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1.
太湖及其主要入湖河流沉积磷形态分布研究 总被引：57，自引：6，他引：57
选择了我国第三大浅水湖泊--太湖及其主要入湖河流进行沉积磷形态的连续提取研究.太湖湖区沉积磷中不稳态磷(LP)及铝结合态磷(Al-P)含量很低,其余形态磷为铁结合态磷(Fe-P)＜钙结合态磷(Ca-P)＜有机磷(Org-P).河流沉积物中有机磷的相对含量高于湖泊沉积物,绝对含量平均值约为湖泊沉积物的3.9倍,铁结合态磷的绝对含量约为湖泊沉积物的3/4,湖区沉积物Fe-P含量与水体中PO3-4-、Chla呈显著正相关关系,同时与间隙水的氧化性呈显著负相关关系.太湖各湖区沉积物的磷形态表现为空间差异较大,活性组分的差异性要大于活性较差的组分.总的来说北部湖区沉积物中Fe-P和Org-P含量高于其他湖区,这与太湖北部湖区水体高营养级和藻类爆发关系密切.湖区沉积磷的垂直分布规律较复杂,既有随深度增加的,也有随深度降低的,河流沉积物同样如此.这与太湖及河流生态条件、污染物排放以及沉积动力学条件不同有关. 相似文献
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为揭示波浪扰动对湖泊底泥磷释放的影响,在波浪水槽中模拟了不同波高情况下扰动对水体、水土界面、底泥间隙水的磷、溶解氧等的影响.结果显示,在大波扰动下,沉积物大量悬浮,水体总磷随之增加,溶解性磷增加却不显著;波浪扰动显著增加了水体和沉积物界面的溶解氧浓度,并增加了溶解氧在沉积物的侵蚀深度;波浪扰动降低了沉积物表层10 cm内间隙水中的磷浓度,而10 cm以下沉积物中间隙水中磷浓度基本保持不变.研究表明,波浪扰动可迅速增加水体中颗粒态的营养盐,但是对于溶解态营养盐,尤其是水体中活性磷浓度的影响,则受沉积物性质、水-沉积物间隙水磷浓度差,以及水-沉积物中氧含量等多方面因素的影响. 相似文献
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为了解一次完整的大风浪过程(包括风浪扰动及扰动后的静风期)水体中各形态磷的变化情况及其影响因素,进行了室内模拟风浪扰动的试验研究。结果显示大风浪扰动初期水体中悬浮物(SS)、总磷(TP)、颗粒态磷(PP)和溶解性总磷(DTP)的浓度大幅增加,扰动持续半天后水体SS、TP、PP的浓度均达到最大值,扰动停止后,至少需要10d时间水体中SS、TP、PP的浓度才能回复到扰动前水平;扰动期间水体DTP浓度居于高值,但风浪停止后立即降低;整个风浪过程水体中溶解性反应磷(SRP)浓度变化不大。试验表明,扰动初期沉积物中Fe、Mn结合态磷能快速释放到水体中,但随着扰动的持续,水体复氧,释放到水体中的溶解性活性磷又能与Fe、Mn结合随悬浮物沉降到水底。扰动期间及随后静置1d时间内,水体中悬浮颗粒物的中值粒径连续下降,意味着悬浮颗粒物对磷的吸附能力在不断增强。但水体静置较长时间后,扰动引起的悬浮物几乎全部沉降,絮凝等作用导致水体颗粒物粒度增大。本研究说明虽然大风浪扰动初期能引起浅水湖泊中颗粒态和溶解态营养盐浓度的迅速提高,能够为水华蓝藻的快速生长提供大量可直接利用或酶解的营养盐,但随着风浪扰动的持续,由于水体复氧、水中颗粒物粒度不断细化、颗粒物中的有机成分比例不断增高等,悬浮颗粒物对活性磷的吸附能力也相应提高,两种作用相互削减使得风浪扰动后期水体活性磷浓度的增幅并不明显。 相似文献
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太湖北部沉积物中铁硫的地球化学特征研究 总被引：6，自引：1，他引：5
选择太湖北部柱状沉积物为研究对象,对沉积物及间隙水中铁硫的地球化学特征进行了研究。结果显示．间隙水中Fe^2＋的平均浓度是S^2-平均浓度的82倍,其值为9．6～270．5μmol／L。这说明沉积物中是以Fe^3＋的还原为主,而非SO4^2-。沉积物中还原性无机硫以黄铁矿为主,其次为AVS,最后为单质硫。沉积物中的Fe^2＋的浓度均高于其他形态的铁,约占总铁含量的30％～40％。活性铁的浓度为109．86～208．16μmol／g,仅占总铁的20％左右。沉积物各层中与硫结合的铁仅占总铁的0．12％～2．35％,占活性铁的0．39％～8．36％,通过分析铁硫之间的关系并结合蓝藻爆发的时间推断,铁硫化合物的生成不是PO4^3-释放的原因。太湖北部沉积物中Fe—S及P-S之间相互关系较弱。 相似文献
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沉积物中磷的赋存形态及磷形态顺序提取分析方法 总被引：11，自引：1，他引：10
阐述了当前我国水体富营养化的现状,水体的富营养化与水体中磷、氮的浓度以及二者的浓度比值有着密切的关系。水体富营养化时氮和磷的浓度均很高,但没有一个固定的值,是在一个较宽泛的富营养范围内,氮和磷的浓度比值大多在10∶1～20∶1。湖泊沉积物作为湖泊水体中磷的重要蓄积库,是湖泊流域磷循环的重要归属,也是湖泊水体内源性磷的主要来源,沉积物中极少量的稳定磷转化为活性磷就会造成湖泊水体富营养化。文中介绍了沉积物中无机磷形态的分类,评述了欧盟标准局在研制湖泊沉积物磷形态标准物质时比对采用的4种提取方法(Willimas法、Hieltjes-Lijklema法、Ruttenberg法、Golterman法),总结了国内外学者所应用的沉积物中磷的各种形态提取方法和磷各形态的分析测定方法,国内学者应用的方法是在国外学者方法的基础上提出的,阐述了顺序提取方法及其地球化学意义。简要评述了湖泊沉积物中磷的生物释放、物理释放和化学释放三种释放机制,这三种释放机制相辅相成,在一特定的环境条件下某一过程可能占主导地位来控制沉积物磷的释放。最后提出应该加强对沉积物中磷的各种形态的专属提取剂及其提取有效性的分子表征和检测,更加细化对于沉积物中磷形态的分类和创新各种磷形态的分析方法,建立沉积物-水体磷的迁移、循环和转化模型,这对于从根本上解决富营养化问题具有重要意义。 相似文献
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通过现场调查和室内实验,对平水期洞庭湖24个断面上覆水-沉积物磷的污染程度、分布特征进行研究;同时,分析了各形态磷间的相关性,探讨了磷的赋存形态对水体富营养化的影响、沉积物释放量和释放风险。结果表明,水体内总磷分布规律为南洞庭西洞庭东洞庭大通湖,东洞庭湖以颗粒态磷为主,西洞庭湖、南洞庭湖、大通湖均以溶解态磷、无机磷为主。沉积物中总磷的分布规律为南洞庭西洞庭东洞庭大通湖。东洞庭湖、西洞庭湖、南洞庭湖则以Ca-P为主,大通湖以Fe/Al-P为主。Ca-P与Fe/Al-P呈现较显著的负相关关系。大通湖释放风险较大,可释放量大;东洞庭湖有一定的可释放量,应对这两个湖泊给予较多的关注。与国内其他湖泊比较,洞庭湖沉积物中TP处于中下水平,IP在沉积物中占据较高比例。湖区沉积物中Fe/Al-P与水体中DIP、DTP、TP均具有较显著的负相关关系,存在磷的内源释放。 相似文献
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湖泊沉积物中磷形态标准物质研制 总被引：6，自引：6，他引：0
水体富营养化与沉积物中磷元素的形态有密切关系。为了准确测定沉积物中不同形态的磷的含量,欧盟在2000年研制了第一个湖泊沉积物中磷形态标准物质(BCR 684),但基本用尽已不能满足需求,而且该标准物质采集于欧洲某湖泊,沉积物类型及污染情况与我国湖泊不相匹配。本文结合我国沉积物的类型和湖泊污染状况,研制了我国首批2个湖泊沉积物中磷形态标准物质(编号为 GBW 07462和GBW 07463)。候选物样品采集地点为江苏太湖和湖南洞庭湖,样品经过自然干燥、研磨、灭菌、陈化等加工处理,随机抽取15个子样采用单因素方差分析(F检验法)进行均匀性检验,检验的F实测值均小于临界值,表明样品均匀性良好。根据ISO导则35推荐方法对候选物样品在一年内进行四次稳定性检查,分析结果无方向性变化,再通过2次验证实验,样品稳定性良好。此批磷形态标准物质采用8家实验室联合定值,定值参数包括五种磷形态:总磷、无机磷、有机磷、磷灰石态磷、非磷灰石态磷;磷形态提取方法采用欧盟SMT法,测定方法采用钼锑钪光度法和电感耦合等离子体发射光谱法(实验过程中用欧盟BCR 684作为质量监控);按照《一级标准物质研制规范》(JJG 1006—1994)和ISO导则35的要求给出了五种磷形态的标准值和不确定度。此批磷形态标准物质样品代表了我国典型富营养化湖泊的沉积物类型,采样点的区域代表性强,定值项目选择合理、量值准确,可应用于环境、地质、农业、地球化学等研究领域沉积物的磷形态样品质量监控。 相似文献
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太湖沉积物中重金属的地球化学形态及特征分析 总被引：24，自引：2，他引：22
用连续提取法分析了太湖沉积物5种重金属的地球化学形态,对地球化学形态的组成和地理特征进行了分析研究.重金属地球化学形态配分的共同特点是可交换态最低,残渣态最高.两种形态中Cd的可交换态最高,Cr的残渣态最高,可交换态最低.Cd的碳酸盐态较高,Cr的最低;Pb、Cd的Fe-Mn氧化态较高,Cu的偏低;Cu的有机态最高,Cd的最低;Zn的地球化学形态比例大都处于中间.地域上变化较大的元素是Cd和Cu,变化不明显的元素有Pb和Zn.化学成分中Fe2O3、MnO与重金属地球化学形态的相关性最好,TOC与Cu的形态相关系数最高.综合对比分析表明,太湖沉积物重金属的生物有效性以Cd为最高,其次为Pb. 相似文献
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在一次风速12m/s的强风浪过程中及在连续多天弱风浪之后,对太湖梅梁湾一浅水区营养盐、悬浮物等的垂向分布进行了观测和分析。结果表明,在水底沉积物约20cm的情况下,强风浪期间与弱风浪期间相比,湖水中悬浮物浓度提高了10倍,总磷浓度提高了3 6倍。而强风浪期间与弱风浪期间的水体溶解性总磷(DTP)、溶解性活性磷(SRP)的浓度无显著差异。说明尽管强风浪过程引起沉积物大量悬浮,水体悬浮颗粒态营养盐显著增高,但是由于悬浮过程营养盐释放与沉降机制作用十分复杂,活性营养盐的浓度未必能提高。无论强风浪还是弱风浪期间,水体的表层至水土界面上50cm层的悬浮物浓度、营养盐浓度没有明显的分层现象,但明显低于水土界面上50cm内的悬浮物浓度和总磷浓度。无论是强风浪期间还是弱风浪期间,表层到底层水体SRP浓度无显著差异。 相似文献
11.
Total organic carbon (TOC), Total nitrogen (TN) and the phosphorus species concentrations of sediment cores taken from Zhushan Bay, Meiliang Bay, and East Taihu Lake regions in Taihu Lake, a large shallow lake in China, were determined. Experimental results showed a conspicuous eutrophication trend in the northern area of Taihu Lake. Inorganic P was found to be the main phosphorus form. Fe-bound P accounted for the largest proportion of Inorganic P in Meiliang Bay, an alga-type lake region. In East Taihu Lake, a macrophytic lake region, Ca-bound P was found in higher proportions than in other lake regions, with Organic P present in similarly large proportions. With respect to Taihu Lake sediment cores, the date at approximately 20 cm layer depth was roughly identified as 1950s, while upper 5 cm layers corresponded to the turn of the century. The drastic increase in phosphorus species concentration except for Ca-bound P was indicative of the large quantities of effluent discharge into Zhushan Bay owing to the increased industrial and agricultural production from the 1950s onwards. TN, Inorganic P, Organic P, and total phosphorus (TP) concentrations increased by over 2, 2.5, 2 and 2.5-fold, respectively, over the past five decades. A large proportion of Organic P accounted for TP, and high C/N ratios indicated that East Taihu Lake can be properly classified as an oligotrophic lake. 相似文献
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The development and recovery of a shallow and hypertrophic lake following a reduction in the external phosphorus load has been documented. In spite of this reduction, phosphorus concentrations and phytoplankton biomass in the lake water are still very high. The reason for this development can be explained by three main factors: (1): the sediment has been accumulating a large phosphorus pool which is now causing a high internal phosphorus load, (2) due to the shallow conditions, resuspension of the upper sediment often takes place because of wind action and thereby increases the phosphorus loading from the sediment, (3) the development of a large population of planktivorous fish decreases the zooplankton biomass resulting in the development of a large phytoplankton biomass. 相似文献
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In response to the impact of climate change, the US Army Corps of Engineers proposed a large-scale implementation plan for an aquifer storage and recovery (ASR) project in the Kissimmee River Basin, Florida, in 2009. It is envisaged that the routine operation of the ASR will deliver recovered water from ASR wells into Lake Okeechobee with inherently different water quality parameters. However, the addition of ASR well water into such a large, shallow lake has raised concerns about sediment phosphorus stability, which could lead to increased eutrophication in Lake Okeechobee. This paper presents a geochemical assessment to explore possible impacts of the addition of ASR well water on lake sediment in terms of phosphorus adsorption, desorption, and diffusion processes via laboratory-scale batch and column tests. Based on five different mixing ratios of ASR well water and lake water, estimated isotherms, and piston velocity calculations, a mechanistic modeling analysis provided a better understanding of the fate of sediment phosphorus and its transport processes. A final multicriteria decision analysis suggests that the mixing ratio of 1:10 between ASR well water and lake water is deemed more applicable than others based on the given composition of ASR well water, which might buffer more external phosphorus loading in the long run. 相似文献
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青海湖沉积物中的甾醇及其演化 总被引：3，自引：0，他引：3
Ｃ２７，Ｃ２８和Ｃ２９甾醇（△５.２２，△２２，△５和△５.２４（２８）和５α－甾烷醇）在青海湖三孔近代沉积物（ＱＨ，ＱＥ和ＱＯ）中被检出。其中以Ｃ２９甾醇占优势。在ＱＥ和ＱＧ孔沉积物中还检出了低浓度的三个Ｃ３０甾醇（４α，２３，２４－三甲基－５α－胆甾－２２Ｅ－烯醇（甲藻甾醇），４α－甲基－２４－乙基－５α－胆甾－２２Ｅ－烯醇和４α－甲基－２４－乙基－５α－胆甾烷醇］。在ＱＨ和ＱＧ孔上部层段沉积物中，Ｃ２７，Ｃ２９.饱和的和不饱和的甾醇的碳数分布的平行性，甾烷醇/△５－甾醇及△２２－/△５.２２－甾醇的比值随沉积物埋深而增加提供了甾酸氢化作用的间接证据。青海湖沉积物中的甾醇主要来自湖区丰富的高等植物和湖中的藻类等。在ＱＧ孔８０～１００ｃｍ和１２０～１４０ｃｍ层段沉积物中，５ａ－胆甾烷醇浓度迅速增加可能反映特殊的生物（介形类）对该二层段沉积物中高浓度的胆甾烷醇的贡献。 相似文献
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Hydrogeochemical data from lake, sediment pore, and well waters were used to quantify groundwater seepage and the associated transport of phosphorus to Lake Persimmon, Florida, USA. The data show that lake chloride concentrations vary as a function of lake elevations that are controlled by groundwater inflow. A whole-lake average seepage rate, estimated using a simple one dimensional advection-diffusion model fitted to the lake chloride profile, currently averages 2.3 ± 0.3 cm yr-1 and is in reasonable agreement with the rate of advective flow obtained from the pore water chloride profile. The ratios of nutrient regeneration versus sulfate consumption indicate that the phosphorus enrichment in deeper portions of sediment pore water is most likely a result of groundwater phosphorus transport through sediment. Thus, the net inputs of groundwater phosphorus to the lake, calculated using the deep pore water phosphorus concentration, are about 7.4 ± 4.3 mg P m-2 yr-1 and comparable with recent in situ estimates from seepage meters. This study provides a simple hydrogeochemical method for estimating hydrologic and phosphorus inputs via groundwater to the lake, thereby supporting current efforts for lake management. 相似文献
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在环形水槽内模拟了太湖底泥的起动规律,分析了太湖底泥运动的不同状态,以及上覆水中总磷(TP)浓度随流速的变化关系,实验得出的太湖底泥在3种起动标准下对应的起动流速分别为35、45和60cm/s,并观察到上覆水中TP浓度在3种不同起动流速处出现了较大的跳跃;然后利用泥沙起动的理论模型计算了太湖底泥在3种不同起动标准(个别动、少量动、普遍动)下的起动流速和起动切应力,其值分别为37.9、46.7、59.8cm/s和0.428、0.636、1.042N/m2。两种方法得到的起动流速值比较接近,基本上反映了太湖底泥起动的实际状况。 相似文献
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昆明盆地两孔岩芯的沉积特征及环境磁学分析 总被引：4，自引：0，他引：4
本文根据比较密的采样和磁化率测量,结合沉积特征、生物化石和沉积速率,分析了不同沉积环境沉积物的磁化率数值及沉积相变所表现出的磁化率曲线的形态特征. 相似文献
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以2007年在石臼湖采集的浅岩芯钻孔(SJH07-C1)研究近代石臼湖湖泊环境演化历史以及人类活动的影响。运用核素210Pb和 137Cs进行定年，210Pb 的CRS模式定年结果与137Cs方法获得的年代具有较好的可比性。同时分析了岩芯沉积物的理化指标，包括烧失量、总磷、金属元素和磁化率。分析表明： 1955年以前地球化学指标表明石臼湖湖泊沉积物中人类活动信息较弱，但总磷和有机质（烧失量）开始出现增加，湖泊营养水平开始升高。1955～1969年，湖泊沉积物磁化率较高，重金属（包括铜、铅、锌和汞）含量快速增加，可能与该期开始大量使用化肥、农药有关，导致入湖污染物增加。1969～1997年期间，1969～1979年时段湖泊沉积物磁化率最高，重金属含量比较稳定，在石臼湖进行了大规模的围垦； 1979～1997年，湖泊沉积物磁化率较高但呈减少趋势，重金属含量再次快速增加，总磷增加较快，说明该阶段入湖污染物增加，湖泊营养水平也在增加。1997～2007年，磁化率较低，重金属含量保持在高水平，总磷快速增加，显示该阶段湖泊营养水平较高，但入湖物质通量在减少。 相似文献
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长江中下游不同类型湖泊沉积物营养盐 蓄积变化过程及其原因分析* 总被引：7，自引：10，他引：7
在长江中下游的洪湖、太湖、巢湖采集了沉积柱样,测定了总有机碳、总氮、磷,并采用210 Pb和137 Cs定年。洪湖1950年以来沉积物中营养元素急剧增加,巢湖在20世纪70年代以来营养元素开始增加,而在太湖中则为80年代。结果表明草型湖中有机质增加比藻型湖迅速,洪湖湖泊沉积物有机质迅速增加与围垦活动开始时间一致。沉积物中总磷的变化不如总有机碳、总氮的变化规律性明显。洪湖两钻孔总磷背景值为0.7~0.8g/kg,太湖钻孔其总磷本底为0.6g/kg,梅梁湾大量钻孔表明总磷本底在0.5g/kg;巢湖的则更低。对比湖泊类型来看,目前为藻型湖的沉积本底磷偏低,而目前为草型湖的沉积本底磷偏高,这可能与不同生态类型湖泊营养元素的生物地球化学循环与积累的方式有关。 相似文献