富营养化与污染物间的相互作用及其生态效应

1　引　言进入 90年代 ,为了改善水环境条件 ,越来越多的国家认识到必须减少养分、稳定的有机物和金属元素的输入。富营养化和持续污染物 (Ｃｈｒｏｎｉｃｐｏｌｌｕｔａｎｔｓ)是当前全球水生态系统的两个主要问题[1 ,2 ]。尽管对富营养化和污染物已有很多研究 ,但很少调查二者之间的相互关系。有证据表明两者之间可能存在相互作用过程[5～ 7],但在自然的水生态系统中其作用的大小和关系尚不清楚。滇池是我国典型的遭受富营养化和重金属污染双重胁迫的高原湖泊 ,本研究以滇池富营养化和重金属污染为背景 ,通过室内模拟 ,初步探索富营养化和…     

采自青海湖的刚毛藻属一新种——青海刚毛藻

对青海湖的丝状藻类进行了样品采集, 分析引起水华的藻类种类和组成。基于SSU-LSU的联合进化分析和基于ITS的系统进化分析显示: 形成青海湖水华的丝状藻为一种刚毛藻, 该种与史氏刚毛藻Cladophora stimpsonii和散束刚毛藻Cladophora vagabunda具有较近的亲缘关系, 属于海洋刚毛藻和淡水刚毛藻的中间过渡种类。和邻近种类的区别特征如下: 该种生长于咸水生境, 植物体纤细柔软, 呈绿色或浅绿色, 分枝旺盛, 具明显的顶端生长和居间生长。细胞直径较小。主轴细胞直径30.0—90.0 μm, 细胞长宽比2.4—8.0。分枝细胞直径25.0—70.0 μm, 长宽比4.0—12.3。顶端细胞直径25.0—50.0 μm, 长宽比3.6—12.0。基于形态学特征和分子系统发育分析, 将其定为一新种, 即青海刚毛藻Cladophora qinghaiensis sp. nov.。     

青海湖主湖区与湖水淹没区的细菌群落结构差异分析

为对比青海湖与湖滨淹没区的微生物群落结构及多样性的差异, 利用16S rRNA高通量测序技术, 研究不同环境条件下水体的微生物群落组成的异同。结果表明: 青海湖主湖区及淹没区的细菌在分类门级水平上相对丰度最高的为变形菌门(Proteobacteria, 44.8%), 其次分别隶属于拟杆菌门[Bacteroidetes, (25.9%±7.8)%]、蓝细菌门[Cyanobacteria, (13.6%±5.4)%]、放线菌门[Actinobacteria, (7.54%±9)%]和柔壁菌门[Tenericutes, (3.32%±2)%]。淹没区整体微生物多样性显著高于主湖区水体。部分微生物分类属在两个湖区呈现显著的分布差异暗示这些细菌对于环境特征的适应性。节线藻在青海湖主湖的分布广泛显示其可能在高原咸水湖泊的碳氮循环过程中扮演着重要角色。研究对于深入了解栖居地如何塑造咸水水体微生物群落结构具有重要意义。     

青海湖新生湖滨带与主湖区水环境特征差异研究

文章研究对比了青海湖水位上升后形成的新生湖滨带与主湖区在不同季节的水环境特征差异。结果显示, 在测定的14个指标中, 高锰酸盐指数、总磷、浊度和电导率等指标在湖滨带与主湖区间存在显著空间差异, 而pH、总氮、溶解氧饱和度、水温、溶解氧浓度、溶解性磷、溶解性无机氮、氨氮、亚硝氮和硝酸盐氮等指标无显著空间差异; 但结合各指标的变异系数、季节变化和主成分分析的结果来看, 所有指标在新生湖滨带都表现出更大的变异系数, 6月湖滨带样点主要在溶解性营养盐指标方面离散, 8月湖滨带样点主要在淹没土壤释放物质相关指标方面离散, 两者可能分别受到生物残体分解和淹没土壤释放的影响。研究的结果表明, 青海湖的新淹没湖滨带的水环境特征与主湖区存在明显差异。土壤释放、生命活动、风浪、水深和温度等因素共同塑造了青海湖新生湖滨带的水环境特征。上述结果提示了青海湖部分湖滨带区域的水环境特征有利于刚毛藻生长, 同时也可能受到刚毛藻暴发影响。新生湖滨带对青海湖水生态系统的持续影响还需要在后续研究中进一步关注。     

青海湖岸带土壤与沉积物的地化特征与细菌群落对水位上升的响应

【目的】探究青海湖岸带土壤与沉积物的地化特征与细菌群落对水位扩张的响应。【方法】从岸上至岸下沿垂直青海湖岸带方向,采集距离湖面不同高度土壤(土壤：S1、S2)、岸边不同水深表层沉积物(过渡区：E0、E6、E17)及湖心表层沉积物(沉积物：D1、D2)样品,土壤与沉积物水深(土壤水深表示为负数)从小到大的变化表征岸边土壤被淹水转变为沉积物的过程。采用地球化学分析和16SrRNA基因高通量测序技术,探究岸带土壤与沉积物样品中的地化特征与微生物群落构成。【结果】青海湖水位上升导致的生境转变对岸带土壤与沉积物的理化性质、营养水平、有机碳类型等地化特征产生显著影响。具体表现为,随着水位升高,岸带土壤与沉积物的pH、矿物结合态有机碳含量显著升高,而碳氮比值、可溶性有机碳(dissolved organic carbon,DOC)、颗粒态有机碳含量显著下降。随着水位上升,青海湖岸带被淹没土壤的细菌群落多样性下降,且群落结构发生明显变化。这种变化与环境因子变化密切相关,具体表现为,细菌群落物种丰富度指数和香农多样性指数随着水位上升呈下降趋势;活性金属结合态有机碳含量与细菌群落多样性的变化密切相关;理化...     

富营养湖泊滇池水华蓝藻的机械清除

富营养湖泊暴发蓝藻水华时可集聚浓度达n× 10 8— 9cell/L ,利用重力振动、旋振和离心等方法收集富藻水 ,逐次浓缩、脱水后得藻泥 ;根据需要可对藻泥进行干燥 ,得到干藻粉。 2 0 0 1年 4月至 2 0 0 2年 11月在云南滇池以上述方式清除蓝藻水华 35 1d ,共处理富藻水 4 2 6 4 8m3 ,折合清除水华蓝藻干重为 4 6 0 .83t。按所清除的蓝藻干粉的总氮、总磷、总钾、粗有机质及重金属的平均含量计算 ,相当于从试验区水体中去除了氮 (N) 37.33t、磷 (P) 2 .71t、钾 (K)2 .4 9t及粗有机质 2 0 0 .32t;重金属铅 (Pb) 2 .2 89kg、砷 (As) 2 .2 3kg、汞 (Hg) 2 .3kg、镉 (Cd) 0 .5 1kg。表明在富营养湖泊中水华蓝藻大量暴发时 ,采用机械除藻 ,对控制蓝藻水华污染 ,有效降低内源氮、磷等污染物负荷具有十分重要的作用     

滇池水体理化环境状况时空分布格局研究

在滇池全湖设置了 4 0个采样点 ,从 2 0 0 2年 9月至 2 0 0 3年 8月 ,按每月一次的频度对滇池水体的pH、溶解氧、透明度、总磷、溶解性总磷、溶解性磷、总氮、氨氮、Chla进行了为期一年的监测。结果表明 ,滇池外海水质已属V类及超V类水质 ,重富营养程度 ,只能满足工业和农业供水水质要求。滇池外海水质存在区域性强的特点 ,其污染程度与该地区的工农业分布格局相关 ,西北部水质污染情况最为严重 ,北部次之 ,南部最轻 ;在不同月份水质存在明显差异 ,在汛期 (5— 9月份 )水质污染最为严重 ,冬春季节则较轻。本研究初步揭示了滇池污染的现状及时空分布规律 ,为分区域治理滇池水污染提供了科学依据     

蓝藻有机无机复混肥对几种作物的增效试验

研究了几种专用蓝藻有机无机复混肥,并对农作物进行了田间肥效试验。结果表明,施用蓝藻有机无机复混肥与普通N、P、K复合肥相比较,对烟草,西芹,韭菜,康乃馨等都有增产和改良土壤的效果。烟草试验表明,蓝藻复混肥的施用量以900kg/hm2效果最好,烟草产量、产值、上等烟比例分别比对照增加7.28%,5.04%,19.81%;西芹试验表明,施用蓝藻有机无机复混肥的各处理比对照高,其中以900kg/hm2和1200kg/hm2最高;其次是600kg/hm2;分别比对照高17.1%、16.3%和9.5%;而施用蓝藻有机无机复混肥900kg/hm2和1200kg/hm2,韭菜的株高、叶宽和产量比对照分别提高了12.21%和13.32%;康乃馨产花量则以施肥量为1200kg/hm2的最高,产花量为4865枝/100m2,比对照高11.6%。韭菜和土壤样品中未检测出藻毒素含量,表明使用蓝藻有机无机复混肥对植物和土壤是安全的。利用水华蓝藻生产有机无机复混肥,既解决了富营养化湖泊大量暴发的水华蓝藻的巨大生物量处置难题,又达到了改善环境、增加了经济和社会效益。       

青海湖刚毛藻分布特征变化及成因分析

研究通过现场调查、资料收集和遥感影像解译, 分析了青海湖水质及刚毛藻分布特征的变化。研究结果表明, 2011—2019年间青海湖主要水质指标保持动态稳定, 水质未呈现显著变化趋势。2019年现场调查发现, 近岸浅水区域存在数量可观的刚毛藻分布, 其中以鸟岛和布哈河口周边区域刚毛藻生物量最大, 8月的平均生物量达到5213.4 g/m2。遥感影像分析显示, 刚毛藻主要分布在青海湖西部及西北部湖湾及入湖河口附近, 1987—2019年间刚毛藻覆盖面积呈先下降后上升趋势。分析表明, 近年来刚毛藻生物量增加和覆盖面积扩大可能与青海湖水位不断上涨以及新生浅水淹没区范围的扩大有关。目前, 刚毛藻分布的这种变化对青海湖水生态环境的影响尚不明确, 后续需进一步关注气候变化与人类活动双重影响下青海湖的水生态系统健康问题。     

三峡水库蓄水前后香溪河氮磷污染状况研究

分别于三峡水库蓄水前的上世纪1996—1997年及蓄水后的2004年采集了香溪河水样及沉积物样,研究了蓄水前后香溪河氮磷的污染状况。结果表明,蓄水前上游总磷浓度低于0.05mg/L,下游在0.22—0.34mg/L之间,其浓度与生活污水及工业废水排放有关;总氮浓度变化不大,在0.7—1.1mg/L之间。蓄水后磷、氮浓度明显升高,但总磷在回水区由于沉降作用反而低于蓄水前。蓄水后下游氮磷比普遍高于10,加之水流变缓,使香溪河库湾发生“水华”的可能性增加。香溪河沉积物磷污染严重,总磷含量高达1221mg/kg,主要以无机磷污染为主。三峡水库蓄水后,对上游库湾水环境的不利影响已开始显现出来,必须采取有效措施,防止水环境的恶化。