内,采集检测3口池塘沉积物-水界面样品中的亚硝态氮、硝态氮、氨氮和活性磷酸盐含量,分析沉积物-水界面的亚硝态氮+硝态氮、氨氮和活性磷酸盐的通量变化。试验结果显示,6—10月,3种综合养殖池塘沉积物上覆水中亚硝态氮和硝态氮均以向沉积物中扩散为主,仅10月海蜇+凡纳滨对虾池塘沉积物中亚硝态氮和硝态氮向上覆水释放。海蜇+凡纳滨对虾+菲律宾蛤仔、海蜇+凡纳滨对虾+缢蛏池塘沉积物上覆水中氨氮向沉积物扩散,6月海蜇+凡纳滨对虾+缢蛏池塘沉积物中氨氮向上覆水扩散;与海蜇+凡纳滨对虾+菲律宾蛤仔和海蜇+凡纳滨对虾+缢蛏池塘相比,海蜇+凡纳滨对虾池塘氨氮通量变化幅度较大,6—7月上覆水中氨氮向沉积物扩散,且扩散速率逐渐降低,9—10月沉积物中氨氮向上覆水释放,释放速率逐渐上升。6、7、10月海蜇+凡纳滨对虾+菲律宾蛤仔池塘沉积物中活性磷酸盐向上覆水释放,8—9月上覆水中活性磷酸盐向沉积物扩散;6—10月,海蜇+凡纳滨对虾+缢蛏池塘沉积物中活性磷酸盐向上覆水释放;海蜇+凡纳滨对虾池塘上覆水中活性磷酸盐向沉积物扩散,10月沉积物中活性磷酸盐向上覆水释放。试验结果表明,配养底栖贝类,可以通过改变综合养殖池塘沉积物-水界面的氮、磷通量,改善池塘的底质和水质环境。

水-沉积物界面重金属迁移转化影响因素研究进展

水-沉积物界面是重金属发生迁移转化的主要场所,环境中各种因素可对其过程产生影响,为探讨这些因素对重金属在水-沉积物界面迁移转化过程的影响,围绕沉积物周围的潜在因素进行全面分析,选择上覆水环境因子(pH值、氧化还原条件、离子强度和温度)、重金属赋存形态和沉积物颗粒大、小分别对重金属迁移转化的影响进行分析,探讨上述各因素对重金属迁移转化的影响机理机制过程,最后对重金属迁移转化方面的研究进行归纳总结和未来展望。

夏季桑沟湾沉积物–水界面溶解氧分布和消耗的微观变化研究

为探明高温条件下贝藻养殖区沉积物–水界面溶解氧(DO)分布和消耗的微观变化特性,在2022年夏季,采用微剖面法对桑沟湾贝类区、贝藻区、藻类区和外海区内沉积物DO、H2S、pH的剖面分布进行了调查,测定了沉积物中有机碳含量、粒径等因子的剖面分布,计算了不同养殖区域沉积物–水界面的DO交换通量和沉积物的耗氧率。研究发现,贝类区、贝藻区、藻类区和外海区沉积物扩散边界层(DBL)厚度分别为(1.5±0.3)、(1.0±0.3)、(2.0±0.8)和(1.3±0.2)mm,区域间差异不显著;氧渗透深度(OPD)分别为(12.49±1.59)、(12.17±0.09)、(15.49±0.79)和(14.87±1.27)mm,其中,贝类区和贝藻区氧渗透深度显著低于藻类区和外海区。贝类区、贝藻区、藻类区和外海区的DO扩散通量分别为(24.10±1.89)、(49.53±10.24)、(26.69±13.13)和(24.79±7.95)mmol/(m^(2)·d),贝藻区沉积物–水界面DO扩散通量显著高于其他区域。沉积物–水界面DO扩散通量受上覆水DO浓度和沉积物耗氧率的显著影响,贝类区沉积物–水界面DO扩散通量受上覆水DO、DBL厚度及水–沉积物界面处DO的共同影响,贝藻区、藻类区沉积物–水界面DO扩散通量主要影响因素为沉积物上覆水DO。研究结果为深入了解养殖活动在养殖生态系统碳循环中的作用提供了科技支撑。

凡纳滨对虾盐碱水养殖池塘沉积物-水界面氮元素交换通量的研究

为探究凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)盐碱水养殖池塘沉积物-水界面中氮元素的转化规律,于2019年5—7月测定了山东省滨州市3个不同盐度(28、45和55)的池塘上覆水和沉积物间隙水中各种形态氮的含量。利用Fick第一定律估算了池塘沉积物-水界面氮元素交换通量,分析了环境因素与交换通量的相关性。结果表明:(1)总体来讲,DIN、DON、TN由沉积物向水体扩散,即沉积物为DIN、DON和TN的源;NO_(3)^(-)-由水体向沉积物扩散,沉积物为NO_(3)^(-)的汇。在养殖期间,盐度28、45和55组,DIN总交换通量分别为1.69、23.07和19.36 mg/m^(2),DON总交换通量分别为36.60、27.90和19.98 mg/m^(2),TN总交换通量分别为38.09、43.66和32.56 mg/m^(2)。(2)从季节变化来看,DIN、DON、TN在养殖初期(5月)的交换通量显著高于养殖末期(7月);从盐度组来看,在5月,盐度28、45和55组,DIN平均交换通量分别为2.08、6.37和12.47 mg/(m^(2)·d),7月分别为-0.48、0.06和1.47 mg/(m^(2)·d),盐度55组显著大于其他两组(P<0.05);DON交换通量5月分别为13.91、5.32和6.79 mg/(m^(2)·d),盐度28组显著大于其他两组(P<0.05),7月分别为5.82、10.94和5 mg/(m^(2)·d),盐度45组显著大于其他两组(P<0.05);5月TN平均交换通量分别为15.9、8.79和19.16 mg/(m^(2)·d),盐度45组显著小于其他两组(P<0.05),7月分别为5.31、9.1和3.28 mg/(m^(2)·d),盐度45组显著大于盐度55组(P<0.05)。(3)冗余分析结果显示,盐度与NO_(2)^(-)-N、NO_(3)^(-)-N、NH_(4)^(+)-N交换通量显著正相关;有机质与NH_(4)^(+)、TN通量显著正相关;温度与NH_(4)^(+)交换通量显著负相关;含水率、孔隙度与NO_(3)^(-)-N、DON交换通量显著正相关。综上所述,沉积物是氮的潜在污染源,此污染潜力在养殖末期显著小于养殖初期;高盐度组有利于释放DIN,中低盐度组有利于释放DON。研究结果将有助于认识盐碱水养殖池塘的氮交换通量,为该种养殖模式的科学管理提供数据支撑。

丘陵山区水库沉积物-水界面磷源汇转换机制

以东南丘陵山区典型深水水库对河口水库为研究对象,开展了1a的原位调研,在主要水域内采集原位柱状沉积物样品,分析了沉积物磷的含量、赋存形态、间隙水剖面特征以及沉积物-水界面交换通量的时空变化特征.结果表明:对河口水库表层沉积物总磷(TP)含量变化范围为(470.8~1012.3)mg/kg,平均值达到(688.4±186.48)mg/kg,呈现从上游至下游逐渐增加的趋势,下游坝前区域磷污染最为严重;沉积物中各形态磷含量大小顺序依次为:铝结合态磷(352.61mg/kg)>铁结合态磷(Fe-P)(98.10mg/kg)>闭蓄态磷(88.77mg/kg)>钙结合态磷(72.42mg/kg)>有机磷(33.38mg/kg)>可交换态磷(1.64mg/kg).全库沉积物总体表现为磷的释放源,其中,秋季释放风险最高,冬季大部分区域沉积物从磷释放的源转变为汇;全年平均静态释放通量和扩散通量分别为(0.81±2.34)mg/(m^(2)·d)和(2.15±3.47)mg/(m^(2)·d),2种方法所得全年磷释放量分别为1.92和3.67t,秋季释放量最大.铁结合态磷(Fe-P)的转化可能是控制沉积物-水界面磷源-汇转换的重要原因,由氧分层导致的沉积物厌氧及铁结合态磷(Fe-P)溶解释放将增加下层水体磷浓度,并在水体逆温后增加水柱总体磷浓度.在秋季大量磷释放之后,应更加关注随后的逆温对整个水体磷浓度的影响.

南四湖出湖口沉积物-水界面中营养盐分布特征分析及释放风险评估

为了解决南四湖出湖口沉积物-水界面中磷酸盐、氨氮和硝态氮等营养盐释放风险控制缺乏科学依据的问题,利用薄膜扩散梯度技术、高分辨率孔隙水采样技术分析南四湖出湖口沉积物-水界面中营养盐浓度的垂直剖面分布特征,并根据有效态磷、有效态氨氮和有效态硝态氮的浓度,计算三者的净扩散通量,评估三者的释放风险。结果表明:非泄洪期南四湖出湖口上覆水中的溶解态磷浓度低于孔隙水中的,表明沉积物孔隙水中的溶解态磷可能会因浓度梯度的存在而向上覆水中扩散;根据连续分级提取法,钙结合态磷是南四湖出湖口沉积物中磷元素的主要赋存形态,表层沉积物中的不稳定磷元素含量高于深层沉积物中的;有效态磷与有效态铁呈显著正相关,说明南四湖出湖口沉积物-水界面中有效态磷的释放受铁氧化物还原释放影响;有效态磷、有效态氨氮和有效态硝态氮的净扩散通量分别为17.58、1.16、-40.72 ng/(cm^(2)·d),说明有效态磷和有效态氨氮有从沉积物向上覆水中释放的潜在风险。

基于响应面法游湖沉积物-水界面溶解性碳交换通量

湿地作为陆地生态系统最重要的碳汇,是减缓全球大气中二氧化碳含量上升和全球气候变暖的重要途径。目前研究多针对于自然湿地中储碳量和碳密度的研究,对于因煤炭开采形成的采煤塌陷湿地碳密度及其变化研究则相对较少。基于对采煤塌陷湿地水体和沉积物中碳含量和影响因子的调查,研究采煤沉陷湿地沉积物-水界面不同形态碳交换通量规律,评估沉积物对于上覆水中碳素的源/汇特征,探讨不同环境因子单一及交互作用下沉积物-水界面各形态碳的交换通量的变化规律。针对徐州九里湖采煤塌陷湿地沉积物和水体进行研究,分别于2020年12月、2021年4月和2021年8月采集沉积物和上覆水,分析沉积物和水体中碳素的赋存特征以及影响碳素含量的关键因子。通过室内模拟试验,进行沉积物-水界面溶解性碳交换通量研究,并探讨主要环境因子对溶解性碳交换通量的影响。最后基于响应面法构建沉积物-水界面溶解性碳交换通量回归模型,预测采煤沉陷湿地溶解性碳最小释放条件,估算采煤塌陷湿地溶解性碳释放总量。结果如下:温度升高会导致溶解性碳交换通量增大,而pH对其影响较小;在高氧(9.0 mg/L)和低氧(3.0 mg/L)条件下,溶解性有机碳(DOC)和溶解性无机碳(DIC)交换通量相对较高,在中氧(6.0 mg/L)条件下,相对较小。得出在环境因子交互作用下的最优化条件,当温度为5.69℃、pH为7.18、溶解氧DO为6.38 mg/L时,DOC和DIC交换通量区的最小值分别为2.32、3.54 mg/(m^(2)·h)。估算出湿地8月沉积物DOC和DIC释放总量最高,分别为1.75、5.76 t;12月沉积物DOC和DIC释放总量最低,分别为0.98、2.01 t。结果表明,环境因子对DOC和DIC交换通量均有不同程度影响,温度通过改变吸附能力和生物活性的方式使DOC和DIC交换通量随温度增加而增大;pH影响着沉积物中碳酸盐的溶解度使得DIC在碱性环境中增加不明显,但对DOC交换通量影响较小。DOC和DIC释放总量变化规律一致,夏季温度较高,沉积物微生物活性强,促进DOC和DIC向上覆水中大量释放,冬季温度低,释放作用显著下降。沉积物-水界面溶解性碳交换通量只考虑了温度、p H和DO三个条件,然而影响物质在沉积物-水界面的迁移转化还包括沉积物自身特性、生物扰动以及重金属等因素,对于因采煤形成的湿地,沉积物中金属离子对溶解性碳的释放更应引起注意,在后面的研究中可以微生物为切入点,探究沉积物碳“源”与“汇”转换的临界条件。

闸控河流潜流带沉积物-水界面营养盐分布及交换通量研究

为揭示闸控河流潜流带营养盐“源/汇”特征,本研究以淮河流域沙颍河槐店闸河道为研究对象,于2021年1月中旬实施了蓄水调控背景下的原位沉积物采集实验,通过分析氮磷营养盐在沉积物-水界面的分布与扩散通量,识别了潜流带营养盐“源/汇”角色,探明了闸控河道内源风险。结果表明:1)间隙水NH_(4)^(+)-N与TP浓度分别是上覆水体的6.5与1.1倍,表明沉积物-水界面营养盐存在显著浓度梯度,极易造成潜流带NH_(4)^(+)-N、TP向上覆水迁移;2)经综合污染指数评价得出,上覆水与间隙水水质处于重污染或严重污染状态,且闸下污染程度显著大于闸上,表明蓄水调控对闸下水域产生了负面影响;3)沉积物-水界面的NH_(4)^(+)-N、NO_(3)^(-)-N、TP交换通量分别为0.39~10.07、-3.45~-2.04、-0.09~0.17 mg/(m^(2)·d),表明沉积物为NH_(4)^(+)-N的“源”,NO_(3)^(-)-N的“汇”,TP的“源”和“汇”;4)空间上,S2(闸下消力坎处)、S4(闸下营养盐沉积段)是氮磷营养盐的主要富集场所,其中,S2主要以氨态氮形态存在,对水质影响贡献率(59.03%)最大,氮磷比(13.25)最高,适宜藻类爆发性生长;5)S2内源NH^(+)_4-N释放是蓄水调控背景下槐店闸河道内源防治的关键,减少外源污染物输入、优化闸坝调度对改善闸控型河道水环境至关重要。

沉积物-上覆水界面有效铁浓度对内源磷再移动的影响

铁磷耦合关系是控制沉积物磷再移动的主导机制,基于薄膜梯度扩散(DGT)技术测定的沉积物-上覆水界面RFeP(有效态铁磷摩尔浓度比)可反映内源磷再移动潜力.本文总结了有效铁和磷及IF(磷扩散通量)在沉积物-上覆水界面的区域分布差异,探讨了RFeP、沉积特征和外部环境条件对内源磷再移动的影响机制.结果表明:①有效铁和磷浓度变化范围分别为0.08~10.22和0.02~3.35 mg/L,淡水高于海水;有效铁浓度表现为南方高于北方,有效磷浓度呈相反趋势.②RFeP和IF的变化范围分别为0.09~132.38和0.56~903.67 ng/(cm^(2)·d);RFeP表现为淡水高于海水,平原高于高原;IF则表现为淡水高于海水,高原高于平原.③RFeP与IF成反比,沉积物磷的高污染负荷或水生动植物生理活动会影响判别沉积物内源磷再移动潜力阈值(RFeP=2)的准确性.④对于不同的水域类型,沉积物中Fe^(2+)氧化沉淀或铁氧化物还原溶解均是控制沉积物磷再移动的关键过程,扰动、水生植物、微生物等外部环境条件通过改变沉积特征间接影响磷的再移动.为加深对沉积物内源磷再移动机制的认识,未来研究可关注磷再移动过程的多驱动力耦合作用机制及磷的吸附沉积速率.

原位覆盖控制沉积物磷释放效果的验证评估

文章通过覆盖材料(方解石、湖沙或方解石+湖沙)对底泥磷释放的阻控实验以及利用梯度扩散薄膜(DGT)的底泥原位测试,验证评估覆盖剂对呼伦湖沉积物磷的生态修复效果。结果发现:(1)方解石、方解石+湖沙或湖沙能有效降低表层沉积物的DGT-P浓度(CDGT(PO_(4)^(3-)-P)),沉积物/水界面扩散通量和上覆水溶解反应性磷;方解石、方解石+湖沙覆盖的表层沉积物的CDGT(PO_(4)^(3-)-P)峰值或平均值明显低于对照样;方解石、方解石+湖沙的上覆水DRP的去除率分别超过78%和81%;方解石+湖沙可以将沉积物/水界面无机磷扩散通量降低至负值;(2)方解石和方解石+湖沙能明显地降低表层沉积物总磷(TP)、活性磷(NH_(4)Cl-P和BD-P)含量及其占TP的百分比,沉积物反应性磷再补给系数r减少而惰性成份(NaOH_(85)-P和Ca-P)及其占TP的百分比增加;(3)方解石+湖沙覆盖的表层沉积物TP变化范围:-45~-30 mg/kg;磷提取相(NH_(4)Cl-P、BD-P、Ca-P和NaOH_(85)-P)含量变化值,磷提取相变化量占对照沉积物对应提取成份的百分比分别为-17~-10 mg/kg (-38.46%~-29.31%);-23~-16 mg/kg (-46.15%~-32.86%);10~15 mg/kg (2.41%~3.63%)和8~14 mg/kg(3.20%~3.99%);r降低范围:0.02~0.19。综上,方解石的吸附或阻隔作用能降低沉积物总磷和活性磷,降低沉积物磷再补给能力;NH_(4)Cl-P和BD-P被转化为情性成份(NaOH_(85)-P和Ca-P),磷迁移性降低。覆盖剂对沉积物磷内源负荷控制效果为方解石+湖沙>方解石>湖沙。方解石+湖沙的磷阻控机制是方解石对磷的吸附,磷和方解石的共沉淀以及湖沙的物理阻隔;方解石+湖沙的多层覆盖是一种应用价值较高的沉积物原位修复技术。

长江中游某矿区水体和沉积物重金属来源解析及分布特征和生态风险评估

为探究长江中游沿江某矿区周边水-沉积物重金属分布特征、潜在风险及其来源,本研究以江西省北部某矿区周边水体及其沉积物中7种重金属(As、Cd、Cr、Cu、Hg、Pb和Zn)为研究对象,通过多点采样分析其在地表水-沉积物系统中的污染特征,并运用单因子评价指数和地累积指数(Igeo)分别对地表水和沉积物中所含重金属进行风险评价,最后通过正定矩阵因子分析(Positive definite matrix factorization,PMF)模型解析沉积物中重金属来源。结果表明:受酸性矿山废水直排影响,该地区地表水和沉积物酸化严重,pH最低分别为2.12和2.62。水体和沉积物中,以Cu、Zn和Cd超标较为严重,水体中分别为0.001~46.96、0.01~122.90、ND~64.97 mg·L^(-1),沉积物中分别为21.30~1840.61、54.20~1487.55、0.04~18.73 mg·kg^(-1),其中以Cd点位超标率最高(68.97%)。风险评价结果表明,超过50%的点位受到Cu和Cd的污染,属于重度风险等级,且多集中于废水排放源头(近矿区)和湖泊(缓水)区域,因此Cd和Cu是构成此区域水和沉积物潜在生态风险的主要重金属。针对沉积物重金属的PMF源解析结果也表明,采选矿活动产生的废渣和废水是造成研究区Cd和Cu超标的主要原因。综上,研究区水和沉积物受到矿冶生产影响,重金属Cu和Cd超标严重,应列为优先控制污染物。

海洋沉积物中挥发性脂肪酸的测定方法优化及在胶州湾海域的应用

本文优化了一种简便且实用的方法测定沉积物孔隙水中的VFAs,使用2-硝基苯肼将水样中VFAs衍生化,并利用配备紫外检测器的液相色谱在400 nm处进行检测分析。对标准曲线的线性和乙酸盐的空白进行了合理优化,标准曲线线性相关系数均高于0.999,乙酸盐的检出限由5μmol/L降低至0.5μmol/L。乳酸盐、甲酸盐和丙酸盐的检出限分别为0.2、0.3和0.3μmol/L。该方法检出限较低,精密度较高,已成功应用于胶州湾的孔隙水样品测定。

冰封期湖泊沉积物-水界面氮磷迁移及源汇特征

以查干湖为研究对象,基于原位-高分辨率被动采样技术(DGT),分析关键营养元素(N和P)亚毫米级空间分布规律及其源汇特征.结果表明,冰封期上覆水中有效态NH_(4)^(+)-N和NO_(3)^(-)-N浓度大于沉积物中浓度,而有效态P则呈现相反的趋势.在沉积物-水界面下有效态氮磷表现出不同的分布特征,NH_(4)^(+)-N和NO_(3)^(-)-N浓度随着沉积物深度的增加而逐渐减小,P浓度随着沉积物深度的增加呈先增大后减小的趋势.查干湖NH_(4)^(+)-N和NO_(3)^(-)-N交换通量均值分别-0.135,-0.333mg/(m^(2)·d),呈现“汇”的特征;而P交换通量均值为0.084mg/(m^(2)·d),呈现“源”的特征.冗余分析(RDA)表明,溶解氧解释了沉积物-水界面氮磷释放通量的32.8%(P<0.05).通过对上覆水贡献率估算发现沉积物中P营养盐扩散对上覆水影响较大,个别采样点达到2297%的贡献率,这可能是由于局部微高值点的存在.

单环刺螠生物扰动对沉积物-水界面氮磷扩散通量的影响

为了解单环刺螠生物扰动作用对沉积物-水界面氮磷扩散通量的影响及其持续性,于2020年11—12月,采用室内实验生态学的方法,设置低密度(LD,500尾/m^(2))、中密度(MD,2500尾/m^(2))、高密度(HD,8300尾/m^(2))处理组和1个对照组(CO,0尾/m^(2)),进行了2 d为一个实验时段,为期20 d的模拟实验。结果显示,处理组溶解无机氮(DIN)扩散通量变化范围为10.6~765.3μmol/(m^(2)·d),与对照组相比,低、中、高处理组的DIN通量分别提高了57%、76%、88%。NH_(4)^(+)是DIN的主要贡献者,对DIN的贡献在低、中、高处理组中分别占55%、65%和80%。与对照组相比,低、中、高密度组的平均NH_(4)^(+)通量分别提高了39%、111%和257%,与低、中密度处理组平均NH_(4)^(+)通量相比,高密度处理组分别提高了43.7%和23.6%。在第2~10天,NH_(4)^(+)通量处于持续增加的趋势。处理组PO_(4)^(3-)通量变化范围为-7.85~6.42μmol/(m^(2)·d),第2~6天,处理组PO_(4)^(3-)通量持续增加。研究表明,单环刺螠的生物扰动能够持续地促进DIN由沉积物向水体中扩散,且存在明显的密度效应。研究结果将为深入认识单环刺螠在水层-底栖系统耦合过程中的生态作用提供基础数据。