湖泊沉积物溶解性有机氮特征研究

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《2024年我国不同生态型湖泊沉积物有机质赋存形态及其与重金属相互作用研究》范文

《我国不同生态型湖泊沉积物有机质赋存形态及其与重金属相互作用研究》篇一摘要：本研究围绕我国不同生态型湖泊沉积物中有机质赋存形态以及其与重金属之间的相互作用进行了深入的探索与研究。

通过对不同生态型湖泊的取样、分析，本文旨在揭示湖泊沉积物中有机质的分布特征、赋存形态，以及其与重金属元素之间的相互关系，为湖泊生态环境保护与治理提供科学依据。

一、引言湖泊作为自然生态系统的重要组成部分，其沉积物中有机质和重金属的赋存形态及其相互作用，对湖泊生态系统的健康和稳定性具有重要影响。

我国地域辽阔，湖泊众多，不同生态型湖泊的沉积物特征各异，其中有机质和重金属的赋存形态及相互作用的差异也反映了不同地域湖泊生态环境的独特性。

因此，本研究对我国不同生态型湖泊沉积物中的有机质及其与重金属的相互作用进行深入的研究具有重要的理论和实践意义。

二、研究方法本研究选取了我国多个具有代表性的不同生态型湖泊作为研究对象，包括淡水湖、咸水湖和沼泽湖等。

通过现场采样和实验室分析相结合的方法，对湖泊沉积物中的有机质赋存形态及与重金属的相互作用进行了系统的研究。

首先，利用合适的采样技术对不同深度和位置的沉积物进行取样；其次，通过化学分析和物理分析手段，对沉积物中的有机质和重金属进行定性和定量分析；最后，结合地理学、环境学和地球化学的理论知识，对数据进行综合分析。

三、研究结果1. 不同生态型湖泊沉积物中有机质的赋存形态研究结果显示，我国不同生态型湖泊沉积物中有机质的赋存形态多样。

其中，淡水湖沉积物中的有机质主要以生物残体、腐殖质等形式存在；咸水湖则以硫酸盐还原菌等微生物代谢产物为主；沼泽湖则由于沼泽环境的特殊性，沉积物中存在大量的水生植物残体。

此外，沉积物中的有机质含量在不同类型的湖泊之间也存在显著的差异。

2. 湖泊沉积物中重金属的分布特征本研究发现，湖泊沉积物中的重金属元素分布不均，主要受地域性、人类活动等多种因素影响。

不同生态型湖泊的重金属含量及其分布特征具有明显的差异。

062.湖泊氮磷赋存形态和分布研究进展

湖泊氮磷赋存形态和分布研究进展许萌萌1，2张毅敏2高月香2彭福全2汪龙眠2吴晗2，3(1.河海大学环境学院，南京210098，2.环境保护部南京环境科学研究所，南京210042，3.常州大学环境与安全工程学院213164）摘要：湖泊水体和沉积物中氮磷等营养盐的生物地球化学循环直接影响着湖泊的富营养化。

所以全面了解氮磷等营养盐的含量分布特征及其来源，为湖泊富营养化的成因及氮磷迁移转化提供了科学的依据。

目前，很多研究学者采用了野外采样、实验室分析和收集文献资料相结合的方法，研究了氮磷营养盐的形态含量及分布差异。

关键词：湖泊氮磷赋存形态分布特征Advances in chemical speciation and distribution of nitrogen and phosphorus in lakesXumeng Meng1,2Zhang Yimin2,Gao Yue Xiang2,Peng Fu Quan2,Wang Long Mian2,Wu Han2,3Environment Department of Hohai University,Nanjing210098,2.Nanjing Institute of Environmental Sciences of,Ministry of Environmental Protection,Nanjing210042,3.Environmental and Safety Engineering Department of Changzhou University213164)Abstract:The biogeochemical cycles of nitrogen and phosphorus in the lake water and sediment directly affect the eutrophication of the lake.Therefore,a comprehensive understanding of the content distribution and source of nitrogen and phosphorus can provide a scientific basis for the cause of eutrophication and the migration and transformation of nitrogen and phosphorus.Currently,many researchers using a field sampling, laboratory analysis and the collection method of combining literature studied the content and distribution differences of morphology of nitrogen and phosphorus.Keywords:Lakes Nitrogen and phosphorus Chemical speciation Distribution characteristics随着社会和经济发展，人为活动导致的湖泊污染已经成为当今世界面临的一个严重的环境问题，尤其是浅水湖泊的富营养化日益成为各国的主要环境问题。

湖泊生态系统氮循环途径及发生条件分析

湖泊生态系统氮循环途径及发生条件分析【摘要】湖泊生态系统中的氮循环是一个复杂的过程，涉及到氮的来源、转化、去除等多个环节。

本文通过对湖泊生态系统氮循环途径及发生条件的分析，揭示了氮在湖泊中的重要性和影响。

氮来自于氮的固氮、氨氮、硝酸盐等形式，通过藻类的光合作用和微生物的分解作用进行转化，最终被沉积或通过植物的吸收进行去除。

氮的循环过程受多种因素的影响，包括氧气、温度、pH值等。

深入研究湖泊生态系统氮循环的重要性，有助于加强湖泊管理和保护，并为未来的研究提供重要的方向和理论支持。

【关键词】湖泊生态系统、氮循环、来源、转化、去除、发生条件、重要性、研究方向1. 引言1.1 研究背景湖泊是地球上重要的淡水生态系统，拥有丰富的生物多样性，为生态平衡和人类生活提供了重要的服务。

氮是生物体中不可缺少的元素之一，它在湖泊生态系统中扮演着重要的角色。

随着人类活动的不断增加，湖泊生态系统氮循环受到了严重的破坏，导致了水体富营养化、蓝藻水华等问题的出现。

研究表明，湖泊生态系统中氮的循环过程十分复杂，涉及到多种生物和非生物因素的相互作用。

了解湖泊生态系统中氮的来源、转化和去除过程，对于有效保护湖泊生态系统的稳定性具有重要意义。

本文旨在探讨湖泊生态系统中氮循环的途径及发生条件，为进一步研究和保护湖泊生态系统提供理论基础和参考。

通过深入了解湖泊生态系统中氮的循环规律，可以为湖泊生态环境的保护和修复提供科学依据和技术支持。

1.2 研究目的湖泊生态系统氮循环是一个复杂的过程，对于湖泊的生态平衡和水质有着重要的影响。

本文旨在通过对湖泊生态系统氮循环途径及发生条件的分析，深入探讨湖泊氮循环的机制和规律，为湖泊生态环境保护与管理提供科学依据。

1. 分析湖泊生态系统氮循环的整体情况，揭示氮在湖泊系统中的来源、转化和去除过程，探讨氮在湖泊中的循环路径。

2. 探讨湖泊生态系统中氮的来源，包括氮的输入通道和主要来源物质，分析不同来源对湖泊水质的影响。

水域沉积物氮磷赋存形态和分布的研究进展

挥着营养源的作用，不断向上覆水释放营养盐，对水体富营养化具有重要的贡献（岳维忠等，２００３）。一般来说，水体中的氮磷进入底质都是要经过“ 沉降—降解—堆积” 的３个阶段，自上而下呈现逐渐变小的趋势。但是由于各个地方物质来源组成、水动力环境、生物化学条件及生物种群等不同，使其含量在垂直分布变化上产生波动，从而反映出不同区域环境的不同变化。沉积物氮磷主要来源于水体中颗粒有机物的沉降积累（Ｒｅｎｅｔａｌ，２０１０）。以人工养殖系统为例，饵料、肥料输入及其有限的利用率导致水体和底质氮磷积累较为明显。据报道，人工投９％转化为体内氮，大部分饵输入虾池的氮仅有１（６２％～６８％）积累到底质中，８％～１２％以悬浮物颗粒氮、溶解态有机氮和无机氮的形式存在水体中（杨逸萍等，１９９０）。ＦｕｎｇｅＳｍｉｔｈ等曾对精养虾池中的物质平衡做过研究，发现在养殖过程中只有１０％的氮和７％的磷被利用，其他都以各种形式进入环境中，大部分沉积下来。水域系统中未被动物利用水体浮游植物和的氮磷营养盐主要分为３个去处：藻类吸收利用、排放到外环境中和水域自身底质积累。水体氮磷营养盐含量过高易引发自身及外部水域的富营养化，严重时导致赤潮或水华频发。很多研究早已证明外源输入的氮磷污染是导致水体富营养化的主要原因。如泰国Ｉｎｔｅｒ湾氮含量被证明与养殖面积呈正相关关系，渤海湾养殖场附近水域活性磷含量高出近海９００倍（周小壮等，２００４），都是受到养殖业的排放污染。而底质积累也被证实会作为内源污染重新释放到水体中，造成二次污染。１．１氮形态沉积物氮形态可分为有机态和无机态。有机氮含量一般能占到７０％～９０％，主要是蛋白质、核酸、氨基酸和腐殖质４类，大部分是腐殖质，以颗粒有机氮的形式进入沉积物。有机氮必须经过底质微生物转化成为无机态氮才能被水生生物利用。各种含氮有机物的分解随其分子结构的不同和环境条件的不同差异很大。在被物理作用转运，化学作用转化和被埋入沉积物之前，每个氮原子通过各种各样的生物地质化学形态循环着，但大部分颗粒氮最终会被矿化。ＮＨＮ作为有机氮矿化产物有３个可能的出路：一是扩散到上覆水中刺激藻类的生产，二是在硝化细菌的作用下转化为硝酸态氮，从而有可能发生反硝化作用，转化为不能被大多数藻类直接利用的Ｎ，三是进入沉积物的无机氮２ＮＨＮ库中（常杰，２００６；侯立军等，２００７）。因此，

湖泊沉积物污染历史及有机质和氮来源研究

王圣瑞研究员
论文提交日期：二〇一一年五月
摘要
湖泊沉积物中的营养物质和有机质作为引起湖泊水体富营养化的主要因素之一，不仅是湖泊水体中物质的重要源和汇，而且能够较好的反映出湖泊生态环境的变迁和人类活动的干扰强度，本文主要研究了三个不同区域沉积物污染历史、氮和有机质的来源以及湖泊生态环境和人类干扰活动响应等。主要研究结果如下：
目录
1 前言 ................................................................ 1 1.1 国内外研究进展 .................................................. 1 1.1.1 湖泊沉积物沉积特征研究 ........................................ 1 1.1.2 湖泊沉积物有机质、氮来源 ...................................... 2 1.2 选题依据和意义 .................................................. 3 1.2.1 选题依据 ...................................................... 3 1.2.2 研究意义 ...................................................... 4 1.3 研究内容与技术路线 .............................................. 4 1.3.1 研究内容 ...................................................... 4 1.3.2 技术路线 ...................................................... 4

高原湖泊沉积物有机碳、氮来源与表征——以滇池为例

高原湖泊沉积物有机碳、氮来源与表征——以滇池为例高原湖泊沉积物有机碳、氮来源与表征——以滇池为例摘要：高原湖泊沉积物中的有机碳和氮是研究湖泊生态系统演化和环境变化的重要指标。

本文以滇池为例，系统地探讨了高原湖泊沉积物中有机碳和氮的来源和表征，揭示了沉积物中有机碳和氮的演化过程及其对湖泊生态系统的影响。

通过对滇池沉积物中有机碳和氮来源和表征的研究，可以更全面地了解高原湖泊的环境变化和生态系统健康状况。

1. 引言高原湖泊是重要的生态系统，其沉积物中的有机碳和氮可以为了解湖泊的演化和环境变化提供重要信息。

滇池作为中国第八大淡水湖，是农田灌溉和城市供水的重要水源之一，研究其沉积物中有机碳和氮的来源和表征对于湖泊管理和保护具有重要意义。

2. 滇池有机碳和氮的来源滇池沉积物中的有机碳和氮有多种来源，主要包括湖泊生产力和外源输入。

湖泊生产力是滇池沉积物有机碳和氮的重要来源，其中包括湖水中的浮游植物、湖底藻类和浮游动物。

这些有机碳和氮通过生物的死亡和泥沙的沉积逐渐富集在沉积物中。

外源输入是指农田和城市污水中的有机碳和氮通过径流等途径输入湖泊，造成湖泊沉积物中有机碳和氮含量的增加。

3. 滇池沉积物有机碳和氮的表征滇池沉积物中的有机碳和氮可以通过多种方法进行表征。

其中，有机碳可以通过有机质含量、有机碳同位素比值、光解和热解等方法进行表征。

有机碳含量是最常用的表征方法之一，其可以反映沉积物中有机碳的总体积，但不能确定有机碳的来源。

有机碳同位素比值可以通过测量沉积物中有机碳同位素的比例，进一步确定有机碳的来源和演化过程。

氮的表征方法与有机碳类似，主要包括氮含量、氮同位素比值和氮同位素分馏等方法。

4. 滇池沉积物有机碳和氮的演化过程滇池沉积物中有机碳和氮的演化过程受到多种因素的影响，包括湖泊生产力、气候变化、人类活动等。

在湖水生产力较高的情况下，有机碳和氮通过湖泊生物的生长和死亡逐渐富集在沉积物中。

气候变化会影响湖泊的水温、水位和水文特征，从而影响湖泊中有机碳和氮的形成和储量变化。

采用连续分级提取法研究巢湖沉积物中不同结合态氮的赋存特征5.13

采用连续分级提取法研究春季巢湖沉积物中不同结合态氮的赋存特征钟立香1，王书航1，2，姜霞1,*，金相灿1(1.中国环境科学研究院, 北京 100012; 2.合肥工业大学资源与环境学院, 安徽合肥 230009)摘要：为研究沉积物中不同形态氮的释放能力及其生物可利用性大小,以春季巢湖表层沉积物为例,采用连续分级提取法将氮分为4种形态：游离态氮(FN)、可交换态氮(EN)、酸解态氮(HN)及残渣态氮(RN)，并研究了其赋存特征.结果表明,沉积物中总凯氏氮含量(TKN)在1 004 mg/kg～2 285 mg/kg之间,各形态氮含量大小为HN﹥EN ﹥RN﹥FN,占总提取态氮比例分别为: 78.32%、11.50%、9.76%、0.42%。

酸解氨基酸态氮是可矿化态氮最有效贡献者,多元逐步回归方法得到“最优”方程为：y=0.696 AAN -108.918.连续提取法测得总氮值(TSEN)比用凯氏半微量法测得总氮值(TKN)偏小,但在误差允许的范围内, TSEN可替代半微量凯氏法测得的总氮.连续分级提取法研究沉积物中氮形态为湖泊水环境生态安全评估提供基础依据.关键词：连续提取；氮形态；沉积物；巢湖中图分类号：Study on Speciation Characteristics of Different Combined Nitrogen in the Sediments of Chaohu Lake by Sequential Extraction Methods ZHONG Li-xiang1, WANG Shu-hang1,2, JIANG Xia1, JIN Xiang-can1(1: Chinese Research Academy of Environmental Sciences, Beijing, 100012, PR China; 2: Hefei University of Technology, School of Resource and Environment, Hefei, 230009, PR China)Abstract：The release capability and bioavailability of different nitrogen speciation in the surface sediment of Chaohu Lake were investigated. The nitrogen speciation were divided as the free nitrogen (FN), the exchangeable nitrogen (EN), the acid hydrolysable nitrogen (HN) and the residual nitrogen (RN) by sequential extraction methods. And their concentrations in the surface sediment were also analyzed. The results showed that the TKN concentrations of surface sediments ranged from 1 004 mg/kg～2 285 mg/kg, that the concentrations of nitrogen speciation followed the order of HN﹥EN﹥RN﹥FN, their proportion to the total extractable N were 78.32%, 11.50%, 9.76% and 0.42% respectively. AAN is the most efficient contributor to the mineral N with the best regression equation of y=0.696AAN-108.918 by multiple stepwise regression method. The total sediment extractable nitrogen (TSEN) was a little smaller than the total Kjeldhal nitrogen (TKN). However TSEN could take place of TKN within a certain confidence interval. Sequential extraction methods for nitrogen speciation in sediment provide basic data for the lake water environment ecological security assessment.Key words: Sequential extraction methods; Nitrogen speciation; Sediment; Chaohu Lake1.引言（introduction）氮作为水生生态系统新陈代谢作用中最关键的元素之一，是唯一不能由矿物质风化而得到的1收稿日期:基金项目: 国家自然科学基金(200507017)作者简介: 钟立香(1984-)，山东潍坊人，在读硕士，主要从事湖泊水环境方面的研究。

浅水湖泊沉积物-水界面可交换态氮赋存特征

浅水湖泊沉积物-水界面可交换态氮赋存特征燕文明;黄列;刘凌;吴挺峰;王汗【摘要】以可交换态氮(EN)为主的负荷是湖泊水质的决定参数之一.以里下河地区受到不同人类活动方式影响的九龙口、大纵湖、蜈蚣湖和得胜湖4个浅水湖泊为研究对象,通过现场调查采样与实验测试方法,分析其沉积物-水界面中总氮(TN)和EN的分布特征.结果表明,EN的分布受人类活动方式影响明显;沉积物中的生物和微生物活动频繁,上覆水、间隙水和沉积物中的EN含量较低.另外,沉积物-水界面处的氧化还原条件对表层沉积物中EN的分布也有影响.%The Nitrogen load,which is mainly composed of exchangeable nitrogen,is one of the determinants of lake water quality.Four shallow lakes of Jiulong Kou,DazongLake,Wugong Lake and Desheng Lake,which are affected by different human activities in Lixiahe area,are selected as study objects,the distribution characteristics of total nitrogen and exchangeable nitrogen in sediment-water interface are analyzed by field investigation and experiment.The results show that,(a) the distribution of exchangeable nitrogen is significantly affected by human activities;and (b) as the biological and microbial activities in sediments are frequent,the content of exchangeable nitrogen in overlying water,interstitial water and sediments are low.In addition,the redox conditions at sediment-water interface also influence the distribution of exchangeable nitrogen in surface sediments.【期刊名称】《水力发电》【年(卷),期】2017(043)005【总页数】5页(P5-9)【关键词】赋存特征;可交换态氮(EN);沉积物-水界面;浅水湖【作者】燕文明;黄列;刘凌;吴挺峰;王汗【作者单位】河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点试验室,江苏南京210098;河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点试验室,江苏南京210098;南京地理与湖泊研究所,江苏南京210008;河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点试验室,江苏南京210098;南京地理与湖泊研究所,江苏南京210008;河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点试验室,江苏南京210098;南京地理与湖泊研究所,江苏南京210008【正文语种】中文【中图分类】X524浅水湖泊是沉积物-水-生物等多介质相互作用的典型生态系统,具有水浅面阔、易受人类活动影响、易污染等特点。

湖泊表层沉积物可溶性有机氮含量及分布特性

J. Lake Sci.(湖泊科学), 2009, 21(5): 623-630. E-mail: jlakes@©2009 by Journal of Lake Sciences湖泊表层沉积物可溶性有机氮含量及分布特性*林素梅1,2, 王圣瑞2, 金相灿2, 何星存3(1: 广西师范大学化学化工学院, 桂林 541004)(2: 中国环境科学研究院湖泊环境创新基地, 国家环境保护湖泊污染控制重点实验室, 北京 100012)(3: 广西师范大学环境与资源学院, 桂林 541004)摘要: 选择鄱阳湖、洞庭湖等6个湖泊的15个表层沉积物样品, 用1mol/L KCl溶液提取沉积物中的可溶性有机氮(SON), 并研究了SON的含量、分布状况及特性. 结果表明, 所研究的沉积物SON含量变异较大, 在17.18-292.31mg/kg之间波动, 平均为134.45 mg/kg, 占可溶性总氮(TSN)的51.86%, 沉积物总氮的7.14%. 污染程度重的沉积物中SON含量均较污染程度轻的高, 且SON含量与TN、TSN含量呈正相关, 即与沉积物氮污染程度呈正相关. 分布状况则与湖泊污染程度、人类活动干扰强度等紧密相关. 所研究表层湖泊沉积物中游离氨基酸(FAA)含量处于4.69-42.04mg/kg间, 平均为23.27mg/kg, 占SON的18.80%, TN 的1.24%. FAA与SON含量呈显著正相关, 在沉积物中的平均含量及在SON中的比例均较土壤中高, 说明湖泊沉积物SON有较大的易分解组分. SON与沉积物可溶性无机氮、有机质、CEC等显著相关. 因此, SON是湖泊沉积物氮的重要组成部分, 对湖泊富营养化具有重要的影响, 特别是对污染严重的沉积物而言, 更应重视其SON在湖泊氮循环及富营养化中的作用.关键词: 湖泊表层沉积物; 可溶性有机氮; 含量; 游离氨基酸; 鄱阳湖; 洞庭湖Contents and distribution characteristics of soluble organic nitrogen in surface sediments of lakesLIN Sumei1,2, WANG Shengrui2, JIN Xiangcan2 & HE Xingcun3(1: College of Chemistry and Chemical Engineering, Guangxi Normal University, Guilin 541004, P.R.China)(2: State Environmental Protection Key Laboratory of Lake Pollution Control, Research Center of Lake Environment, Chinese Research Academy of Environmental Science, Beijing 100012, P.R.China)(3: College of Environmental Science and Resource, Guangxi Normal University, Guilin 541004, P.R.China)Abstract: The contents and distribution characteristics of soluble organic nitrogen (SON) extracted with 1mol/L KCl from the sediments of six typical lakes including Lake Poyang, Lake Dongting in Hunan and Jiangxi Provinces were studied. The results indicated that the SON contents varied greatly from 17.18mg/kg to 292.31mg/kg (mean content,134.45mg/kg), comprising 51.86% of total soluble nitrogen (TSN) and 7.14% of total nitrogen (TN) in six lakes. The SON contents were significantly correlated with their contents of TN and TSN, and SON were higher in the heavily polluted sediments than the light polluted ones. Their distributions of SON were closely related to their lake pollution levels. The contents of free amino acid in the sediments were also studied, and they varied from 4.69 to 42.04mg/kg, comprising 18.80% of SON, and 1.24% of TN, and were significantly correlated with their SON contents. The mean content of FAA was 23.27mg/kg, higher than those in soils in the same region. It indicated that there was more bioavailable SON from lake sediment than those from soil. The contents of SON in the sediments were also correlated with inorganic nitrogen, OM and CEC and so on. As one of the most important nitrogen compositions in lake sediments, SON should be paid more attention to the nitrogen cycling and entrophication control in lakes.*国家自然科学基金项目(40873079)、科技部基础性工作专项重点项目“中国湖泊水质、水量和生物资源调查”(2006FY110600)和中央级公益性科研院所基本科研业务专项项目(2007KYYW27)联合资助.2009-01-04 收稿; 2009-02-19收修改稿. 林素梅, 女, 1982年生, 硕士研究生; E-mail: linsumei2010@.J. Lake Sci.(湖泊科学), 2009, 21(5) 624Keywords: Surface sediment of lake; soluble organic nitrogen; contents; free amino acid; Lake Poyang; Lake Dongting 目前, 关于可溶性有机氮(Soluble Organic Nitrogen, SON)的研究主要集中在土壤方面. 可溶性有机氮定义为土壤中能够被水、盐溶液或用电超滤法(EUF)提取出来的有机态氮[1], 它是土壤中主要的可溶性氮库, 是微生物和植物的潜在可利用氮源[2]. 一些低分子量的SON组分, 如游离氨基酸(Free Amino Acid, FAA)等, 是微生物的重要来源, 能被植物直接吸收[3-4]. 有机氮是沉积物中最主要的氮素组分, 因而可溶性的有机态氮必定是含量较大的有机氮库. 目前对湖泊溶解有机氮的研究主要集中在湖泊水体及沉积物孔隙水方面[5-6], 对利用水或盐溶液提取的有机态氮, 即SON的研究尚不多见. 土壤中的SON能被直接释放出来[7], 且在特殊情况下, 藻类在吸收N源时能直接吸收或更倾向于吸收溶解有机氮而不是溶解无机氮[8]. 前人研究表明, 陆地生态系统土壤中的SON有较强的移动性, 易被淋失而进入湖泊, 对湖泊藻类氮素供应甚至湖泊富养化产生显著影响[9-10], 且有研究认为沉积物释放是湖泊水体溶解有机氮的重要来源[5]. 因此, 研究SON在湖泊沉积物中的含量及其分布特性对理解湖泊富营养化过程具有重要意义.SON的含量较复杂, 其中以低分子量物质为主的SON主要含有尿素、游离氨基酸[4]等. 由于FAA可以被植物吸收, 且会较快为土壤微生物所降解, 因而是土壤SON中较为活跃的组分之一[11]. 沉积物中FAA 的研究较多[12], 但其与SON的含量关系研究较少.本研究选取位于湖南、江西两省的6个湖泊, 研究其表层沉积物中SON和游离氨基酸的含量、分布特征, SON特性等, 为进一步研究SON在湖泊系统氮循环中的作用及其对湖泊富营养化的影响等提供依据.1 材料与方法1.1 研究区概况本研究涉及6个湖泊(图1). 其中鄱阳湖是中国最大的淡水湖, 湖泊面积2933km2, 平均水深5.1m, 水位变幅巨大, 属吞吐性湖泊, 其水质在五大淡水湖中较好[13], 2007年水质总体为Ⅳ类, 处于中营养状态. 军山湖位于江西省进贤县, 是鄱阳湖的子湖泊, 湖泊面积192.5km2, 平均水深4m, 是重要的养殖湖泊, 渔业历史悠久, 湖泊周围乡村众多, 人口密集, 耕地面积大, 一遇暴雨, 即将周围村庄和农田中的肥水冲入湖中, 污染较为严重[14].图1湖泊(a)及采样点位置(b)Fig.1 Location of the lakes(a) and sampling sites(b)洞庭湖是我国第二大淡水湖, 是长江中游一个重要集水蓄洪湖泊, 湖泊面积2432.5km2, 平均水深6.39m, 全湖水质较好, 污染程度与鄱阳湖相似, 但存在潜在变劣趋势[15]. 湖南东湖位于洞庭湖区华容县, 湖泊面积23.2km2, 平均水深3.5m, 湖内天然饵料丰富, 是华容县最大的养殖场, 受养殖影响, 污染也较严重, 水质达中-富营养状态[16]. 大通湖位于湖南省益阳市, 湖泊面积114.2km2, 平均水深2.89m, 岸线平直, 湖底平坦, 淤泥多, 水质状况为中-富营养化状态[17]. 岳阳南湖位于岳阳市市郊, 湖泊面积12km2, 平林素梅等: 湖泊表层沉积物可溶性有机氮含量及分布特性625均水深3m, 水环境呈现富营养化特征. 由于多年的化肥养鱼, 大通湖与岳阳南湖已由20世纪70年代初的草型湖转变为藻型湖, 水生态系统严重退化[18].1.2 样品采集与分析1.2.1 样品采集及分析于2007年11月至12月在湖南省的洞庭湖、大通湖、湖南东湖、岳阳南湖, 江西省的鄱阳湖、军山湖共布设15个采样点(图1), 现场用柱状采样器采集表层10cm沉积物, 混合均匀后置于封口塑料袋中, 在冰盒中存放, 带回实验室. 样品经冷冻干燥机干燥后, 研磨过100目筛, 装入自封袋置于干燥器内备用. 经浓H2SO4-CuSO4-Se催化消煮后, 用KDY-9820型凯氏定氮仪测定沉积物总氮含量, 经典重铬酸钾法[19]测定有机质含量, SMT法[20]测定总磷含量, EDTA-铵盐快速法[21]测定阳离子代换量(CEC).1.2.2 可溶性有机氮的测定方法采用1mol/L KCl溶液浸提沉积物样品(水:土=10:1), 在室温下恒温振荡1h(200r/min), 然后在5000r/min条件下离心10min, 取上清液过0.45µm滤膜后, 用紫外吸收法测定滤液的NO3--N含量[22], 纳氏试剂比色法测定提取液中NH4+-N含量, 过硫酸钾氧化法测定可溶性总氮含量(TSN). 可溶性总氮与可溶性无机氮( NH4+-N、NO3--N之和)的含量之差即为SON含量.1.2.3 游离氨基酸的测定方法称取过100目沉积物样品4g于离心管中, 加入20ml 1mol/L KCl提取液后恒温振荡1h, 5000r/min离心15min. 上清液过0.45µm滤膜后, 取2ml滤液于10ml刻度试管中, 加入1.25ml茚三酮混合指示剂, 100℃水浴加热25min, 冷却后加入4.5ml 10%乙醇于570nm处测定吸光度值[11].配制了一系列浓度梯度的甘氨酸标准溶液, 与沉积物样品一起测定, 观察甘氨酸浓度与吸光度间的决定系数, 结果显示二者的决定系数大于0.999.2 结果与分析2.1 沉积物营养状况为分析和区分沉积物的营养程度, 对各湖泊沉积物进行了营养评价[23]. 评价方法为有机指数法和有机氮法, 前者通常用作衡量水域沉积物的环境状况, 后者是常用来衡量湖泊表层沉积物是否遭受氮污染的重要指标. 有机氮和有机指数法的评价结果相同(表1). 沉积物污染程度的顺序为岳阳南湖>大通湖>湖表1 沉积物营养状况评价结果Tab.1 Results of organic nitrogen and organic index in sediments样品所在湖泊沉积物编号总氮(%) 有机质(%) 有机氮(%) 有机指数DT1 0.105 2.00 0.100 0.116 洞庭湖DT2 0.064 1.16 0.061 0.041DT3 0.124 1.60 0.118 0.109DT4 0.104 2.09 0.099 0.120平均 0.099 1.71 0.096(Ⅲ) 0.097(Ⅱ)P1 0.114 1.79 0.108 0.112 鄱阳湖P2 0.102 1.94 0.097 0.109P3 0.111 1.73 0.105 0.106平均 0.109 1.82 0.103(Ⅲ) 0.109(Ⅱ)DA1 0.241 3.95 0.229 0.525 大通湖DA2 0.224 3.45 0.213 0.426平均 0.233 3.70 0.221(Ⅳ) 0.476(Ⅲ)J1 0.190 2.64 0.181 0.276 军山湖J2 0.212 2.58 0.201 0.301平均 0.201 2.61 0.191(Ⅳ) 0.289(Ⅲ)D1 0.269 3.35 0.256 0.497 湖南东湖D2 0.160 2.00 0.152 0.176平均 0.215 2.68 0.204(Ⅳ) 0.337(Ⅲ)N1 0.285 3.51 0.271 0.551 岳阳南湖N2 0.318 3.70 0.302 0.648平均 0.302 3.61 0.287(Ⅳ) 0.600(Ⅳ)J. Lake Sci.(湖泊科学), 2009, 21(5) 626南东湖>军山湖>鄱阳湖>洞庭湖. 其中岳阳南湖、大通湖、湖南东湖和军山湖有机氮大于0.133%, 属于Ⅳ有机氮污染严重; 岳阳南湖有机指数大于0.5, 有机污染严重; 洞庭湖、鄱阳湖有机氮和有机指标准,Ⅱ属于尚清洁和较清洁范畴. 由此可见, 各个湖泊处于不同的污染程度, 鄱阳湖和数分别属于标准Ⅲ和,洞庭湖污染相对较轻, 其它4个湖泊的沉积物氮污染相对严重.2.2沉积物可溶性有机氮含量及分布特征本研究条件下, 6个湖泊15个沉积物样品SON含量变异较大(图2), 含量处在17.18-292.31mg/kg之间, 平均值为134.45mg/kg. SON占可溶性总氮(TSN)的18.09%-75.72%, 平均为51.86%, 占总氮比例为2.12%-14.68%, 平均为7.14%.图2 湖泊沉积物中的SON含量及其在TSN、TN中的比例Fig.2 Contents of SON and its ratio to TSN, TN in lake sediments污染严重的大通湖、岳阳南湖、湖南东湖和军山湖沉积物SON含量处于108.90-292.31mg/kg之间, 污染程度轻的洞庭湖和鄱阳湖处于17.18-100.39mg/kg之间. 总体而言, 污染严重的湖泊沉积物SON含量均较污染程度轻的高, 其平均值是污染程度轻湖泊的3.8倍. 污染程度轻的湖泊沉积物SON占总氮的百分比为5.09%, 污染程度重的为8.92%, 占TSN的平均百分比分别为40.52%和57.69%, 即污染严重的沉积物中SON 库更大. SON与沉积物总氮、可溶性总氮间显著正相关(图3), 即SON随沉积物氮污染程度的升高而增大.图3 SON与沉积物总氮及可溶性总氮之间的相关关系(**表示相关性达0.01极显著水平)Fig.3 Correlations between SON and TN, TSN in lake sediments各湖泊SON平均含量由大到小的顺序为岳阳南湖＞湖南东湖＞军山湖＞大通湖＞鄱阳湖＞洞庭湖. 洞庭湖、大通湖、岳阳南湖、湖南东湖、鄱阳湖和军山湖沉积物的SON平均含量分别为41.25、163.23、273.30、211.22、70.72和172.04mg/kg; 占TSN的平均百分比为36.48%、59.39%、61.07%、58.91%、56.84%和51.37%; 占沉积物总氮的平均百分比为3.97%、7.12%、9.06%、10.83%、6.59%和8.69%.林素梅等: 湖泊表层沉积物可溶性有机氮含量及分布特性6272.3 沉积物中游离氨基酸的含量研究表明, 游离氨基酸能较快地被微生物降解, 还能被植物直接吸收, 因而是许多植物和土壤微生物的重要可利用氮源[3-4]. 虽然FAA在SON中所占比例不大, 但却是对微生物和浮游植物有重要影响且能快速循环的基本有机组分[24]. 为此, 我们研究了不同湖泊表层沉积物中的FAA含量情况, 试图探索湖泊沉积物中FAA的含量状况及其与SON的关系, 以更好地揭示沉积物SON的特征.FAA的含量分布也存在较大差异, 含量处于4.69-42.04mg/kg之间, 平均为23.27mg/kg, 平均占SON 的18.80%, TSN的9.32%, TN的1.24%. 不同湖泊沉积物FAA含量的大小顺序为军山湖＞岳阳南湖＞湖南东湖＞大通湖＞鄱阳湖＞洞庭湖. 污染程度轻的2个湖泊FAA含量差异明显, 在4.69-18.90mg/kg之间波动, 污染严重的4个湖泊FAA含量在27.39-42.04mg/kg之间, 变异相对较小(图4). 总体而言, 污染严重的湖泊沉积物FAA含量均较污染程度轻的高.图4 沉积物中游离氨基酸含量及其在SON和TN中的比例Fig.4 Contents of FAA and its ratio to SON and TN in lake sediments3 讨论3.1 湖泊沉积物中SON的含量及分布土壤中SON的含量因提取方法的不同而异. Murphy等[1]对英国12个农田土壤的研究发现, KCl提取的土壤SON含量在20-30kg/hm2之间, 约占土壤可溶性总氮的40%-50%. Zhong等[25]用K2SO4提取测定森林土壤中的SON, 得到SON占总氮的0.3%-2.2%, 略高于矿质氮. 杨绒等[11]用1mol/L KCl提取了黄土区不同类型土壤的SON, 发现林地枯枝落叶层中SON含量为248.26mg/kg, 农田黑垆土SON含量为24.75mg/kg, 分别占土壤总氮的4.36%和2.54%. 东北林地土壤中的SON含量为156.0-292.6mg/kg[26]. 本研究用1mol/L KCl提取的湖泊沉积物中SON含量为17.18-292.31mg/kg, 平均为134.45mg/kg, 占可溶性总氮(TSN)的51.86%, 沉积物总氮的7.14%, 值略高于可溶性无机氮, 污染严重的沉积物SON含量与林地土壤研究结果相近. 沉积物SON大小与可溶性无机氮含量大小相当, 污染严重的沉积物SON甚至大于可溶性无机氮. 与土壤相比, 湖泊沉积物SON含量及其占总氮的比例均较高, 且可以被藻类直接利用, 也可以保持水体的富营养化, 甚至引起水华爆发[27-28], 因而应重视湖泊沉积物SON的研究.当湖泊靠近城市时, 生活污水等能导致湖泊水体溶解有机氮的显著增加, 湖泊水体中溶解有机质的来源要考虑人类活动的影响[6]. 所以说, 湖泊沉积物中SON的含量与人类活动的影响紧密联系. 本研究中, SON平均含量的大小顺序为岳阳南湖＞湖南东湖＞军山湖＞大通湖＞鄱阳湖＞洞庭湖. 可见, 湖泊沉积物中SON的含量分布除与湖泊污染程度紧密相关外, 还与人类活动干扰强度, 如污水排放、化肥养殖J. Lake Sci .(湖泊科学), 2009, 21(5)628 等紧密相关. 从湖泊面积考虑也是如此, 湖泊面积大小顺序为岳阳南湖＜湖南东湖＜大通湖＜军山湖＜洞庭湖＜鄱阳湖, SON 的高低顺序, 几乎与湖泊面积一致. 军山湖例外, 这是因为军山湖与大通湖相比, 渔业活动更多[14]. 鄱阳湖高于洞庭湖的原因可能与其枯水期成河的独特自然地理景观有关. 岳阳南湖是岳阳楼、洞庭湖的主要景区, 旅游资源丰富. 由于旅游开发迅速, 周边人口不断增多, 娱乐活动越来越频繁, 大量城市污水未经处理直接排入岳阳南湖[29], 因而其SON 值是最高的. 与岳阳南湖相比, 湖南东湖受人类干扰小一些, 特别地, 靠近农田的1号点比靠近乡村的2号点SON 含量小. 军山湖2号点SON 仅为132.10mg/kg, 与之所处的特殊位置有关, 军山湖2号点位于地质构造形成的湖泊支叉处, 泥沙沉积少. 鄱阳湖和洞庭湖是中国两大淡水湖泊, 湖泊面积大, SON 平均含量相对较小, 因为自然湖泊的面积越大, 受人类干扰强度越小, 沉积物中有机质的积累越少, SON 越低.3.2 湖泊沉积物中游离氨基酸的含量及与SON 的关系湖泊沉积物中FAA 含量变化范围在4.69-42.04mg/kg 之间, 平均为23.27mg/kg, 平均占SON 的18.80%, TN 的1.24%.大亚湾沉积物中FAA 的含量为11.48-37.66mg/ kg [12], 与本研究结果相近. 可见, 沉积物FAA 含量较高. 据报道, 林地土壤中FAA 含量占SON 含量的1.5%-10.6%[30], 农田土壤中为3%[1]. 杨绒等[11]报道林地枯枝落叶层中FAA 的平均含量为10.95-25.47mg/kg, 占SON 的4.46%-10.02%. 美国加州高山湖泊水体中FAA 一般低于溶解有机氮的7.5%[5]. 本研究中FAA 平均含量及其在SON 中的比例高于学者们关于土壤中的报道, 这与湖泊沉积物所处的环境特征有关, 可能说明了沉积物SON 含有更多的易分解组分, 更容易被微生物和植物直接利用, 从而对湖泊富营养化造成影响. 同时还研究了FAA 与SON 的关系(图5), 结果为显著正相关, 即SON 含量越高的沉积物中易分解的组分越大.3.3湖泊沉积物中SON 含量与湖泊沉积物其它性质间的关系及其对环境的影响沉积物的营养水平与湖泊的污染程度有关, 污染严重的湖泊沉积物的营养水平也高. 不少学者研究了土壤SON 与土壤氮素组分之间的关系, 发现土壤SON 与土壤氮素供应紧密相关[11], 可以反映土壤养分的循环和供应状况. 本研究发现, SON 与沉积物可溶性无机氮、总磷、有机质、CEC 间均呈显著的正相关关系(图6), 表明SON 与湖泊氮素供应间有紧密的联系, 也进一步说明了SON 含量大小随沉积物污染程度图6 SON 与沉积物性质间的关系(**表示相关性达0.01极显著水平)Fig.6 Correlations between SON and different parameters in lake sediments林素梅等: 湖泊表层沉积物可溶性有机氮含量及分布特性629增大而增大, 因为沉积物总磷、有机质等均是指示湖泊污染程度的指标.本研究发现, 1mol/L KCl提取的湖泊沉积物中SON含量较大, 占沉积物总氮的比例较大, 即湖泊沉积物中有较大的潜在氮库. 前已述及, 陆地中的SON移动性强, 容易转移到河流或湖泊中. 流失的SON通过各种途径进入湖泊, 一部分被微生物及水生动植物直接利用, 从而减轻水体氮负荷; 一部分沉于湖底, 在沉积物中长期积累, 导致沉积物的SON增大. 沉积物中的SON被微生物矿化而释放出NH4+, 而沉积物中的无机氮(如NH4+)会被微生物固定, 同时其它形式的有机氮(如氨基酸等)也会随生物死亡而进入SON 中[31]. 通常情况下, 这两种过程保持动态平衡. 但当条件改变时, 平衡被打破, 沉积物向上覆水释放SON, 或者形成易分解的其它形式氮组分, 增加水环境中的营养级别和压力[32], 对湖泊富营养化造成影响. 而且, 某些可溶性有机氮能被微生物或者某些生物种类直接吸收利用[33], 这可能更加加剧了水体富营养化.4 结论(1)沉积物SON含量处于17.18-292.31mg/kg之间, 平均值为134.45mg/kg, 平均占沉积物总氮的7.14%, 平均占TSN的51.86%, 值略高于可溶性无机氮. SON含量随沉积物氮污染程度的升高而增大, 污染严重湖泊沉积物的SON含量较轻污染沉积物高. 但表层10cm沉积物可能反映的是近几十年甚至是上百年的沉积状况. 因此, 本研究中关于SON的研究结果并不能反映沉积物的污染现状, 实际情况可能更加严重.(2)游离氨基酸含量处于4.69-42.04mg/kg间, 平均为23.27mg/kg, 占SON的18.80%, TN的1.24%. FAA 与SON含量显著正相关, 且在沉积物中的平均含量及在SON中的比例均较土壤中高, 说明湖泊沉积物SON有较大的易分解组分.(3)SON与沉积物TN、TSN、FAA、有机质、CEC等显著正相关, 表明SON与湖泊氮素供应间有紧密的联系. SON对湖泊环境有深远影响, 应重视湖泊沉积物SON的研究.5 参考文献[1] Murphy DV, Macdonald AJ, Stockdale EA et al. Soluble organic nitrogen in agricultural soils. Soils and Fertility of Soils, 2000,30: 374-387.[2] Jones DL, Willett VB. Experimental evaluation of methods to quantify dissolved organic nitrogen (DON) and dissolved organiccarbon (DOC) in soil. Soil Biology & Biochemistry, 2006, 38: 991-999.[3] Jones DL, Shannon D, Murphy DV. Role of dissolved organic nitrogen (DON) in soil N cycling in grassland soils. Soil Biology& Biochemistry, 2004, 36: 749-756.[4] Jones DL, Shannon D, Fortune TJ. 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研究湖泊中dom的意义

研究湖泊中dom的意义标题：探讨湖泊中溶解有机物(DOM)的重要性及其研究意义湖泊是地球上重要的水资源之一，其水质状况对生态环境和人类生活产生着深远影响。

溶解有机物（Dissolved Organic Matter，简称DOM）作为湖泊生态系统的重要组成部分，近年来引起了广泛关注。

本文将详细探讨湖泊中DOM的组成、功能及其研究意义。

一、DOM的组成与来源DOM是指水中溶解的有机物质，主要包括碳水化合物、蛋白质、脂类、腐殖质等。

DOM的来源多样，主要包括以下几个方面：1.地表径流：雨水冲刷地表，携带大量植物残体、土壤有机质等进入湖泊。

2.沉积物释放：湖泊沉积物中的有机质在微生物作用下分解，释放到水体中。

3.水生植物：湖泊中的水生植物通过光合作用和根系分泌作用，向水体中释放有机物质。

4.生物代谢：湖泊中的生物通过代谢活动，产生DOM。

二、DOM的功能与作用DOM在湖泊生态系统中具有多种功能，对维持湖泊生态平衡具有重要意义。

1.营养盐循环：DOM作为碳、氮、磷等营养元素的载体，在水体中循环，影响湖泊生态系统的物质循环。

2.光学性质：DOM影响水体的光学性质，进而影响水下光照条件，对水生植物的生长和分布产生影响。

3.微生物活动：DOM是湖泊中微生物的主要碳源和能量来源，对微生物的生长、代谢和群落结构具有重要影响。

4.毒性物质迁移转化：DOM与重金属、有机污染物等结合，影响这些物质的迁移、转化和生物有效性。

三、研究DOM的意义1.水质评价：DOM的组成和含量可以反映湖泊水质状况，为水质评价提供科学依据。

2.生态系统健康监测：DOM的变化趋势可以反映湖泊生态系统的健康状况，有助于及时发现和解决生态问题。

3.环境污染治理：了解DOM与污染物相互作用机制，有助于提高环境污染治理效果。

4.生态系统恢复：通过调控DOM的组成和含量，可以促进湖泊生态系统的恢复。

总之，研究湖泊中DOM的组成、功能及其与生态环境的相互作用，对于保护水资源、维护生态平衡具有重要意义。

湘湖研究报告

湘湖研究报告《湘湖研究报告》一、研究背景湘湖位于中国湖南省长沙市岳麓山脚下，是一个重要的淡水湖泊。

由于长期的人类活动和环境污染，湖泊生态系统遭到了一定程度的破坏。

为了了解湘湖当前的状况和保护所需，本研究对湘湖进行了全面调查和分析。

二、研究目的本报告的主要目的是研究湘湖的水质、水生态系统和沉积物等方面的状况，以及分析导致湖泊污染和生态环境破坏的主要原因，为湖泊的保护和恢复提供科学依据。

三、研究方法1.水质监测：采集湖水样品，并对其进行多项指标的分析，包括溶解氧、COD、氨氮、总磷、总氮等。

2.水生态系统调查：对湖区进行生物多样性调查和生态位分析，包括水生植物、藻类、浮游动物和底栖动物等。

3.沉积物分析：采集湖底沉积物样品，并对其进行重金属含量和有机物含量等方面的分析。

4.采访和问卷调查：与长沙市相关部门和湖岸居民进行交流和问卷调查，了解他们对湘湖生态环境的认知和对保护工作的意见和建议。

四、研究结果1.水质状况：湘湖水质整体良好，但存在COD和氨氮等指标超标的情况。

2.生态系统状况：湖区生态系统丰富多样，但藻类和浮游动物种类较少，底栖动物多为适应污染环境的物种。

3.沉积物状况：湖底沉积物中重金属含量较高，有机物含量也较高，表明湖泊受到了一定程度的污染。

4.调查结果显示，湘湖的保护措施还需加强，同时需要加大对周边地区的污染治理力度。

五、研究结论1.湘湖的水质和生态系统目前存在一定程度的问题，需要加强湖泊保护和治理工作。

2.湖泊污染主要由工业废水、农业面源污染和城市污水排放等多个因素共同导致。

3.湖泊保护应从源头控制、治理和监测等方面进行综合考虑，提出相应的保护措施和建议。

六、研究建议1.加强污染物排放的监管和管理，减少工业废水和农业面源污染物的排放。

2.建立湘湖的生态保护区和水生态修复工程，恢复湖泊的自然生态系统。

3.加大公众对于湘湖保护的宣传力度，鼓励居民参与湖泊保护行动。

4.加强长沙市与湘湖周边地区的环保合作，共同推进湖泊环境治理。

062.湖泊氮磷赋存形态和分布研究进展

所以全面了解氮磷等营养盐的含量分布特征及其来源，为湖泊富营养化的成因及氮磷迁移转化提供了科学的依据。

目前，很多研究学者采用了野外采样、实验室分析和收集文献资料相结合的方法，研究了氮磷营养盐的形态含量及分布差异。

沉积物中氮的形态

沉积物中氮的形态沉积物是指在水体或其他介质中沉积下来的固体颗粒物质。

氮是地球上最常见的元素之一，它在沉积物中的形态多种多样。

本文将从不同的角度探讨沉积物中氮的形态。

一、有机氮有机氮是指存在于有机物中的氮。

在沉积物中，有机氮主要来源于生物体的残体和代谢物，如植物残渣、动物粪便、腐殖质等。

这些有机物经过生物降解和化学变化后，氮会以有机氮的形式存在于沉积物中。

有机氮在沉积物中的含量和形态与环境条件、生物活动等因素密切相关。

二、无机氮无机氮是指存在于无机物中的氮。

在沉积物中，无机氮主要以氨氮、硝态氮和亚硝态氮的形式存在。

氨氮是指氨和铵离子的形式存在的氮，它主要来源于生物体的代谢产物、有机物的降解和氮肥的施用等。

硝态氮是指硝酸根离子的形式存在的氮，它主要来源于硝化作用，即氨氧化细菌将氨氮氧化为硝态氮。

亚硝态氮是指亚硝酸根离子的形式存在的氮，它主要来源于反硝化作用，即反硝化细菌将硝态氮还原为亚硝态氮。

三、溶解态氮溶解态氮是指存在于水体中的溶解态氮化合物。

在沉积物中，溶解态氮主要以氨氮、硝态氮和亚硝态氮的形式存在。

溶解态氮的含量和形态受到水体的化学性质、生物活动等因素的影响。

四、氮气氮气是指氮分子(N2)的形式存在的氮。

在沉积物中，氮气主要存在于氮气泡中。

氮气的产生主要来自于沉积物中的氮化物的还原和反硝化作用。

五、硝酸盐硝酸盐是指硝酸根离子(NO3-)的形式存在的氮。

在沉积物中，硝酸盐主要来源于水体中的硝态氮的沉积和沉积物中的硝态氮的生成。

六、氨盐氨盐是指铵离子(NH4+)的形式存在的氮。

在沉积物中，氨盐主要来源于水体中的氨氮的沉积和沉积物中的氨氮的生成。

七、亚硝酸盐亚硝酸盐是指亚硝酸根离子(NO2-)的形式存在的氮。

在沉积物中，亚硝酸盐主要来源于水体中的亚硝态氮的沉积和沉积物中的亚硝态氮的生成。

总结起来，沉积物中氮的形态多种多样，包括有机氮、无机氮、溶解态氮、氮气、硝酸盐、氨盐和亚硝酸盐等。

这些形态的存在与水体的化学性质、生物活动等因素密切相关。

鄱阳湖表层沉积物有机碳、氮同位素特征及其来源分析

含量范围分别为-25.24‰~-19.55‰和 0.94‰~4.64‰,平均值分别为(-23.27±2.42)‰和(3.19±1.30)‰(n=6).有机质来源分析表明:土壤有机
质、水生维管束植物和浮游植物是鄱阳湖及其主要入湖河流沉积有机质主要的 3 种来源,其中土壤有机质的贡献最大;土壤有机质和人工
0 5 10 20km
116°0′0″E
116°30′0″E
图 1 鄱阳湖区采样示意 Fig.1 Sampling locations in Poyang Lake
1-赣江南支,2-抚河,3-信江,4 三江口,5-康山,6-饶河,7-龙口港,8-都昌,9-老爷庙,10-周溪,11-星子,12-赣江北支,13-吴城,14-修水, 15-湖口
游地区最大的洪水调节库,流域面积占整个江西省总面积的 97%,占长江流域面积的 9%[2].鄱阳
湖水动力作用强烈,入湖河流携带大量泥沙,湖水总悬浮物含量较高[3].近几十年来,随着鄱阳湖流
15 湖口县
N WE
S
29°30′0″N
域农业和城市化的发展,大量营养物质不断流入湖泊,使湖水营养盐含量增加,水质呈现日益下降的趋势.
湖泊沉积物包含了丰富的生物、理化信息, 沉积物中的有机质保存了原始生产力状况、水体营养状况转变过程及自然因素控制的水质改变进程等重要历史信息,可以用来重建湖泊古生产力变化,沉积有机质的来源以及随后的沉积演化过程,为恢复湖泊古环境和古气候提供了重要依据,是古环境信息的有效载体[4-8].湖泊沉积物中
及 δ15N 含量的测定,分析探讨了鄱阳湖及其主支流沉积物有机质和氮素来源.结果表明:鄱阳湖湖区表层沉积物中 TOC 的含量(干重)在
0.63%~1.86%之间,平均值为(1.15±0.35)%(n=9),比其主支流 TOC 含量高; TN 含量变化范围为 0.06%~0.16%,平均值为(0.10±0.03)%(n=9),各

湖泊沉积物溶解性有机氮特征研究

ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
5．选取洱海（7 个），洞庭湖（3 个），鄱阳湖（3 个），太湖（2 个）表层沉积物样品，利用 HPLC 法测定 DON 中左旋游氨基酸含量。结果表明：（1）长江中下游 3 个湖泊沉积物 DON 中主要的游离氨基酸有 4 种，分别为：丝氨酸、异亮氨酸、组氨酸、赖氨酸。洱海较其多 2 种：天冬氨酸、丙氨酸。（2）4 个湖泊沉积物 DON 中丝氨酸在 1.2~12.89mg/kg 之间，异亮氨酸在 1.12~24.6mg/kg 之间，组氨酸在 0.42~7.22mg/kg 之间，赖氨酸在 0.71~7.73mg/kg 之间，天冬氨酸在 0.32~0.82mg/kg 之间、丙氨酸在 1.2~2.55mg/kg 之间。洱海沉积物 DON 中游离氨基酸含量为：异亮氨酸>丝氨酸>赖氨酸>丙氨酸>组氨酸>天冬氨酸，酸性天冬氨酸含量相对较少。
王圣瑞研究员
论文提交日期：二〇一二年五月
摘要
湖泊富营养化及伴随蓝藻水华爆发已成为全球性的环境问题。溶解性有机氮不仅是蓝藻等水生植物生长的重要氮营养源，而且是湖泊富营养化的重要内在因素，其分布与结构特征对深入理解湖泊的富营养化及蓝藻水华爆发机理具有重要的作用。因此，对于湖泊沉积物溶解性有机氮的研究显得尤为重要。本研究利用三维荧光光谱、高效液相色谱等技术，对长江流域及云贵高原湖泊沉积物溶解性有机氮的提取方法、组成、来源、季节性变化、生物有效性及结构特征等方面进行研究，以期为揭示湖泊富营养化及蓝藻水华爆发机理提供参考价值。主要研究结果如下：
polluted region the higher w(DFAA).(3) The seasonal variation of w(DON) and w(DFAA) was obviously, and which play an important role in nitrogen cycling of lakes ecosystem, especially for the place where aquatic plants flourish. So expect that the total nitrogen should be considered during the eutrophicatic control of Erhai Lake, and the effects of DON in the lake nitrogen cycling and in the eutrophication should also be paid more attention. 5、Concentration of Levorotatory right amino acids for Erhai Lake(7sites), Dongting Lake (3sites), Poyang Lake(3sites) and Taihu Lake(2sites) were analyzed with HPLC. Results shows that main constituents of free amino acid for Dongting Lake, Poyang Lake and Taihu Lake including serine, isoleucine, histidine and lysine. Main constituents of Erhai Lake contain another two free amino acid, aspartic and alanine. Concentration of serine between 1.2 to 12.89mg/kg, isoleucine among 1.12 to 24.6mg/kg, histidine among 0.42 to 7.22mg/kg, lysine among 0.71 to 7.73mg/kg, aspartic among 0.32 and 0.82mg/kg, alanine among 1.2 and 2.55 mg/kg. Erhai sediment DON free amino acids sequence is: isoleucine> serine> lysine> alanine> histidine> aspartic acid, aspartic acid content is relatively small.

湖泊沉积物中氮磷源——汇现象影响因素研究进展

汇现象的影响１．１溶解氧和氧化还原电位溶解氧和氧化还原电位是一对密切相关的指
收稿日期：２０１７—０２— ０３作者简介：杨赵（１９８２一），男，工程师。
当水体中有足够的溶解氧时，湖水一沉积物界
应的重要参数，同时沉积物蓄积的氮磷等养分元素
向上覆水释放还受生物（藻类、水草、底栖动物）
和水文气象因子的影响。
１沉积物及其上覆水物理化学特性对沉积物源一
物的汇。另一方面在一定Leabharlann 的环境条件下湖泊沉积物
标，溶解氧含量高表现为氧化状态，厌氧条件下则
表现为还原状态。沉积物向上浮水释放氮磷主要是通过有机质分解矿化后以可溶态由间隙水再释放到
上覆水中。含氧量及氧化还原电位的高低是决定有机质分解快慢和养分元素存在形态的关键因素。所
中蕴藏的营养盐可以向上覆水体释放，成为内源。
有研究表明大多数湖泊在一年中至少经历一次沉积物的源一汇转换过程 ¨ Ｊ。源一汇转换现象比较复
抑制底泥释放，也会限制间隙水中ＰＯ卜向上覆水中的扩散。反之，厌氧条件下将加速沉积物中污染物释放。室内静态模拟研究结果表明，溶解氧＜０．５ｍｇ／Ｌ的厌氧状况能加速沉积物中磷的释放，溶解氧＞５．０ｍｇ／Ｌ的好氧状况则抑制沉积物中磷

高原湖泊沉积物有机碳、氮来源与表征——以滇池为例

高原湖泊沉积物有机碳、氮来源与表征——以滇池为例高原湖泊沉积物有机碳、氮来源与表征——以滇池为例摘要：高原湖泊沉积物中的有机碳和氮是研究湖泊环境演变和生态系统健康的重要指标之一。

本文以中国云南省的滇池为例，研究了滇池沉积物中有机碳和氮的来源和特征。

研究结果表明，滇池沉积物中的有机碳主要来自悬浮颗粒物和沉积物中的有机质，而氮主要来自水体中的溶解态氮和生物固氮作用。

1. 引言高原湖泊是重要的生态系统，其沉积物对于了解湖泊环境演变和生态系统功能具有重要意义。

有机碳和氮是湖泊沉积物中重要的化学成分，其来源与特征对湖泊的研究具有重要的指示意义。

滇池作为中国云南省最大的高原湖泊，其沉积物中的有机碳和氮的来源和特征有待深入研究。

2. 材料与方法本研究选取了滇池不同水深位置的沉积物样品，并进行了有机碳和氮含量的测定。

同时，通过碳同位素和氮同位素的分析，确定有机碳和氮的来源。

3. 结果与讨论研究结果显示，滇池沉积物中的有机碳含量在不同水深位置存在差异，有机碳含量随着水深的增加而降低。

这是因为湖泊深水区域的悬浮颗粒物较少，导致有机质的沉积量减少。

而沉积物中的氮含量则相对稳定，在不同水深位置的差异不明显。

有机碳和氮的同位素分析结果显示，滇池沉积物中的有机碳主要来自悬浮颗粒物和沉积物中的有机质。

悬浮颗粒物是湖泊中水体中的颗粒悬浮物质，主要由水动力作用悬浮于水中。

沉积物中的有机质则是湖泊中悬浮颗粒物的沉积产物，包括悬浮颗粒物的有机质以及水体中的有机物质通过沉降形成的有机质。

而氮的主要来源是水体中的溶解态氮和生物固氮作用。

溶解态氮是湖泊水体中以溶解形式存在的氮，包括无机氮和有机氮。

生物固氮则是指湖泊中生物通过固氮作用将气态氮转化为可利用的氮化合物。

4. 结论本研究通过对滇池沉积物中有机碳和氮的来源和特征研究，揭示了滇池沉积物中有机碳和氮的来源机制和分布特征。

滇池沉积物中的有机碳主要来自悬浮颗粒物和沉积物中的有机质，而氮主要来自水体中的溶解态氮和生物固氮作用。

湖泊生态系统氮循环途径及发生条件分析

湖泊生态系统氮循环途径及发生条件分析
湖泊生态系统是一个复杂的生态系统，其中氮是一个非常重要的元素。

氮循环是湖泊生态系统中的重要环节，影响着湖泊的生态平衡和生物多样性。

本文将从湖泊生态系统中氮的来源、转化过程及影响因素等方面进行分析，以期能更好地理解湖泊生态系统中氮循环的途径及发生条件。

一、湖泊生态系统中氮的来源
湖泊生态系统中氮的主要来源包括大气沉降、植物残体和底泥有机质等。

大气沉降是湖泊中氮的重要来源之一，氮气通过大气中的氮氧化还原作用形成硝酸盐和铵盐等，随着降水的沉降进入水体。

植物残体和底泥有机质也是湖泊中氮的重要来源，它们在湖泊中分解产生氨氮和有机氮，成为水体中的重要氮源。

二、湖泊生态系统中氮的转化过程
湖泊生态系统中，氮经历着各种不同的生物、化学和物理过程，包括氨氮的硝化、硝酸盐还原、细菌固氮等过程。

氨氮通过硝化作用转化为硝酸盐，然后再通过硝酸盐还原作用转化为氨氮或者通过细菌固氮作用转化为氮气。

在湖泊中还存在着氮的沉积作用，氮通过底泥沉积而得以长期储存。

三、湖泊生态系统中氮的影响因素
湖泊生态系统中氮的循环受到许多因素的影响，包括水体富营养化程度、水体温度、氧化还原状况等。

水体富营养化程度是影响湖泊氮循环的重要因素之一，富营养化的水体中氮的循环速率通常会比较快，容易造成水体中氮浓度的增加。

水体温度也会影响湖泊中氮的转化速率，通常来说，水体温度越高，氮的转化速率越快。

水体中的氧化还原状况也会影响氮的转化过程，通常来说，缺氧的水体中氮的转化速率会比较慢，氮的转化路径也会有所不同。