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1.
浅水湖泊湖泛(黑水团)中的微生物生态学研究进展 总被引：5，自引：5，他引：0
"湖泛"是指湖泊水体中(包括沉积物)富含大量藻源性(或草源性)的生物质,在微生物的分解作用下,大量消耗氧气,出现厌氧分解,微生物在还原条件下,促进许多"黑臭"物质的形成,进而影响水质和湖泊生态系统结构与功能乃至造成环境灾难.与湖泛发生时的环境特征(如低溶解氧,低p H,高有机质,高总磷、总氮)相对应的是其简化的食物网结构和特殊的微生物类群.本文将主要针对湖泛中的微生物群落及其在物质循环中的作用展开综述.研究显示湖泛水体中主要微生物类群,如真菌、细菌厚壁菌门的梭菌以及产甲烷古菌等,在有机质的快速分解和厌氧矿化过程中发挥着重要作用;沉积物中主要的微生物功能群,如硫酸盐还原细菌、铁还原细菌、甲烷厌氧氧化菌和反硝化细菌等,是湖泛致黑物质形成的关键.缺氧及厌氧条件下碳、硫和铁等元素生物地球化学过程的相互关联以及多种微生物之间形成的互营共生可能是湖泛过程中功能微生物的重要特征.湖泛中微生物功能的进一步研究,亟需借鉴海洋低氧区及深海沉积物的经验,引用先进研究手段,提出可靠的生物地球化学证据.浅水湖泊湖泛(黑水团)中的微生物生态学探索将有助于从机理上揭示湖泛黑臭的成因. 相似文献
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湖泊水底Fe~(2+)和ΣS~(2-)浓度的快速增加是湖泛暴发最早发生于沉积物-水界面的主要前提,缺氧环境下水底扩散层附近Fe~(2+)和ΣS~(2-)的迁移是其在沉积物-水界面处稳定积累的重要原因.以蓝藻聚积水体沉积物-水界面为研究对象,应用湖泊过程模拟装置及间隙水被动采样等技术,重点研究了间隙水和底层上覆水中Fe~(2+)和ΣS~(2-)的垂向分布特征,并定量估算了二者的扩散通量及迁移方向.结果表明:湖泛样品水体沉积物-水界面处于典型的还原性环境,表层沉积物间隙水中Fe~(2+)和ΣS~(2-)浓度显著高于对照样品,二者在表层沉积物中积累趋势明显.湖泛水体沉积物-水界面处Fe~(2+)释放通量较高,表现出较强烈的自沉积物向上覆水方向的释放能力;而湖泛样品ΣS~(2-)在沉积物-水界面处释放通量为负,迁移方向为自上覆水向沉积物扩散.Fe~(2+)和ΣS~(2-)在湖泛水体沉积物-水界面处不同的迁移特征证明:缺氧/厌氧条件下,湖泊水体表层沉积物间隙水中高浓度Fe~(2+)向上覆水的扩散为湖泛致黑物质的形成提供了重要的物质基础;底层上覆水及界面水中SO~(2-)4在表层沉积物中被还原,为终端还原产物ΣS~(2-)为湖泛致黑物质的形成提供了另一重要物质来源. 相似文献
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太湖草源性"湖泛"水域沉积物营养盐释放估算 总被引：22，自引：12，他引：10
于太湖草源性"湖泛"暴发期,采集柱状沉积物并应用peeper被动采样装置获得"湖泛"区原位沉积物间隙水.泥水样品分析表明:"湖泛"发生水域表层(0~7 cm)沉积物的含水率、孔隙度和有机质含量均明显高于对照区,其中有机质含量更是对照区样品的4倍左右,沉水植物残体促使表层沉积物物化性质改变的作用明显;"湖泛"发生水域表层沉积物间隙水中铵态氮(NH+4-N)、溶解性反应磷(SRP)及Fe2+含量远高于未发生区,植物残体降解对沉积物厌氧环境的营造显著.运用分子扩散模型对沉积物释放通量估算:"湖泛"发生区沉积物NH+4-N、SRP和Fe2+的释放速率分别是对照区的49.8、15.3和123.1倍.研究认为,草源性"湖泛"水体氮、磷等营养物含量升高的主要原因是沉积物的释放,而"湖泛"所营造的厌氧环境是氮、磷释放急剧增加的主要驱动因素. 相似文献
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底泥和藻体对太湖湖泛的诱发及水体致黑物的供应潜力 总被引：8，自引：6，他引：2
为确定底泥和藻体在太湖湖泛形成过程中对致黑物形成的贡献,采用室内模拟系统,研究底泥、蓝藻以及底泥+蓝藻3种处理,模拟湖水在不同厌氧程度下湖泛特征参数(黑度、铁及硫形态)的变化,分析不同处理以及受不同聚藻程度影响区(八房港、焦山)底泥对湖泛的诱发作用及致黑物供给潜力.结果表明,各处理组诱发太湖湖泛发生的难易顺序为:底泥+蓝藻处理组底泥处理组蓝藻处理组.底泥+蓝藻处理组中Fe2+浓度为蓝藻处理组的11~94倍,其平均浓度为后者的33倍,而底泥+蓝藻处理组中还原性硫浓度为其他处理组的2~56倍.研究还发现,聚藻区底泥较非聚藻区更易发生湖泛,这是由于聚藻区底泥富集了更高浓度的铁、硫等还原性物质,但厌氧处理与非厌氧处理在诱发湖泛发生的风险差异不明显.以上结果证实,厌氧环境下低价铁硫供应潜力的差异是决定湖泛发生的主要物质来源,加强对聚藻区底泥及蓝藻的控制是有效防控太湖湖泛发生的主要措施之一. 相似文献
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底泥覆盖对浅水湖泊藻源性湖泛的控制模拟 总被引：1，自引：1，他引：0
湖泛的发生与湖泊底部氧化还原条件和致黑致臭物充足供给直接相关.利用黄土和细沙对太湖湖泛易发区(月亮湾)底泥进行覆盖,模拟在湖泛可形成条件下,底泥-水体系及其界面主要物化性质与感官变化过程.结果表明:0.5 cm黄土和1.0 cm细沙的覆盖,从水色和嗅味半定量角度达到了对湖泛黑臭的控制,与对照组相比,覆盖组底泥间隙水中主要致黑物Fe2+浓度仅为对照组的1/3,主要致臭物甲硫醇和二甲基三硫醚等浓度则不到50%.进一步分析底部水体和底泥性质发现:经覆盖处理底部水体的溶解氧浓度提高近1倍,氧化还原电位基本处于250 m V以上水平,覆盖层1 cm左右表层氧化还原电位和p H均远高于对照底泥.以黄土为主的底泥覆盖,主要因阻隔了下层底泥中物质迁移供给和对厌氧微生物参与的控制,以及黄土本身性质对湖底物化环境的影响等,在藻体大量聚集和死亡的水柱环境中,较好地阻止了致黑致臭物的形成,从而较有效控制湖泛的发生. 相似文献
6.
改性当地土壤技术修复富营养化水体的综合效果研究:Ⅲ.模拟湖泛水体的应急治理效果 总被引：1，自引：0，他引：1
为了探索原位解决湖泛引起的水体感官和水质恶化问题,本研究在室内考察了改性当地土壤对湖泛黑物质的絮凝去除效果及土壤和沙子覆盖对絮体再悬浮的抑制作用,并在梅梁湾围隔实验中考察了改性当地土壤湖泊综合修复技术对模拟湖泛水体嗅味物质和营养盐的去除及水体溶解氧(DO)的改善效果.室内研究结果表明,壳聚糖改性土壤对湖泛水体黑物质的絮凝去除效果比聚合氯化铝更佳,在55 mg/L的壳聚糖改性土壤投加量时,水体浊度从对照的 >2000NTU降低到5 NTU,土壤和沙子覆盖能够有效地减少湖泛水体黑物质絮凝去除后的再悬浮.现场研究结果表明,该技术处理30 min后总氮和总磷的去除率达到97.0%,嗅味物质DMTS和MIB的去除率达到75.0%以上,水体表层DO增加了75.0%,底层DO增加了183.5%.改性当地土壤湖泊综合修复技术对湖泛水体的感官和水质起到明显的应急改善效果. 相似文献
7.
湖泊沉积物中微量金属二次迁移过程中微生物作用的实验研究 总被引：13，自引：1，他引：12
蓄积在湖泊沉积物中污染物质某些情况下可以成为威胁上覆水体水质安全的二次污染源．根据贵州省阿哈湖季节性缺氧的特性,通过控制氧化还原状况,设计了对该湖沉积物-水柱的原样／抑菌条件的培养实验．实验发现,微生物活动对界面附近氧化还原反应具有控制作用;改变水体的含氧状况可以显著影响上覆水体水质,包括表观性状和水体中污染物含量．聚类分析结果表明,早期成岩过程中Mn,Ga,SO4 2-,Cu,Cr,Pb和Co,Ni,Fe,Sc,V,Rb两大类分别具有相似的地球化学行为．根据实验结果,计算了厌氧培养过程中,微量元素的最大释放量,发现铁、锰在厌氧过程中可以大量向水体释放． 相似文献
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我国南方地区桉树种植区周边水库冬季水体泛黑现象频发,桉树砍伐残体(尤其是叶)浸出液中富含的溶解性有机碳(DOC)、单宁酸与铁、锰、硫化物等一系列反应是其主要致黑原因,然而目前致黑物质对水库泛黑的贡献程度和途径仍不清楚.为了模拟桉树叶浸泡对水库黑水形成的影响机制,研究选取夏季水体未泛黑期(水体热分层稳定)进行室内浸泡实验,测定每6 h上覆水体溶解氧(DO)、氧化还原电位(Eh)、透光度等理化指标,分析DGT有效态铁、锰、硫和DOC、单宁酸浓度分布规律及迁移转化特征,计算沉积物-水界面处Fe2+、Mn2+、S2-表观扩散通量.结果表明:桉树叶浸泡明显消耗水体中的DO,且显著影响水体Eh与透光度.此外,透光度与DO浓度呈显著正相关(相关系数为0.618~0.978).桉树叶浸泡释放大量DOC和单宁酸,其中单宁酸浓度远超有氧马尾松组,其上覆水中浓度分别达到23.9、26.0和34.0 mg/L,说明桉树浸泡为黑水形成提供了重要的DOC和单宁酸来源.桉树叶浸泡后上覆水和表层沉积物中DGT有效态Fe浓度均明显增加,深层沉积物间隙水中DGT有效态Fe浓度明显下降,且其表观扩散通量均为正值,说明深层沉积物中Fe向沉积物-水界面迁移,为黑水形成提供了重要的Fe来源.研究结果可为解决我国南方地区桉树人工林区水库水体突发性泛黑问题提供科学依据. 相似文献
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风浪作用下太湖悬浮态颗粒物中磷的动态释放估算 总被引：68，自引：6，他引：68
用振荡试验方法模拟了不同风速对太湖沉积物扰动产生的悬浮颗粒物(SPM)量, 研究了SPM中磷的物化形态转化和生物矿化衰减过程, 定量估算了动力扰动作用下, SPM中磷转化对太湖磷负荷贡献. 结果表明: SPM中以物化形态转化为可溶性活性磷(SRP)为主的释磷作用对太湖水体磷负荷的贡献为0.44 t/a, 因生物矿化作用为主的磷衰减对水体磷负荷的贡献量约425.8 t/a, 占太湖外源入湖总量的15.0%, 约为河道SRP入湖量的4.7~7.5倍, 因此是太湖内源动态释放量的最主要来源. 在风浪影响相同情况下, 易悬浮颗粒物中有机磷含量及其生物可转化性是决定湖体内源动态负荷量的主要因素. 相似文献
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藻源性湖泛发生过程CDOM变化对水色的影响 总被引：1，自引：1，他引：0
利用Y-型沉积物再悬浮发生装置模拟湖泛发生过程,分析其中有色可溶性有机物(CDOM)的变化特征及其对水色的影响.结果表明,藻类死亡过程消耗大量的氧气,水中溶解氧在短时间内消失殆尽,形成厌氧环境;并同时分解产生大量CDOM,使得水中CDOM显著增多.前期阶段,CDOM浓度随时间一直升高,第6 d时CDOM浓度达到峰值,CDOM在443 nm处的吸收系数ag(443)为4.48 m-1.水体黑度值(Fe S浓度)呈先增大后减小的趋势,最大值0.35 mmol/L同样出现在第6 d,整个过程中,CDOM浓度和黑度值变化趋势一致,ag(443)与水体黑度呈显著正相关.利用Hydrolight和CIE颜色匹配函数模拟不同梯度的CDOM对水色的影响,发现随ag(443)增大,水体颜色也逐渐由绿色转为棕色,整体向长波方向移动,水色逐渐变暗.因此,可以认为CDOM浓度变化是引起湖泛水体发黑的重要原因之一,可作为定量监测湖泛强度的指示性参数. 相似文献
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Thomas J Maccarone and Elmar Koerding discuss the phenomenon of astrophysical jets, from their discovery to the latest theories about their origins. 相似文献
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Manuel Ortega-rodríguez Alexander S. Silbergleit Robert V. Wagoner 《地球物理与天体物理流体动力学》2013,107(1):75-115
This article studies the hydrodynamical problem of normal modes of small adiabatic oscillations of relativistic barotropic thin accretion disks around black holes (and compact weakly magnetic neutron stars). Employing Wentzel-Kramers-Brillouin (WKB) techniques, we obtain the eigenfrequencies and eigenfunctions of the modes for different values of the mass and angular momentum of the central black hole. We discuss the properties of the various types of modes and show for the first time that modes covering the whole extension of the disk (full-disk p-modes) can exist within the studied thin disk model. However, these modes have relatively short wavelengths. 相似文献
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Black marlin from the apparently unpolluted waters off north-eastern Australia have the highest muscle and liver concentrations of total mercury yet reported for a teleost species. Selenium concentrations are also high. There is a significant correlation between mercury and selenium concentrations, and concentrations of both those elements are significantly correlated to size of fish. Concentrations of cadmium, lead, zinc, copper or arsenic are not so correlated.The results of this study indicate there is a need for a moratorium on the use of this species for human consumption. 相似文献
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Ramesh Narayan 《Astronomy& Geophysics》2003,44(6):6.22-6.26
The George Darwin Lecture presented at the Royal Astronomical Society, London, 13 December 2002, by Ramesh Narayan . 相似文献
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Peter Bond 《Astronomy& Geophysics》2001,42(4):4.24-4.28
The dark universe, in the form of black holes, has been under investigation during recent observations by space-based observatories, reports Peter Bond . 相似文献
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Ice‐ and snow‐melted water flow over partially thawed frozen soil of cultivated slopes causes serious soil erosion, which results in soil degradation and affects productivity in Northeast China. Water flow velocity over frozen and nonfrozen soil shows importance in understanding meltwater erosion. In this work, a series of laboratory experiments were conducted to measure water flow velocity over frozen and nonfrozen soil slopes. Experiments were performed using the electrolyte trace method under the pulse boundary model, under conditions of 4 slope gradients (5°, 10°, 15°, and 20°), 3 flow rates (1, 2, and 4 L/min), and 7 sensors positioned at 0.1, 1.0, 2.0, 3.0, 4.0, 5.0, and 6.0 m away from the electrolyte injection point. Results showed that velocities over frozen soil slopes increased with flow rate and slope gradient. Flow velocities over nonfrozen soil slopes increased with flow rate and slope gradients from 5° to 15° and stabilized at 15°. Flow velocities over frozen soil slopes were 30%, 54%, 71%, and 91% higher than those over nonfrozen ones at slope gradients of 5°, 10°, 15°, and 20°. Flow velocities over frozen soil slopes under different flow rates of 1, 2, and 4 L/min were approximately 52%, 59%, and 79% higher than those over nonfrozen soil, respectively. This study can help in assessing the erosion of partially thawed frozen soil by meltwater flow. 相似文献
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T. B. Yanovskaya V. S. Gobarenko T. P. Yegorova 《Izvestiya Physics of the Solid Earth》2016,52(1):14-28
The P-wave travel time data from the earthquakes offshore and onshore around the Black Sea are used for the tomographic reconstruction of the three-dimensional (3D) velocity distribution in the lithosphere of the region. The preliminary refinement of the foci parameters (the coordinates and origin time) has reduced the random errors in the travel-time data. The earthquake data were supplemented by the previous deep seismic sounding (DSS) data on the profiles in Crimea and offshore off the Black Sea. The dataset included more than 4000 travel times overall. In order to eliminate the crustal effect, the travel times were reduced to a surface at a depth of 35 km corresponding to the mean Moho depth in the region. The improved crustal model was used for removing the contribution of the crust from the initial data. The new tomography method, which was recently developed by one of the authors and which relies on the assumption of smoothness of the lateral velocity variations, was applied for reconstructing the velocity structure of the upper mantle beneath the Black Sea up to a depth of 95 km. The lateral velocity variation maps at different depths and the vertical velocity distributions along the meridional and sublatitudinal cross sections across the Black Sea were constructed. High velocities were revealed in the subcrustal lithosphere, and the structural difference below two subbasins—the West Black Sea (WBS) and the East Black Sea (EBS) ones—was established. It shows that the high-velocity body below the WBS is located deeper than below the EBS and is distinguished by higher velocities. Based on these results, it is concluded that the lithosphere beneath the Black Sea has a continental origin. 相似文献
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T. C. O'Connor 《Pure and Applied Geophysics》1957,38(1):154-156
Summary The feasibility of using the difference in the evaporation from a black and a white atmometer for the continuous routine measurement of global radiation at a field station was examined. The atmometers were operated continuously for 177 days and the results obtained were compared with measurements of the global radiation for the corresponding period as given by a Bellani pyranometer. Good agreement between the monthly totals of global radiation from both methods was obtained.
Zusammenfassung Es wird die Möglichkeit der Benützung der Differenz der Verdunstung von einem Schwarz- und Weiss-Kugel-Atmometer für fortlaufende Messung der Globalstrahlung an einer Feldstation geprüft. Die Atmometer wurden während 177 Tagen ununterbrochen in Betrieb erhalten und die Resultate mit den Messungen eines Bellani-Pyranometers für den gleichen Beobachtungszeitraum verglichen. Die Monatssummen der Globalstrahlung nach beiden Methoden stimmen gut überein.相似文献