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水溶性有机物的化学行为及其对土壤中Cu形态和有效性的影响

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水溶性有机物的化学行为及其对土壤中Cu形态和有效性的影响

作者：杨佳波中国农业科学院

学位级别：硕士

水溶性有机物（Dissolved organic matter DOM）是有机肥料中最具有活性的组分。农业生产中有机肥的施用历来受到广泛重视，并且通常被认为是提高土壤肥力，改善土壤性质，提高作物产量和品质的重要手段。水溶性有机物随着有机肥的施用... 详细信息

水溶性有机物（Dissolved organic matter DOM）是有机肥料中最具有活性的组分。农业生产中有机肥的施用历来受到广泛重视，并且通常被认为是提高土壤肥力，改善土壤性质，提高作物产量和品质的重要手段。水溶性有机物随着有机肥的施用进入土壤后，通过与土壤中有机和无机胶体发生的一系列吸附、解吸、转化、络合等作用，将对土壤肥力、土壤理化性质、土壤中微量元素和污染元素等的有效性产生一系列重要影响。研究DOM在土壤中的化学行为及其对土壤中污染元素的影响，对于评价有机肥的效应、有机肥与土壤肥力的关系等具有重要意义。本文以鸡粪堆肥作为DOM的来源，选取黑土、褐土和红壤三种土壤，研究了DOM在土壤中的吸附-解吸行为和固定作用，并着重研究了DOM对红壤中重金属Cu形态变化的影响，通过盆栽模拟试验的手段，探讨了DOM对三种Cu污染土壤上作物生长的影响，通过上述研究，主要取得了如下结论：（1）外源DOM进入土壤后，能被土壤胶体所吸附，土壤对DOM的吸附过程是一个快速反应的过程，通常在一个小时内即可达到吸附解吸平衡;不同土壤对DOM的吸附能力差异明显，有机质含量高的黑土和低pH值的红壤对DOM的吸附量较大，吸附速率较快，DOM在三种土壤中的分配系数分别为26.57、22.31、16.72;土壤对DOM的吸附是一个可逆的过程，在适当的条件下，土壤所吸附的DOM又可以通过解吸作用释放到土壤溶液中。对DOM吸附量大的土壤，其解吸量较大，而对DOM吸附量小的土壤与DOM的结合更为紧密，三种土壤所吸附DOM的解吸量分别为所吸附DOM的90％、50～60％、40％左右。（2）DOM进入土壤后，除了能被土壤吸附外，还能被土壤固定。土壤对DOM的固定与其对DOM的吸附之间联系紧密，对土壤吸附能力强的土壤，对DOM的固定能力亦强。此外，温度越高，土壤对DOM的固定能力越强。（3）外源DOM对土壤中重金属的存在形态产生重要影响。外源DOM进入土壤后，土壤中重金属的存在形态迅速发生变化，主要表现为交换态重金属离子的含量提高（最高可提高36.33％），即外源DOM对土壤中重金属产生了活化作用;当土壤中交换态重金属离子的含量升高至一定水平后，随着DOM在土壤中化学行为的变化，交换态重金属离子含量又有所下降，但在相当长的一段时间内仍高于原始土壤的水平（28d后仍高于对照6.74％～26.45％）。DOM导致土壤中重金属存在形态的变化受温度的强烈影响，温度越高时，DOM对土壤中重金属的存在形态影响大，温度越低，则DOM对土壤中重金属的存在形态的影响较小。（4）DOM对土壤中重金属形态和有效性的影响体现了复杂的多重效应，DOM在活化土壤中重金属的同时，对土壤pH亦有提高效应（DOM浓度为1000mg C·kg时，红壤的pH值提高0.15～0.21个pH单位），从而降低土壤中重金属的有效性。在加入较低含量的DOM时，DOM对重金属的活化效应占主导地位，表现为随DOM浓度的增加，DOM对重金属的活化能力增强;而当DOM浓度增加至一定程度时，DOM对土壤pH的提高效应开始显现，表现为随着DOM浓度的升高，DOM的活化效应降低;DOM对土壤中重金属的活化效应还与土壤的性质有关，有机质含量高，pH值高的土壤，DOM的活化效应弱。（5）因DOM能对被重金属污染土壤中的重金属产生活化作用，从而对作物的生长产生重要影响，主要表现为作物的中毒反应，在降低作物产量的同时，提高作物体内重金属浓度，降低作物品质。根据本研究的结果，传统上采用增施有机肥以修复重金属污染的方法并非在所有情况下都是适用的，在重金属污染土壤上施用有机肥时应当充分考虑土壤和DOM的性质以及可能发生的各种可能效应，谨慎行事。

关键词： DOM 吸附解析固定形态组成 Cu

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溶胶喷射制备铁氧体空心微珠的研究

人工晶体学报 2013年第3期42卷 543-547页

作者：刘亮许宝才苏珊军械工程学院石家庄050003

本文研究一种新的铁氧体空心微珠制备方法,其工艺简单、产量高。该方法以Ba(NO3)2、Fe(NO3)3为原料,加入柠檬酸、氨水、乙二醇制备溶胶凝胶;采用氧乙炔火焰喷射粹熄法技术将溶胶凝胶制备出具有空心结构的铁氧体微珠。溶胶凝胶充分雾化,... 详细信息

本文研究一种新的铁氧体空心微珠制备方法,其工艺简单、产量高。该方法以Ba(NO3)2、Fe(NO3)3为原料,加入柠檬酸、氨水、乙二醇制备溶胶凝胶;采用氧乙炔火焰喷射粹熄法技术将溶胶凝胶制备出具有空心结构的铁氧体微珠。溶胶凝胶充分雾化,雾化后的微小液滴通入喷枪中,在氮气压力下喷出,在氧乙炔火焰快速加热下发生激烈反应,反应同时放出大量气体,在水冷条件下,反应产物迅速固化形成空心微珠。采用高速摄影拍摄其过程照片,照片形象的反应了喷射的溶胶小液滴在喷射时互相撞击、分裂、自爆等许多现象,通过这些照片还分析了火焰喷射时溶胶小液滴在飞行各阶段的反应过程。最后,采用扫描电镜、X射线分析仪等技术分析了反应后形成的空心微珠的形态、组成。

关键词：溶胶火焰喷射铁氧体空心微珠高速摄影形态组成

长江口水体中氮、磷含量及其化学耗氧量的分析

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环境科学 2004年第6期25卷 65-68页

作者：孟伟秦延文郑丙辉富国李子成雷坤张雷中国环境科学研究院河流与海岸带环境研究室北京100012

以 2 0 0 3年 11月份对长江口水体中氮、磷营养盐与化学耗氧量 (COD)的调查为依据 ,研究了长江口水域氮、磷营养盐的形态组成以及垂直、水平分布的特点 .长江口水域 3种溶解态无机氮中以NO-3 N为主 ,平均占到总溶解态氮 (DIN)的 90 %以... 详细信息

以 2 0 0 3年 11月份对长江口水体中氮、磷营养盐与化学耗氧量 (COD)的调查为依据 ,研究了长江口水域氮、磷营养盐的形态组成以及垂直、水平分布的特点 .长江口水域 3种溶解态无机氮中以NO-3 N为主 ,平均占到总溶解态氮 (DIN)的 90 %以上 .长江口海域中氮营养盐含量处于高水平 ,6 7%的站位达到或超过国家海水水质 4类标准 ;长江口海域中的磷以溶解态(TDP)为主 ,TDP又以溶解态有机磷 (DOP)为主 .同时由于河口地区盐度的显著变化导致了不同形态氮、磷营养盐的分布格局 .NO-3 N受陆源排放的影响形成了口内高 ,外围低的格局 ,而NH+ 4 N以及不同形态的磷酸盐均受到河口悬浮颗粒物浓度和盐度变化的影响 ,而出现口内低、外围高的格局 .此外 ,长江口水体中COD含量严重超标 ,空间分布特点是口内高。

关键词：长江口氮磷 COD 形态组成空间分布

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硒-砷交互作用对白菜砷和硒吸收转运的影响

环境化学 2021年第9期40卷 2640-2648页

作者：秦玉燕王运儒时鹏涛蓝唯李鸿吴凤张莉娟广西壮族自治区亚热带作物研究所农业农村部农产品质量安全风险评估实验室(南宁) 南宁530001

本文为研究硒和砷的交互作用对白菜砷和硒吸收转运的影响,采用土壤盆栽试验,研究无添加砷、轻度砷污染(100 mg·kg^(-1))和中度砷污染(200 mg·kg^(-1))条件下,施硒(0、2.5、5.0、7.5 mg·kg^(-1))对白菜不同部位砷、硒含量及地上部位... 详细信息

本文为研究硒和砷的交互作用对白菜砷和硒吸收转运的影响,采用土壤盆栽试验,研究无添加砷、轻度砷污染(100 mg·kg^(-1))和中度砷污染(200 mg·kg^(-1))条件下,施硒(0、2.5、5.0、7.5 mg·kg^(-1))对白菜不同部位砷、硒含量及地上部位砷、硒形态组成的影响.结果表明,无添加砷条件下,2.5 mg·kg^(-1)和7.5 mg·kg^(-1)硒处理显著降低地下部位砷含量;轻度砷污染条件下,7.5 mg·kg^(-1)硒处理显著降低地下部位砷含量,5.0 mg·kg^(-1)和7.5 mg·kg^(-1)硒处理促进砷向地上部位转运,显著提高地上部位砷含量;中度砷污染条件下,5.0 mg·kg^(-1)和7.5 mg·kg^(-1)硒处理抑制砷向地上部位转运,显著提高地下部位砷含量.硒处理浓度为2.5 mg·kg^(-1)时,100 mg·kg^(-1)和200 mg·kg^(-1)砷处理抑制硒向地上部位转运,显著降低地上部位硒含量;硒处理浓度为5.0 mg·kg^(-1)时,100 mg·kg^(-1)砷处理促进硒向地上部位转运,显著降低地下部位硒含量;硒处理浓度为7.5 mg·kg^(-1)时,200 mg·kg^(-1)砷处理促进根系对硒的吸收,地上、地下部位硒含量显著提高.外源砷的添加促进As(Ⅴ)还原为As(Ⅲ);外源硒对白菜地上部分砷形态组成没有显著影响.外源硒的添加促进了Se(Ⅳ)向Se(Ⅵ)及有机硒转化.外源砷或硒处理均能提高根际土壤p H.中度砷污染条件下,7.5 mg·kg^(-1)硒处理显著降低根际土壤有效态砷含量.硒对白菜吸收转运砷的影响在不同砷污染条件下存在差异,轻度砷污染条件下,较高浓度硒处理提高白菜可食用部位砷污染风险,建议土壤施硒以低浓度为宜(<2.5 mg·kg^(-1)).

关键词：硒砷白菜转运形态组成

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西洞庭湖入湖河流磷的污染特征

环境科学研究 2018年第1期31卷 70-78页

作者：蔡佳王丽婧陈建湘田泽斌汪星黄代中刘德富三峡大学水利与环境学院湖北宜昌443002 中国环境科学研究院国家环境保护洞庭湖科学观测研究站北京100012 长江中游水文水资源勘测局湖北武汉430012 北京师范大学水科学研究院北京100875 洞庭湖生态环境监测中心湖南岳阳414000

为识别西洞庭湖长江三口分流来水与洞庭湖水系河流来水磷元素的污染特征,于2016年1—12月在西洞庭湖的主要入湖河流松滋河(三口分流河道)、沅江和澧水(洞庭湖水系河流)开展了水文水质同步调查,研究了入湖河流中磷浓度和组成的时空分布特... 详细信息

为识别西洞庭湖长江三口分流来水与洞庭湖水系河流来水磷元素的污染特征,于2016年1—12月在西洞庭湖的主要入湖河流松滋河(三口分流河道)、沅江和澧水(洞庭湖水系河流)开展了水文水质同步调查,研究了入湖河流中磷浓度和组成的时空分布特征,剖析了水文因素对磷污染特征的影响,探究了磷的来源结构.结果表明,3条主要入湖河流流量平均值表现为沅江(1 718 m^3/s)>松滋河(935 m^3/s)>澧水(884 m^3/s),ρ(TP)平均值表现为沅江(0.070 mg/L)形态以DTP(溶解态磷,占比为78.56%~90.19%)为主,并且松滋河DTP占比(90.19%)显著高于沅江和澧水(78.56%~83.34%).进一步的分析显示,3条河流的磷污染状况受水文因素影响显著,沅江和澧水磷浓度表现为汛期高于非汛期,磷的主要来源为非点源;松滋河的磷浓度表现为非汛期高于汛期,汛期主要取决于长江来水状况,非汛期主要取决于松滋口以下区间的点源污染状况.研究显示,3条河流磷浓度和形态均具有时空差异性,并且年内变化规律差异较大.

关键词：西洞庭湖人湖河流磷形态组成时空分布

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洱海水华高风险期水体氮磷变化及其指示意义

环境科学研究 2021年第2期34卷 294-304页

作者：肖梦琦倪兆奎赵海超王圣瑞南昌大学资源环境与化工学院鄱阳湖环境与资源利用教育部重点实验室江西南昌330031 北京师范大学珠海校区水科学研究中心粤港水安全保障联合实验室广东珠海519087 北京师范大学水科学研究院城市水循环与海绵城市技术北京市重点实验室北京100875 河北北方学院农林科技学院河北张家口075131 云南省高原湖泊流域污染过程与管理重点实验室云南昆明650034

为揭示水华高风险期水体氮磷变化对洱海的指示意义,结合洱海2009年、2013年和2018年采样检测数据及三维荧光、紫外光谱技术,研究了洱海上覆水氮磷组成和结构变化及影响因素.结果表明:(1)ρ(TN)和ρ(TP)均先降后升,由2009年氮磷以DON(0.2... 详细信息

为揭示水华高风险期水体氮磷变化对洱海的指示意义,结合洱海2009年、2013年和2018年采样检测数据及三维荧光、紫外光谱技术,研究了洱海上覆水氮磷组成和结构变化及影响因素.结果表明:(1)ρ(TN)和ρ(TP)均先降后升,由2009年氮磷以DON(0.231 mg/L,占36.90%)和DOP(0.016 mg/L,占42.05%)为主,转变为2018年以NH4+-N(0.197 mg/L,占32.89%)和PP(0.033 mg/L,占70.00%)为主,NH4+-N和溶解性有机氮磷质量浓度变化是引起氮磷变化的主要因子.各形态氮磷质量浓度空间变化差异较大,北部和中部湖区ρ(TN)、ρ(TP)及其增幅均大于南部湖区;ρ(DON)在北部和南部湖区总体呈下降的趋势,中部湖区ρ(DON)先降后升,增幅为3.32%;ρ(DOP)在北部和中部呈递减,南部湖区则先升后降,总体增加了70.21%;ρ(NH4+-N)在中部和南部湖区显著增加,北部湖区先降后升.(2)上覆水氮磷质量浓度及形态时空变化受外源负荷、内源释放和藻类生长共同影响,其中入湖河流是影响氮磷质量浓度变化的主因,且农村生活污染和农田面源污染影响也较大;有机氮磷变化主要受外源输入和湖泊微生物代谢影响,而ρ(NH4+-N)变化则主要受沉积物释放和藻类生长影响.(3)洱海水华高风险期上覆水腐殖化程度明显降低,有机氮磷分子量减小,而活性增加,一定程度上可促进藻类生长.研究显示,近10年洱海氮磷质量浓度有增加趋势,有机氮磷质量浓度虽有所下降,但其活性较高,藻类水华风险并未降低,除进一步加强外源负荷控制,关注TN和TP的同时,洱海保护治理还应关注有机氮磷输入以及中部和南部湖区沉积物氮磷释放的水质影响.

关键词：氮磷形态组成上覆水水华高风险期指示意义

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不同菜地土壤中磷积累形态变化特征研究

农学学报 2016年第7期6卷 34-40页

作者：周杨缙云县农业局浙江丽水321400

长期施用化肥和畜禽粪可导致土壤中磷的积累,从而影响土壤中磷的生物有效性和可移动性,后者与土壤中磷存在的化学形态有关。为了解蔬菜地土壤磷积累过程中其化学形态的演变与土壤性状的关系,选择了红粘泥、黄筋泥、泥质田、淡涂泥和油... 详细信息

长期施用化肥和畜禽粪可导致土壤中磷的积累,从而影响土壤中磷的生物有效性和可移动性,后者与土壤中磷存在的化学形态有关。为了解蔬菜地土壤磷积累过程中其化学形态的演变与土壤性状的关系,选择了红粘泥、黄筋泥、泥质田、淡涂泥和油黄泥等5种不同性状的土壤,通过添加化肥和猪粪模拟构建了不同磷积累的系列土壤,采用Hedley磷形态分析方法鉴定了土壤磷的化学形态及释放法潜力。结果表明:与未加磷处理土壤相比,所有蔬菜地土壤中磷的积累对H_2O-P和NaHCO_(3^-)IP增幅影响最大;在中性和石灰性土壤中,磷积累可明显促进HCl-P的形成,但对NaOH-IP的影响较小;在富铝化土壤中,磷的积累有利于NaOH-IP的形成,但对HCl-P形成的影响较小。无论是施化肥还是有机肥,土壤中积累的磷主要为无机态,对有机态磷的贡献较小;随着土壤磷的不断积累,磷积累对H_2O-P和NaHCO_(3^-)IP的影响更为明显。

关键词：磷积累土壤类型形态组成变化规律

热带东印度洋和南海溶解态硒的分布、迁移和转化

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热带东印度洋和南海溶解态硒的分布、迁移和转化

作者：曹婉婉华东师范大学

学位级别：硕士

痕量元素在海洋生态系统动力学及碳循环中发挥着重要作用,是海洋科学乃至全球环境变化研究的重点和热点领域。痕量元素硒是多种生物所必需的微量营养元素,其含量多寡可能会影响海洋生物泵效率。缺硒会影响浮游植物生长,可能与历史上的... 详细信息

痕量元素在海洋生态系统动力学及碳循环中发挥着重要作用,是海洋科学乃至全球环境变化研究的重点和热点领域。痕量元素硒是多种生物所必需的微量营养元素,其含量多寡可能会影响海洋生物泵效率。缺硒会影响浮游植物生长,可能与历史上的几次生物大灭绝有关。因而,研究海洋中溶解态硒的分布及其行为特征,深入认识海洋中硒的生物地球化学循环机制,对了解现代海洋生态系统和地球未来环境变化均具有重要意义。本文选择热带东印度洋及南海为研究区域,基于硒的浓度及其价态组成,采用统计分析手段,认识了从陆架边缘海到开阔大洋,硒价态组成时空变化特征以及迁移转化规律,初步探讨了热带海域硒的生物地球化学循环过程。另外,本文对全球海洋中的溶解态硒数据进行汇总分析,初步尝试从全球海洋循环的视野来认识大洋中硒的生物地球化学循环过程。2018年3月和5月走航调查期间,从珠江口出发,经南海到马六甲海峡,表层水体中溶解态硒及其价态组成呈现显著的空间差异。表层水体中总溶解态硒(TDSe)的浓度范围是0.33～6.01 nmol/L(平均值为1.09 nmol/L,n=67)。其中在珠江口,亚硒酸盐[Se(IV),0.14～3.44 nmol/L),平均值为1.33 nmol/L,n=11]是主要的存在形态,而在马六甲海峡,溶解态有机硒(DOSe,0.05～0.79 nmol/L,平均值为0.45 nmol/L,n=25)为主要的存在形态,这种优势价态组成的差异与两地的陆源输入和人为活动影响有关。珠江口受周边强烈的工业活动影响,河流输入以Se(IV)为主;而在马六甲海峡附近,受大面积泥炭地河流及农业活动的影响,陆源输入主要以DOSe为主。南海表层水体中,DOSe为主要存在形态。根据南海表层环流随时间的变化,将南海划分为南海北部和南海南部。南海北部和南部的Se(IV)浓度均较低,这与浮游生物的选择性优先利用Se(IV)有关。而南海南部较低的DOSe浓度可能与较高初级生产和利用有关。在南海南部,DOSe浓度在5月航次期间明显高于3月,这可能与季风转换后表层流逆转和陆源输入有关。珠江口和马六甲海峡表层主导硒价态主要受不同陆源输入的影响,而南海南、北部表层硒价态则主要受生物活动的影响。2017年和2018年航次调查期间,热带东印度洋表层水体中TDSe的浓度范围为0.36～1.33 nmol/L(平均值为0.88 nmol/L,n=113),其中DOSe为TDSe的主要存在形态,约占TDSe的52%,其次是Se(VI),约占TDSe的41.5%,Se(IV)占比最低为6.5%,这与Se(IV)强的生物可利用性有关,易被浮游植物优先吸收利用。硒的价态分布呈现一定的空间差异,Se(VI)浓度在寡营养的赤道印度洋略高于靠近陆地的苏门答腊岛西岸及孟加拉湾,DOSe浓度则在生产力较高的孟加拉湾高于寡营养的赤道印度洋。Se(IV)的模型计算显示,2018年寡营养的赤道印度洋区域Se(IV)为负值,表明Se(IV)浓度不足以支持DIP的生物利用,可能存在一定的Se(IV)匮乏。结合文献报道的全球海洋硒浓度及其价态数据,通过汇总分析发现,海洋表层水体中硒的浓度及其价态存在形式呈现显著的纬度带差异。DOSe是低纬度海域的主要存在形态,而Se(VI)是南北半球高纬度海域的主要存在形态,这种差异可能与不同纬度带浮游生物量及其优势种群,对硒价态同化吸收利用的强弱有关。2017年和2018年航次调查期间,热带东印度洋垂直剖面中TDSe、DOSe、Se(IV)和Se(VI)浓度范围分别是0.36～2.57 nmol/L(平均值:1.35 nmol/L,n=395)、0.01～1.68 nmol/L(平均值:0.43 nmol/L,n=395)、0.01～0.93 nmol/L(平均值:0.32 nmol/L,n=395)和0.14～1.21 nmol/L(平均值:0.60 nmol/L,n=395)。Se(IV)和Se(VI)浓度大致呈现真光层消耗,后随深度逐渐增加的趋势,属于典型的类营养盐垂直分布规律;而DOSe则主要存在于上层水体中。1200 m以浅水体中Se(IV)和Se(VI)均与NO、DIP、DSi相关性强,表明硒与营养盐循环过程存在一定的耦合,而1200 m以深水体中Se(IV)和Se(VI)与NO、DIP、DSi的比值基本恒定,表明深层水中硒与营养盐按一定比例再生。印度洋最小含氧水层AOU浓度显著高于周围富氧水体。通过模型估算发现,Se(IV)和Se(VI)实际浓度相对于理论浓度分别亏损16～91%和6～60%。据此推测,最小含氧水层可能存在微生物将Se(IV)和Se(VI)还原为颗粒态Se的过程。在深层水体中,从南面进入印度洋的绕极深层水(CDW)向北运移过程中,Se(IV)浓度从～0.8 nmol/L逐渐减

关键词：溶解态硒形态组成生物地球化学循环热带东印度洋南海

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太湖氮营养盐的分布特征及区域差异性研究

太湖氮营养盐的分布特征及区域差异性研究

作者：成刚兰州大学

学位级别：硕士

湖泊富营养化是当前一个世界性的环境问题和研究焦点。太湖是我国长江中下游典型的大型的浅水湖泊,曾为太湖流域经济的腾飞做出过重大的贡献,但随着该区域工业化和城市化的飞速发展,太湖的水质在急剧恶化,富营养化程度也在加剧,蓝藻“... 详细信息

湖泊富营养化是当前一个世界性的环境问题和研究焦点。太湖是我国长江中下游典型的大型的浅水湖泊,曾为太湖流域经济的腾飞做出过重大的贡献,但随着该区域工业化和城市化的飞速发展,太湖的水质在急剧恶化,富营养化程度也在加剧,蓝藻“水华”频繁爆发,已严重威胁到该区域人们正常的生产和生活。氮营养盐作为湖泊生态系统最主要的营养元素之一,直接参与湖泊水生态系统的氮循环,对蓝藻的生长及湖泊水生态系统微生物的初级生产力起着重要的作用。但过量的氮磷营养盐,造成藻类及其它水生生物异常繁殖,湖泊水质恶化,发生富营养化。因此研究湖泊主要环境介质水体和沉积物中氮营养盐的含量、形态组成、分布特征,对全面研究湖泊沉积物—水界面氮营养盐的循环、迁移、转化过程及湖泊富营养化的机制具有举足轻重的作用。因此,本论文依托国家重点基础研究发展计划(973计划)项目课题“湖泊水环境质量区域差异特征”(2008CB418201),选取我国长江中下游典型富营养化浅水湖泊太湖作为重点研究对象,研究太湖不同湖区水体、沉积物间隙水与沉积物中氮营养盐的形态组成与含量,阐明各种氮形态的时空分布特征、变化规律和区域差异性,为太湖富营养化的防治和治理,以及湖泊水环境基准的制定提供参考依据。本论文的主要研究结果和结论如下： (1)太湖水体中总氮(Total Nitrogen, TN)的含量存在着季节差异性,春季要明显高于秋季,但在垂向分布上,无论春季还是秋季太湖水体中TN的差异性很小。以TN作为单一评价因子,太湖水体属于Ⅳ或Ⅴ类水质,部分区域甚至为劣Ⅴ类水质;(2)太湖水体中主要以溶解态氮为主,占TN的比重在65%～80%之间,远远高于颗粒态氮(Particulate Nitrogen, PN),且溶解态氮中NO3--N>DON>NH4+-N;而间隙水与太湖水体正好相反,其则以NH4+-N和NO2--N为主,特别是NH4+-N,其所占间隙水总溶解性氮(Total Dissolved Nitrogen, TDN)的比重最高,在36.84%～73.98%之间;沉积物中氮营养盐主要以有机氮(Organic Nitrogen,ON)为主,远远高于其它形态的氮;(3)对柱状沉积物的垂向分析可知,间隙水中NH4+-N随深度的增加逐渐增加,而DON (Dissolved Organic Nitrogen,即溶解性有机氮)和NO3--N则随深度增加呈现缓慢的递减趋势;沉积物中TN和ON随着深度的增加而呈现出曲折的降低趋势,NO3--N则随着深度的增加先增加后降低的变化规律;(4)春季和秋季太湖水体中TN、TDN、PN、NO3--N和NH4+-N等呈现出西北高、东南低的分布规律,特别是太湖西北部的竺山湾、梅梁湾和太湖西北部沿岸带含量最高,远远高于太湖东南部的东太湖;间隙水中TDN和NH4+-N沿太湖北部——西南部和东太湖——西南部湖区呈递减趋势,NO2--N和NO3--N均表现出东北高西南低的分布特征,而DON在不同深度的区域分布特征差异性很大;而沉积物中各形态氮在不同深度处呈现出不同的区域分布特征,TN和ON在1cm、10cm和20cm深度的区域分布特征很相似,均呈现出在竺山湾、西北部沿岸带和胥湖湾含量高,而西南部沿岸带含量低的区域分布特点,NH4+-N表现出西北高、东南低的分布特征,而NO3--N在不同深度处的区域分布特征差异性却很大。综合以上几方面的分析,太湖目前已处于富营养化状态,特别是竺山湾、梅梁湾、太湖西北部沿岸带、贡湖湾等区域,氮营养盐含量严重超标。因此,应加强对这些区域的环境监测和科学研究,并采取生物、化学和物理等有效措施,防治和治理太湖的富营养化。

关键词：太湖富营养化氮营养盐形态组成分布特征区域差异