【摘 要】
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藻类暴发是典型的湖泊环境问题之一,暴发后伴随着大量藻类的衰亡,容易在湖泊的一些特殊区域沉降堆积,形成藻源性底泥,严重影响湖泊生态系统功能的发挥,如湖湾、湖滨带等区域。这是因为藻细胞中含有大量的氮磷营养盐以及有机质,在其死亡后可能向上覆水体释放大量营养盐和有机质,加剧了湖泊水体富营养化,其中氮主要以氨氮等无机氮,磷主要以溶解态的正磷酸盐形式存在。即使外源污染危害渐渐减弱,因藻源性底泥引起的内源污染同
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藻类暴发是典型的湖泊环境问题之一,暴发后伴随着大量藻类的衰亡,容易在湖泊的一些特殊区域沉降堆积,形成藻源性底泥,严重影响湖泊生态系统功能的发挥,如湖湾、湖滨带等区域。这是因为藻细胞中含有大量的氮磷营养盐以及有机质,在其死亡后可能向上覆水体释放大量营养盐和有机质,加剧了湖泊水体富营养化,其中氮主要以氨氮等无机氮,磷主要以溶解态的正磷酸盐形式存在。即使外源污染危害渐渐减弱,因藻源性底泥引起的内源污染同样存在沉积物中的营养盐向上覆水体释放的可能,促进蓝藻进一步暴发,延缓生态修复效果。因此,在湖泊生态修复中应该更多关注如何治理藻源性底泥,而发展低剂量、具有高固化处理能力和稳定效果的联用技术对于修复藻源性底泥十分关键。本研究通过野外调查来跟踪观测藻源性底泥内源污染特征,并且以锁磷剂和硝酸钙为处理材料,通过实验室模拟对比实验和扰动搅拌实验研究处理材料对沉积物和上覆水体中溶解氧(DO)、pH、营养盐、溶解态铁和磷形态的变化情况,评估锁磷剂和硝酸钙单独或联合应用于原位处理技术对藻源性底泥的控制效果,探讨联用技术对藻源性底泥内源污染的控制机制,为治理藻源性底泥提供技术支撑。主要研究结果如下:对滇池大泊口区域上覆水体进行现场监测,结果表明春季上覆水体中营养盐的含量明显高于其他季节,对2021年大泊口区域沉积物营养盐和有机质含量进行现场调查,与2008年和2016年的数据对比发现,沉积物中营养盐和有机质含量显著增加;研究锁磷剂对水溶液中磷的吸附特征,结果表明当锁磷剂粒径<0.42mm时,粒径大小对锁磷剂磷吸附量影响较小,在pH为5~9.5时,锁磷剂对磷的解吸量无显著影响,在pH为10.5时,磷解吸量减少;研究锁磷剂和硝酸钙单独或联合使用对藻源性底泥内源污染的控制效果,结果表明联合使用硝酸钙与锁磷剂技术可以改善水体与表层沉积物的氧化还原状态,同时有效地降低上覆水体正磷酸盐的含量,并且可以将表层底泥处中不稳定的磷形态转变为难释放的磷形态,有效地控制了底泥向上覆水体释放磷的风险;综合考察了扰动对组合技术修复藻源性底泥内源污染控制的影响,结果表明扰动能引起底泥中的营养盐进入水体,增加了水体中营养盐含量,并且扰动改变了上覆水体的DO浓度,但扰动对于底泥中有机质、总氮、总磷的影响较小。
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