湖泊沉积物-水微界面上磷的释放过程研究

为揭示湖泊内源污染的微界面环境行为及机制,从环境微界面角度出发,研究湖泊沉积物-水微界面磷的释放过程。利用新兴的湖泊沉积物原位高分辨率间隙水采集技术(DGT和Mini-peeper)分别获取了大纵湖、蜈蚣湖和九龙口沉积环境中生物有效磷和可溶性活性磷的垂直剖面分布,并在微尺度下发现了由局部有机质强烈降解释放磷酸盐形成的异常突变点。利用DIFS模型分析了沉积物对磷的吸附解吸特性,结果发现:疏浚后的九龙口沉积物对磷酸盐的吸附解吸能力较弱,而大纵湖和蜈蚣湖表层沉积物磷酸盐则以弱结合态为主,具有良好的磷吸附特性,表明稳定的沉积物表层环境微界面系统对内源磷的释放具有很好的缓冲作用;同时发现大纵湖和蜈蚣湖表层沉积物对间隙水中的磷具有较强的补给能力,补给源主要分布在沉积物表层2~3 cm附近,对界面磷的释放起关键的调节作用。     

摇蚊幼虫扰动对富营养化湖泊沉积物—水微界面磷释放的影响

为探讨摇蚊幼虫扰动对富营养化湖泊沉积物—水微界面磷释放的影响,以大纵湖湖心区域为研究对象,通过室内培养试验,模拟摇蚊幼虫扰动下沉积物中磷的释放情况。即利用微电极系统和高分辨率的渗析平衡技术(HR-Peeper),获取摇蚊幼虫扰动沉积物中的溶解氧(DO)和pH值,并同步获取间隙水中的溶解态反应性磷(SRP)和溶解态二价铁(Fe2+),分辨率分别为μm、mm级。结果表明,摇蚊幼虫扰动增加了沉积物中DO的渗透深度及pH值,降低了间隙水中60.7%的SRP及42.1%的溶解态Fe2+的浓度,增加了沉积物中铁结合态磷(Fe-P)的浓度,其他结合态的磷(TP、IP、OP、AP)无显著变化。说明摇蚊幼虫扰动沉积物间隙水中的SRP与Fe2+显著相关,因此摇蚊幼虫扰动沉积物中SRP的释放主要受Fe2+的氧化还原所控制。     

Mike21在垃圾发电厂温排水数值模拟中的应用

以长江常熟段为例,基于Mike 21水动力模型,模拟了3种不同水文情况下常熟垃圾发电厂温水团的运移扩散过程.根据模拟结果可对电厂温排水的影响范围和程度作出定量预测,发现Mike 21应用于温排水数字模拟是可行的.     

摇蚊幼虫扰动对沉积物-水界面结构特征的影响

以摇蚊幼虫为研究对象,通过对不同时段摇蚊幼虫扰动下沉积物的测定,探讨生物扰动下沉积物-水界面含水率和烧失量的变化规律以及粒径垂向分布规律。结果表明:在实验初期,摇蚊幼虫的扰动改变了沉积物的含水率,到了实验的中后期,摇蚊幼虫的活动趋于稳定,含水率变化较小;摇蚊幼虫的扰动增加了沉积物的有机质质量百分比;摇蚊组实验前后沉积物颗粒的粒径变化较大,其中黏粒分布变化最大。     

微生物对阳澄湖间隙水溶解活性磷释放的影响

为揭示微生物对阳澄湖沉积物溶解活性磷释放的影响,取江苏省阳澄湖表层沉积物,设置对照组和抑菌组连续进行11 d的沉积物柱样室内培养试验。利用微电极和高分辨率Peeper技术,获取两组柱样高分辨率溶解氧DO、氧化还原电位Eh和溶解活性磷垂向分布情况,并分级提取柱样磷形态。结果表明,抑菌组沉积物DO、Eh垂向分布明显高于对照组;外加抑菌剂显著降低了间隙水溶解活性磷（SRP）浓度（P＜0.001）,抑菌组间隙水SRP浓度约为对照组的一半;抑菌组结合态磷的含量较对照组有所增加,NaOH-P与BD-P含量的增量是总增量的主要部分,这两种形态的磷含量的变化与微生物活性相关。研究结果有助于揭示阳澄湖沉积物溶解活性磷释放机理。