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1.
太湖流域上游东苕溪干流沉积物和悬浮物的氮形态分布及影响因素 总被引：1，自引：0，他引：1
氮是影响和控制水体富营养化的重要因素,不同形态的氮对水体富营养化贡献不同.使用连续提取法对东苕溪干流悬浮物、表层沉积物样品中各形态氮含量进行测定,探讨各形态氮的分布特征及其影响因素.结果表明,东苕溪水体氮污染严重,总氮浓度均值为4.48 mg/L.悬浮物中各形态氮含量均高于沉积物,其中悬浮物中铁锰氧化态氮(IMOF-N)含量所占比例最大,均值为1506.94 mg/kg;沉积物中有机硫化物结合态氮(OSF-N)含量最高,均值为625.31 mg/kg.IMOFN、OSF-N含量受阳离子交换量、粒径影响显著,均与总氮浓度显著相关.相关性分析表明水体的性质对IMOF-N及OSF-N含量影响较显著,并且总体上对悬浮物的影响强于沉积物.另外,悬浮物有助于水体中的氮发生硝化反应向硝态氮转化,沉积物则有助于水体的氮发生还原作用向氨氮转化.在一定程度上,水体中的悬浮物对藻类具有抑制作用. 相似文献
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湖泊底泥疏浚环境效应:Ⅲ.对沉积物反硝化作用的影响 总被引：8，自引：1，他引：7
通过为期一年的疏浚模拟试验,在试验室培养疏浚与对照柱样,研究了底泥疏浚对沉积物反硝化过程的影响.沉积物反硝化速率的测定采用经典的乙炔抑制法.研究结果表明,在一年的试验周期内,疏浚和对照柱沉积物的反硝化速率分别为6.9-26.9nmol/(g·h)和21.6-102.7nmol/(g·h),除2006年的2月外的其他月份,疏浚沉积物的反硝化速率显著(P<0.05)低于未疏浚对照沉积物,同时还研究了环境因子对沉积物反硝化速率的影响,结果表明,疏浚和对照沉积物的反硝化速率都受温度的控制.硝态氟浓度是疏浚和对照沉积物反硝化速率的主要限制因子,有机碳对疏浚沉积物的反硝化速率有影响,但对未疏浚对照沉积物的反硝化速率没有影响.疏浚后短期内沉积物反硝化速率低于未疏浚对照沉积物,可看作是底泥疏浚在富营养华水体脱氮方面的一个负效应. 相似文献
3.
水塘是连接上游集水坡地和下游水体的重要水文通道,也是氮素发生生物地球反应的重要场所.作为氮素高效去除的首要机制,水塘的反硝化脱氮潜力及其影响因素亟待揭示.本研究选择太湖上游丘陵区天目湖流域4类（茶园塘、村塘、养殖塘、林塘）共14个典型水塘为研究区,分别监测了其夏、秋季水质和沉积物变化特征,并利用膜进样质谱法（MIMS）直接测定水塘水体中溶存的反硝化产物N2浓度.结果发现,14个水塘上覆水中N2过饱和浓度在1.36~28.35 μmol/L之间,平均值为（8.23±6.04）μmol/L,夏季和秋季N2过饱和浓度分别为（8.81±4.08）和（7.64±7.46）μmol/L,夏季高于秋季,不同类型水塘N2过饱和浓度大小顺序为：茶园塘>村塘>养殖塘>林塘;结合水气交换通量模型估算了反硝化潜力,14个水塘的反硝化速率均值为（4.75±3.27） mmol/（m2·d）,反硝化速率大小顺序为：茶园塘>村塘>养殖塘>林塘.相关分析结果表明,反硝化作用与水体中硝态氮浓度呈显著正相关,与溶解氧浓度呈显著负相关;反硝化作用同样与沉积物中硝态氮含量呈显著正相关,与容重呈负相关,说明水塘反硝化作用同时受上覆水中硝态氮、溶解氧以及沉积物容重等理化性质共同调节.进一步通过与传统的反硝化测算方法对比验证,发现采用膜进样质谱法并结合水气交换通量模型来估算水体反硝化潜力具有可行性,同时操作简便、所需样品少、测定速度快,适用于淹水环境反硝化作用的测定. 相似文献
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双向环形水槽模拟变化水位和流速下洞庭湖沉积物氮释放特征 总被引：1，自引：0，他引：1
浅水湖泊生态系统中的沉积物—水界面是湖泊内源氮释放的重要界面,而水动力因素是改变沉积物氮释放的重要因素.三峡大坝修建以后,长江中下游通江湖泊的水动力条件发生了明显的变化.通过采集洞庭湖湖口区域的沉积物和水样,在双向环形水槽动力模拟装置内模拟湖泊水位和流速的变化,探讨湖泊沉积物氮在沉积物和水系统中的二次释放特征.结果表明,随着扰动强度的增加,上覆水悬浮物浓度增大,上覆水中总氮浓度增加,沉积物向上覆水释放氮的强度增强,水动力条件的改变所引起的沉积物内源氮释放不容忽视.在该模拟实验条件下,沉积物存在最适扰动水位(20cm),此水位下上覆水中悬浮物浓度最低,总氮浓度最小.水动力条件的改变对上覆水和沉积物—水界面处铵态氮和硝态氮浓度的影响并不明显,孔隙水中铵态氮与硝态氮之间发生形态的转化. 相似文献
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太湖梅梁湾水土界面反硝化和厌氧氨氧化 总被引：18，自引：3，他引：15
运用无扰动芯样实验室内流动培养、稳定同位素示踪、同位紊气态产物测定及同位素配对技术,对太湖梅梁湾北部到南部的4个梯度样点的水土界面反硝化和厌氧氨氧化速率进行研究.结果表明,梅梁湾内及湾外开敞湖区4个样点的水土界面反硝化脱氮速率为(46.36±13.26)-(16.34±22,74)μmol/(m~2·h),厌氧氨氧化脱氮速率为(7.50±2.21)-(2.05±2.90)～mol/(m~2.b).梅梁湾北部河口区水土界面总脱氮能力明显高于梅梁湾南部及开敞湖区.通过对脱氮过程的进一步研究发现.北部脱氮过程主要以上覆水硝酸盐为底物的非耦合反硝化过程(D_w)为优势过程,而梅梁湾外开敞湖区则以沉积物硝化过程耦合控制的反硝化(D_n)为主.影响D_n、D_w在反硝化中比重的主要因素是沉积物溶氧侵蚀深度和上覆水NO_3~-.浓度的差异;梅梁湾厌氧氨氧化脱氮比例占总脱氮比例为12%-14%,湾外开敞湖区则占11%,影响其比例差异的主要因子是反硝化强度的大小及其反硝化中间产物--亚硝酸盐含量的差异. 相似文献
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休伦湖Saginaw湾沉积物反硝化率的测定及其时空特征 总被引：9，自引：2，他引：7
用N2生成法测定了北美休伦湖Saginaw湾1995年夏季7、8月份沉积物反硝化率,Saginaw湾内湾的沉积物反硝化率为16．0－39．6μmolN2／（m2·h）,外湾沉积反硝化率为22．7 －26．1μmolN2／（m2·h）,比较了不同湖泊沉积物反硝化率数值大小,指出休伦湖Saginaw湾水体现阶段的营养状况为贫－中营养水平．内外湾沉积物反硝化率数值波动大小与Saginaw河及休伦湖的影响有关;N2：TIN通量比值有不随采样时间的变化而变更等特性．在反硝化率测定过程中,反硝化率与O2消耗率之间有明显的正相关关系;沉积物上覆水中NH+4与NO-3之间通量值在变化趋势上有明显的负相关关系。 相似文献
7.
太湖富营养化湖区秋季水体和沉积物中硝化微生物分布特征及控制因素 总被引：2，自引：1，他引：1
微生物参与下的氮循环是富营养化湖泊十分重要的生物地球化学循环过程.采用基于amoA功能基因和16S rRNA基因的荧光定量PCR、PCR-DGGE与高通量测序等分子生物学技术,调查秋季太湖不同水体和表层沉积物中氨氧化古菌(AOA)、氨氧化细菌(AOB)和亚硝酸盐氧化菌(NOB)群落丰度和组成,探讨影响硝化微生物分布的关键环境因子.结果表明,中度富营养化的梅梁湾湖区水体表层、中层和底层水样和表层底泥中AOA amoA基因的丰度分别低于轻度富营养化的湖心区,而不同层水样中AOB amoA基因的丰度分别高于湖心区.梅梁湾湖区和湖心区水样中AOA群落组成基本相似,2个湖区表层沉积物样品中AOA群落组成亦基本相似,水体中AOA群落组成与表层沉积物中AOA群落组成有差异,AOA群落丰度显著受硝态氮、pH和DO影响;表层沉积物中AOB群落丰度有明显差异且显著受总氮含量影响,表层沉积物中NOB群落丰度也有明显差异且显著受亚硝态氮含量影响.太湖梅梁湾湖区和湖心区水体与表层沉积物AOA群落包括Nitrosopumilium和Nitrosotalea两大属;表层沉积物AOB群落主要包括亚硝化单胞菌(Nitrosomonas)和亚硝化螺菌(Nitrosospira)两大属,NOB群落主要包括硝化刺菌(Nitrospina)和硝化螺菌(Nitrospira)两大属,其中硝化螺菌属是淡水湖泊中比较少见的亚硝酸盐氧化菌.影响太湖水体和沉积物中AOA和AOB丰度的最主要环境因子为总氮、总磷与铵态氮.研究表明典型富营养指标(总氮、总磷、铵态氮、硝态氮和硝态氮等)是影响太湖梅梁湾和湖心区水体和沉积物中AOA或AOB丰度以及硝化微生物群落丰度的重要因素. 相似文献
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风浪扰动下湖滨带悬浮物和营养盐响应特征 总被引：1，自引：0，他引：1
为研究风浪扰动下沉积物起悬过程中悬浮物浓度的分布特征和水体营养盐时空分布状况,以太湖西北湖滨带为例,选择代表4种不同生境的6个点位进行了连续12 d的野外观测.利用高精度分层同步采样装置,采用重量法计算悬浮量,并对悬浮过程中总磷(TP)、总氮(TN)、铵态氮(NH_4~+-N)和硝态氮(NO_3~--N)浓度进行分析.结果表明:风速是引起太湖西北湖滨带水体悬浮物增加的主要因素,沉积物悬浮的临界风速为3.6 m/s.各点位悬浮物浓度的均值差异明显,表现为:无植被区植被区河口区湖心区.太湖西北湖滨带水体氮、磷浓度日变化幅度较大,TN浓度为1.82~4.96 mg/L,TP浓度为0.10~1.47 mg/L.NH_4~+-N和NO_3~--N浓度分别在0.09~2.83和1.05~3.69 mg/L之间波动.近岸无植被区水柱的总悬浮量与风速的相关性最好,相关系数达到0.722;而远岸湖心区与风速的相关系数仅为0.039.悬浮物浓度除了受风情(风向和风速)的影响外,同样受水深、地形特征和水生植被的影响. 相似文献
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非稳沉采煤沉陷区沉积物-水体界面的氮、磷分布及迁移转化特征 总被引：3，自引：1，他引：2
以淮南后湖非稳沉采煤沉陷区沉积物-水体界面为研究对象,分析该湖未开发区(A区)、水产养殖区(B区)和水生蔬菜种植区(C区)3个功能区上覆水-间隙水-沉积物体系中氮、磷分布及其迁移特征.结果表明,氮、磷在不同水体界面的分布差异较大.其中上覆水中氮、磷浓度表现为A区B区C区;间隙水中氮、磷分布差异不显著,然而各功能区间隙水的氮、磷浓度明显高于上覆水,氮、磷主要由间隙水向上覆水中移动;沉积物中氮、磷含量以C区最高.后湖采煤沉陷区水体表现出氮污染、磷限制的现象. 相似文献
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Stream–subsurface exchange strongly influences the transport of contaminants, fine particles, and other ecologically relevant substances in streams. We used a recirculating laboratory flume (220 cm long and 20 cm wide) to study the effects of particle size, overlying velocity, and biofilm formation on stream–subsurface exchange of particles. Sodium chloride was used as a non‐reactive dissolved tracer and 1‐ and 5‐µm fluorescent microspheres were used as particulate tracers. Surface–subsurface exchange was observed with a clean sand bed and a bed colonized by an autotrophic–heterotrophic biofilm under two different overlying velocities, 0·9 and 5 cm s?1. Hydrodynamic interactions between the overlying flow and sand bed resulted in a reduction of solute and particle concentrations in the water column, and a corresponding accumulation of particles in both the sediments and in the biofilm. Increasing overlying velocity and particle size resulted in faster removal from the overlying water due to enhanced mass transfer to the bed. The presence of the biofilm did not affect solute exchange under any flow condition tested. The presence of the biofilm significantly increased the deposition of particles under an overlying velocity of 5 cm s?1, and produced a small but statistically insignificant increase at 0·9 cm?1. The particles preferentially deposited within the biofilm matrix relative to the underlying sand. These results demonstrate that hydrodynamic transport conditions, particle size, and biofilm formation play a key role in the transport of suspended particles, such as inorganic sediments, particulate organic matter, and pathogenic microorganisms in freshwater ecosystems, and should be taken into consideration when predicting the fate and transport of particles and contaminants in the environment. Copyright © 2009 John Wiley & Sons, Ltd. 相似文献
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The aim of this research work was to determine the major nitrogen transformation and removal mechanisms in primary and maturation ponds. To accomplished this objective, nitrogen mass balance in waste stabilization pond system was determined using a dynamic mathematical model in order to elucidate the biological nitrogen transformation mechanisms that are effective for removal of nitrogen in this pond system. Results show that nitrogen removal efficiency in a primary facultative pond unit was 13.2%, which was largely due to net loss of organic nitrogen to sediments (9.76%) and denitrification (3.42%). On the other hand, maturation pond removed 15.2% of nitrogen received in the influent with denitrification (13.55%) being the major pathway for nitrogen removal. Ammonia volatilization was not a predominant mechanism for nitrogen removal in both primary facultative and maturation ponds. The major nitrogen transformation routes were mineralization and ammonia uptake in the primary facultative pond, but ammonia uptake by microorganisms was a predominant nitrogen transformation mechanism in maturation pond. 相似文献
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以福建泉州水源地山美水库和惠女水库的表层底泥和上覆水为研究对象,室内静态模拟试验研究了生物沸石薄层覆盖削减水源水库氮负荷的效果及可行性,探讨了上覆水体溶解氧(DO)浓度对削减氮负荷的影响,分析了削减氮负荷的作用机理.结果表明,覆盖强度为1 kg/m~2的生物沸石覆盖(厚度约1 mm)对上覆水中总氮的削减率为58.89%~65.75%,对底泥中总氮的削减率为10.39%~13.08%,对底泥中铵态氮的削减率为32.35%~44.56%,对底泥中有机氮的削减率为8.41%~11.04%;对于以硝态氮为主要形态氮的上覆水体,DO浓度越低,越有利于高效菌脱氮;可见,生物沸石薄层覆盖能有效削减水源水库氮负荷,利用生物沸石薄层覆盖技术削减水源水库氮负荷是可行的,但需要进一步研究水源水库底泥生物沸石薄层覆盖修复过程中氮的迁移转化机制. 相似文献
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滇池表层沉积物铵态氮吸附特征 总被引：1，自引：0，他引：1
为研究滇池内源污染特征,2013年利用GIS软件针对滇池全湖布设36个采样点,采集表层沉积物,研究滇池表层沉积物铵态氮(NH_4+-N)吸附特征,同时分析沉积物的理化性质对NH_4+-N吸附特性的影响.结果表明:滇池表层沉积物对NH_4+-N的吸附量在前2 h之内呈增长趋势,吸附速率较大,之后沉积物对NH_4+-N的吸附量不随时间变化而变化,基本达到平衡,最大吸附速率均发生在0~5 min内;不同区域表层沉积物NH_4+-N最大吸附速率平均值表现为:外海南部湖心区外海北部草海,最大吸附量平均值表现为:湖心区外海南部外海北部草海,吸附效率平均值表现为:外海北部草海湖心区外海南部;沉积物对NH4+-N的吸附量与NH_4+-N的初始浓度大致呈线性关系,并且低浓度下表现出很好的吸附/解吸特征;滇池表层沉积物NH_4+-N的吸附解吸平衡浓度(ENC0)高于上覆水中NH_4+-N浓度,表明沉积物中NH_4+-N有向上覆水中释放的风险,沉积物在很长一段时间内起到水体污染"源"的作用;ENC0与沉积物中总氮、NH_4+-N含量呈显著正相关,本底吸附量和有机质总量呈显著负相关,沉积物吸附NH_4+-N主要受有机质的影响. 相似文献
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运河(杭州段)沉积物磷释放的模拟试验 总被引：19，自引：1，他引：18
采用室内模拟的方法研究了扰动情况下运河（杭州段）表层沉积物磷的释放对上覆水的影响以及投加石灰、投加三气氛发化铁、连续曝气、换水清洗等措施对沉积物磷释放的控制效果,研究表明,在扰动、开放体系条件下,运河（杭州段）沉积物磷释放导致的上覆水总磷浓度在释放初期最高,随时间逐渐下降,表现出净吸附,采集于有机污染较重河段的沉积物磷释放能力显著高于总磷含量较高但以重金属污染为主的河段的沉积物,上覆水投加石灰最终导致沉积物磷释放量的增加,投加三氯化铁显著降低了上覆水总磷浓度,上覆水连续曝气降低了上覆水的平衡磷浓度、换水清洗对上覆水磷浓度的降低效果是有限的,然而上述措施均未能将上覆水总磷浓度控制在V类水的浓度限定值以下,因此,就上覆水TP的浓度指标而言,运河（杭州段）沉积物的内源释放对其影响很大。 相似文献
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The use of predictive models for the understanding and management of sediment and contaminant transport generally requires knowledge of particle size and settling velocity. Particle size is often obtained by direct measurements, and the settling velocities are usually predicted using the Stokes' law (or a modification thereof) for single‐grained spherical particles. Such measurements and estimates are not satisfactory measures for cohesive sediments, which exist as agglomerated particles called flocs and whose behaviour is significantly different from that of the single‐grained particles. Direct measurement of settling velocity and size using optical methods in settling columns has also been employed to improve these predictions; however, the subjectivity in determining which particles are in focus results in unreliable size data. An out‐of‐focus particle will generally possess a larger size than in reality. This paper evaluates a laser‐assisted particle sizing/settling velocity determination technique's ability to eliminate the subjectivity and improve particle‐sizing accuracy during settling column experiments. Although the diffraction of light by the translucent standard beads (used for evaluating the technique's accuracy for determining particle size) posed a problem, the results suggest that this technique has potential for assisting researchers to obtain the most accurate settling particle size data possible. Copyright © 2005 John Wiley & Sons, Ltd. 相似文献