武汉莲花湖沉积物氮磷污染特征研究毕业论文开题报告
附着藻类对浅水富营养化湖泊氮、磷循环的影响的开题报告
附着藻类对浅水富营养化湖泊氮、磷循环的影响的开题报
告
1. 研究背景
浅水富营养化湖泊是全球水生生态系统变化的重要指标。
过量的氮、磷等养分进入水体，使湖泊发生富营养化现象，导致藻类异常繁殖，影响水质，甚至威胁人类健康和生态平衡。
附着藻类是富营养化湖泊中的一类重要生物，具有吸收和转化氮、磷等营养物质的能力。
因此，研究附着藻类对浅水富营养化湖泊氮、磷循环的影响具有重要的科学意义和应用价值。
2. 研究内容
本研究主要针对浅水富营养化湖泊中附着藻类的生态效应，研究其对氮、磷循环过程的影响。
具体研究内容包括：
(1) 通过采集和分离附着藻类，分析其组成和生物量；
(2) 通过室内光合实验和野外定位培养等方法，研究附着藻类对水体中氮、磷吸收和转化的影响；
(3) 通过分析附着藻类与其他微生物之间的关系，探究其在富营养化水体中的物种竞争机制。
3. 研究意义
本研究可为深入理解浅水富营养化湖泊富营养化机理、探究氮、磷循环的影响因素提供科学依据，同时为寻找有效的生态修复策略提供理论支持。
此外，本研究的成果还可为相关领域的教育教学和科普活动提供参考和支持。
武汉东湖沉积物和沉积物间隙水中氮和磷的含量及其分布
武汉东湖沉积物和沉积物间隙水中氮和磷的含量及其分布张水元;刘衢霞;华俐【期刊名称】《水生生物学报》【年(卷),期】1987(011)002【摘要】武汉东湖的沉积物中氮(N)的平均含量上层(0—10厘米)为14．2毫克／克(干重，下同)，下层(10-40厘米)为12．0毫克／克。
磷(P)的平均含量上层为0．87毫克／克，下层为0.62毫克／克。
沉积物中氮和磷的含量均有明显的垂直和平面分布上的差异，上层高于下层，水果湖区高于其它湖区。
沉积物间隙水中总溶解氮的浓度高，平均为儿．52毫克／升，主要以氨氮的形态存在，占总溶解氮的61．3％。
总溶解磷的浓度较低，平均为0．113毫克／升，其中正磷酸盐占55.8％。
间隙水中氮和磷的浓度均有明显的季节变动，夏季和秋季的浓度高，冬季和春季浓度低。
除氨氮外，间隙水中氮和磷的浓度比底层湖水中氮和磷的浓度高，但一般不超过5倍，表明沉积物和湖水之间溶解的营养物质交换十分强烈。
【总页数】8页(P131-138)【作者】张水元;刘衢霞;华俐【作者单位】中国科学院水生生物研究所，武汉【正文语种】中文【中图分类】Q178.1【相关文献】1.武汉东湖沉积物碳氮磷垂向分布研究 [J], 杨洪;易朝路;谢平;邢阳平;倪乐意2.沉水植物生长对沉积物间隙水中的氮磷分布及界面释放的影响 [J], 包先明;陈开宁;范成新3.保安湖沉积物和间隙水中氮和磷的含量及其分布 [J], 张水元;刘瑞秋;黎道丰4.丁字湾沉积物间隙水中氮,磷营养盐的分布及其在沉积物—水界面的扩散… [J], 孙耀;宋云利5.鄱阳湖沉积物间隙水中磷的含量及其分布特征 [J], 向速林; 周文斌; 聂发辉因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
湖泊内源氮磷污染分析方法及特征研究进展
第30卷 第1期2011年 1月环 境 化 学E NV I RONMENTAL C H E M I STRY V o.l 30,N o .1Janua ry 20112010年6月30日收稿.*国家自然科学基金NSFC 云南联合基金(U0833603)资助.**通讯联系人,Te:l 0871 *******;E ma i :l xjpan @kmu st .edu .cn湖泊内源氮磷污染分析方法及特征研究进展*李 辉1 潘学军1** 史丽琼1 米 娟1 宋 迪1赵 磊2 刘晓海2 贺 彬2(1.昆明理工大学环境科学与工程学院,昆明,650093; 2.云南省环境科学研究院,中国昆明高原湖泊研究中心,昆明,650034)摘 要 湖泊的内源氮磷污染已成为湖泊富营养化治理的一大难题.本文总结了沉积物中氮磷赋存形态、沉积物 水界面氮磷迁移释放行为和沉积物中氮磷的生物有效性三方面的研究进展,提出了目前研究存在的问题,并对未来发展趋势和研究方向进行了展望,以期为湖泊内源氮磷污染机理分析和湖泊富营养化治理控制技术提供参考.关键词 富营养化,内源氮磷,释放,生物有效性.大量湖泊的水体富营养化已经成为全球面临的一个重大环境问题.湖泊富营养化的特征性表现即藻类水华现象.藻类水华暴发会导致水体缺氧、鱼类死亡、产生异味及藻毒素释放等,给湖区人民的正常生产和生活产生严重影响[1].据调查显示,全球范围内有40%左右的湖泊和水库遭受不同程度的富营养化;而在我国,到20世纪90年代中后期,富营养化湖泊已占被调查湖泊数的77%[2].由此可见,我国已成为世界上湖泊富营养化范围及程度最严重、面临问题最严峻的国家之一.Va llne tyne 及Stumm 等的分析研究表明,氮和磷是限制水生植物生产量最主要的营养元素[3],因此,氮磷在湖泊中水体及沉积物中的赋存形态及其迁移释放行为,对湖泊富营养化起着决定性的作用;伴随着相关法律法规的出台及截污工程等措施的实施,外源性污染物已经相对有所控制[4];因此对内源氮磷污染的研究显得格外重要,尤其是对内源氮磷的赋存形态、迁移释放行为及其影响因素、生物有效性等内源氮磷污染机理方面的分析研究更是迫在眉睫.本文从氮磷赋存形态特征及其分布、沉积物 水界面氮磷迁移释放、氮磷生物有效性等方面,总结国内外学者在内源氮磷污染方面的研究工作,为湖泊富营养化机理及其控制技术等方面的研究提供借鉴.1 沉积物中氮磷赋存形态氮磷在湖泊沉积物及水体中的形态分布,决定着沉积物是源还是汇.而水体中的氮磷形态分析相对简单,因此沉积物中的氮磷赋存形态分析尤为重要.1.1 沉积物中氮赋存形态湖泊沉积物中氮的赋存形态、含量及分布,一定程度上反映了水体和沉积环境的演变过程,是研究其环境行为的前提[5].综合国内外的研究,一般将沉积物中的氮形态分为有机态氮和无机态氮;且主要化学形态为有机态氮,可以占到70% 90%,主要以颗粒有机氮的形式进入沉积物中,无机氮所占比例相对较小[6].1.1.1 沉积物中的有机氮沉积物中有机氮主要是蛋白质、核酸、氨基酸和腐殖质四类,大部分是腐殖质[7].有机氮主要来源于浮游植物、细菌和高等植物.其化学形态主要分为NH 3 N 、氨基酸氮、己糖氮、酸解未知氮(HUN )和非酸解氮[6].研究表明,氨基酸氮是有机氮的主要化学形态,约占有机氮的30% 60%;从氨基酸的组合特征纪念专辑稿件来看,以甘氨酸、天门冬氨酸、谷氨酸、丙氨酸、丝氨酸、苏氨酸及赖氨酸为主,约占氨基酸总量的70%以上[8].尽管有机氮在氮的生物地球化学循环中并不活跃,但是由于有机氮的矿化作用,环 境 化 学30卷282使得有机氮依然在氮的生物地球化学循环中扮演重要的角色,即沉积物中的有机态氮在微生物的作用下,经氨基化作用逐步分解为简单的有机态氨基化合物,氨化作用释出的氨大部分与有机或无机酸结合成铵盐,或被植物吸收,或在微生物作用下氧化成硝酸盐.1.1.2 沉积物中的无机氮沉积物中的无机氮可分为可交换态氮(E N)、固定态铵(F NH4)等.沉积物中的可交换态氮(Exchangeab le N itrogen,EN)是沉积物 水界面发生氮的迁移释放最主要最活跃的氮形态,是参与氮的生物地球化学循环中的重要组分.可交换态氮主要包括硝态氮和铵态氮,即NO2 N、NO3 N以及NH+4 N;其中的铵盐被称为可交换态铵,沉积物中的可交换态铵是由于沉积物颗粒对水体中的NH+4进行可交换吸附,这类吸附是发生在颗粒物表面的离子交换反应.EN易于为藻类、水草等浮游植物这类初级生产者吸收,EN的减少会促进有机氮的矿化,从而提供湖泊再生产所需氮源[9].沉积物中的固定态铵则是指固定吸附于颗粒物质内部,进入晶格结构的NH+4 N,也称作非交换态铵.这是由于沉积物中的粘土矿物层中的硅氧层之间发生同晶替代,产生负电荷,为使电性中和,这些负电荷吸引吸附在颗粒物质晶格之外的阳离子;而吸附在沉积物上的NH+4脱去水化膜进入晶格之中,就被固定下来[10].同时晶层收缩,这样NH+4因此固定态铵一般情况下很难通过离子交换等方式释放到水体中来,大量研究表明,固定态铵在沉积物总氮中占有一定的比例,De Lange等[11]研究指出在海洋和某些湖泊沉积物中固定态铵可达到总氮含量的10% 96%.所以说,固定态铵是湖泊沉积物中氮的重要储存库.1.1.3 沉积物中氮的连续分级浸取研究及其应用在上述氮的分类中,并没有具体体现出各类形态氮与沉积物的物理化学结合能力,因此仅仅通过分析沉积物中总氮、无机氮和有机氮,并不能准确解释有关氮在沉积物 水界面上发生的迁移释放行为.各形态氮与沉积物的结合能力强弱,对于评价各形态氮对沉积物 水界面氮循环的贡献,具有重要意义.针对这一问题,不少学者[12 19]对大量海洋以及湖泊的沉积物中氮进行连续分级浸取,采用不同的浸取剂,来划分不同形态氮与沉积物结合能力大小,将沉积物中的氮分类为不同结合态,测得不同结合态氮的丰度,由此解释分析并推测沉积物 水界面的氮循环过程.吴丰昌等[12]1996年对云贵高原4个湖泊(云南泸沽湖、洱海,贵州百花湖、阿哈湖)等湖泊沉积物进行研究,基于土壤学中的土壤理化分析将沉积物中氮形态进行简单的分级,是国内沉积物中氮连续分级浸取研究的开始.将沉积物氮的结合态分为可溶性NH+4 N,NO3 N、可交换态NH+4 N,NO3 N、有效态氮和残渣态氮,有效态氮指无机的矿物态氮和部分有机质中易分解的无机氮,残渣态氮主要是有机氮.这一方法开创了水体沉积物中氮分级浸取的先河,但是并没有具体的根据浸取剂得出各形态氮的化学结合能力.马红波[13]等2002年根据Ruttenberg[20]1992年提出的沉积物中磷的连续分级浸取方法,加以改进,将沉积物中氮分为可转化态氮和非转化态氮,可转化态氮根据浸取剂提取能力的强弱来决定浸取出来的氮与沉积物结合的牢固程度;依次分为离子交换态氮(I EF N)、碳酸盐结合态氮(CF N)、铁锰氧化态氮(I M OF N)、有机态和硫化物结合态氮(OSF N).非转化态氮通过总氮与可转化态氮差减得到.这一方法在进行下一步提取之前,用蒸馏水洗涤沉积物,一定程度上避免了上一级提取氮重吸附于沉积物,但是实验设计上并没有考虑各级提取剂的提取效率.马红波等打开了沉积物中氮连续分级提取研究的新领域,表征了各形态氮的相应化学结合能力.之后的研究者对沉积物中氮进行连续分级提取时,多数都是沿用这一方法,或进行一些小的改进.如吕晓霞等[14]对北黄海、戴纪翠等[15]对胶州湾、王圣瑞等[16]对五里湖等湖泊沉积物及海洋沉积物中氮的研究,均是直接使用其方法或者稍微加以改进.王圣瑞等[16]2007年对五里湖、月湖、东太湖、贡湖等不同程度富营养化湖泊沉积物中氮进行连续分级提取.其采用的方法与马红波等基本一致,但只研究了沉积物中的可转化态氮,并将其依次分为离子交换态氮(I E F N)、弱酸浸取态氮(WAEF N)、强碱浸取态氮(SAEF N)、强氧化剂浸取态氮(SOEF N).I EF N是4种可转化态氮形态中与沉积物结合能力最弱的赋存形态,因此也是参与沉积物 水界面1期李辉等:湖泊内源氮磷污染分析方法及特征研究进展283氮迁移释放最活跃的形态;WAEF N与沉积物的结合能力略高,相当于碳酸盐的结合能力;SAEF N的结合能力相当于铁锰氧化物的结合能力,稍高于WAEF N;SOEF N主要是有机形态氮,也称可转化有机氮,是最难浸取的可转化形态[14 16].王圣瑞法[16]与马红波法[13]区别在于第一步提取,采用的是1m ol L-1KC l溶液,而马红波法中采用的是1m o l L-1M g C l2溶液进行浸取.由于沉积物吸附NH+4生成固定态铵所需静电力与K+进入沉积物粘土矿物层中的硅氧层晶格所需的静电力来源相同,因此KC l溶液可能会具有更好的提取效率.基于这一点,一些研究者认可了王圣瑞的方法,且KC l提取性质稳定,不含干扰测定的物质[21],后续对沉积物中氮进行连续分级提取时,多采用王圣瑞法.如何桐等[17]对大亚湾表层沉积物氮形态的研究、郑国侠等[18]对南海深海盆表层沉积物氮形态的研究等.钟立香等[19]2009年对吴丰昌法进行改进提出了新的连续分级浸取方法,该法的特点是并不着重于各形态氮与沉积物结合力强弱,而是依据对释放影响的程度依次分为游离态氮(FN)、可交换态氮(EN)、酸解态氮(HN)、残渣态氮(RN).该法中F N是将间隙水中的营养盐浓度(m g L-1)换算成为沉积物中的营养盐浓度(m g kg-1),这主要是基于沉积物 水界面氮循环主要通过间隙水与上覆水中营养盐交换来实现这一点考虑;EN则主要是针对沉积物中有机质矿化生成的NH+4,NH+4在FN和E N之间不断根据外界环境条件分配,故EN是沉积物中较活跃的氮形态;酸解态氮可鉴别的有机化合物主要是氨基酸态氮(AAN)、氨基糖态氮(ASN)、氨态氮(AN)以及一些未鉴别的含氮化合物(UN);RN主要是有机环态.表1列出了沉积物中氮连续分级浸取方法的发展历程.表1 沉积物中氮的连续分级提取研究Table1 R esearch on t he nitrogen sequential frac ti on ex tracti on i n sedi m ents研究者浸取方法氮分级形态应用对象参考文献沉积物高速离心,0.4 m滤膜过滤可溶性氨氮、硝氮吴丰昌等(1996)40mL20%NaO H溶液,经0.45 m过滤,测滤液中可交换性氨氮、硝氮可交换性氨氮、硝氮云南泸沽湖、洱海;[12]上一步沉淀物使用碱解蒸馏法测定有效态氮有效态氮贵州百花湖、元素分析仪测定沉积物中总氮,并与上述三形态氮进行差减残渣态氮阿哈湖1m ol L-1M gC l2溶液离子交换态氮HAC N a AC(p H=5)溶液碳酸盐结合态氮马红波等(2003)0.1m ol L-1Na OH溶液铁锰氧化态氮渤海湾[13]K2S2O8(碱性)溶液(0.24mo l L-1N a OH, K2S2O820g L-1)有机态和硫化物结合态氮总氮与上述四种可转化态差减非转化态氮1m ol L-1KC l溶液离子交换态氮五里湖HAC N a AC(p H=5)溶液弱酸浸取态氮月湖王圣瑞等(2007)0.1m ol L-1Na OH溶液强碱浸取态氮东太湖[16] K2S2O8(碱性)溶液(0.24mo l L-1N a OH,K2S2O820g L-1)强氧化剂浸取态氮贡湖沉积物高速离心,过0.45 m滤膜游离态氮钟立香等(2009)2mo l L-1KC l溶液,振荡2h可交换态氮巢湖[19] 6mo l L-1HC l溶液,120 ,酸解24h酸解态氮浓硫酸,加速剂催化残渣态氮1.1.4 沉积物中氮形态分布特征沉积物中氮主要以有机态存在.Ke m p等[22]对Ontar i o湖表层沉积物中氮研究表明,有机氮含量约占总氮的92%,何桐等[17]对大亚湾表层沉积物中氮形态研究表明,有机氮约占沉积物中总氮的77 32%.沉积物中无机氮由可交换态氮和固定态铵构成,可交换态氮是湖泊初级生产力的直接氮源,固定态铵(F NH4)则是其潜在氮源[9].王圣瑞等[9]、王雨春等[5]研究表明,F NH4是无机氮中的主要形态,环 境 化 学30卷284EN也占有一定的比例;E N中的主要形态是NH+4 N(74.61% 85.85%),这是因为沉积物 水界面大量有机质的矿化分解;其次是NO3 N(13.93% 25.15%),NO2 N含量很低(0.17% 0.27%);而三者之间在不同环境和微生物作用下进行硝化反硝化作用实现相互转化,这主要与沉积物自身性质(例如含有机质的多少)、沉积物环境(氧化还原条件、微生物多少、温度等)有关[6].EN占沉积物中可转化态氮的比例大约在10% 40%[8,13,17],沉积物中可转化态氮的主要存在形态为SOEF N[13 14,17 18],这显然与沉积物中有机态氮占总氮比例有关.吕晓霞等[14]在北黄海的研究表明,SOEF N在沉积物垂直分布上,一般呈现出在表层0 3c m迅速降低的趋势;同样,I EF N在0 3c m 范围内自上而下逐渐降低,自次表层(0 6c m)以下,无明显变化,这是因为沉积物中有机质的矿化作用主要发生在表层含氧区.一般而言,SOEF N是沉积物中可转化态的绝对优势形态,I EF是可转化无机态氮的绝对优势形态[23].WAEF N、SAEF N占可转化态氮的比例极小[13],两者大小依据沉积物环境的改变而有所不同.沉积物氮形态分布与沉积物粒度有着非常重要的关系.吕晓霞等[8]对黄海沉积物氮粒度结构进行研究表明,不同形态氮在不同粒度沉积物中的分布规律相同,不同形态氮绝对含量随沉积物粒度的增大而减小,这可能是因为粗粒度沉积物中有机氮的分解速率常数比细粒度沉积物中的高一个数量级,是中粒度沉积物中的2倍;这也是SOEF N的含量随粒度大小变化最为明显的原因,因为SOEF N的主要形态是有机氮.尽管三种可转化无机氮的绝对含量随着沉积物粒度减小而增大,但是由于SOEF N的增幅太大,这三种可转化态无机氮的相对含量都有所降低.吕晓霞等[23]指出,细粒级沉积物对氮循环的贡献可能最大.而这一点与王圣瑞等[16]对云贵高原四湖泊研究结果一致.1.2 沉积物中磷赋存形态一般而言,沉积物中的磷可分为有机磷和无机磷,无机磷又分为可溶性无机磷和难溶性无机磷.可溶性无机磷包括钙结合态磷(Ca P)、铁结合态磷(Fe P)、铝结合态磷(A l P)等,难溶性磷主要是闭蓄态磷酸盐,这部分磷被包裹在铁铝氧化物膜内.1.2.1 沉积物中磷的分级浸取研究与沉积物中氮不同,由于湖泊富营养化一般是磷控制,所以湖泊沉积物中磷的分级提取研究较多[20,24 29].1957年,Chang和Jackson[24]根据土壤学中相应的化学方法,将土壤中磷分为不稳性磷(Labile P, LP)、Fe P、Ca P、可还原水溶性磷(RSP)、惰性磷(Refractory P).这一方法主要关注于沉积物中的无机态磷,对沉积物中磷化合物的化学形态进行分类,从而便于研究沉积物 水界面磷的迁移释放机制,也有助于解释环境因素(例如钙铝铁、DO、p H、Eh等)对沉积物 水界面磷迁移释放的影响.后续许多研究者只是针对C J法存在的缺陷进行改进,而在磷形态分级的思想上与C J法一致.例如H ie ltjes等[26]将沉积物中磷分为LP、Fe/A l P、Ca P;Psenner[27]将沉积物中磷分为水溶性磷(H2O P)、可还原水溶性磷(RSP)、Fe/A l P、Ca P和惰性P;Go lter m an等[30]将沉积物中磷分为Fe P、Ca P、酸可溶性有机磷(ASOP)、残余有机磷(ROP).国内金相灿等[7]的方法与C J法一脉相承,欧盟推荐发展方法(S MT法)[29]在选取浸取剂时的思路也与C J法一致.这两类方法是目前国内外应用较多的方法[31 36].金相灿法是对C J法中连续提取法的改进,将磷的形态分为LP、A l P、Fe P、C a P、OP和Org P等6种形态.NH4C l提取LP,中性NH4F提取铝结合态磷,N a OH提取铁结合态磷,稀硫酸提取钙结合态磷,还原络合提取闭蓄磷.该法每级磷形态的释放活性有明显不同,LP很容易释放;铝结合态磷和铁结合磷在氧化还原环境改变的条件下可以转化成可溶解性磷,进入上覆水体,具有很强的释放活性,也称为活性磷,它们是内源负荷的重要来源;钙结合态磷和闭蓄态磷则很难被分解参与短时相的磷循环.因为各级释放活性的差异,使用该法可以得到湖泊沉积物中可释放磷的丰度,以便进行沉积物 水界面的释放模型的建立,预测湖泊富营养化状况.SMT法[29]是由欧盟推荐发展的方法,该方法将磷形态划分为总磷(TP)、无机磷(I P)、有机磷(OP)、非磷灰岩磷(N on apatite I norgan ic Phosphorus,NA I P)及磷灰岩磷(Apatite Phosphor us,AP).该法分为三步:(1)将冷干沉积物450 煅烧3h,残渣用3.5m ol L-1HC l浸取,测其SRP(溶解态活性磷),得到TP;(2)将冷干沉积物用1m ol L-1HC l浸取测其SRP,得到I P,其残渣煅烧后用1m o l L-1H C l浸取1期李辉等:湖泊内源氮磷污染分析方法及特征研究进展285测其SRP,得到OP;(3)将冷干沉积物用1m ol L-1Na OH浸取测其SRP,取其残渣加入1m ol L-1H C l测其SRP,得到AP,再取其上清液加入3.5m ol L-1HC l测其SRP,得到NA I P.其中每一步的冷干沉积物样品质量均为0.2g.SMT法提取的步骤并非连续的,因此该法可同时进行各个形态的测定,能大量节省时间;其次,该方法在提取各形态磷时具有统一性,都是通过HC l来提取上清液中的SRP,各测定结果之间具有可对比性;此方法实验所需的试剂均为常用试剂,提高了方法的适用性及普遍性.W illia m s等[25]提出的方法并没有遵循C J法分级思路,该法更多的是从沉积物中磷的矿物形态上来来进行区分,将沉积物磷分为磷灰岩磷(AP),非磷灰岩磷(NAP)以及有机磷.这样的分级方法更为简单,着重点在于磷的矿物性和来源.部分学者也沿用了这一思想,例如Ruttenber g[20]提出的SEDEX提取法,将沉积物分为可交换性磷、碳酸氟磷灰岩盐(CF AP)、氟磷灰岩磷(FAP)、有机磷等,这两种方法现多用于海洋和河口沉积物中磷的分级研究.Ruttenber g法[20]考虑到了每一级提取的磷可能重吸附于残余沉积物,因此,在每级提取之前都用M gC l2溶液和H2O分别洗涤沉积物;但是该方法提取剂效率不高[37].实际上,S MT[29]法尽管在选用提取剂时思路与C J法相同,但分类也是来源于W illia m s等[25]的方法.表2列出了几种重要的磷分级提取方法.表2 几种重要的沉积物中磷分级提取方法Tab l e2 I m portant m ethods o f phospho rus frac ti on ex tracti on i n sedi m ents研究者提取剂分级形态参考文献1m ol L-1NH4C l不稳性磷0.5m ol L-1NH4F,pH=8.2铝结合态磷Chang&J ackson(1957)0.1m ol L-1N a OH铁结合态磷[24]0.5m ol L-1HC l钙结合态磷CBD可还原性水溶性磷Na OH惰性磷CBD非磷灰岩磷W illia m s等(1976)0.1m ol L-1N a OH[25]0.5m ol L-1HC l磷灰岩磷1m ol L-1N H4C l水溶性磷0.5m ol L-1NH4F,中性铝结合态磷金相灿等(1990)0.1m ol L-1N a OH铁结合态磷[7]0.5m ol L-1H2SO4钙结合态磷CBD闭蓄态铁/铝磷1m ol L-1M g C l2,p H=8可交换性磷CBD碳酸氟磷灰岩Ru ttenberg(1992)Na AC/N a H CO3,p H=4氟磷灰岩,钙磷[20]1m ol L-1HC l氟磷灰岩磷550 灰化,1m ol L-1HC l有机磷1m ol L-1H C l C a P1m ol L-1Na OH Fe/A l PPardo等(2004) 3.5m ol L-1HC l有机磷[29]无机磷1.2.2 沉积物中磷分级浸取应用以及分布特征研究金相灿等[38 39]采用SMT法对长江中下游7个浅水湖泊、太湖东北部沉积物中磷的赋存形态的研究、M o turi等[40]采用Ruttenber g的SEDEX法对印度德里工业区的排水沟渠中的沉积物磷的研究、章婷曦等[41]采用S MT法对太湖不同营养水平湖区沉积物中磷的研究都表明,沉积物中的磷主要形态是无机磷,而污染沉积物中的Fe/A l P明显升高,相对清洁沉积物中的Fe/A l P含量则相对较低,这说明沉286环 境 化 学30卷积物污染主要使Fe/A l P的含量增加,而Ca P或A cet P含量则变化不大,这可能是因为C a P是本地自生,与人类活动关系不大,而Fe/A l P含量则与人类活动有较强相关性.这说明不同污染程度的湖泊沉积物中磷的分布特征会有较大区别,而Ka iserli等[42]采用轻微修改的Psenner[27]的分级方法,在北希腊两个不同富营养化程度湖泊(Lakes Vo l v i&K or onia)中的研究结果印证了这一点.磷在沉积物垂向上分布规律较为复杂[33,41],这主要与湖泊生态条件、污染物排放程度以及沉积条件有关.Ruttenberg[20]研究结果表明,各形态磷在沉积物柱状上的分布呈现 沉降 降解 堆积 三阶段特征,这反映了早期成岩作用的结果.可交换性磷(Ex P)的垂直变化特征较为明显,随深度增加Ex P含量降低,Fe P在次表层以上(表层至10 15c m深)的垂直变化,主要是沉积物中氧化还原电位随深度加深而降低,导致Fe P释放的缘故;在次表层以下的深层由于有机磷的释放,会导致Fe P含量上升.Cho i 等[43]的研究结果也证明了这一点.沉积物粒度是影响不同形态磷分布的重要因素,这是因为不同沉积物粒度具有不同的比表面积以及有机质等,因此对沉积物吸附和释放磷酸盐的能力有着重要影响[44].梁海清等[44]研究表明,沉积物中的有机磷主要以中等活性有机磷存在,有机磷的分布与沉积物粒度密切相关,而有机磷主要分布在细粒度沉积物中.1.2.3 沉积物中磷分级浸取存在的问题以及发展趋势尽管对于沉积物中磷分级浸取研究众多,但是由于沉积物中磷形态的易变性和复杂性,迄今为止,仍然没有一套通用的沉积物磷分级分离的方法;对于研究者而言,为保证数据的准确性,不得不采取两种或两种以上的方法进行分级浸取,工作量非常繁重.因此十分有必要在今后的研究工作中,寻找更有效的、选择性专一的浸取剂,同时对方法的研究不仅仅考虑化学形态上的分类准确度,还应兼顾操作上的便利程度以及分级形态之间的可比性2 沉积物 水界面氮磷迁移释放研究各种来源的营养盐进入湖泊,经过一系列物理、化学及生物化学作用,其中一部分或大部分逐渐沉积到湖底,当湖泊外部环境条件发生变化,沉积物中的营养盐又释放出来进入水中,并延续湖泊的富营养化[7].沉积物 水界面的氮磷迁移扩散不仅受沉积物对营养盐的吸附解吸的影响,还与各种理化参数有关.因此研究沉积物 水界面的氮磷迁移释放行为,对湖泊富营养化预测以及治理都有着重要意义.2.1 沉积物 水界面氮释放行为及其影响因素沉积物 水界面的氮释放行为研究多集中在对NH+4 N、NO3 N、NO2 N等形态氮的扩散转移通量的研究[12,45 47],氮扩散通量即是指氮的(自湖水)输入通量与输出(至湖水)通量之间的差值.计算沉积物 水界面的氮扩散通量,需要研究其主要界面扩散过程.宋金明等[45]指出,水 沉积物界面上存在固体颗粒的沉积和水相间颗粒孔隙的侵入,这一平流过程与界面上下浓度梯度引起的扩散转移过程,是化学物质通过沉积物 水界面质量转移的两个主要过程.而这与B l a ckburn等认为水体中氮含量的急剧增加是由间隙水与上覆水之间的交换引起的这一结果相似[48].硝化和反硝化作用是沉积物 水界面氮迁移释放的主要机制.沉积物中的有机氮矿化生成NO-3、NH+4等无机态氮扩散进入上覆水体,增加水体中氮含量;同时,上覆水体中的NO-3也可扩散至沉积物厌氧层,在反硝化细菌作用下,被还原为N2和N2O等气体形态,并逸散至大气层中,降低水体中的氮含量[49].因此,目前的有些研究针对沉积物 水界面的反硝化速率进行[49 50].Con ley等[51]对波罗的海F i n land湾沉积物 水界面的NO-3、NO-2、NH+4三种形态氮的扩散通量进行了研究,结果表明NH+4、NO-3为氮界面交换的主要组分,且NH+4变化范围最大,而NO-2扩散通量很小,仅为0.1 2.45 m o l N m-2 h-1;这与Bola lek等[52]利用F ick s第一定律计算的Puck湾沉积物 水界面氨氮扩散通量规律一致,后者的研究计算结果表明,氨氮总是由沉积物向上覆水体释放,且具有较大的空间差异性;刘素美等[53]对渤海莱州湾的模拟实验也表明NH+4主要由沉积物向水体净扩散且变化范围较大.Nedw ell等[54]和Tri m m er等[55]利用培养箱对英国Great Ouse河口沉积物 水界面的NO-3、NO-2、NH+4的扩散通量逐月测定,结果表明沉积物是NO-3的汇、是NH+4的源,而NO-2扩散通量极小.综述可知,沉积物 水界面氮的主要扩散组分是NH+4、NO-3,而NO-2扩散量很小;NH+4变化范围较大,且沉积物。
氮磷污染水体的植物修复效果研究的开题报告
氮磷污染水体的植物修复效果研究的开题报告一、研究背景和意义：随着人口数量和经济水平的不断增加，农业、工业和城市化进程等人类活动加剧了水体的污染程度。
其中，氮磷污染是水体中最常见的一种污染物，其来源包括农业排污、工业废水排放、城市污水等。
氮磷污染除了对生态环境产生不可逆转的影响，也对人类的健康造成了威胁。
因此，解决氮磷污染是当今环境保护研究的热点之一。
近年来，植物修复技术作为一种生态恢复方法在氮磷污染水体的治理中被广泛研究和应用。
植物修复技术可以利用植物的吸附、转化、吸收和利用等特性，将水体中的氮磷等污染物减少到环境容许范围内，同时还可以修复水体的生态系统，提高水体的生态功能和景观价值。
因此，本研究将探讨氮磷污染水体的植物修复效果，寻求有效的修复途径和方案，为水体污染治理提供科学依据和理论支持。
二、研究内容：1.文献综述：对国内外相关领域的文献进行综述，了解已有的氮磷污染水体的植物修复技术，总结植物修复技术的优缺点和适用范围。
2.研究目的：根据文献综述的结果，确定研究目的和实验设计，明确研究对象和范围，制定研究方案和方法。
3.实验设计：根据研究方案和方法，选择适合本研究的植物种类和处理方式，设计实验样本和处理方案。
4.实验过程：采集实验样本并进行植物修复实验，监测样品中氮磷含量的变化，分析植物修复效果。
5.数据分析：对实验结果进行统计学分析，比较不同植物处理的氮磷去除效果、对比不同处理方式的修复效果、评估植物修复技术的可行性和适用性。
三、研究预期成果和意义：通过本研究，预期可以得到以下成果和意义：1.总结和归纳针对氮磷污染水体的植物修复技术的优缺点和适用范围，为环境保护和水体污染治理提供科学依据和理论支持。
2.探究氮磷污染水体的植物修复效果，对比不同植物处理和处理方式的修复效果，为水体污染治理提供可行性建议和技术支持。
3.提高人们的环保意识和保护水资源的意识，促进生态文明建设和可持续发展。
莲花湖水质污染调研报告
莲花湖水质调研报告调研负责人：边晓林指导老师：刘君侠刘琼玉2013-4-10保护水资源造福全人类效益在当代功利在千秋江汉大学化环学院11环境工程调研小组指导老师：刘君侠刘琼玉小组成员：边晓林、王颖、韩李梓、余荻、吴思帆目录摘要 (1)一、莲花湖概况 (2)（一）莲花湖的地理位置及其重要性 (2)（二）莲花湖历年工作概况 (2)二、调研的意义及实践进程 (3)（一）调研的意义 (3)（二）实践进程 (3)三、莲花湖水质的现状 (4)（一）周边居民对莲花湖的反映 (4)（二）监测指标的选择及意义 (5)（三）采样地点的分布及周边情况 (6)（四）监测结果分析及评价 (9)四、莲花湖污染防治对策 (17)（一）源头截污 (17)（二）定期打捞浮萍藻类 (17)（三）利用生物技术净化水体 (17)（四）引入新“血液”——汉江水 (18)（五）清淤 (18)五、未束语 (18)参考文献 (19)莲花湖水质污染现状的调研报告摘要:进入21世纪以来，随着蔡甸区经济的快速发展，莲花湖的污染日益严重，附近居民生活垃圾以及生活污水随意排放到莲花湖，往日风景诱人的莲花湖失去了光彩。
2012年暑假我们环境调研小组对莲花湖进行了为期两个月的实地调研。
期间，小组成员选取6个监测点，对莲花湖水质中的NH—N、TP、TN、3TOC、高锰酸盐指数、叶绿素-a、COD Cr、和pH这8项评价指标实施监督检测，同时对沉积物中NH—N、TP、TN等指标进行了分析研究。
水体监测结果表明，3莲花湖的污染严重，实地考察得知，这些污染主要来源于生活污水。
实验结果显示1号采样点、2号采样点和4号采样点比其他三个采样点的水质恶劣，这是由于1号和4号采样点周围居住着大量的居民，但这些居民区通向污水厂的管道建设不完善，他们常常将生活污水直接排放入湖中。
小组成员对8项评价指标数据进行分析，研究结果表明水中叶绿素-a含量和磷含量的总体类别均达到Ⅴ类标准，而COD Cr的含量已严重超标，属劣Ⅴ类，表示水质遭受还原性物质污染程度十分严重，水中存在大量有机物，水质极其糟糕。
《寒旱区湖泊沉积物中有机磷的地球化学特征研究》范文
《寒旱区湖泊沉积物中有机磷的地球化学特征研究》篇一一、引言寒旱区湖泊是地球生态系统的重要组成部分，其沉积物中有机磷的地球化学特征研究对于理解湖泊生态系统的演变、环境变化以及全球气候变化具有重要意义。
本文旨在通过对寒旱区湖泊沉积物中有机磷的地球化学特征进行系统研究，探讨其来源、迁移、转化及其对湖泊生态系统的潜在影响。
二、研究区域与样品采集本研究选取了位于寒旱区的多个湖泊作为研究对象，包括青海湖、呼伦湖等。
根据湖泊地理位置和地质背景，设计合适的采样路线，在湖泊沉积物中采集具有代表性的样品。
样品采集过程中，需遵循科学、规范的采样方法，确保样品的真实性和可靠性。
三、实验方法与数据处理（一）实验方法本实验采用化学分析法和地球化学分析法相结合的方法，对湖泊沉积物中的有机磷进行定量和定性分析。
具体包括：样品前处理、有机磷的提取、有机磷的测定等步骤。
（二）数据处理实验数据需进行严格的筛选和处理，确保数据的准确性和可靠性。
利用地球化学软件对数据进行处理和分析，包括数据的统计分析、图表绘制等。
四、研究结果与分析（一）有机磷的含量与分布特征通过实验分析，发现寒旱区湖泊沉积物中有机磷的含量较高，且在不同湖泊之间存在一定的差异。
有机磷在沉积物中的分布受到多种因素的影响，如湖泊的水文条件、气候条件等。
（二）有机磷的来源与迁移转化研究结果表明，寒旱区湖泊沉积物中的有机磷主要来源于外源输入和内源转化。
外源输入主要包括河流输入、风尘输入等，内源转化则与湖泊生态系统的生物活动密切相关。
有机磷在湖泊沉积物中的迁移转化受到多种因素的影响，如水温、pH值、微生物活动等。
（三）有机磷对湖泊生态系统的影响寒旱区湖泊沉积物中的有机磷对湖泊生态系统具有重要影响。
首先，有机磷是湖泊生态系统中的重要营养元素，对维持湖泊生物的生长发育具有重要意义。
其次，有机磷的迁移转化过程可以影响湖泊生态系统的结构和功能，对湖泊生态系统的稳定性和演替具有重要影响。
五、结论与展望本研究通过对寒旱区湖泊沉积物中有机磷的地球化学特征进行系统研究，得出以下结论：1. 寒旱区湖泊沉积物中有机磷的含量较高，且在不同湖泊之间存在一定的差异；2. 有机磷的来源包括外源输入和内源转化，迁移转化过程受到多种因素的影响；3. 有机磷对湖泊生态系统具有重要影响，是维持湖泊生物生长发育和影响湖泊生态系统结构和功能的关键因素。
典型内陆湖泊沉积物氮、磷和重金属分布特征及生态风险评价——以武汉市武湖为例
典型内陆湖泊沉积物氮、磷和重金属分布特征及生态风险评价——以武汉市武湖为例何军;李福林;陶良;张傲;赵永波【期刊名称】《中国地质调查》【年(卷),期】2022(9)2【摘要】城市内陆型湖泊湿地对城市生态系统具有重要的作用。
以武汉市武湖为例,采用数理统计、营养盐指数、地累积指数和潜在生态风险指数等方法,对武湖表层沉积物中的氮、磷、有机质和重金属的平面分布特征、影响因素、富集污染程度、生态风险进行评价。
结果表明武湖西北部表层沉积物中总氮、总磷和有机质的含量明显高于东南部,武湖周边地表径流和农田是营养元素的主要来源,旱地较水田有利于沉积物中总磷的富集;武湖沉积物中有机质为内源水生植物和外源陆生植物的混合来源,与总氮具显著正相关关系;沉积物中重金属含量总体较低,局部呈现高镉,平面上总体北部高于南部;沉积物中重金属富集程度和潜在风险较低,局部地区镉和铅为轻微富集,镉和汞具中等潜在风险;沉积物的潜在生态风险为低至中等,潜在生态风险与沉积物中镉的分布高度一致。
【总页数】9页(P110-118)【作者】何军;李福林;陶良;张傲;赵永波【作者单位】中国地质调查局武汉地质调查中心;武汉市测绘研究院【正文语种】中文【中图分类】P595;X171【相关文献】1.洞庭湖典型水域表层沉积物中重金属空间分布特征及其潜在生态风险评价2.东北典型湖泊沉积物氮磷和重金属分布特征及其污染评价研究3.洞庭湖区典型内湖表层沉积物中氮、磷和重金属空间分布与污染风险评价4.武汉市东西湖区主要湖泊表层沉积物重金属污染特征与生态风险评价5.武汉市渣子湖沉积物中重金属、氮、磷和有机质的分布特征及污染评价因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
武汉东湖沉积物碳氮磷垂向分布研究
（２）ＴＯＣ在 ＴＣ中 占绝 大 多数 ，东 湖 Ｉ站 和 Ⅱ站 ＴＯＣ平 均 占 ＴＣ的 ９０．２％ 和 ９１．７％ ；在 洱海 近代 沉 积 物 、Ｇａｎｇｅｓ—Ｂｒａｈｍａｐｕｔｒａ—Ｍｅｇｈｎａ河 沉 积 物 和 Ｒｉｇａ 湾 沉 积 物 中 都存 在 ＴＯＣ在 ＴＣ中 占绝 大 多 数 的 情 况 ’ ：
０．３４％ ，总磷 （ＴＰ）分别 为 １．１ １ ｍｇ／ｇ和 ０、６９ ｍｇ／ｇ。东湖 Ｉ站 和 Ⅱ站沉 积物 ＴＯＣ与 ＴＮ之间呈极显 著的正相关关 系 ，
ＴＯＣ／ＴＮ质量 比的变化是受 到气候变化 、人类活 动 、氮 比有机 碳分解速度快等 因素综 合作用 的结 果。ＴＰ与 ＴＯＣ之间
也呈正 相关关系 ，但相 关性 差 ，由于污水 大量 排人 Ｉ站 ，导致 东湖 Ｉ站 ＴＯＣ／Ｐ质量 比明显低于 Ⅱ站 ，表层 沉积物 中
磷 比碳 降 解 速 度 快 导 致 ＴＯＣ／Ｐ质 量 比升 高 。
关键词 ：沉 积物 ；碳 一氮耦合 ；碳 一磷耦合；东湖
中 图 分 类 号 ：Ｐ５９５；Ｘ１４２
文 献标 识 码 ：Ａ
０ 引 言
东 湖 （３００ ２２ Ｎ，１ １４￣２３ Ｅ）位 于 武汉 市 武 昌区东 北 部 ，是 长江 中游 一个 中型浅 水 湖泊 （图 １），水域 面 积 在水 位 ２０．５ ＩＴＩ时 为 ２７．８９９ ｋｍ ，流域 面积 约 １８７ ｋｍ ，平 均水 深 约 ２．２１ ｍ，最 大水 深 ４．７５ ｍＩ。１。自 ２０ 世 纪 ６０年 代 以来 ，随 着工 农 业 的 迅速 发 展 和居 民人 口的大 量增 加 ，东 湖 受 到人 类 活 动 的干扰 和影 响越 来 越 大 ，水体 富 营养 化严 重 。从 防止 湖 泊 富营 养 化 继 续发 展 的 角度 来看 ，外 源 性 营养 物 质被 控 制 之后 ， 沉积物 中的碳氮磷仍然可以通过间隙水与上覆水进 行 物理 的 、化 学 的 和生物 的交 换作 用 。沉积 物 中碳 氮磷等的分布特征已被证实与湖泊 内源负荷有直接 关 系 ～１。因此 ，研 究 沉积 物 中碳 氮磷 的 含量 ，对 阐明 水 生 态 系统 中碳 氮磷 的循 环 、转移 和积 累 的过 程 ，以 及 在 防止 富 营养 化 ，控 制 “内负荷 ”方 面 都具 有 十 分 重 要 的意义 。
湖泊沉积物中磷化氢的释放过程及其产生机制研究的开题报告
湖泊沉积物中磷化氢的释放过程及其产生机制研究的开题报告一、选题背景磷是生物体生长发育和代谢所必需的元素之一，但是磷的过量输入和堆积在水体中会引起水体富营养化等环境问题。
此外，磷还会通过沉积物中的磷酸盐与沉积物中的有机质相互作用形成磷/Si复合物，难以被水体生物直接利用。
然而湖泊沉积物中磷的循环和释放机制迄今仍未完全清楚。
在湖泊沉积物中，研究表明存在磷化氢，这种有毒气体的释放会对水体生态环境造成威胁。
因此，对湖泊沉积物中磷化氢的释放过程及其产生机制进行研究，有助于加深我们对湖泊生态环境的认识，提供科学依据和技术支持，为湖泊环保工作提供理论基础和指导方针。
二、研究内容本文重点研究以下内容：1. 湖泊沉积物中磷化氢的释放规律：通过野外实验，建立湖泊沉积物中磷化氢的释放规律模型，探究磷化氢的释放量与因素之间的关系。
2. 磷化氢的生成机制：分析湖泊沉积物中磷化氢的生成机制，探究影响磷化氢生成的关键因素，如有机物的种类、沉积物的氧化还原状况等。
3. 磷化氢的控制技术：根据研究结果，提出湖泊沉积物中磷化氢的控制技术和策略，为湖泊环保工作提供理论基础和技术支持。
三、研究方法1. 野外实验：在不同湖泊沉积物中设置磷化氢释放采样装置，采集磷化氢的释放数据，建立释放规律模型。
2. 室内实验：利用湖泊沉积物，通过不同物理、化学因素的变化，或通过添加不同化合物来模拟湖泊中不同的氧化还原环境，探究磷化氢的生成机制。
3. 数据处理：采用适当的统计分析方法处理实验数据，如主成分分析、多元线性回归等。
四、预期成果1. 湖泊沉积物中磷化氢的释放规律和释放量的预测模型。
2. 湖泊沉积物中磷化氢生成机制的探究，为湖泊环境保护提供理论依据。
3. 基于研究成果，提出湖泊沉积物中磷化氢的控制策略和技术，为湖泊环保工作提供技术支持。
五、可行性分析本研究所探讨的内容在学术上具有重要的实践意义和理论价值，同时研究方法也具备一定的可行性。
本研究将采用不同湖泊沉积物与室内实验相结合的方法，通过不同的实验设计和引入适当的数据分析方法，来实现研究目标的达成。
沉水植物与沉积物作用对富营养化湖泊磷循环的影响的开题报告
沉水植物与沉积物作用对富营养化湖泊磷循环的影响的开
题报告
题目：沉水植物与沉积物作用对富营养化湖泊磷循环的影响
背景介绍：
富营养化湖泊的磷循环是一种重要的生态学过程，对湖泊的生态系统稳定与功能起着至关重要的作用。
磷循环受到多种因素的影响，包括氮、光照、水温等环境因素
以及水体中的沉水植物和沉积物等生物因素。
沉水植物和沉积物可以通过吸收、释放、转移等方式影响磷的循环和迁移，从而对湖泊生态系统造成重要的影响。
研究目的：
本研究旨在探讨沉水植物和沉积物对富营养化湖泊磷循环的影响机制，并进一步分析它们在磷循环中的作用和地位，为湖泊富营养化管理提供科学依据和决策支持。
研究内容：
1. 富营养化湖泊磷循环的特点及其影响因素分析
2. 沉水植物对磷循环的影响机制及作用分析
3. 沉积物对磷循环的影响机制及作用分析
4. 沉水植物和沉积物共同作用对磷循环的影响机制及作用分析
5. 湖泊富营养化管理中的磷循环控制策略研究
研究方法：
本研究采用文献调研、野外取样实验、生态学模型等方法，对富营养化湖泊磷循环和沉水植物、沉积物对磷循环的影响进行定量和定性的分析和评估。
研究意义：
本研究对于深化人们对富营养化湖泊生态学过程和磷循环机制的认识，推动湖泊富营养化管理理论和实践的发展，促进湖泊环境保护与可持续发展具有重要作用。
《干旱区浅水富营养化湖泊氮、磷营养盐时空分布及迁移通量研究》范文
《干旱区浅水富营养化湖泊氮、磷营养盐时空分布及迁移通量研究》篇一摘要：本文针对干旱区浅水富营养化湖泊的氮、磷营养盐的时空分布特征及迁移通量进行了系统研究。
通过对湖泊水体、沉积物及周边环境的综合分析，揭示了营养盐在湖泊中的迁移转化规律，为湖泊富营养化治理与生态修复提供了科学依据。
一、引言干旱区浅水湖泊因其独特的水文特征和生态环境，常常面临富营养化问题。
氮、磷等营养盐的输入与输出平衡被打破，导致水体质量下降，生态平衡失调。
因此，研究干旱区浅水富营养化湖泊中氮、磷营养盐的时空分布及迁移通量，对于湖泊生态修复和水质改善具有重要意义。
二、研究区域与方法本研究选择了某干旱区浅水富营养化湖泊作为研究对象，综合运用现场观测、实验室分析和遥感监测等方法，对湖泊水体、沉积物及周边环境进行系统研究。
通过设置不同深度和位置的采样点，收集水样和沉积物样品，分析氮、磷等营养盐的含量和分布特征。
三、氮、磷营养盐的时空分布特征1. 氮营养盐的时空分布通过对湖泊水体和沉积物中氮营养盐的检测分析，发现氮元素在湖泊中的分布受到季节变化、水文条件及人类活动的影响。
春季和夏季，由于生物活动和降雨的影响，氮元素含量较高；而秋季和冬季则相对较低。
在空间分布上，近岸区域由于人类活动的影响，氮元素含量较高，远离岸边的深水区则相对较低。
2. 磷营养盐的时空分布磷营养盐在湖泊中的分布同样受到季节变化和人类活动的影响。
春季和夏季，由于生物生长需求增加，磷元素含量相对较高；而冬季则由于生物活动减弱，磷元素含量较低。
空间分布上，湖泊表层水体中的磷元素含量高于深层水体，近岸区域由于污水排放和农业活动的影响，磷元素含量较高。
四、氮、磷营养盐的迁移通量氮、磷营养盐在湖泊中的迁移主要包括水-气界面交换、水-沉积物界面交换以及水体内部的迁移。
通过分析湖泊水文条件、风速、水温等因素对迁移通量的影响，发现风速和水温是影响氮、磷迁移的重要因素。
在风力作用下，表层水体中的氮、磷营养盐容易通过气溶胶等方式迁移到大气中；同时，水-沉积物界面交换也是氮、磷营养盐迁移的重要途径。
湖泊底泥氮、磷污染分布特征及风险分析——以钟祥市南湖为例
湖泊底泥氮、磷污染分布特征及风险分析——以钟祥市南湖为例张平;陈颖姝;张曼;刘伯娟;吴迪民;乔梁【期刊名称】《世界生态学》【年(卷),期】2024(13)1【摘要】以汉江中下游典型湖泊钟祥市南湖为研究区,对湖泊底泥进行分层采样并测定各分层氮磷含量,摸清湖泊氮磷污染分布规律,同时进行底泥氮磷静态释放试验,综合分析底泥氮磷污染程度及对湖泊水环境的影响。
结果表明:1) 湖泊各检测点位底泥营养盐污染严重:总氮各层平均值在1224 mg/kg~1473 mg/kg之间;总磷各层平均值在702 mg/kg~939mg/kg之间;有机质各层平均值在20.3mg/kg~27.7 mg/kg之间,大部分底泥氮磷为中重度污染。
2) 不同深度的底泥均可向上覆湖水释放氮,释放速度在18.75 mg/(m2•d)~303.1 mg/(m2•d)之间;总磷释放速度有正有负,在−18.5 mg/(m2•d)~11.61 mg/(m2•d)之间,这表明了湖泊底泥不仅不会向水体释放磷,还可反向吸附孔隙水中磷,有利于湖泊水体富营养化控制。
【总页数】14页(P76-89)【作者】张平;陈颖姝;张曼;刘伯娟;吴迪民;乔梁【作者单位】湖北省水利水电规划勘测设计院有限公司武汉【正文语种】中文【中图分类】X52【相关文献】1.南湖疏浚后底泥中氮、磷分布规律研究2.太湖流域河网地区湖泊氮磷污染负荷研究--以江苏常熟南湖荡为例3.东北典型湖泊沉积物氮磷和重金属分布特征及其污染评价研究4.高原湖泊流域不同类型农村沟渠底泥氮、磷和有机质分布特征及污染评价5.湖泊底泥氮磷污染特征与环境风险评估——以湖北省枝江市杨家垱湖和陶家湖为例因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
毕业论文开题报告——小流域土地利用结构对氮磷输出的影响
华中农业大学本科毕业论文（设计）开题报告书题目小流域土地利用结构对氮磷输出的影响姓名XX 学号200730320410专业环境工程指导教师胡荣贵职称教授学位博士课题来源国家科技支撑计划科学依据（包括课题的科学意义；国内外研究概况、水平和发展趋势；应用前景等）一．科学意义随着人类经济活动的不断加剧，水资源危机目前已成为全世界一个十分尖锐的社会问题。
水资源危机不仅表现为水量的不足，更反应为水质的恶化。
传统上按照污染的发生类型，把水环境污染源分成点源和非点源。
非点源污染是相对于点源污染而言的，非点源污染是通过降雨径流的淋溶和冲刷作用，使大气中、地面和土壤中的污染物进入江河湖泊、水库、海洋等水体，引起水体悬浮物浓度升高，有毒害物质浓度增加，水体富营养化和酸化等水体污染现象（周慧平，许有鹏，葛小平，2003）。
随着上个世纪六十年代，点源污染在包括我国在内的许多国家已经得到较好的控制和治理。
而非点源污染由于起源于分散、多样的地区，地理边界和发生位置难以识别和确定，随机性强、成因复杂、潜伏周期长，因而防治十分困难，目前已成为影响水体环境质量的重要污染源（Loen L，2001；Voutsa D，2001, 杨爱玲，朱颜明，1999）。
发达国家经过多年的研究证明农业非点源污染是导致水体污染的最主要原因之一。
在美国，60%的水环境污染起源于非点源。
在奥地利北部地区，据计算进入水环境的非点源氮量远比点源大。
丹麦270条河流94％的氮负荷、52％的磷负荷是由非点源污染引起的。
荷兰农业非点源提供的总氮、总磷分别占水环境污染总量的60％和40％-50%（付永锋，陈文辉，赵基花，2003）。
二、流域非点源污染研究现状非点源污染是水环境的重要污染源，也成为威胁饮用水的主要原因，其中以湖泊、水库的水质富营养化以及流域水质恶化问题尤为突出。
非点源污染物质包括泥沙、营养盐、重金属、泥沙和有机物等，其中氮磷营养盐是引起水体富营养化的主要原因，因此目前对于非点源污染的研究大都集中的氮磷这两种营养元素。
湖泊沉积物中氮磷源—汇现象影响因素研究进展
湖泊沉积物中氮磷源—汇现象影响因素研究进展杨赵【摘要】沉积物中氮磷是湖泊的重要污染源.近年来内源污染日益受到重视.相对湖泊上覆水而言,沉积物既是污染物的汇也是源,存在源-汇转换现象.文章就溶解氧、氧化还原电位、pH、氮磷元素形态、生物及风浪等因素对湖泊沉积物氮磷释放的影响研究结果进行了综述.指出目前研究主要存在的问题是室内模拟研究较多,野外原位研究较少;单项因子研究较多,多因子交互作用研究较少,研究结果不能有效指导内源治理.【期刊名称】《环境科学导刊》【年(卷),期】2017(036)0z1【总页数】5页(P16-19,29)【关键词】湖泊沉积物;内源;氮磷释放;源-汇【作者】杨赵【作者单位】云南环境工程设计研究中心,云南昆明650034【正文语种】中文【中图分类】X52近年来富营养化湖泊点源及非点源污染治理工作取得了突破性的进展，但湖泊水质并未明显好转，使得内源问题日益凸显。
在湖泊富营养化防治实践中，一般认为当外源得到有效控制后内源将成为上覆水氮磷主要的来源。
湖泊内源污染物主要来源于沉积物。
一方面进入湖泊的污染物随泥沙沉积于水体底部形成沉积物，是湖泊及其流域中营养盐及其它污染物的重要归宿和蓄积库，成为湖泊污染物的汇。
另一方面在一定的环境条件下湖泊沉积物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-汇转换过程[1]。
源-汇转换现象比较复杂，受多种因素的影响。
本文根据已有研究结果对湖泊沉积物氮磷释放影响因素进行小结，以期为科学有效地治理湖泊内源污染提供参考。
沉积物潜在释放能力的大小主要取决于湖泊沉积物及其上覆水体的物理化学和生物特性的改变。
在湖泊底泥营养盐释放风险的研究中，沉积物的物理和化学特性(包括其含量和地球化学形态)是影响沉积物中氮磷营养要素迁移、转化以及生态效应的重要参数，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[2]。
《2024年基于湖区差异的磷形态特征》范文
《基于湖区差异的磷形态特征》篇一一、引言湖泊作为自然生态系统的重要组成部分，其水体中的磷形态特征是湖泊生态系统中关键的营养元素循环的重要指标。
湖区差异导致湖泊水体中的磷形态呈现出多样化的特征，这对湖泊的生态环境、水质管理以及富营养化控制都具有重要的意义。
本文旨在探讨基于湖区差异的磷形态特征，以期为湖泊生态环境的保护和治理提供科学依据。
二、湖区差异与磷形态特征1. 湖区地理环境差异湖区地理环境包括气候、地形、植被等，这些因素对湖泊水体中的磷形态具有重要影响。
不同湖区的气候、地形等条件差异导致湖泊水体中的磷形态呈现出明显的地域性特征。
2. 湖泊类型差异湖泊类型包括淡水湖、咸水湖、沼泽湖等，不同类型的湖泊水体中的磷形态存在显著差异。
淡水湖中的磷主要以正磷酸盐形式存在，而咸水湖中的磷则可能以其他形式存在。
3. 水体环境差异水体环境包括水体的pH值、溶解氧、生物群落等，这些因素对磷的形态转化和迁移具有重要影响。
不同湖区的水体环境差异导致磷的形态特征存在显著差异。
三、磷形态特征及其影响1. 磷的形态分类湖泊水体中的磷形态主要包括正磷酸盐、磷酸酯、有机磷等。
不同形态的磷在湖泊生态系统中的循环和迁移过程中具有不同的生物地球化学行为。
2. 磷形态对湖泊生态环境的影响磷是湖泊生态系统中的重要营养元素，不同形态的磷对湖泊生态系统的生长和繁殖具有重要影响。
正磷酸盐是生物可利用的主要磷源，而其他形式的磷则可能通过生物地球化学过程转化为生物可利用的形式。
此外，磷的形态还影响湖泊水体的透明度、藻类繁殖等生态环境指标。
四、磷形态特征的监测与评估1. 监测方法湖泊水体中磷形态的监测方法主要包括化学分析和生物地球化学过程分析。
化学分析可以测定湖泊水体中各种形态的磷含量，而生物地球化学过程分析则可以揭示磷在湖泊生态系统中的循环和迁移过程。
2. 评估指标评估湖泊水体中磷形态特征的主要指标包括总磷含量、正磷酸盐含量、其他形态磷的比例等。
东湖典型区域沉积物及间隙水中碳氮磷时空分布特征研究的开题报告
东湖典型区域沉积物及间隙水中碳氮磷时空分布特征研究的开题报告一、研究背景和意义沉积物是湖泊生态系统中重要的有机质和养分储存库，对湖泊生物生态系统的结构和功能具有重要的影响。
在环境污染与全球气候变化优势下，湖泊水环境质量受到严重威胁，此时湖泊沉积物扮演了重要的地球科学研究对象。
东湖是位于湖北省武汉市的市区内最大的淡水湖泊，居于武汉市鄂东地区，是武汉市民休闲观赏的重要场所，也是武汉市区产业与农业用水的重要水源。
而近年来东湖水环境质量发生了明显的变化，这种变化是否与沉积物中碳、氮、磷等元素在时空上的分布特征有关，需要进行深入研究。
二、研究内容和目标本文以东湖为研究对象，通过对典型区域沉积物及间隙水中碳氮磷时空分布特征的研究，旨在全面了解东湖沉积物中主要有机和无机元素的时空变化规律，为东湖生态环境的保护和恢复提供科学依据。
具体研究内容包括：（1）采集沉积物样品及间隙水样品。
（2）测定样品中有机元素（TOC、TN）、无机元素（TP）、重金属离子等的含量。
（3）分析各种元素在沉积物及间隙水中的时空分布特征。
（4）探究沉积物元素含量与周边地区水环境变化之间的关系。
三、研究方法和技术路线按照上述研究内容的要求，本文将采用以下方法和技术路线进行研究：（1）采集沉积物样品及间隙水样品。
依据沉积物和水样布点测量和岸线样品测量绘制监测网格，采用钢土样器取径向深度为30 cm，横向隔长50 m的沉积物样品并进行定量分析，同时采取互比常年水位低0.5 m水深的30cm间隙水样品分析其中的有机质和无机质含量。
（2）各种元素分析。
利用元素分析仪测定样品中有机元素（TOC、TN）、无机元素（TP）等元素的含量，采用原子吸收光谱仪测定样品中重金属离子含量。
（3）多源地数据处理。
采用ArcGIS地理信息系统，结合GP工具箱完成自动提取、统计和绘制等操作。
（4）综合分析结果。
通过对结果进行综合分析和绘图，揭示各种元素在沉积物及间隙水中的时空分布特征，探究沉积物元素含量与周边地区水环境变化之间的关系。
太湖沉积物中氮、磷循环细菌的微生态研究的开题报告
太湖沉积物中氮、磷循环细菌的微生态研究的开题
报告
一、选题背景
太湖作为中国第三大淡水湖，是长江经济带上最大的淡水鱼产地之一。
然而，近年来由于城市化、工业化等人为因素的影响，太湖水体受
到了严重的污染，水质指标普遍下降，出现了赤潮、水华等现象，严重
威胁着太湖生态环境的持续稳定。
其中，氮、磷等营养物质被认为是太
湖富营养化的主要原因。
而氮、磷的迁移和转化过程中，微生物在其中
扮演了重要的角色。
因此，对太湖沉积物中氮、磷循环细菌的微生态特征开展研究，对
于深入了解太湖富营养化机制，为制定针对性的治理措施提供科学依据。
二、研究内容
1. 研究对象：太湖沉积物中氮、磷循环细菌。
2. 研究内容：
（1）分离和鉴定太湖沉积物中的氨氧化菌、硝化菌、反硝化菌、氮固氮解菌、磷酸酯水解菌等氮、磷循环细菌，了解它们在太湖氮、磷循
环过程中的作用和分布情况。
（2）研究太湖沉积物中氮、磷循环细菌的微生态特征，比较不同水深、不同季节、不同富营养化程度下氮、磷循环细菌群落的差异，评估
它们对太湖氮、磷循环过程的影响。
（3）通过分析太湖沉积物中氮、磷循环细菌的生态学和遗传学特征，提出科学可行的太湖富营养化治理策略，为太湖水生态的持续稳定提供
科学依据。
三、预期目标
1. 系统分离和鉴定太湖沉积物中氮、磷循环细菌，建立太湖氮、磷循环微生物数据库。
2. 研究太湖沉积物中氮、磷循环细菌的微生态特征，了解它们在太湖氮、磷循环过程中的作用和分布情况。
3. 分析太湖沉积物中氮、磷循环细菌的生态学和遗传学特征，提出科学可行的太湖富营养化治理策略。
《2024年短期氮磷添加对不同植被类型湖滨带温室气体排放规律的影响》范文
《短期氮磷添加对不同植被类型湖滨带温室气体排放规律的影响》篇一一、引言随着人类活动的不断增加，湖泊生态系统面临着日益严重的环境压力，其中氮磷污染是湖泊生态系统面临的主要问题之一。
湖滨带作为湖泊生态系统的重要组成部分，其植被类型的多样性和生态功能的发挥对湖泊生态系统的稳定性和健康具有重要作用。
近年来，温室气体的排放已成为全球气候变化的主要驱动力之一，因此，研究不同植被类型湖滨带在短期氮磷添加后的温室气体排放规律具有重要的科学和实践意义。
二、研究方法本研究采用实地观测与实验室模拟相结合的方法，对不同植被类型湖滨带进行短期氮磷添加实验，并对其温室气体排放规律进行探究。
具体实验过程如下：1. 实验地点与时间：选择具有不同植被类型的湖滨带作为实验地点，进行为期一个月的实地观测和实验室模拟实验。
2. 样品采集：在实验地点采集不同植被类型的土壤、水体和植物样品，并进行相关指标的测定。
3. 氮磷添加：将土壤样品分为对照组和实验组，实验组进行短期氮磷添加处理，对照组保持原状。
4. 温室气体排放监测：采用静态箱-气相色谱法对土壤和大气中的温室气体（如二氧化碳、甲烷等）进行监测。
5. 数据处理与分析：将实验数据进行统计和分析，采用SPSS 软件进行差异显著性检验和相关分析。
三、实验结果1. 不同植被类型湖滨带的温室气体排放情况：实验结果表明，不同植被类型湖滨带的温室气体排放情况存在显著差异。
其中，湿地植被类型湖滨带的温室气体排放量较高，而草地和林地植被类型湖滨带的温室气体排放量相对较低。
2. 短期氮磷添加对温室气体排放的影响：实验组在短期氮磷添加后，其温室气体排放量较对照组有明显增加。
其中，湿地植被类型湖滨带的增加幅度较大，而草地和林地植被类型湖滨带的增加幅度相对较小。
3. 氮磷添加对不同植被类型湖滨带的影响机制：短期氮磷添加可以促进土壤中微生物的活性，提高土壤呼吸作用，从而增加温室气体的排放量。
此外，氮磷添加还可能改变植物的生长状况和生物量，进一步影响湖滨带的温室气体排放情况。
氮、磷污染水体中荷花的生态效应和生理响应
氮、磷污染水体中荷花的生态效应和生理响应常宝亮;周浩民;上官凌飞;汪锡文;王彦杰;金奇江;徐迎春【期刊名称】《南京农业大学学报》【年(卷),期】2022(45)4【摘要】[目的]本文旨在探讨荷花(Nelumbo nucifera)在不同氮、磷浓度污染水体中的生态净化效果和生理响应。
[方法]在高[总氮(TN):30 mg·L^(-1);总磷(TP):3 mg·L^(-1)]、中(TN:20 mg·L^(-1);TP:2 mg·L^(-1))和低(TN:10 mg·L^(-1);TP:1 mg·L^(-1))3种不同氮、磷污染水平下,以自来水培养为对照组,测定荷花‘红巨子’的生理指标以及水体和底泥的氮、磷浓度,探究荷花对水体和底泥中氮、磷净化吸收的周期变化和生理响应情况。
[结果]中、高氮磷浓度水体会对荷花产生胁迫,胁迫作用随着氮、磷浓度升高而加强,而低氮磷浓度水体对荷花生长有促进作用。
随着水质的改善,荷花叶片抗氧化酶活性逐渐接近对照组水平。
荷花对氮、磷污染水体和底泥中的TN、TP去除效果显著,其中,处理35 d时荷花对低、中、高氮磷浓度富营养化水体中TN去除率分别为57.34%、73.95%、79.49%,TP去除率分别为84.75%、89.99%、83.69%;对低、中、高氮磷浓度富营养化处理组底泥中TN去除率分别为41.36%、32.37%、33.51%,TP去除率分别为59.19%、80.01%、77.72%。
[结论]荷花不仅对水体氮、磷污染和底泥中磷污染具有很好的去除效果,而且具有修复较高氮、磷浓度污染水体的潜力,对高污染氮、磷水体净化具有重要意义。
【总页数】7页(P684-690)【作者】常宝亮;周浩民;上官凌飞;汪锡文;王彦杰;金奇江;徐迎春【作者单位】南京农业大学园艺学院/农业农村部景观设计重点实验室;安徽芜湖东源新农村开发股份有限公司企业博士后工作站【正文语种】中文【中图分类】X52;X173【相关文献】1.3个荷花品种对富营养水体和底泥中氮、磷去除能力比较研究2.一种能富积与降解水体氮磷等污染物的生态护堤材料的研究3.石菖蒲净化微污染水体中氮和磷的试验研究4.溶解氧及温度对潜流人工湿地去除微污染水体中氨氮及总磷的影响研究5.流域生态富营养化水体中氮磷污染修复植物筛选及效能研究进展因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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2013年湖北省环境质量状况
2013年中国环境状况公报
国家控制重点湖 泊仍然有11.5% 处于重度污染状 态，主要污染指 标为总磷、化学 需氧量和高锰酸 盐指数
主要湖泊、水 库中，水质较 差污染严重的 比例为21.9%， 主要污染指标 为总磷、化学 需氧量和高锰 酸盐指数
全市89个重点湖 泊中，未达到相 应水质标准的湖 泊占61.9%，水质 处于Ⅴ类或劣于 Ⅴ类，大约有 40.5%的湖泊主要 污染指标为总磷
主成分 分析法
将多指标问题 化为较少的综 合指标问题， 对高维空间进 行降维处理
2 国内外研究进展
2.2 湖泊沉积物研究
国外对沉积物基准的研究起始于20世纪80年 代，美国、加拿大、澳大利亚、新西兰和荷兰 等国家已提出了少量淡水沉积物的环境质量基 准，其中一些已被环境管理部门采用，但还没 有形成完善和统一的沉积物基准体系。
1 研究背景
在中国大面积的湖泊遭受着人类的破坏，，，
1 研究背景
湖泊生态环境破坏，鱼类大量死亡， 赤潮频发，绿藻泛滥。。。
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莲花湖概况
研究治理刻不容缓
湖北省有“千湖之省”的 美誉，武汉有“百湖之市 ”的美誉，但如今已从曾 经的188个湖泊减少为 180个，短短几年期间 已有八个湖泊被填占， 武汉的湖泊，几乎是一 年消失一个。
蔡甸区定位为武汉市的美 丽生态后花园，而莲花湖 是蔡甸区的靓丽招牌，然 而，近几年武汉环保局发 表数据显示，水质属于劣 Ⅴ类，总磷、化学需氧量 等严重超标，程重度富营 养化，面临消亡的命运。
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1 研究背景
❖ ❖ 这些问题严重影响 经济社会可持续
发展和居民生活安定，倍受各级政府和 社会各界的广泛关注， 急需加强湖泊污 染控制、治理和管理等方面的综合研究。
1 研究背景
2013年武汉市环境质量状况
2 国内外研究进展
污染负荷量法
潜在生态危害指数法
铝基准方法
湖泊沉积物 污染评价
金属通量比值法 二氧化钛富集法
综合污染指数法
脸谱图法 地积累指数法
3 课题研究目的及意义
旨在更系统更全面地揭示莲花湖环境污染现
1
状，在外源污染逐步减轻的情况下，提出科
学合理的方案来治理内源污染
对氮、磷生态风险的评估为环保疏浚的实
Text
总磷Te的xt测定方法采用SMT总磷测定法
4 课题研究内容及安排
沉积物 总氮研究
氮作为水生生态系统的主要营养元素，被 认为是水生生态系统初级生产力的关键限 制性因子。沉积物中富含氮物质，是水生 生态系T统xt 中氮的重要源和汇，对莲花湖沉 积物的T氮ex进t 行系统的研究，可以较全面的 分析莲花湖的污染状况。
2
施提供理论指导和技术支撑，以实现莲花
湖湖泊污染治理与富营养化控制的蓝图
通过自身的行动来号召民众一起保护美丽
3
的莲花湖， 打造武汉美丽生态花园的蔡
甸新区新形象
4 课题研究内容及安排
沉积物 总磷研究
纵观全国湖泊污染现状，不难发现湖 泊污染的主要污染指标为总磷，故选 取莲花湖沉积物的总磷作为实验内容 项目Tx之t 一
Text
将沉积物的氮分为有机氮和无机氮两 大部分，二者之和称为全氮，采用分 级测定。
4 课题研究实验安排
风干、称重、消解 装袋、封口、做标记
样品进行实验、分析结果 样品预处理保存带回实验室
选取湖底沉积物5厘米处
选取同样深度沉积物
选取6-7处取样点 实地考察确定取样点分布
研究进度安排
第1～3周
第4～5周
进行归纳总 结，撰写毕 业论文，并 完成外文资 料翻译。进 行毕业论文 答辩
参考文献
本课题开题报告参考文献： 共计54篇
外文： 19篇
中文： 25篇
博士论文： 6篇
网站数据： 4篇
OGO
感谢各位指导老 师的聆听！
第5～12周
第13～14周
分析理解任 务，查阅资 料，完成文 献综述和开 题报告，进 行开题。准 备外文资料 翻译。
拟出详实可行 进行毕业论文
的研究方案。 的实验研究阶
进行前期准备 段，完成莲花
工作：配制溶 湖沉积物中总
液，调试仪器， 氮、总磷含量
熟悉各仪器的 的测定，分析
操作方法
比较获得有效
实验数据
LOGO
《武汉莲花湖沉积物氮磷污染特征研究》
——开题报告
报 告 人：XXX 指导老师：XXX
1 研究背景
据有关数据显示：上世纪50年代，我国 湖泊总面积为83400平方公里，大小湖泊 2848个，被誉为“甘甜的乳汁”，然而，进50 年来，我国消失面积大于1平方公里的湖泊多 达243个，令人担忧！
2 国内外研究进展
2.1 湖泊水体研究
20世纪60年代
1980
1998
美
美
欧美
国
国
日本
2004
美 国
水质评价方法
指数 评价法
监测数据与评 价标准之比作 为分指数，然 后通过数学综 合运算得出一 个综合指数， 以此代表水体 的污染程度
不确定性 方法
水体环境是一 个充满不确定 性因素、变化 复杂的环境， 采用不确定性 研究方法评价 水体