浅水湖泊内源磷释放及其生物有效性——以太湖、巢湖和龙感湖为例

论文题目: 浅水湖泊内源磷释放及其生物有效性——以太湖、巢湖和龙感湖为例

论文类型: 博士论文

论文专业: 环境科学

作者: 黄清辉

导师: 王子健

关键词: 磷形态,内源负荷,生物有效性,富营养化,沉积物

文献来源: 中国科学院研究生院（生态环境研究中心）

发表年度: 2005

论文摘要: 本论文以太湖、巢湖和龙感湖为例,重点研究了长江中下游浅水湖泊沉积物磷形态转化、生物有效性及其生态风险之间的关系,初步阐述了内源磷释放对湖泊人为富营养化的贡献。主要结果表明:不同营养水平的湖泊沉积物中磷形态分布差异较大,活性铁/铝氧化物和有机质含量是铁/铝磷和有机磷含量空间差异的主要控制因素,其影响过程与长期的外源输入密切相关;酸可提取有机磷的溶出是湖泊富营养化的重要过程之一。不同类型沉积物中磷释放模式有所差异。碱性条件下,Fe-P/Ca-P比值较高的沉积物磷释放强度高于Fe-P/Ca-P比值较低的沉积物,酸性条件下则恰好相反;沉积物/水界面的磷迁移并不受磷酸盐矿物的沉淀/溶解过程控制;本文提出磷释放风险指数的新概念,并用于预测湖泊沉积物磷释放风险。利用研制的氧化铁/醋酸纤维素复合膜(FeO/CAM)材料估算湖泊水和沉积物的生物有效磷,发现内源磷释放是开放湖区水体生物有效磷的主要来源,且其含量是浮游生物生长的主要营养限制因子。本文初步认为内源磷释放将增加水体生物有效磷含量,促进蓝藻水华暴发,而水华引起的pH升高又会导致内源磷释放,两者之间形成一种互动关系。因此,对内源磷生物有效性的监控,将是浅水湖泊富营养化风险管理的一个有效策略。

论文目录:

中文摘要

ABSTRACT

图表目录

缩略语索引

第一章 引言

1.1 研究意义

1.2 国外研究现状

1.2.1 湖泊富营养化概念的发展

1.2.2 关于营养盐限制因子的讨论

1.2.3 湖泊内源磷的形态转化及其影响因素

1.2.4 沉积物磷的生物有效性

1.3 国内湖泊沉积物磷的研究概况

1.4 存在问题

1.5 本文研究思路

第二章 样品采集与测试

2.1 研究区域概况

2.2 现场观测与采样

2.2.1 太湖、巢湖和龙感湖联合调查

2.2.2 沉积物磷释放风险专题研究

2.2.3 生物有效磷专题研究

2.3 样品处理与测试

2.3.1 水样处理与分析

2.3.2 沉积物样品处理与分析

2.3.3 湖泊沉积物磷的形态分析

第三章 太湖、巢湖和龙感湖沉积物磷形态的来源与迁移转化

3.1 引言

3.2 材料与方法

3.2.1 间隙水中溶解态磷酸盐形态的化学模拟

3.2.2 湖泊沉积物磷的形态分析

3.3 采样点水环境特征

3.4 沉积物间隙水中磷酸盐的沉淀－溶解平衡

3.4.1 间隙水磷酸盐化学形态百分比分配

3.4.2 间隙水磷酸盐矿物饱和度状况

3.4.3 间隙水磷酸盐化学平衡

3.5 表层沉积物的磷形态分布、来源与迁移

3.5.1 太湖、巢湖和龙感湖表层沉积物中磷的形态

3.5.2 湖泊沉积物磷形态与沉积物属性之间的关系

3.5.3 太湖、巢湖沉积物中不同磷形态的来源

3.5.4 湖泊沉积物中不同磷形态的迁移转化

3.6 沉积物中酸可提取有机磷形态的重要意义

3.7 太湖梅梁湾与五里湖的柱状沉积物的磷形态特征

3.7.1 不同形态磷含量的垂向变化

3.7.2 不同形态磷的百分比分布

3.7.3 人为因素影响

3.8 本章小结

第四章 浅水湖泊沉积物磷释放模式与释放风险预测

4.1 引言

4.2 材料与方法

4.2.1 磷释放实验设计

4.2.2 磷吸附指数估算实验

4.2.3 磷吸附饱和度估算实验

4.2.4 数据处理

4.3 不同类型沉积物磷释放对酸碱性变化的响应

4.3.1 供试沉积物的属性特征

4.3.2 沉积物的磷释放与pH 变化的关系

4.3.3 沉积物的铁释放与pH 变化的关系

4.3.4 释放试验前后沉积物磷形态的变化

4.3.5 沉积物中Fe-P/Ca-P 含量比的影响因素

4.3.6 酸性条件下沉积物磷的释放

4.3.7 碱性条件下沉积物磷的释放

4.4 沉积物的磷吸附特性及磷释放风险评估

4.4.1 沉积物中草酸铵提取的铁、铝、磷的分布及相互关系

4.4.2 沉积物中磷吸附指数和磷吸附饱和度的空间分布

4.4.3 磷吸附指数与磷吸附饱和度的影响因素

4.4.4 磷释放风险评估

4.5 本章小结

第五章 湖泊水体和沉积物磷的生物有效性评估

5.1 引言

5.2 材料与方法

5.2.1 供试沉积物样品

5.2.2 氧化铁/醋酸纤维素复合膜的制备

5.2.3 两种振荡基质比较实验

5.2.4 沉积物磷解吸动力学实验

5.2.5 梅梁湾水体生物有效磷含量测定实验

5.2.6 数据处理

5.3 湖泊沉积物中磷的生物有效性评估

5.3.1 氧化铁方法的改进

5.3.2 太湖沉积物中生物有效磷的解吸动力学

5.3.3 长江中下游三个浅水湖泊表层沉积物中磷的有效性

5.4 太湖梅梁湾水体中生物有效磷的分布及来源

5.4.1 夏季梅梁湾水体生物有效磷浓度和叶绿素a 含量的分布

5.4.2 水体叶绿素含量与生物有效磷浓度之间的关系

5.4.3 夏季梅梁湾水体生物有效磷浓度的动态变化

5.5 本章小结

第六章 结论

6.1 主要结论

6.2 若干思考

参考文献

发表文章目录

致谢

发布时间: 2006-10-30

参考文献

• [1].再悬浮条件下河口沉积物内源磷迁移—转化机制研究[D]. 张俊杰.中国海洋大学2014

相关论文

• [1].浮游植物胞外磷酸酶在富营养化湖泊磷循环过程中的作用[D]. 曹秀云.中国科学院研究生院（水生生物研究所）2005
• [2].乌梁素海富营养化及其机制研究[D]. 孙惠民.内蒙古大学2006
• [3].有机质对磷素在沉积物—水—沉水植物间迁移转化的影响[D]. 易文利.西北农林科技大学2008

标签：磷形态论文;  内源负荷论文;  生物有效性论文;  富营养化论文;  沉积物论文;