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营养盐对酵母菌处理含油废水的影响研究

环境科学与技术 2015年第S1期38卷 142-146页

作者：傅丹凤张树林刘英吕文洲宁波大学建筑工程与环境学院市政与环境工程系浙江宁波315211

营养盐对于酵母菌废水处理系统的运行效果和稳定性至关重要。文章利用微生物呼吸仪探讨了3株混合酵母菌处理油脂精炼废水中氮浓度、磷浓度、氮源种类、维生素等营养盐对酵母细胞耗氧量、酵母细胞沉降性以及废水COD去除效果的影响。研究... 详细信息

营养盐对于酵母菌废水处理系统的运行效果和稳定性至关重要。文章利用微生物呼吸仪探讨了3株混合酵母菌处理油脂精炼废水中氮浓度、磷浓度、氮源种类、维生素等营养盐对酵母细胞耗氧量、酵母细胞沉降性以及废水COD去除效果的影响。研究结果表明:对于氮源硫酸铵,较佳的氮投加量为COD∶N=100∶1;磷源添加对于系统处理效果的影响不明显;对于硫酸铵,尿素和碳酸氢铵3种常见氮源,碳酸氢铵可明显提高酵母细胞活性和COD的去除效果;硫胺对酵母的氧消耗量和COD的降解效果的提升作用优于生物素。

关键词：酵母菌含油废水营养盐耗氧量

2018年南黄海浒苔绿潮迁移发展规律与营养盐相互关系探究

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海洋学报 2020年第8期42卷 30-39页

作者：张海波刘珂苏荣国石晓勇裴绍峰王修林王国善王爽中国海洋大学化学化工学院山东青岛266100 自然资源部海洋减灾中心北京100194 中国地质调查局滨海湿地生物地质重点实验室山东青岛266071

根据2018年4月(春季,绿潮前期)和7月(夏季,绿潮后期)南黄海营养盐、温度、盐度等水文参数及每日绿潮卫星监测数据,深入分析2018年绿潮的发展规律与营养盐结构特征之间的关系。结果表明:4月25在江苏南通外海首次发现浒苔绿潮,8月中旬在... 详细信息

根据2018年4月(春季,绿潮前期)和7月(夏季,绿潮后期)南黄海营养盐、温度、盐度等水文参数及每日绿潮卫星监测数据,深入分析2018年绿潮的发展规律与营养盐结构特征之间的关系。结果表明:4月25在江苏南通外海首次发现浒苔绿潮,8月中旬在山东半岛近海消亡,其发展区域集中在122°E以西近海,且快速增殖阶段处在35°N以南江苏近海。各组分的营养盐浓度受沿岸径流、冷水团及生物作用等因素影响,均呈现江苏近海高外海以及北部低的特征。对比绿潮发展和营养盐分布呈现3个明显的绿潮-营养盐特征区域:高营养盐-绿潮快速发展区域(35°N以南,122°E以西,江苏近海);低营养盐-绿潮消亡区域(35°N以北,122°E以西,山东半岛外海域)及122°E以东外海无绿潮区域。不同特征区营养盐变化表明,江苏近岸较高的营养盐含量(NO_3^--N>6.5μmol/L, PO_4^(3-)-P>0.27μmol/L)和丰富来源是浒苔萌发和绿潮快速发展的重要物质基础,为绿潮发展提供了主要的氮、磷生源要素。北部山东半岛南外海较低的营养盐水平(7月,DIN<2μmol/L, PO_4^(3-)-P<0.03μmol/L)是限制绿潮继续发展的重要因素。

关键词：绿潮浒苔营养盐发展阶段南黄海时空变化

大亚湾海域2009—2015年氮、磷营养盐时空分布及富营养化评价

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南方水产科学 2020年第2期16卷 54-61页

作者：杨文超黄道建陈继鑫陈晓燕王宇珊生态环境部华南环境科学研究所广东广州510655

为了解大亚湾海域海水中氮(N)、磷(P)营养盐的时空分布情况及富营养化程度,于2009年4月和5月、2010年5月和6月、2012年2月、2015年1月和2月对大亚湾海域进行海水采样监测。结果表明,大亚湾海域不同功能区无机氮(DIN)和活性磷酸盐(PO4-P... 详细信息

为了解大亚湾海域海水中氮(N)、磷(P)营养盐的时空分布情况及富营养化程度,于2009年4月和5月、2010年5月和6月、2012年2月、2015年1月和2月对大亚湾海域进行海水采样监测。结果表明,大亚湾海域不同功能区无机氮(DIN)和活性磷酸盐(PO4-P)浓度总体上为先增后降的趋势,DIN和PO4-P的时空分布由于受陆源污染、海水养殖等影响,浓度呈近海岸向远海岸递减的趋势。潜在富营养化评价表明,大亚湾海域整体上经历了由贫营养转为中度营养再转为贫营养的过程,其中一类功能区长年处于贫营养状态。总体上大亚湾平均氮磷比(N/P)接近或小于Redfield比值。

关键词：营养盐时空分布氮磷比潜在性富营养化评价大亚湾

千岛湖浮游植物群落结构时空分布格局与营养盐的相关性

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千岛湖浮游植物群落结构时空分布格局与营养盐的相关性

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

长江口邻近海域氮同位素的周日变化特征及其对营养盐过程的指示

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海洋与湖沼 2020年第4期51卷 909-918页

作者：王文涛俞志明宋秀贤吴在兴袁涌铨中国科学院海洋研究所海洋生态与环境科学重点实验室青岛266071 青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋生态与环境科学功能实验室青岛266237 中国科学院海洋大科学研究中心青岛266071 中国科学院大学北京100049

长江口邻近海域的氮循环过程一直是近海富营养化研究领域的热点问题, 然而目前较少有针对短周期的调查研究。本文调查了该区域氮、磷、硅等主要营养盐及多种形态的氮稳定同位素的在潮周期周日变化特征。结果显示, NO3-、NH4+、PO43-和Si... 详细信息

长江口邻近海域的氮循环过程一直是近海富营养化研究领域的热点问题, 然而目前较少有针对短周期的调查研究。本文调查了该区域氮、磷、硅等主要营养盐及多种形态的氮稳定同位素的在潮周期周日变化特征。结果显示, NO3-、NH4+、PO43-和SiO32-的浓度范围分别为 14.09-55.85、0.21-2.26、0.82-1.08 和 16.80-33.85μmol/L, 而δ15N-NO3-、δ18O-NO3-、δ15NP和δ13CP 等的分布范围分别为 4.7‰-11.1‰、-2.0‰-7.8‰、-1.2‰-7.9‰和-22.9‰- -14.7‰。NO3-、PO43-和SiO23-均与盐度呈现明显的负相关特征, 说明三者的主要来源为长江冲淡水;4NH(10)则随盐度升高而浓度增加, 且在底层高浓度出现时刻与高盐水团输入时刻一致, 说明外海输入是该区域铵盐的主要来源。另一方面, 氮稳定同位素(δ15N-NO2-和δ15NP)未表现出随盐度的变化规律, 而δ183O-NO3-和δ13CP 则随盐度升高而增加, 说明淡水输入的同位素值低于海洋水平。通过对比中、高浓度叶绿素水体中NO3-、δ15N-NO3-、δ18O-NO3-的变化特征可以看出, 随NO3-浓度降低, δ15N-NO3-值升高, 且呈现 6.2‰的分馏系数, 且氧同位素也随之增大, 指示水体中浮游植物对硝酸盐的同化吸收作用。而另一方面, 两种同位素的增加差值表现出△δ18O︰△δ15N>1 , 说明硝酸盐在被消耗的同时还发生着补充作用。在较高盐度的水体中, 发现4NH(10)呈现出向硝酸盐的转化趋势并引起δ15N-NO3-降低, 指示了底部明显的硝化过程, 与此前的研究结果一致。本文结果以期丰富对河口区氮循环和迁移转化的认知。

关键词：长江口邻近海域营养盐周日变化氮稳定同位素碳稳定同位素

涠洲岛珊瑚礁区沉积物-水界面营养盐交换通量及其影响因素

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涠洲岛珊瑚礁区沉积物-水界面营养盐交换通量及其影响因素

作者：方草广西大学

学位级别：硕士

在全球气候变化背景下,珊瑚礁正面临着严重退化,特别是人类活动导致的海水富营养化以及营养盐结构失衡加剧其退化。珊瑚礁生态系统高效的营养循环确保其高生产力和生物多样性,而沉积物-水界面的营养盐交换能够调节水体营养盐的浓度及结... 详细信息

在全球气候变化背景下,珊瑚礁正面临着严重退化,特别是人类活动导致的海水富营养化以及营养盐结构失衡加剧其退化。珊瑚礁生态系统高效的营养循环确保其高生产力和生物多样性,而沉积物-水界面的营养盐交换能够调节水体营养盐的浓度及结构,在珊瑚礁海域营养盐的生物地球化学循环中发挥着关键作用。本文探究2019年涠洲岛近海营养盐的空间变化规律,采用海岸带海陆相互作用(LOICZ)收支模型对涠洲岛南端的半封闭式海湾(以下简称“南湾”)进行营养盐收支估算,评价影响该海域营养盐浓度及结构变化的关键因素,并利用流动式反应器(FTR)对涠洲岛珊瑚礁区沉积物进行培养实验,掌握沉积物-水界面营养盐交换对海水营养盐浓度及结构的影响,进一步通过不同条件受控培养揭示温度、有机质、营养盐浓度和平流作用对沉积物-水界面氮(N)、磷(P)、硅(Si)交换通量的调控机制。研究结果如下:(1)通过大面测量涠洲岛近海营养盐水平,表层溶解无机氮(DIN)和溶解无机磷(DIP)浓度分别为0.39～6.11μmol L和0.08～0.26μmol L;底层DIN、DIP浓度分别为5.12～9.44μmol L和0.11～0.35μmol L,底层浓度稍高于表层。DIN和DIP浓度均呈现湾外高、湾内低的趋势。调查期间,涠洲岛近海海域氮磷比(N/P)平均值在16.2～44之间,存在氮过剩而磷限制现象。(2)应用LOICZ模型估算涠洲岛海域营养盐收支及其关键影响因素的结果表明,沉积物-水界面营养盐交换是湾内营养盐交换的关键因素。南湾DIN和DIP净收支值分别是-9.45×10 mol yr和0.95×10 mol yr,湾内DIN和DIP的主要来源于地下水输入和沉积物-水界面营养盐交换,沉积物-水界面营养盐交换移除了湾内91.42%的DIN,并向其中输入占比76.50%的DIP,而贝类收获移除了湾内96.6%的DIP。(3)涠洲岛渗透性沉积物孔隙水中DIN、DIP和溶解硅(DSi)的浓度范围分别在16.64～225.21μmol L,0.46～0.69μmol L和36.21～439.03μmol L范围内。沉积物内无机磷(IP)、有机磷(OP)的含量分别为0.30～0.52μmol g和0.03～0.09μmol g,生物硅(BSi)含量在0.01～0.12%,总氮(TN)含量在0.001～0.006%。利用FTR对涠洲岛珊瑚礁区各站位的沉积物培养实验,得到其沉积物-水界面DIN、DIP、DSi的交换通量范围分别为-0.26～0.028 mmol m h,-0.13～0.05 mmol m h和-0.49～2.06mmol m h。培养过程中,海水流经沉积物后,流出海水比流进海水的N/P显著降低,这是沉积物-水界面DIN和DIP的交换通量共同决定的,在一定程度上调节海域营养盐浓度及其结构。(4)通过不同条件下对沉积物受控的FTR培养实验,得到沉积物-水界面对营养盐迁移的调控机制。由于涠洲岛海域氮过剩,温度升高会导致沉积物释放的DON和沉积物中过量的NO被异化还原为NH,从而增加海域氮压力。沉积物中赋存的磷可在环境因子改变下释放出来,对上覆水中营养盐浓度及结构起到一定的调节作用。海水磷酸盐浓度降低到0.40±0.06μmol L,DIP由被沉积物吸收转为从沉积物向海水释放;中等平流流速使得沉积物孔隙内形成无氧的微环境,加速沉积物中碳酸钙的溶解和DIP的释放,但涠洲岛沉积物中钙结合态磷的含量极低,可能会削弱其作为磷源的作用。另外,升温和中等平流流速可以促进DSi被沉积物底栖硅藻吸收。该研究结果可为评估营养盐对涠洲岛周围海域珊瑚礁的潜在影响以及近海环境生态管理提供科学依据。

关键词：珊瑚礁区营养盐沉积物-水界面 N/P

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不同营养盐条件对琼枝生长的影响

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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韩江口水体中营养盐的动力过程研究

韩江口水体中营养盐的动力过程研究

作者：张莹汕头大学

学位级别：硕士

韩江是广东省仅次于珠江的第二大河流,其河口区(韩江口)位于南海北部的粤东沿岸海域,是一个显著受人类活动干扰的亚热带河口。近年来,由于受人类活动的显著影响,韩江流域水体中氮、磷浓度不断升高,韩江口的水体环境问题已经初现端倪,其... 详细信息

韩江是广东省仅次于珠江的第二大河流,其河口区(韩江口)位于南海北部的粤东沿岸海域,是一个显著受人类活动干扰的亚热带河口。近年来,由于受人类活动的显著影响,韩江流域水体中氮、磷浓度不断升高,韩江口的水体环境问题已经初现端倪,其水体生态环境也开始受到威胁。本论文以韩江口作为研究对象,于2021年对韩江口进行了大面和多季节的现场调查,研究其水体中营养盐浓度(溶解态无机氮DIN、溶解态无机磷DIP和溶解态硅酸盐DSi)、不同形态氮(硝酸盐NO、亚硝酸盐NO、氨氮NH、颗粒态氮PN、溶解态氮DON)的浓度及其氮同位素(δN和δN)的空间分布格局和季节变化,及其关键生地化过程对营养盐动力学过程的影响。本论文的主要结论如下:(1)结合三端元混合模型发现,冬季,韩江口水体主要受浙闽沿岸流、韩江冲淡水和榕江冲淡水混合的影响,且前者的贡献最大(48±21%);其营养盐整体以去除为主,尤其是在下层水体,DIN、DIP和DSi的去除分别与沉积物反硝化作用、颗粒物的吸附、无机吸附和非生物沉淀过程有关。夏季,南海次表层水对韩江口水体的贡献最大(80±24%),其次为南海表层水(15±17%),榕江冲淡水的影响最小(5±12%);营养盐的添加量与去除量大致相当,表层水体的去除主要与浮游植物吸收有关,而底层水体的添加主要来源于有机物的矿化分解及其沉积物间隙水的释放。(2)不同形态氮(DIN、DON和PN)浓度在总氮(TN)储库中的比例具有明显的季节变化。冬季和秋季,DIN所占TN的比例最高,而春季和夏季则以DON为主;从同位素上看,δN和δN具有相同的季节变化特征(夏季>春季>秋季>冬季),但δN明显(10.2±2.3‰)高于δN(5.5±2.1‰),这是由浮游植物吸收NO生成PN过程中产生的同位素分馏(<10‰)所引起。(3)NO浓度及其氮氧同位素结合三端元混合模型的结果发现,韩江口水体中氮的迁移转化过程具有明显的季节变化。冬季,大多数站位表现为NO的显著消耗(-0.1至-9.5μmol L),伴随δN和δO的略微变轻(分别落在-0.2‰至-1.3‰和-0.1‰至-2.2‰),表明受沉积物完全反硝化和水体硝化作用共同影响,且前者的贡献大于后者。夏季,表层水体和远岸水体大多表现为NO的去除,且伴随明显的δN变轻(-10.1‰至4.4‰)和δO变重(-0.7‰至5.7‰),主要受控于浮游植物的同化吸收和水体硝化作用;而近岸中层和底层水体中NO的添加(0.1-4.2μmol L)和δN(-0.1‰至-7.4‰)和δO(-0.2‰至-5.8‰)的显著变轻,则与硝化作用有关。

关键词：韩江口营养盐氮同位素硝酸盐溶解有机氮颗粒态氮

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广海湾海域营养盐时空分布及富营养化评价

海洋环境科学 2020年第5期39卷 657-663页

作者：李保石厉丞烜金玉休纪鹏赵晓龙何帅自然资源部第一海洋研究所山东青岛266061

依据2014年10月(秋季)和2015年4月(春季)的广海湾海域海洋环境调查结果,对盐度、营养盐和叶绿素等环境生态因子的时空分布特征进行了分析,采用富营养化指数法(EI)和营养质量状态指数法(NQI)评价海域的富营养化状态水平,研究了营养盐、... 详细信息

依据2014年10月(秋季)和2015年4月(春季)的广海湾海域海洋环境调查结果,对盐度、营养盐和叶绿素等环境生态因子的时空分布特征进行了分析,采用富营养化指数法(EI)和营养质量状态指数法(NQI)评价海域的富营养化状态水平,研究了营养盐、氮磷比、浮游植物量及种群结构之间的联系。结果表明:广海湾海域春季营养盐分布呈近岸、湾顶向湾口下降的变化趋势;秋季广海湾海域营养盐呈西北海域低、东南海域高的趋势。营养盐分布与浮游植物之间相互影响,是一种相对动态变化关系。春、秋两季广海湾均呈现富营养化状态,分布呈近岸高、远海低的趋势,秋季的富营养化状态比春季严重。

关键词：广海湾营养盐浮游植物种群结构富营养化