西流湖界面沉积物中溶磷细菌筛选及其溶磷能力研究

以无机磷酸钙为磷源,对河南省郑州市西流湖界面沉积物中溶磷细菌进行了分离和鉴定.筛选出4株高效溶磷细菌PS-1,PS-4,PS-11和PS-13,在无机磷培养基中28℃培养96 h溶出的上清液可溶性磷含量分别为580.00,437.98,417.40和283.60 mg.L-1,溶磷率分别为28.71%,21.61%,20.58%和13.89%,溶磷能力与pH之间呈现一定的负相关.根据16S rDNA序列的系统发育分析,PS-1,PS-4和PS-11属于Pseudomonas sp.,PS-13为Aeromonas sp.

腐殖酸与钙离子共存下ZVI界面沉积过程

为精准分析环境介质在零价铁(ZVI)界面沉积过程和沉积层特性,采用喷涂方法制备ZVI负载芯片,应用耗散式石英晶体微天平(QCMD)研究了腐殖酸(HA)与钙离子(Ca(Ⅱ))在ZVI界面沉积吸附过程的差异,并探讨了Ca(Ⅱ)浓度与HA/Ca(Ⅱ)投加顺序对沉积过程的影响机理.结果表明,在反应体系中先通入HA相较先通入Ca(Ⅱ),ZVI表面形成的沉积层质量更高、沉积层结构更稳定;HA沉积后可促进Ca(Ⅱ)沉积,然而Ca(Ⅱ)先沉积后HA沉积量较少,很大程度上与吸附层外层结构组成差异相关.此外,发现随着Ca(Ⅱ)浓度从10mg/L升高至200mg/L,Ca(Ⅱ)沉积速率加快,界面沉积量增多.QCMD耗散变化研究发现,当Ca(Ⅱ)浓度从10mg/L提高至100mg/L,沉积层耗散变化值(AD)逐渐下降,沉积层转变为刚性结构;Ca(Ⅱ)浓度继续加大到200mg/L,AD升高趋势,沉积层构象呈现疏松态.应用QCMD可实时监测ZVI钝化层形成的动态变化过程,提供了ZVI界面吸附层变化特征等关键信息.

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.

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。

海底冷泉区沉积物-水界面甲烷通量原位观测研究进展

海底沉积物-水界面作为冷泉跨圈层活动最关键的界面,近年来已成为冷泉区碳循环研究调查的重点目标。为准确获取海洋沉积物-水界面的流体通量,客观重建界面环境过程,评估环境效应,必须发展一整套精确、高效、科学的水下原位甲烷通量测量技术。综述了当前海洋冷泉区沉积物-水界面甲烷通量研究的意义与价值,详细介绍了多种较为成熟的海洋沉积物-水界面甲烷原位通量测试技术工作原理、使用方法和优缺点等,如测试游离气泡态甲烷通量的渗漏帐篷、声学反射、时序影像等技术方法,原位溶解态甲烷膜脱气技术的甲烷传感器、激光拉曼光谱测量方法等,同时对全球该领域已经调查的地区、研究现状和进展进行了详细的介绍。最后从技术层面对这一研究领域未来的发展方向和趋势进行展望,以期为未来国内海洋冷泉区沉积物-水界面甲烷通量原位观测研究提供思路与方向借鉴。

近海海洋酸化对痕量元素在沉积物-海水界面处生物地球化学特性的影响研究

痕量元素在海洋环境中不仅能够密切参与物质循环,显著调控生命代谢,有些情况下还会对浮游及底栖生物产生抑制和毒害,是海洋系统中具有重要生物地球化学作用的“双刃剑”。工业革命以来,海洋不断吸收大气CO_(2)使得海水pH和碳酸根浓度持续下降,在全球范围内都出现了海洋酸化的现象。海洋酸化作为新的环境胁迫打破了痕量元素在沉积物-间隙水-上覆水中既有的平衡态势,导致痕量元素在海洋环境中的生物地球化学特性变得更加复杂和不确定。本文从痕量元素在沉积物-海水体系中的赋存形态与交换过程入手,探讨了海洋酸化条件下痕量元素在沉积物-海水体系中的扩散迁移与再平衡行为,分析了由此产生的生物毒性效应和生物可用性影响。最后,对海洋酸化与多种环境条件、多种污染物联合作用所导致的与痕量元素相关的生态效应研究进行了展望,以期为未来海洋酸化与痕量元素协同研究提供有意义的科学参考。

和川水库沉积物-水界面氮赋存特征及交换通量分析

为明确氮营养盐在沉积物-水界面的交换过程,以和川水库沉积物为研究对象,分析水库整体氮营养盐污染现状及内源释放特征。采集水库不同点位表层沉积物和上覆水,以此分析氮营养盐空间分布特征及差异性;以原位沉积物柱样沉积物静态释放试验获取沉积物-水界面氮营养盐交换通量,并分析和川水库内源释放对水体营养盐的潜在贡献率。结果表明:和川水库上覆水中总氮含量劣于V类水标准,且空间差异明显;上覆水中氮营养盐以硝酸盐氮为主,间隙水中氮营养盐以氨氮为主,沉积物中氮以有机氮为主;沉积物表现为总氮、氨氮的“源”和硝酸盐氮、亚硝酸盐氮的“汇”;和川水库库区界面交换对上覆水氮营养盐的贡献率较小,TN、NH^(+)_(4)-N、NO^(-)_(3)-N、NO^(-)_(2)-N的潜在贡献率小于10%。

菲律宾蛤仔对沉积物-水界面营养盐交换通量的影响

营养盐在沉积物-水界面的扩散影响菲律宾蛤仔(Ruditapes philippinarum)的底播、菲律宾蛤仔和鳗草实生苗的互作,推测菲律宾蛤仔规格、丰度和活动稳定性影响营养盐的扩散。将不同丰度、规格的菲律宾蛤仔置入沉积物中,室内培养19天,并于第13、19天,研究营养盐在沉积物-水界面的交换通量。菲律宾蛤仔生物量、规格和丰度、活跃性影响营养盐在沉积物-水界面的交换通量,第13天,NO_(2)^(-)-N、NH_(3)-N、TN交换通量受菲律宾蛤仔规格影响,NO_(2)^(-)-N和NH_(3)-N交换通量随菲律宾蛤仔规格增大而增大。第13天和19天,NO_(2)^(-)-N、NH_(3)-N、TN、PO_(4)^(3-)-P交换通量受菲律宾蛤仔丰度影响,随菲律宾蛤仔丰度增大而增大。因此,评估滤食性贝类环境容量、贝类与海草的互作时,需考虑贝类生物量、规格和丰度的作用。

夏、秋季长江口外海域沉积物-水界面溶解无机碳的交换通量

沉积物-海水界面是海洋中溶解无机碳(DIC)转移和储存的重要场所,长江口外海域拥有特定的沉积物-水界面交换的空间格局,研究其沉积物-水界面DIC的交换过程对于碳的循环和转化具有重要意义.本研究于2021年8月和2021年10月在长江口外海域采集沉积物样品及原位底层海水,通过实验室模拟培养法计算了该海域沉积物-水界面DIC的交换通量,并研究了沉积物间隙水-上覆水的DIC浓度差、温度、盐度和pH对DIC交换通量的影响.结果表明,夏季和秋季研究海域沉积物-水界面DIC交换通量平均值分别为(432.45±190.78)μmol·m^(−2)·h^(−1)和(223.05±110.39)μmol·m^(−2)·h^(−1).夏季交换通量高于秋季,DIC扩散方向均由沉积物向上覆水释放,表明沉积物表现为DIC的“源”.此外,交换通量会随着DIC浓度差或温度升高而升高,随着盐度或pH升高而降低.

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。

查干湖沉积物水界面钨的空间分布及污染特征

选取松嫩平原第四纪冰川堆积区内查干湖为研究对象,利用薄膜扩散梯度技术获取不同点位沉积物-水界面钨的原位高分辨信息,探讨了钨的空间分布及污染特征。结果表明:查干湖各点位钨在上覆水的含量大于在沉积物中含量;采用地累积指数评价法对查干湖各点位钨的污染程度进行分析,发现查干湖沉积物各点位目前未受到钨污染。