巢湖東部水源區(qū)磷季節(jié)形態(tài)變化及微生物影模擬研究.pdf

1、巢湖富營(yíng)養(yǎng)化問(wèn)題已影響到沿岸居民的生產(chǎn)和生活，而磷是導(dǎo)致巢湖水體富營(yíng)養(yǎng)化的關(guān)鍵性因子。經(jīng)過(guò)多年的控制和治理，點(diǎn)源污染已逐步得到控制，農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染和內(nèi)源污染逐漸成為巢湖流域磷主要來(lái)源。內(nèi)源磷在環(huán)境條件發(fā)生變化時(shí)，如溫度、溶解氧和擾動(dòng)等，可以作為“源”向上覆水釋放磷，維持水體富營(yíng)養(yǎng)化狀態(tài)。
　　 本文以巢湖東部水源地及入湖河流的磷為研究對(duì)象，分析了磷的形態(tài)特征及時(shí)空變化規(guī)律，初步探討其可能的主要來(lái)源，并進(jìn)行沉積物生物可利用磷釋放模

2、擬實(shí)驗(yàn)，討論微生物對(duì)這一遷移轉(zhuǎn)化過(guò)程的影響。工作主要集中在以下幾個(gè)方面：
　　 1、巢湖東部水源地及入湖河流磷形態(tài)時(shí)空變化特征和來(lái)源探討
　　 巢湖水體常年呈微堿性，入湖河流磷呈現(xiàn)明顯的季節(jié)性變化，豐水期高于枯水期；雙橋河磷濃度高于柘皋河和小柘皋河；水源區(qū)磷濃度受陸源影響呈現(xiàn)相似的季節(jié)性變化，湖區(qū)磷隨時(shí)間變化較小，且離主湖區(qū)越近磷含量越低。
　　 柘皋河和小柘皋河磷主要來(lái)源是農(nóng)業(yè)用水和生活污水，雙橋河還受工業(yè)廢水

3、和固體污染物的影響，水質(zhì)較差。三條入湖河流均以非點(diǎn)源污染為主，因此水體磷濃度受降雨影響較大，豐水期高于平水期和枯水期。湖區(qū)與入湖河流磷濃度存在差異，河流相對(duì)較高，入湖河流是湖泊磷污染的重要來(lái)源。顆粒磷為水體磷主要形態(tài)，多源于地表徑流和生活污水等非點(diǎn)源污染，對(duì)水源區(qū)水體磷影響較大。
　　 2、生物可利用磷遷移轉(zhuǎn)化的模擬研究
　　 在巢湖東部水源地水體磷時(shí)空分布和來(lái)源探討的基礎(chǔ)上，采集西半湖沉積物，進(jìn)行室內(nèi)模擬實(shí)驗(yàn)，探索了環(huán)

4、境因素(溫度、溶解氧、水力擾動(dòng)及滅菌)對(duì)上覆水和沉積物中生物可利用磷形態(tài)的影響。
　　 巢湖西半湖水體和沉積物樣均呈微堿性，水體總磷超過(guò)v類(lèi)水標(biāo)準(zhǔn)，顆粒磷為主要形態(tài)。沉積物生物可利用磷基本表現(xiàn)為藻類(lèi)可利用磷(AAP)>水溶性磷(WSP)>碳酸氫鈉提取磷(OLP)>易解析磷(RDP)。動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：上覆水磷初始濃度為0.05mg/L時(shí)，沉積物表現(xiàn)為“源”；上覆水磷初始濃度為0.5mg/L時(shí)，沉積物表現(xiàn)為“匯”。
　　

5、 在不同的環(huán)境條件下，滅菌體系中上覆水磷濃度均明顯高于未滅菌體系；滅菌體系上覆水總磷濃度隨溫度升高而上升，未滅菌體系變化趨勢(shì)與其相反，減小以正磷酸鹽為主。好氧狀態(tài)下水體總磷濃度高于厭氧狀態(tài)，溶解性總磷濃度小于厭氧狀態(tài)。擾動(dòng)使水體總磷濃度顯著升高，且隨擾動(dòng)頻率的增加而呈增大的趨勢(shì)，在擾動(dòng)后水體顆粒磷升高，溶解性正磷酸鹽和溶解性有機(jī)磷濃度降低，主要原因是水體中細(xì)小懸浮顆粒物的吸附和絮凝作用，所以擾動(dòng)僅引起總磷的釋放，而不一定導(dǎo)致溶解性磷酸鹽

6、的釋放。
　　 不同環(huán)境條件下，沉積物中生物可利用磷濃度明顯高于滅菌體系，四種生物可利用磷含量大小順序一致，基本表現(xiàn)為AAP>WSP>OLP>RDP。微生物對(duì)沉積物RDP遷移轉(zhuǎn)化影響較??；模擬實(shí)驗(yàn)后沉積物WSP均小于原沉積物，呈現(xiàn)一定的釋放，溫度和微生物作用對(duì)WSP影響較??；AAP和OLP變化趨勢(shì)相似，隨溫度升高呈波動(dòng)狀態(tài)，其原因有待于進(jìn)一步研究。厭氧狀態(tài)下生物可利用磷基本高于好氧狀態(tài)。沉積物擾動(dòng)導(dǎo)致磷形態(tài)分布和生物可利用磷含量

7、發(fā)生改變，轉(zhuǎn)速60r/min條件下AAP含量明顯低于對(duì)照實(shí)驗(yàn)，底泥再懸浮減小了鐵結(jié)合態(tài)磷對(duì)AAP的貢獻(xiàn)，抑制了沉積物AAP的形成，但140r/min擾動(dòng)下沉積物BAP大幅上升，其原因還有待于進(jìn)一步研究。
　　 3、微生物作用下生物可利用磷轉(zhuǎn)化的模擬研究
　　 本文研究了不同溫度條件下，腐殖質(zhì)還原菌對(duì)水.沉積物界面生物可利用磷形態(tài)轉(zhuǎn)化的影響。
　　 腐殖質(zhì)還原菌促進(jìn)上覆水生物可利用磷濃度升高，沉積物表現(xiàn)為“源”。當(dāng)

8、體系中存在自然菌群時(shí)，雖然外加腐殖質(zhì)還原菌能促使上覆水磷濃度升高，但還是低于上覆水初始濃度，沉積物呈現(xiàn)“匯”的特征。在腐殖質(zhì)還原菌單獨(dú)作用下，上覆水生物可利用磷含量更高，腐殖質(zhì)還原菌可能削弱沉積物中原有微生物的聚磷作用。
　　 腐殖質(zhì)還原菌和自然菌群都能促進(jìn)沉積物生物可利用磷的形成和累積。溫度變化下，除了AAP，WSP、OLP和RDP含量均是在腐殖質(zhì)還原菌的單獨(dú)作用下最大。外加腐殖質(zhì)還原菌對(duì)WSP影響較??；在沉積物自然菌群存在時(shí)