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作者：王吉毅哈尔滨师范大学

学位级别：硕士

浮游植物作为湖库生态系统中的初级生产者,其群落结构的改变往往与水环境条件,尤其营养盐的变化密切相关。深水湖库浮游植物群落结构具显著的空间分布差异和典型垂向分异特征,是其水质和生态系统功能的考量要素之一。因此,需要从空间和... 详细信息

浮游植物作为湖库生态系统中的初级生产者,其群落结构的改变往往与水环境条件,尤其营养盐的变化密切相关。深水湖库浮游植物群落结构具显著的空间分布差异和典型垂向分异特征,是其水质和生态系统功能的考量要素之一。因此,需要从空间和垂向两方面探讨深水湖库浮游植物群落结构变化特征及其主要影响因素。本研究以特大型深水水库千岛湖为研究对象,于2020-2021年开展了千岛湖浮游植物和水化学指标的空间网格监测及垂向分层采集。通过全面了解千岛湖浮游植物群落组成、丰度和多样性的时空差异,探讨其与环境因子之间的关系,揭示营养盐在驱动浮游植物群落结构变化中的作用。并结合理化指标和浮游植物群落特征对千岛湖水体环境质量进行综合评估,以期为千岛湖生态系统的调控和水体环境的保护提供理论参考。主要的研究结果如下:1)千岛湖浮游植物空间上共鉴定8门196种属,浮游植物种类最多的是绿藻门,其次是硅藻门,春季浮游植物空间丰度变化范围在2.54×10～2.89×10cells·L,秋季空间丰度变化范围在1.39×10～2.68×10cells·L;全湖共鉴定浮游植物优势种(属)4种,分别为曲壳藻属(Achnanthes sp.)、小环藻属(Cyclotella sp.)、湖泊假鱼腥藻(Pseudanabaena limnetica)和极小假鱼腥藻(Pseudanabaena minima),秋季小环藻属和湖泊假鱼腥藻为优势种(属),春季则是曲壳藻属、小环藻属和极小假鱼腥藻。2)千岛湖空间上Margalef丰富度指数变化范围为0.51～2.18,Shannon-Wiener多样性指数变化范围为0.25～2.56,Pielou均匀度指数范围为0.06～0.56,Simpson优势度指数范围为0.07～0.89。千岛湖春、秋季河流区和湖心区浮游植物多样性最高,而城中湖多样性指数均相对较低。与之相对应的营养盐浓度呈现相同规律,即自西向东逐渐降低,其中城中湖营养盐浓度较高。3)千岛湖浮游植物群落结构空间变化主要受到水温(WT)、有机悬浮物(OSS)、氮营养盐、溶解氧(DO)和浊度(Tur)的影响。秋季浮游植物丰度越大,磷酸盐(PO-P)浓度越低,而浮游植物多样性指数则随硝态氮(NO-N)浓度升高而增加;春季浮游植物丰度和多样性指数的主要受到氮营养盐的影响,氮营养盐与浮游植物丰度呈显著负相关,与多样性指数则呈现显著正相关。4)千岛湖浮游植物垂向上共鉴定8门195种属,浮游植物种类最多的是绿藻门,其次是硅藻门,春季浮游植物丰度变化范围在1.42×10～9.68×10cells·L,秋季丰度变化范围在3.38×10～2.83×10cells·L;春季表层和次表层优势属为隐藻属(Cryptomonas sp.)、假鱼腥藻属(Pseudanabaena sp.),中层为隐藻,底层小环藻丰度明显高于其他藻属;秋季表层优势属为假鱼腥藻和束丝藻(Aphanizomenon sp.),次表层和中层优势属为细鞘丝藻(Leptolyngbya sp.)和假鱼腥藻,底层细鞘丝藻为唯一优势属。5)千岛湖垂向上Margalef丰富度指数变化范围为0.29～1.68,Shannon-Wiener多样性指数变化范围为0.96～2.13,Pielou均匀度指数变化范围为0.27～0.51,Simpson优势度指数变化范围为0.44～0.84。春季浮游植物垂向上多样性指数呈现随水深增加而下降,而在底层时却有所上升,秋季呈现随水深增加逐渐下降的趋势。营养盐呈现相同的规律,浓度随水深增加而下降,其中秋季底层营养盐浓度较高。6)千岛湖浮游植物群落垂向分布特征的主要影响因素是WT、TN和NH-N。影响春季浮游植物垂向分布特征的主要环境因素是WT和TN,秋季浮游植物垂向分布特征主要受到WT和NH-N的影响。其中春季浮游植物丰度和秋季浮游植物多样性指数与PO-P显著正相关。7)本研究采用多种评价方法对千岛湖水质进行评价。基于地表水环境质量标准评价结果显示千岛湖处于Ⅱ、Ⅲ类水体;基于修正营养状态指数(TSI)评价结果表明千岛湖处于中营养化状态;浮游植物污染指示种评价千岛湖处于中营养化状态;水华蓝藻占比结果显示千岛湖春季湖泊区水华蓝藻占比较高,而秋季则是河流区占比较高;综合硅藻指数(CDI)评价结果表明千岛湖春季大部分湖区处于轻度富营养化状态,秋季则处于中营养化状态。综合多种评价方法结果显示,整体上千岛湖处于中营养化状态。建议对千岛湖春季水体环境进行重点监测,采取必要措施减轻水体富营养化水平,预防水华发生。

关键词：浮游植物千岛湖垂向分层营养盐水质评价

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澜沧江梯级水坝库区沉积物重金属和营养盐污染特征及评价

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环境科学学报 2019年第8期39卷 2791-2799页

作者：李晋鹏成登苗赵爱东董世魁尤晓光交通运输部水运科学研究所北京100088 东莞理工学院生态环境工程技术研发中心东莞523808 河北师范大学分析测试中心石家庄050024 北京师范大学环境学院北京100088

为研究梯级水坝运行条件下沉积物中重金属和营养盐的污染状况,于2016年对澜沧江漫湾和大朝山梯级水坝库区表层沉积物中重金属(As、Cd、Cr、Cu、Pb和Zn)和营养盐(总有机碳TOC、总氮TN)的污染特征展开了调查,并采用潜在生态风险指数(RI)... 详细信息

为研究梯级水坝运行条件下沉积物中重金属和营养盐的污染状况,于2016年对澜沧江漫湾和大朝山梯级水坝库区表层沉积物中重金属(As、Cd、Cr、Cu、Pb和Zn)和营养盐(总有机碳TOC、总氮TN)的污染特征展开了调查,并采用潜在生态风险指数(RI)、有机指数(OI)、有机氮百分数(ONP)、TOC/TN和Pearson相关分析评价了梯级水坝库区沉积物污染状况及空间分布特征.结果表明,沿着库区河流纵向梯度,重金属和营养盐污染均表现为坝前静水区相对较高的空间分布格局.重金属潜在生态风险指数(RI)评价结果表明,上游漫湾库区重金属生态风险(I^III级)总体高于下游大朝山库区(I^II级);而营养盐污染程度则表现为下游大朝山库区高于上游漫湾库区的分布格局.两库区沉积物有机质主要由水库水体产生,漫湾库区坝前静水区雨季有机质来源主要为陆源.Pearson相关分析表明,沉积物重金属生态风险与营养盐污染的来源具有一定的空间差异性.梯级水坝工程对沉积物的重金属和营养盐污染具有显著的累积和拦截效应.

关键词：沉积物重金属营养盐梯级水坝澜沧江

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苹果醋发酵营养盐的开发及应用

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中国食品学报 2015年第3期15卷 74-81页

作者：郑宇董爱静殷海松苏广玉林枫王敏工业发酵微生物教育部重点实验室天津科技大学生物工程学院天津300457

苹果醋是一种营养健康的新型饮料产品,其以苹果酒为原料,采用液态深层发酵法进行生产。苹果酒中的氨基酸、碳源、氮源等营养物质对醋酸发酵效率有较大影响。本文采用响应面的方法对影响苹果醋发酵的主要营养物质进行优化,开发出一种能... 详细信息

苹果醋是一种营养健康的新型饮料产品,其以苹果酒为原料,采用液态深层发酵法进行生产。苹果酒中的氨基酸、碳源、氮源等营养物质对醋酸发酵效率有较大影响。本文采用响应面的方法对影响苹果醋发酵的主要营养物质进行优化,开发出一种能够显著提高苹果醋发酵效率的营养盐,其组成为:复合氨基酸8.93%、酵母粉17.86%、蔗糖71.43%、复合维生素1.78%。发酵过程营养盐添加量为5.60 g/L,发酵起始阶段添加9.70 g/L的醋酸钠。摇瓶分批发酵条件下,添加营养盐发酵周期比对照减少了12 h,生产强度达到1.04 g/L/h,提高了20.91%。摇瓶模拟分割发酵条件下,分割发酵周期减少12 h,分割发酵生产强度达到1.85 g/L/h,与对照相比提高了77.89%。该营养盐能显著促进菌体生长,提高菌体活性,从而提高发酵效率,缩短发酵时间,具有重要的推广应用价值。

关键词：醋酸发酵营养盐苹果醋巴氏醋杆菌响应面优化

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西大海湖沉积物营养盐垂直分布特征变化分析

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环境科学 2015年第7期36卷 2472-2479页

作者：段木春肖海丰臧淑英哈尔滨师范大学地理科学学院黑龙江省普通高等学校地理环境遥感监测重点实验室哈尔滨150025

通过对西大海湖心柱状沉积岩芯有机质(OM)、总氮(TN)、总磷(TP)、磷形态和粒度指标的测试和分析,探讨其垂向分布特征及影响因素.结果表明,营养盐中OM、TN和TP的含量分别为0.633%~2.756%、0.150%~0.429%和648.00~1 480.67 mg·kg-1.Ca-P... 详细信息

通过对西大海湖心柱状沉积岩芯有机质(OM)、总氮(TN)、总磷(TP)、磷形态和粒度指标的测试和分析,探讨其垂向分布特征及影响因素.结果表明,营养盐中OM、TN和TP的含量分别为0.633%~2.756%、0.150%~0.429%和648.00~1 480.67 mg·kg-1.Ca-P是TP的主要部分,占TP含量66.04%.1843~1970年间,Ca-P、IP、OM含量变化较小,Fe/Al-P、OP、TP、TN含量波动较大;1970~1996年间,Ca-P、IP、TP含量变化均呈减小趋势,Fe/Al-P、OP、OM含量不同程度上先减少后增加,TN波动较大;1996~2009年营养元素含量相对波动较大,Fe/Al-P、OP和OM的平均含量是3个阶段中最高的.西大海湖沉积岩芯营养元素污染来源以工业废水、生活污水和化肥农药的流失为主.沉积物中C/N比值显示有机质主要来源于水生生物.沉积物粒度组成以黏土和细粉砂为主.相关性研究表明,Ca-P、IP与TP均呈显著的正相关关系,表明Ca-P对IP、TP的增长贡献大.

关键词：西大海湖沉积物营养盐磷氮有机质粒度

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2019年渤海氮磷营养盐季节变化及富营养化状况

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海洋环境科学 2021年第6期40卷 915-921页

作者：王燕姚振童祝艳君刘学淞姚文君马新东王震国家海洋环境监测中心辽宁大连116023 国家环境保护近岸海域生态环境重点实验室辽宁大连116023

本研究采用2019年渤海四个季节表层的氮磷营养盐数据,对渤海氮磷营养盐浓度、N/P和富营养化状况的季节变化进行了分析和评价。结果表明:DIN和PO_(4)-P的季节分布明显不同,DIN平均浓度表现为秋季最高、冬季和春季次之、夏季最低的季节分... 详细信息

本研究采用2019年渤海四个季节表层的氮磷营养盐数据,对渤海氮磷营养盐浓度、N/P和富营养化状况的季节变化进行了分析和评价。结果表明:DIN和PO_(4)-P的季节分布明显不同,DIN平均浓度表现为秋季最高、冬季和春季次之、夏季最低的季节分布特征,而PO_(4)-P平均浓度最高值出现在秋季,其他季节浓度相近;空间分布上,DIN及各组分(NH_(4)-N除外)均呈现近岸高、中部低的空间分布,受河流输入影响显著,虽然在近岸海域如辽河口出现PO_(4)-P的高值区,但PO_(4)-P各季节分布变化较大,并在秋、冬季节出现渤海中部浓度升高的情况,可能是受陆源输入和海洋中磷的内源循环的共同影响;同一季节近岸海域N/P远高于近海海域,渤海近岸海域呈现显著的磷限制,近海海域由于出现大片N/P小于16的区域,可能出现潜在氮限制的现象;富营养化指数(EI)结果显示,渤海富营养化区域主要集中在辽河口,该海域常年为中度富营养化区域,过量的DIN是富营养化的主要原因。

关键词：营养盐 N/P 分布富营养化

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基于文献计量学的我国入海河口营养盐研究状况分析

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海洋环境科学 2021年第2期40卷 309-316页

作者：陆双龙张建兵蔡芸霜钟丽雯张栋佟智成胡宝清南宁师范大学北部湾环境演变与资源利用教育部重点实验室/广西地表过程与智能模拟重点实验室/地理科学与规划学院广西南宁530001 钦州市海洋环境监测预报中心广西钦州535000

为了解我国入海河口营养盐研究状况,基于中国知网和Web of Science数据库中1981-2017年我国入海河口营养盐研究期刊论文数据,借助CiteSpace软件文献分析功能,梳理了近40年来我国入海河口营养盐相关研究的发展态势与热点。结果表明:我国... 详细信息

为了解我国入海河口营养盐研究状况,基于中国知网和Web of Science数据库中1981-2017年我国入海河口营养盐研究期刊论文数据,借助CiteSpace软件文献分析功能,梳理了近40年来我国入海河口营养盐相关研究的发展态势与热点。结果表明:我国入海河口营养盐1981-2017年间的中英文论文发文量增长迅速,英文论文数量在2013年后大幅超过中文,体现了我国入海河口营养盐研究的高热度与国际化;随着时间的变化,我国入海河口营养盐研究的区域、内容和深度不断增加,2000年前主要关注营养盐的含量与分布特征,2000年后的研究内容扩增为营养盐的类型与含量、时空变化与影响因素、环境效应与引发机制、调控与治理等方面。新时期,我国入海河口营养盐研究应加强各类营养盐的形态与转换机制、生物地球化学循环过程与机理、生态环境效应与调控方面的研究;同时,应提升营养盐实时监控技术研究,在流域科学与地球关键带理论下开展入海流域-河口-近海营养盐一体化研究。

关键词：营养盐入海河口时空分布环境效应文献计量学中国

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不同营养盐条件对琼枝生长的影响

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渔业科学进展 2021年第4期42卷 168-176页

作者：曾俊童立豪吴翔宇黄敏唐贤明海南省海洋与渔业科学院海南省热带海水养殖技术重点实验室海南海口571126 广西科学院广西红树林研究中心广西红树林保护和利用重点实验室广西北海536007 海南大学海洋学院海南海口570228

本研究分别测定了不同无机氮浓度(50、100、200、400和800μmol/L)、不同无机磷浓度(2.5、5、10、20、40和80μmol/L)和不同氨氮(NH_(4)^(+)-N)、硝酸盐氮(NO_(3)^(–)-N)浓度比(0/100、25/75、50/50、75/25和100/0)培养条件下,琼枝(Betaphycus gelatinae)生长及色素含量的变化,评估适合其生长的营养盐条件。结果显示,适合琼枝生长的无机氮浓度为0~200μmol/L,无机磷浓度为2.5~10μmol/L,NH_(4)^(+)-N/NO_(3)^(-)-N浓度比为25/75。在适宜的营养盐条件范围内,琼枝生长状态较好,具有较高的增重率;而当无机氮浓度超过200μmol/L、无机磷浓度超过10μmol/L或NH_(4)^(+)-N/NO_(3)^(-)-N浓度比高于50/50时,培养初期,琼枝生长缓慢,具有一定的耐受能力,但培养时间过长,不利于琼枝正常生长,引起藻体白烂严重、增重率急剧下降。本研究表明,琼枝适合在低营养盐环境下生长,结果可为琼枝规模化增殖栽培提供理论基础。

关键词：琼枝营养盐生长色素

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汕尾近岸海域营养盐的时空分布及潜在富营养化评价

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海洋环境科学 2021年第4期40卷 497-506页

作者：李发明蔡一枝赵晨辉曹保玉陆文平刘凌峰国家海洋局汕尾海洋环境监测中心站广东汕尾516600

本文根据2016-2018年红海湾汕尾近岸海域3个站位32个航次的高频监测数据,对该区域营养盐的时空分布特征、影响因素及营养盐限制状况进行分析讨论,并结合潜在富营养化评价模式对该区域的富营养化风险进行评估。结果表明,红海湾汕尾近岸海... 详细信息

本文根据2016-2018年红海湾汕尾近岸海域3个站位32个航次的高频监测数据,对该区域营养盐的时空分布特征、影响因素及营养盐限制状况进行分析讨论,并结合潜在富营养化评价模式对该区域的富营养化风险进行评估。结果表明,红海湾汕尾近岸海域DIN符合第二类、第三类海水水质标准,PO_(4)-P符合第一类海水水质标准,基本满足海洋功能区划要求。营养盐的空间分布特征表现为距离汕尾市区越近营养盐浓度越高;年际变化表现为2016年各营养盐平均浓度高于2017年和2018年;季节变化规律复杂,不同年份不同营养盐均存在一定差异。相关性分析表明,营养盐的时空分布特征主要受降雨量、盐度、pH、叶绿素a、悬浮物等多种环境因子的影响。营养盐结构分析表明,红海湾汕尾近岸海域存在磷限制,尽管目前水体富营养化比例不高,但潜在富营养化风险较高,其中品清湖是高风险区,冬、春季是高发期。

关键词：汕尾近岸海域营养盐时空分布磷限制潜在富营养化评价

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营养盐在线分析仪表在污水处理厂的应用

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中国给水排水 2014年第8期30卷 30-32页

作者：黄伟明武云志美国哈希公司北京代表处北京100004

我国水体富营养化日益严重,排放要求更加严格,污水处理厂的脱氮除磷效率有待进一步提高,需要进行提标改造。由于污水处理厂的进水负荷时刻都在变化,所以需要根据进水负荷来优化工艺过程参数,才能使出水水质稳定。目前,大部分污水处理厂... 详细信息

我国水体富营养化日益严重,排放要求更加严格,污水处理厂的脱氮除磷效率有待进一步提高,需要进行提标改造。由于污水处理厂的进水负荷时刻都在变化,所以需要根据进水负荷来优化工艺过程参数,才能使出水水质稳定。目前,大部分污水处理厂的工艺参数还不能实现实时调整,导致出水水质随着进水负荷的变化而波动。介绍了利用营养盐在线水质分析仪表实时监测水质负荷从而进行工艺优化的控制方式。实际工程案例应用表明,利用营养盐在线分析仪表监测水质指标的变化并进行反馈控制,可使出水水质稳定达标排放,同时实现节能降耗。

关键词：工艺优化营养盐在线水质分析仪器节能降耗污水处理提标改造

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2017年春、夏季南黄海西部营养盐的分布特征及其与浒苔暴发的关系

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海洋与湖沼 2018年第5期49卷 1045-1053页

作者：王俊杰于志刚韦钦胜董明帆杨福霞李丹丹高志梅姚庆祯中国海洋大学海洋化学理论与工程技术教育部重点实验室青岛266100 国家海洋局第一海洋研究所青岛266061

基于2017年4月、5月、6月和8—9月在南黄海西部海域4个航次的现场调查,分析了春至夏季逐月的营养盐分布特征及其影响因素,初步探讨了营养盐与浒苔绿潮暴发的关系。结果表明:春至夏季苏北近岸浅水区总体呈现出高温、低盐、高营养盐的特征... 详细信息

基于2017年4月、5月、6月和8—9月在南黄海西部海域4个航次的现场调查,分析了春至夏季逐月的营养盐分布特征及其影响因素,初步探讨了营养盐与浒苔绿潮暴发的关系。结果表明:春至夏季苏北近岸浅水区总体呈现出高温、低盐、高营养盐的特征,且各理化要素垂向差异不明显;同时该海域表层水体中的营养盐含量自4月至5月有所下降,而后开始上升,至8—9月达到最大浓度。受长江冲淡水的影响,调查海域西南部表层存在向东北方扩展的低盐、高营养盐水体,在夏季与苏北海域向外扩展的营养盐高值区连成一体。在调查海域的中部至东北部深水区,入春后表层海水不断升温,至夏季于底层形成显著的黄海冷水团,并在其周围呈现出锋面特征;受初级生产过程和温跃层的影响,入春后该海域的上层营养盐浓度总体呈现出下降的趋势并在夏季维持了较低的水平,而底层营养盐浓度从春季至夏季有所升高且影响范围不断向西南方向扩展,至8—9月达到最大范围。苏北近岸海域丰富的营养盐为入春后大型藻类的生长和暴发提供了重要的物质基础,而且5月南黄海西部相关海域表层营养盐浓度降低与浒苔、马尾藻等大型漂浮藻类暴发对营养盐的吸收利用有关。

关键词：营养盐浒苔苏北近海南黄海西部

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