杭州湾滨海湿地磷素迁移转化特征及净化功能

被引量 : 0次 | 上传用户:shgrx
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
湿地因其对水体的净化能力,被誉为“地球之肾”。湿地沉积物是水体中营养物质的重要蓄积库,在沉淀和释放污染物方面起重要作用,也是形成水体富营养化的关键因素之一。滨海湿地是我国湿地重要类型之一。杭州湾滨海湿地是重要的区域生态安全屏障,受自然因素和人为因素的双重影响,生态系统的不稳定性和脆弱性表现极为突出,是典型的生态环境脆弱区域。本文研究调查了杭州湾滨海湿地典型植被类型沉积物理化性质及磷形态特征,分析了沉积物对磷的吸附解吸特征及环境因素对吸附解吸的影响,利用模拟湿地探讨了不同植被类型湿地系统对磷的净化作用,评价沉积物、微生物和植物在净化过程中的贡献率。主要研究结果如下:杭州湾滨海湿地沉积物呈碱性,0-5cm沉积物pH变化范围8.73-9.07、10-20cm沉积物变化范围8.97-9.27。0-5cm沉积物电导率变化范围2.38-4.98ms·cm-1,表现为光滩(CK)>海三棱藨草(BC)>芦苇(LW)>互花米草(MC);10-20cm沉积物电导率变化范围1.41-2.16ms·cm-1,CK显著偏小,另外三种植被类型沉积物值相当。0-5cm和10-20cm沉积物CK的有机质含量都显著低于其它类型,有机质含量分别为4.99%、4.48%。BC、LW和MC有机质含量水平相当,0-5cm沉积物有机质变化范围8.33%-8.60%、10-20cm沉积物有机质含量范围6.34%-7.75%。0-5cm沉积物整体高于10-20cm,植被生长过程表层凋落物增加有机质的积累。0-5cm与10-20cm沉积物具有相似的粒度特征。CK粘粒和粉粒比例显著偏小、砂粒比例显著偏大。CK的粘粒、粉粒和砂粒比例分别为4.60%、35.04%、60.36%,另外三种类型含量差别不大、范围分别为8.42%-10.14%、61.87%-68.88%、21.81%-29.71%。有机质含量与粉粒和粘粒的体积百分比有正相关关系,细颗粒物质因具有较大的比表面积加大了对有机质的吸附和保存。沉积物总磷(TP),MC显著高于其他植被类型。在无机磷(IP)中,可溶性松散态磷(Soluble and loosely bound P, SL-Pi)含量CK最小、MC最大;还原态可溶性磷(Reductantsoluble P, RS-Pi)含量LW和MC显著高于CK和BC;钙磷(Ca-Pi)含量CK和BC显著大于LW和MC。在有机磷(OP)中,活性有机磷(Labile Po, L-Po)含量最低、中等活性有机磷(Moderately labile Po, ML-Po)含量最高、非活性有机磷(Nonlabile Po, NL-Po)处于中间水平。IP是磷素的主要形态、占TP的74%-89%,而Ca-Pi又是IP的主要形态、于湿地沉积物淤积初期通过吸附沉淀作用存留。杭州湾湿地植被自然演替过程中不同植物生物量积累和营养物质循环过程的变化导致沉积物中磷形态的差异。植被演替初期,BC显著改变0-5cm沉积物磷形态,对10-20cm沉积物无显著影响;植物演替后期的LW和MC促使0-5cm沉积物有机磷快速积累、10-20cm沉积物有机磷小幅增加,同时促进Ca-Pi向可溶性、活性态磷转变。湿地沉积物的吸附动力学过程可以划分为三个阶段:吸附期(0-1h)、慢速吸附期(1-16h)和平衡期(16-72h)。BC吸附磷的能力最强、CK吸附量最小、LW和MC吸附量处于中间水平。PO403--P初始浓度为0.2mg·L-1时,吸附动力学曲线表现较为复杂,Lopez改进模型比较适合用来描述此浓度下的吸附动力学过程。PO403--P初始浓度为0.6mg·L-1、2.0mg·L-1时,吸附动力学特征最适合用简单Elovich模型来描述。改进的Langmuir模型比改进的Freundlich模型更适合用来描述杭州湾滨海湿地沉积物等温吸附过程。MC具有最大的Qmax,为436.249mg·Kg-1;CK的Qmax最小,仅有154.464mg·Kg-1;BC和LW的Qmax相当,分别为367.616mg·Kg-1和361.236mg·Kg-1。杭州湾滨海湿地自带可解吸磷较少,NAP普遍低于其他研究,范围1.853-4.777mg·Kg-1。沉积物的EPC0值明显小于潮汐水体中磷酸盐浓度,主要扮演“汇”的角色。环境因素对沉积物吸附磷有重要影响。碱性条件下,pH升高显著促进杭州湾湿地沉积物对磷素的吸附作用。沉积物对磷素的吸附量随着温度的升高呈现增加的趋势,杭州湾滨海湿地沉积物对磷的吸附作用属于化学吸附。盐度变化对沉积物对磷素的吸附影响相对较小,在一定范围内,盐度增加会小幅促进沉积物对磷的吸附。模拟湿地箱实验对水质净化过程可分为三个阶段:吸收期(0-4day),平衡期(4-8day)和释放期(8-18day)。杭州湾滨海湿地净化河口水体中磷素,最佳水力停留时间应为4-8天。无植物和完整模拟湿地在T1(0.2mg·L-1)浓度水平下磷净化率差异不显著;在T2(0.6mg·L-1)和T3(2.0mg·L-1)浓度水平下,完整模拟湿地净化率高出3.67%-11.85%。T1(0.2mg·L-1)初始浓度下,不同因素的贡献率较难确定。T2(0.6mg·L-1)初始浓度下,沉积物、微生物和植物对磷素净化贡献率分别为72.34%-88.89%、2.61%-13.59%和8.50%-17.02%。T3(2.0mg·L-1)初始浓度下,沉积物、微生物和植物对磷素净化贡献率分别为61.33%-66.22%、26.38%-28.79%和4.59%-12.29%。
其他文献
基于“人力资本”理论和“高等教育的成本分担”理论的影响,世界各国都把高等教育视为实现社会经济发展的一种重要“投资”,高等教育由此获得快速发展。伴随着世界各国高等教
乡村教育发展的关键在于乡村教师,教师对于乡村教育职业特性的适应程度直接影响其专业发展。当前,乡村教师专业发展普遍面临着'自身'与'场域'脱节的困境。为
本研究旨在探讨高校激励制度对教师工作投入与工作满足间的关系与影响,针对国内一教学研究性大学分析,尝试延续理论及补偿理论以外的解释角。本研究发现,在高校教师人口属性
目前,随着社会的发展,就业压力的日益增加,大学生身心健康的成长,逐渐引起了教育工作者的广泛关注。形形色色的审美对象充斥着大学生的日常生活,对于身心还未成熟的大学生青
本文针对农村小学英语课程资源开发与运用不力的现状,从学校、家庭、教师等方面分析造成这一误区的原因,并试图寻找一些改善的对策,帮助教师在当前有限的条件下发掘更多的教学资
近年来,高校家庭经济困难学生的幸福感问题日益引起社会各界的广泛关注。高校家庭经济困难学生的幸福感作为一种体验与认知,深受各种社会因素和个人心理的影响。本文立足于社
荣誉观属于人生价值观范畴。树立正确的荣誉观,对于大学生积极实现其社会价值与自我价值有着重要作用。随着经济全球化的推进,西方文化及其蕴含的价值观大量涌入,文化与价值
1200余年前,我国唐朝大文学家韩愈曾留下名作《师说》,对教师的地位和作用进行了精辟的论述:“古之学者必有师”、“道之所存,师之所存”,“弟子不必不如师,师不必贤于弟子”
激光标刻技术随着各方面技术的快速发展和在工业、科研、国防等领域的广泛应用而不断更新发展,由于激光标刻系统是包含了机械、计算机、电子和光学等技术的一门综合技术,其中
痰乃津液输布失常,水湿停聚所生,瘀乃血液代谢异常所致,痰、瘀既是致病因素,又是病理产物,且相互影响。随着肿瘤中医基础理论研究的进行,痰瘀胶结在肿瘤的发生中越来越受到重视,同时
期刊