【摘 要】
:
底泥扰动是自然水体中沉积物内源磷再生和形态转化的重要影响因素。但从目前研究来看,底泥扰动对内源磷再生和形态转化的作用机制尚未完全明确。同时,以往的研究多专注于截除外源磷的条件下,扰动对水体内源磷在泥水界面的迁移转化过程及其在不同形态磷中的分布。尽管实际水体中外源磷输入逐渐得到控制,但两者却仍是共同存在的,且在进入水体后难以捕捉该部分磷在泥水两相之间,特别是泥相不同形态磷间的转化过程。另外,先前的此
论文部分内容阅读
底泥扰动是自然水体中沉积物内源磷再生和形态转化的重要影响因素。但从目前研究来看,底泥扰动对内源磷再生和形态转化的作用机制尚未完全明确。同时,以往的研究多专注于截除外源磷的条件下,扰动对水体内源磷在泥水界面的迁移转化过程及其在不同形态磷中的分布。尽管实际水体中外源磷输入逐渐得到控制,但两者却仍是共同存在的,且在进入水体后难以捕捉该部分磷在泥水两相之间,特别是泥相不同形态磷间的转化过程。另外,先前的此类研究更多的是采用传统的化学分析法对上覆水和沉积物的磷形态进行含量测定,关于内源磷形态的转化路径仅是依靠数量增减关系进行理论推测,并不能提供泥水两相中磷转化路径的直接证据。同时,底泥扰动势必会引起底泥微生物的变化,而微生物的变化对内源磷固定的影响是积极还是消极的尚未可知。因此,有关外源磷持续输入条件下扰动引起的微生物变化及其对磷控制的影响仍需进一步深入研究。本研究以京杭大运河(苏州段)为研究对象,通过不同断面的采样对其磷污染现状进行全面的调查分析。此外,利用室内模拟实验,通过32P同位素示踪法和高通量测序的分子生物手段,探讨在长时间扰动过程中微生物的变化以及其对外源磷进入水体后内源磷形态的影响。京杭大运河(苏州段)的磷污染调查分析结果表明,与居民区和风景区附近采样点相比,污水处理厂尾水排放口附近的沉积物内源负荷更大,扰动下,内源磷更容易释放到上覆水中。在水质较差常年受污水厂尾水排放影响的断面,实际形成了物理与水丝蚓的组合扰动模式,显著改变了该断面上覆水中不同形态磷的数量分布。扰动状态下,采样点沉积物Fe/Al-P和Ca-P均有所增加,而NH4Cl-P有所释放,Res-P未见明显变化,且改变随着深度的增加而减少。并且,污水排放口处采样点,扰动所引起的物理扰动对京杭大运河(苏州段)沉积物内源磷形态转化的促进作用更为明显。32P同位素示踪室内模拟实验的结果表明,扰动均能促进外源磷由上覆水向底泥迁移,但物理扰动的促进作用更加明显。不同形态磷的形成有明显的时间顺序。外源磷更易于形成弱吸附态磷(NH4Cl-P),但随着物理扰动时间延长,则强化了弱吸附态磷向难释放态磷(Ca-P)的转化。通过采用高通量测序技术对不同扰动条件下底泥微生物群落进行分析可知,底泥扰动对底泥微生物菌落结构有明显影响。即物理扰动、生物扰动以及组合扰动均会在一定程度上增加底泥微生物丰度,同时也会减少微生物的多样性,主要表现为增加优势菌群占总微生物量的比例。另外,物理扰动组中厌氧绳菌科(Anaerolineaceae)明显低于空白组、生物扰动组和组合扰动组,这表明底泥在物理扰动条件下,底泥厌氧环境得到较大改善,从而使得厌氧绳菌科微生物丰度减少。底泥扰动会在一定程度上增加Acinetobacter和Pseudomonas这两种聚磷菌丰度,将有利于底泥中磷的固定。RDA分析结果表明,Fe/Al-P和Ca-P均与硝化细菌,酸性细菌的丰度呈正相关,而NH4Cl-P与硝化细菌相关性较小。硝化细菌作为对氧环境有明显要求的细菌,其在底泥扰动条件下丰度的增加,再结合其与NH4Cl-P、Fe/Al-P和Ca-P三种磷形态的相关性关系可以看出,该细菌有利于底泥中NH4Cl-P向Fe/Al-P和Ca-P这两类更稳定的内源磷形态转化。不动杆菌作为典型的解磷菌,其会导致底泥中磷解析释放被利用的潜在风险。底泥扰动所引起的不动杆菌丰度的减少以及NH4Cl-P、Fe/Al-P和Ca-P和其相关性表明,底泥扰动条件下不动杆菌减少,这可有效减少底泥内源磷向水体释放,换言之,即对内源磷控制是有益的。
其他文献
以氮化镓(Ga N)、氮化铝(Al N)为代表的宽禁带半导体,其高带隙宽度可有效抑制温度猝灭效应以及扩大光谱范围,通过稀土离子掺杂,有望把稀土离子优良的光学、磁学性质与Ga N、Al N本身的良好电学性质集于一体。不同稀土离子单掺和共掺杂宽带隙材料,无论从基础研究来讲,还是在光电子和量子技术方面的应用都是一个有趣的研究课题,在光电探测、照明显示以及稀磁半导体等众多领域有着光明的应用前景和较高的商业
近年来,农家肥的广泛施用不仅带来大量的抗生素土壤污染,其携带的抗生素抗性基因(ARGs)也会随之进入到土壤生态环境中,土壤中的ARGs可以通过食物链对人类健康造成威胁。好氧堆肥被普遍认为是一种经济可行、环境友好的技术,可以有效地防止ARGs和ARBs从肥料向农田土壤扩散。堆肥后粪源抗生素与ARGs的变化情况已有大量研究,然而,施用不同成熟阶段的粪肥后土壤-蔬菜系统不同界面中ARGs的分布特征尚不清
管桩应用广泛,同时理论研究也不断加强,但是目前的研究都是考虑桩侧为单相或饱和的单一土体,忽略了土体本身的复杂成层性,本文以地下水位面为界限,考虑桩侧为单相-饱和复杂成层土,分析不同桩底支承时及存在土塞效应时桩顶的动力响应问题。主要通过理论分析和数值验证两大方面展开,具体内容分为四点:(1)考虑桩底为粘弹性支承,分别建立单相土和饱和土与管桩的耦合振动模型,然后进行桩土动力方程求解,分析地下水位面、管
骆马湖位于江苏苏北水上湿地保护区,是一座典型过水型湖泊,是南水北调工程的关键一环。骆马湖的水质优劣对宿迁市、徐州市的饮用水安全、水生生态及经济发展等方面存在重大影响。药品及个人护理品(pharmaceuticals and personal care products,PPCPs)是一种新型污染物,已经在国内外多地湖泊中被大量检出。目前为止,关于骆马湖中PPCPs的研究较少。本研究以61种PPCP
随着我国城市交通的发展,人们对桥梁外观及功能方面要求越来越高,大悬臂鱼腹式箱梁结构因为自身优点在城市立交桥和互通式匝道桥中被频繁采用。但是由于大悬臂混凝土连续箱梁桥悬臂较长,空间受力复杂,横向偏载效应十分明显,在与独柱墩相结合时横向抗倾覆能力较弱。近年来我国各地接连发生桥梁倾覆事故,严重危害人民生命安全,引起相关部门重视,桥梁专家对大悬臂梁桥及独柱墩梁桥横向抗倾覆研究越来越深入。2015年广东省交
健康高效的小城镇排水管网系统是推进城镇化进程和提高居民生活质量的重要市政基础建设,而工程造价以及资金利用问题往往制约着小城镇排水管网工程的建设。本文应用改进的自适应遗传算法对已定空间布局下的小城镇排水管网设计参数进行优化,旨在寻找最优化的管网设计参数组合以达到最小的排水管网工程投资造价。具体工作如下:1.详细分析了排水管网的水力与结构模型,为遗传算法的应用提供了理论基础。2.针对传统自适应遗传算法
自然界中几乎所有可观测到的物理现象或动力学过程都是非保守的。为了更好的研究非保守力学,El-Nabulsi提出了三类非保守动力学模型即拟分数阶模型。而分数阶Birkhoff系统作为整数阶Birkhoff系统的推广,能够更加准确的描述相应系统的物理行为。因此本文基于拟分数阶动力学模型,提出并研究Birkhoff系统中拟分数阶动力学模型下的分数阶对称性和守恒量。本文根据El-Nabulsi给出的基于R
空心聚合物微球的应用前景非常广泛。在能源领域,空心聚合物微球可以包裹相变材料从而制备相变微胶囊。相变微胶囊能有效解决相变材料的流动能力弱、互容性差和易腐蚀等问题,并且有传热面积大、传热速度快、易分散、应用性强等优点。此外,由于空心聚合物微球球壳与空气间的折光指数差异高,空心聚合物微球具备极强的遮光能力,可用于化妆品、纸张等。空心聚合物微球的广泛应用还需要一些技术上的突破。在乳液微封装法制备空心聚合
目前,覆盖法控制底泥内源磷污染以防止水体富营养化一直是研究的热点。CaO2作为一种兼具释氧性与氧化性的环境友好型材料获得了广泛的关注,研究者们以CaO2为核心制备了不同的复合材料。这些材料要么缓释周期较短,要么材料得不到有效的利用,虽然在内源磷的控制方面具有优势,然而,当水体磷污染亟需应急或需长期保持时,这些材料的使用又存在争议。基于此,本研究以过氧化钙为核心,合成了新型过氧化钙复合材料,考察了其
有机磷阻燃剂(organophosphorous flame retardants,OPFRs)被广泛用于多个领域中。由于OPFRs具有基因毒性和致癌性,且其污染范围越来越广,因此建立快速、绿色、高效的OPFRs测定与去除方法有重要意义。在本研究中选用两种典型的多孔材料---介孔二氧化硅和生物炭材料,分别将其运用于水中OPFRs的测定前处理和吸附去除。具体内容包括:(1)制备了含铁的介孔二氧化硅材