初春苦草腐解过程中营养盐释放过程及规律
生态与农村环境学报2012，28（2）：171－175Journal of Ecology and Rural Environment
初春苦草腐解过程中营养盐释放过程及规律
王
博1，2
，叶
春1①，李春华1
，江
源2，孔祥龙
1（1.中国环境科学研究院，北京100012； 2.北京师范大学
资源学院，北京100875）
摘要：采用室内模拟方法研究初春温度条件下苦草在腐解过程中碳、氮和磷的释放过程，研究沉水植物衰亡过程中营养盐的释放规律。结果表明，在初春温度条件下，苦草迅速腐解，向水体释放大量碳、氮和磷。随着时间的推移，苦草向水体释放的磷大部分沉积进入底泥，而氮则是部分沉积进入底泥，部分以气体形式移出水体。苦草腐烂分解产生的厌氧条件和大量有机碳的供给促进了水体反硝化作用并加快氮素移出水体。较大的生物残留量会引起水体缺氧，同时产生大量营养盐，导致水质严重恶化，因此需要适时收割水生植物来控制水体残留生物量。关键词：沉水植物；苦草；腐解；营养盐；初春中图分类号：X524
文献标志码：A
文章编号：1673－4831（2012）02－0171－05
Process and Law of Nutrient Release During Decomposition of Submerged Macrophytes （Vallisneria natans ）in
Early Spring．WANG Bo 1，2，YE Chun 1，LI Chun-hua 1，JIANG Yuan 2，KONG Xiang-long 1（1．Chinese Research Academy
of Environmental Sciences ，Beijing 100012，China ；2．College of Resources Science and Technology ，Beijing Normal Uni-versity ，Beijing 100875，China ）
Abstract ：Processes of nutrients （nutrient salts ，N and P ）releasing from decaying submerged macrophytes （Vallisneria natans ）at the temperature of an early spring were simulated in laboratory to study laws of the nutrient release．Results show that the rapidly decaying plant released a lot of nutrients （C ，N and P ）into the water at the temperature of an early spring．With the time going by ，most of the phosphorus released from the plant settled down into the sediment ，whereas only part of the nitrogen went down and part escaped out of the water as gas．The anaerobic condition resulting from de-composition of the plant and the supply of large amounts of organic carbon promoted denitrification in the waterbody ，thus accelerating escape of N out of the water．A large amount of plant residues resulted in oxygen deficiency of the water and release of large amounts of nutrients ，thus leading to deterioration of water quality．It is ，therefore ，advisable to harvest the aquatic plant to reduce residue biomass in the waterbody．
Key words ：submerged macrophyte ；Vallisneria natans ；decay ；nutrition ；early spring
收稿日期：2011－10－17
基金项目：国家自然科学基金（40971277）；国家水体污染与治理科技重大专项（2009ZX07101－009）①通信作者E-
mail ：yechbj@163．com 目前，针对沉水植物腐烂分解的研究主要集中
在2个方面：（1）关注沉水植物自身腐烂分解过程［1］；（2）关注沉水植物腐烂分解对水环境的影响
［2］
。将沉水植物腐解过程与其释放物质对水环
境（包括底泥和上覆水）的影响相结合的系统性研究还较少，有关沉水植物腐烂分解释放氧化亚氮（N 2O ）对大气的影响研究也较少。大部分研究模拟冬季温度进行沉水植物腐烂分解试验，而我国南方大部分水域沉水植物在秋、冬寒冷季节开始衰亡，
此时的植物体腐解较为缓慢，大量的营养物质仍保留在植物残体中，直至翌年初春回暖，植物体的腐败分解才开始迅速进行，向水体释放大量营养盐
［2］
。
因此，笔者选取我国南方水域常见沉水植物苦
草（Vallisneria natans ），采用室内模拟方法，研究在初春温度条件下沉水植物腐烂分解过程中营养盐
的释放规律以及营养盐释放对水体、底泥和大气的
环境效应，为湖泊中衰亡沉水植物的生态管理提供一定的科学依据。
1
材料与方法
1．1
材料
沉水植物苦草以及底泥均采集于东太湖区域
（31?01'50?N ，120?20'18?E ），采样现场沉水植物茂密，底泥肥厚，有养蟹区。1．2方法
使用塑料桶作为试验容器，桶中加入200g 底泥和4L 已配制好的人工湖水。底泥初始总磷
·172·生态与农村环境学报第28卷
（TP）、总氮（TN）和总有机碳（TOC）含量分别为
0.79、4.08和15.83mg·g－1，人工湖水氮和磷含量
则参照沉水植物采集区域进行配制：硝酸盐氮
（NO－
3-N）含量为1mg·L－1，氨氮（以NH+
4
-N计）
含量为0.3mg·L－1，TP含量为0.05mg·L－1。将25g苦草于试验开始前放入6?冰箱中进行1周低温处理，以模拟沉水植物在春季大规模腐解前的状态，然后使用微纳米滤布将其包裹（便于试验终末将分解后植物体回收）加入到试验容器中，并设未加入植物的空白对照组，2种条件下均设3个平行处理。
试验在人工气候室中进行，设定温度为17?，以此模拟我国典型浅水湖泊太湖初春温度。分别在试验0、7、14、21、28、35、43、50、57、64、70d时从容器中取水样，测定相关水体指标。测定项目包括水体溶解氧（DO）、氧化还原电位（ORP）、TP、TN、
NH+
4-N、NO－
3
-N、TOC，底泥中TN、TP、TOC，植物中
TN、TP、TOC，以及上覆气体氧化亚氮（N
2
O）及氮气
（N
2
）。
DO采用YSI DO200型溶氧仪测定；ORP采用梅特勒-托利多SG-2型ORP仪测定；水体TN采用碱性过硫酸钾消解法测定；水体NH+4-N采用纳氏试剂比色-分光光度法测定；水体NO－3-N采用紫外分光光度法测定［3］；水体TOC采用SHIMADZU
TOC-V
CPH
型TOC仪测定；底泥TOC采用重铬酸钾-硫酸消化法测定；底泥TN采用凯氏法测定；底泥TP 采用SMT法［4］测定；植物TOC采用重铬酸钾-硫酸消化法测定；植物TN采用凯氏法测定；植物TP采用氢氟酸-硫酸溶钼锑抗比色法［4］测定。N2O采用气相色谱（Agilent6890N）测定，检测器为电子捕获检测器（ECD），分离柱为HP-PLOT Q柱，载气为高纯度N2，流速为8mL·min－1，分离柱工作温度为
50?，检测器工作温度为350?。N
2
采用氮气测定仪（HF-800）测定。
采用SPSS18.0软件进行统计分析。
2结果与讨论
2.1苦草营养物质含量及释放量
在70d的试验周期内苦草分解率较低，仅为23.66%，李文朝等［5］的研究也表明，苦草的周年分解率仅为40%。表1显示，试验终末，苦草碳、氮和磷剩余量仍较高，植物体大部分营养物质并未矿化和释放出来。同时，由于植物体内氮和磷主要存在于一些生物活性物质中，这些物质更易于分解，而有机碳则存在于纤维素、多糖等较难分解的结构物质中［6］，因此，氮和磷的释放率明显高于碳。
表1苦草营养物质含量
Table1Nutrient contents in Vallisneria natan s
营养物
w/（mg·g－1）
初始终末
释放率/
% TP 2.56 1.1455.47
TOC327.30202.0138.28
TN28.7813.1954.17
苦草质量以干质量计。
2.2水体DO浓度及ORP变化
由图1可知，由于苦草腐解需要微生物的作用并消耗水体中氧气，因此在试验初期苦草试验组水体ρ（DO）因植物腐解消耗而迅速下降，试验7d时降到最低，仅为0.72mg·L－1。在试验中后期，植物腐解进程逐渐减缓，氧气消耗量降低，水体ρ（DO）逐渐上升。试验终末，与空白组相比，苦草试验组水体ρ（DO）仍较低，空白组为苦草组的1.6倍。ORP 的变化趋势与DO近似（图2），苦草试验组在7d时降到最低，随后逐渐上升，试验终末，与空白组相比，试验组水体ORP仍较低。相关性分析表明，ρ（DO）和ORP之间呈显著正相关关系（P＜0.01）
。
图1水体DO浓度随时间的变化
Fig．1Temporal variation of DO concentration
in the water with submerged
macrophytes
图2水体氧化还原电位随时间的变化
Fig．2Temporal variation of oxidation-reduction potential（ORP）in the water with submerged macrophytes
第2期王博等：初春苦草腐解过程中营养盐释放过程及规律·173·
2.3水体与底泥中磷含量的变化
苦草腐解后迅速向水体释放磷（图3），试验7d 时水体ρ（TP ）达最大，随后逐渐下降。试验终末，苦
草试验组水体ρ（TP ）与初始相比增加80%，空白组水体ρ（TP ）仅增加5%。
为了深入分析苦草腐解过程中释放的磷对水体以及底泥的环境效应，在试验终末测定底泥
w （TP ），结果见图4。试验终末，空白组底泥中磷向上覆水的释放使得底泥w （TP ）比初始低，
而苦草试验组底泥w （TP ）比初始增加1.4%。图3显示，上覆水w （TP ）在试验中后期逐渐减少，
说明苦草腐解后释放的磷通过上覆水向底泥迁移，并且其迁移量大于底泥对上覆水的输出量。试验终末，苦草体内有55.47%的磷进入水体（表1），其中绝大部分磷
进入底泥，
底泥磷的负荷增大
。图3水体ρ（TP ）随时间的变化Fig．3
Temporal variation of TP in the
water with submerged
macrophytes
图4试验初始和终末底泥w （TP ）变化Fig．4
Initial and final w （TP ）in the sediment in the experiment
2.4
水体与底泥中有机碳含量的变化
图5显示了苦草在衰亡过程中向水体释放有机
碳的过程，此与磷的释放过程类似。苦草试验组水体ρ（TOC ）于试验14d 时达最大，随后逐渐降低。图6显示，试验终末，空白组与试验组底泥w （TOC ）与试验初始相比均下降，水体向底泥的碳迁移量均低于底泥中碳的输出量。结合图5可知，水体中部
分TOC 的减少原因与磷类似，
也是底泥的吸附作用所致；而另一个原因是微生物的作用，在苦草腐解过程中有机物以CH 4、
CO 2的形式移出系统［7］
。
图5水体ρ（TOC ）随时间的变化Fig．5
Temporal variation of TOC in the
water with submerged
macrophytes
图6
试验初始和终末底泥w （TOC ）变化
Fig．6
Initial and final TOC in the sediment in the experiment
2.5水体与底泥中氮含量的变化
2.5.1
水体与底泥中总氮含量的变化
图7显示了苦草在腐解过程中向水体释放氮的过程，此与磷的释放过程类似。苦草试验组水体ρ（TN ）在试验7d 时达到最大，试验终末与初始相比减少85%
。
图7水体ρ（TN ）随时间的变化Fig．7
Temporal variation of TN in the
water with submerged macrophytes
由图8可知，试验终末，苦草试验组底泥
w （TN ）有一定增加，与初始相比增加2.05%。而空
·174·生态与农村环境学报第28卷
白组底泥w （TN ）有所下降，说明水体向底泥的氮迁
移量大于输出量。苦草腐解产生的一部分氮从上覆水中迁移到底泥中，
促使底泥w （TN ）有一定增加。同时，由于水环境中的硝化及反硝化作用，使得水体中氮素以N 2O 和N 2的方式迁移出水环境（图11 12），最终使上覆水TN 含量降低
。
图8
试验初始和终末底泥w （TN ）变化
Fig．8
Initial and final TN in the sediment in the experiment
2.5.2
水体与底泥中无机态氮含量的变化
ρ（NH +
4-
N ）的变化趋势（图9）与水体氮和磷的变化趋势相似，
苦草试验组水体ρ（NH +
4-N ）于试验7d 时达最大，随后逐渐降低，而ρ（NO －
3-
N ）的变化则不同（图10）。试验初期苦草试验组水体ρ（NO －
3
-N ）迅速下降，7 21d 时，ρ（NO －
3-N ）很低，维持在
0.02 0.06mg ·L －1之间，随后逐渐上升，至42d 时达最大值，随后逐渐降低。而空白组自试验初始
到21d 时ρ（NO －
3-N ）较稳定，然后逐渐下降
。
图9水体ρ（NH +
4-
N ）随时间的变化Fig．9
Temporal variation of NH +4-N in the
water with submerged macrophytes
苦草腐解过程中，水体ρ（NO －
3-N ）在试验初期迅速降低，这主要是由于腐解产生的厌氧条件以及释放的有机碳源增强了水体反硝化作用［8］
。而在
后期水体NO －
3-N 含量增大，则是苦草腐解产生的
NH +4-N 转化所致。NH +4-N 转化为NO －3
-N 使得水体ρ（NH +
4
-N ）进一步降低（图9）。关于利用水生植物作为有机碳源，降低水体硝酸盐含量的报道
［9］
证
实了反硝化作用强度与有机碳源的供给密切相关
。
图10水体ρ（NO －
3-
N ）随时间的变化Fig．10
Temporal variation of NO －3-N in the
water with submerged macrophytes
2.5.3
苦草腐解过程中N 2与N 2O 的排放通量
由图11 12可知，苦草试验组N 2以及N 2O 均
在试验21d 时出现释放高峰，
这与上覆水ρ（NO －
3-N ）的迅速减少（图10）密切相关。N 2O 是一种重要的温室气体，其全球增温潜能（GWP ）约为CO 2的
320倍［10］。沉水植物的腐解导致湖泊内氮素的迁
移转化过程加快，植物腐解区域N 2O 的释放量增加
。
图11苦草腐解区域N 2释放量的变化
Fig．11
Variation of N 2emission from the area
with decaying submerged
macrophytes
图12苦草腐解区域N 2O 释放量的变化Fig．12
Variation of N 2O emission from the
area with decaying submerged macrophytes
第2期王博等：初春苦草腐解过程中营养盐释放过程及规律·175·
2.6苦草腐解对水环境的影响
由于沉水植物腐解是一个复杂的物理化学过程，因此其腐解对水环境的影响是十分复杂的。沉水植物腐解可以储存大量营养物质并将其转移至底泥中，在物质循环中起着重要作用［11］，但是植物的腐解也会向水体释放营养物质，降低植物对营养物质的去除效率［12］。
在笔者试验中，碳、氮和磷在试验初期迅速释放（图3，5，7），这与温度密不可分。有研究认为，沉水植物秋、冬寒冷季节虽然进入衰亡期，但低温环境下植物体腐解比较缓慢，营养物质释放量也较为有限，大量的营养物质保留在植物残体中，短时间内不会对水质产生显著影响，待翌年初春天气回暖，才向水体大规模释放营养物质［2］。与其他研究［13］比较发现，苦草在初春温度条件下，腐解速度更快。
水体营养物质在试验初期虽迅速上升，但中后期逐渐下降。一是由于底泥的吸附作用。有研究表明，由于底泥对上覆水营养物质有很强的吸附和截留作用，故由植物腐解产生的部分氮和磷等营养物质会因沉淀而进入底泥［14］。二是由于微生物作用，部分碳和氮会以气体形式溢出水环境［15］。
由于水体中保留适当的生物量将有助于底泥和水体中氮素移出，使水环境系统中氮素总量降低，水体氮素负荷减小［16］。同时，由于沉水植物的腐烂分解周期很长，因此其对抑制底泥中营养盐的释放、减缓营养盐的循环速度、控制“内负荷”和推迟湖泊富营养化进程具有一定的积极意义［17］。
当水体中残留的生物量很大时，极易造成水体缺氧而向水体释放大量氮和磷，引起水体发黄发臭，继而很可能成为春季水华爆发的诱因［15］。另外，沉水植物腐解产生的N2O也是一种非常重要的温室气体。因此，恢复和重建沉水植物来改善水质，是修复受损水体环境的较好途径，但必须控制沉水植物的残留生物量，充分加以利用并适时收割，以避免过多的植物残体在温度升高时腐解而对水环境产生负面效应。
3结论
（1）在70d的试验周期内，初春苦草碳、氮和磷释放速度均较快，但分解率较低，仅为23.66%，植物体内仍有较多营养物质没有矿化和释放出来。
（2）苦草腐解短期会造成水体缺氧，但同时也提供了大量的有机碳进入水体，有利于上覆水反硝化作用的进行，短期内降低水体硝酸盐氮含量。
（3）苦草在腐解过程中向水体释放大量氮和磷。但随时间的延长，苦草向水体释放的磷大部分沉积进入底泥，而氮则是部分沉积进入底泥，部分以气体形式移出水体。
（4）沉水植物腐解对水环境的影响比较复杂，必须控制沉水植物的残留生物量，对其加以充分利用并适时收割，以避免过多的植物残体因在温度升高时腐解而对水环境产生负面效应。
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作者简介：王博（1983—），男，黑龙江齐齐哈尔人，博士生，主要研究方向为湖泊生态恢复与管理。E-mail：mygoddness @163．com
大型浅水湖泊内源营养盐释放的概念性模式探讨
中国环境科学 2002,22(2)：150~153 China Environmental Science 大型浅水湖泊内源营养盐释放的概念性模式探讨 秦伯强,范成新(中国科学院南京地理与湖泊研究所,江苏南京210008) 摘要：通过在太湖开展的风浪与底泥悬浮的野外观测,结合分层采取水样并分析水体中溶解性营养盐的浓度随深度的变化结果,发现在水土界面的上覆水中营养盐浓度有突然增加的现象,指示着沉积物对上覆水营养盐浓度有影响.对沉积物中孔隙水营养盐浓度随深度的变化分析,表明了沉积物孔隙水中营养盐浓度变化与氧化还原环境的关系.结合水动力作用,提出了大型浅水湖泊水动力作用导致底泥悬浮,从而使得底泥中的可溶性营养物质释放这一内源释放的概念性模式. 关键词：太湖；水动力；底泥；孔隙水；悬浮释放 中图分类号：X524 文献标识码：A 文章编号：1000－6923(2002)02－0150－04 Exploration of conceptual model of nutrient release from inner source in large shallow lake.QIN Bo-qiang, FAN Cheng-xin (Nanjing Institute of Geography & Limnology, Chinese Academy of Sciences, Nanjing 210008, China). China Environmental Science. 2002,22(2)：150~153 Abstract：Based on the field investigation of the wave and sediment suspension in Taihu Lake, along with sampling water by layer and analyzing the nutrient concentration change with depth, it was found that the nutrient concentration enhanced suddenly on the bottom. layer indicating the influence of sediment. Analysis of change of the nutrient concentration in porewater with depth indicates the relation between the oxidative-reductive conditions and the nutrient concentration. Integrating with dynamic function, the hydrodynamic inclucement of sediment suspension and a conceptual model for nutrient release from sediment in large shallow lake were suggested. Key words：Taihu Lake；hydrodynamic；sediments；porewater；suspension and release 在浅水湖泊的富营养化治理方面,底泥内源负荷量一直是一个有争议的问题.湖泊内源释放问题是由国外学者首先提出来的[1].其后所开展的工作与认识都是基于深水湖泊而言的[2].但在我国长江中下游地区,绝大多数湖泊是浅水湖泊.而且这些湖泊都面临着富营养化.太湖是一个典型的大型浅水湖泊.平均水深不足2m,最大水深不足3m.由于富营养化导致的蓝藻水华问题使得太湖的供水功能正逐步削弱. 目前有关太湖的水环境治理问题,主要是针对太湖富营养化的.治理富营养化,不外乎减少外源负荷和内源负荷.但是浅水湖泊内源释放的问题长久以来一直不清楚.本文基于作者在太湖开展的一系列野外工作为基础,提出了有关大型浅水湖泊内源释放的概念性模式.目的是为湖泊内源释放的估算及内源污染的控制提供科学依据. 1太湖北部梅梁湾的野外调查方法 为了弄清浅水湖泊中的动力作用对底泥内源释放的影响,于1998年2月和1998年7月,在位于太湖北部的梅梁湾湾口(2号点)与湾内(7号点)设点进行不同风速的动力条件下营养盐与悬浮物浓度随深度变化的定点采样与观测,观测内容包括风速与风向、水温、透明度、湖流等.同时分层取水样进行室内分析,(各形态氮与磷、悬浮物浓度与有机质含量等.)为了达到严格分层的目的,取样采用医用手持泵与软胶管相联,将软胶管放入水中指定的深度进行采样.在1998年2月的野外调查中,2月26日、2月24日和3月11日分别代表着小风(风速为2m/s左右)、中等(风速为5m/s)和大风(风速为6m/s).从位于收稿日期：2001－08－24 基金项目：国家自然科学基金资助项目(40071019); 中国科学院知识创新资助项目(KZCX2－311)
水体富营养化及危害分析
水体富营养化的成因及危害分析 摘要：地球上98%的面积被水体覆盖着，水是人类赖以生存的自然条件之一。这本该是蓝色晶莹的液体，现在被我们破坏的变质了,清晰的水源难找，到处是黑色的难闻的河流、湖泊。这里，我主要分析的是水体富营养化的成因和危害。水体富营养化本是个缓慢的自然过程，但是人为富营养化极大加速了水体由贫营养转化为富营养，致使水质恶化，带来一系列的危害。 关键词：水体富营养化藻类溶解氧健康 水体富营养化(eutrophication)是指在人类活动的影响下，生物所需的氮、磷等营养物质大量进入湖泊、河口、海湾等缓流水体，引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖，水体溶解氧量下降，水质恶化，鱼类及其他生物大量死亡的现象。水体出现富营养化现象时，浮游藻类大量繁殖，形成水华。因占优势的浮游藻类的颜色不同，水面往往呈现蓝色、红色、棕色、乳白色等。这种现象在海洋中则叫做赤潮或红潮。 一、水体富营养化的成因 水体富营养化可分为自然富营养化和人为富营养化。 （一）天然富营养化的成因 湖泊一方面从天然降水中接纳氮、磷等营养物质；一方面湖泊水体的肥力增加，大量的浮游植物和其他水生植物生长繁殖，为草食性的甲壳纲动物、昆虫和鱼类提供了丰富的食料。当这些动植物死亡后，它们的机体沉积在湖底，不断分解，释放出的营养物质又被新的生物体所吸收。湖泊营养物质的这种天然富集，湖水营养物质浓度逐渐增高而发生水质营养变化的过程就是通常所称的天然富营养化。 （二）人为富营养化的成因 天然富营养化的过程非常缓慢，而人为排放含营养物质的工业废水和生活污水所引起的水体富营养化则可以在短时间内出现。 人口集中的城市排放出的大量含有氮、磷营养物质的生活污水和工业污废水流入湖泊、河流和水库，增加了这些水体的营养物质的负荷量。同时，在农村，化学肥料和牲畜粪，经过雨水冲刷和渗透，使一定数量的植物营养物质最终输送到水体中。天然水体中营养物质增多，促使自养型生物旺盛生长，特别是蓝藻和红藻的个体数量迅速增加，从以硅藻和绿藻等为主，最后变为以不适合做鱼类饵料的蓝藻为主，鱼类缺乏食物死亡。另一方面，藻类繁殖迅速，生长周期短。藻类及其他浮游生物死亡后被需氧微生物分解，不断消耗水中的溶解氧，或被厌氧微生物分解，不断产生硫化氢等气体，更促使水质恶化，造成鱼类和其他水生生物大量死亡。营养物质不断循环，因此，富营养化的水体即
沉水植物种植方法
沉水植物在水生态修复尤其是提高水的能见度和景观营造方面的作用日益受到人们的重视。往往由于水位太深或水系底部缺少种植土限制了沉水植物的应用。笔者根据多年的实践，结合业界同仁的经验教训，介绍几种非常规的种植方法。 一、叉子种植法 一般用一头带叉的竹竿或木杆作工具，作业时，作业人员乘船用叉叉住植株的茎部，叉入水中。此法适宜于丛生的沉水植物，如黑藻(Hydrillaverticillata)、穗花狐尾藻(Myriophyllumspicatum)、蓖齿眼子菜(Potamogetonpectinatus、水盾草(Cabombacaroliniana)等。或单生的多株种植，如将苦草(Vallisnerianatans)、竹叶眼子菜(P.malaianus)等5-6株捆绑后种植。适用范围:软底泥在10㎝以上，水深0.5-2.0m甚至更深的水系(水深在0.5m以内，施工人员可直接种植。超过0.5m，手已不够长，才需要借助工具)。 二、抛掷法 直接抛掷法：如金鱼藻(Ceratophyllumdemersum)、菹草(P.crispus)等可直接抛入水中，适用于静水体，不适宜于流动水体。若干天后，这些植物自然会慢慢沉入水底，生根萌发新芽。 包裹无纺布：用无纺布包裹种植土和植株根部，抛掷入水中，根部沉入水底，植株起初借助包裹内的种植土生长。适用于底部浆砌或无软底泥发育的水系，单生沉水植物以及因苗源紧张采用扦插法种植的沉水植物，如黑藻、伊乐藻(Elodeacanadensis)、竹叶眼子菜等。对水深没有要求。 三、其它方法 容器育苗种植法:种植区水的透明度不够或种植后要立即有效果的，可将沉水植物先栽种在营养钵中，培养高状的植株后种植。 菹草、黑藻以芽苞越冬，可在每年3-4月捞取芽苞，撒播在种植水域。其它还有悬袋种植法、沉袋种植法等。
水体富营养化程度评价
水体富营养化程度评价 一、实验目的与要求 （1）掌握总磷、叶绿素-a及初级生产率的测定原理及方法。（2）评价水体的富营养化状况。 二、实验方案 1、样品处理 2 、工作曲线绘制 取7支消解管，分别加入磷的标准使用液0.00、0.25、0.50、1.50、2.50、5.00、7.50mL以比色管中，加水至15ml。然后按测定步聚进行测定，扣除空白试验的吸光度后，和对应磷的含量绘制工作曲线。 3、计算 总磷含量以C(mg/L)表示，按下式计算： 式中： M 试样测得含磷量，μg V 测定用水样体积，ml
注意：每个小组做空白2-3个，标线5个，样品3-4个。 图1 采样布点分布 三、实验结果与数据处理 1、工作曲线绘制 根据上表数据，绘制工作曲线如图2所示： 图2 标准工作曲线 从标准工作曲线图可以看出，其相关系数R2 = 0.9969,高于实验室最低要求R2=0.995，可见其相关度较好，可用以求解水样中总磷的浓度。
2、八个水样数据结果与处理 根据上表数据作水中磷质量浓度柱形图，如图2所示： 图2 各组水中总磷质量柱形图 四、实验结果 1、实验结果分析 从实验数据和图2可以看出，第一、三、四、五、八组数据比较准确，因为
这几组平行样数据比较接近，而且跟稀释后所测的浓度也大约呈5倍关系，可以保留作为水中磷质量浓度评价，而其他组数据误差较大，故舍去。根据各组原水样总磷质量浓度求评均整理下表。 从上表数据可以看出，第五组所测的水中总磷浓度较高，根据图1可知第五组采样点为第四饭堂附近，可能是由于饭堂平时清洁所用的洗涤剂含磷较高，排放入河涌的污水导致河水受污染。 2、污染程度分析 表4 总磷与水体富营养化程度的关系 本实验是以水体磷平均浓度平均参数，本次实验所得的监测采样点数据的平均浓度是0.205mg/L，测得的最小浓度为0.142mg/L，测得的最高浓度为0.311mg/L，由表1可知超过0.1mg/L就为水体富营养化，本次实验测得的最低浓度也超出0.1mg/L，本次实验所得数据均说明该水体富营养化。 3、解决措施 该河涌地处大学城内，不受工业排放污染，所以造成该河涌富营养化的主要原因是生活污染，比如饭堂、学生公寓、商业区等，要治理河涌首先还是得从源头抓起，特别是饭堂、学生公寓和商业区，必须监控从这三个地方流出的污水，须进行处理达标后才能排入河涌；其次就是要严格审查各类洗涤剂等，含磷超标的不能进入市场；最后就是要树立环保意识，大家环保觉悟高了，从自己做起，自然就有绿水青山。 五、思考题 (1)查资料说明评价水体富营养化程度的指标有哪些? 答：水体富营养化程度的评价指标分为物理指标、化学指标和生物学指标。物理指标主要是透明度，化学指标包括溶解氧和氮、磷等营养物质浓度等，生物
11 水体富营养化的测定与分析
水体富营养化的测定与分析 1、实验目的： 通过本实验使学生了解周边水体的污染状况，进一步认识水体富营养化的形成原因和对动植物生长的危害，熟悉和掌握水体富营养化的几个测定指标和测定技术。 2、实验要求： 1. 分析不同取样地水质的富营养化程度及形成原因。 2. 比较不同富营养化程度水体对动植物生长的影响。 3. 分析水体富营养化的形成机制，并探讨其解决办法。 3、主要仪器设备及试剂： 仪器和材料：量筒，鱼缸，采样容器（瓶、桶等），塑料板，量杯，手表，水藻，小金鱼（或小蝌蚪），分光光度计及10nm石英比色皿，压力为1.1~1.4kg/cm2压力锅，50ml具塞（磨口）刻度管，25ml具玻璃磨口塞比色管，溶解氧测定仪（或250ml溶解氧瓶，250ml锥形瓶，25ml酸式滴定管，50m1移液管和吸球），化学需氧量测定仪（或沸水浴装置，250ml碘量瓶， 25ml棕色酸式滴定管，定时钟，G-3玻璃砂芯漏斗） 药品和试剂：ρ=1.84g/ml硫酸，1.4g/ml硝酸，1.68g/ml高氯酸，1+1硫酸，1mol/L硫酸，1mol/L氢氧化钠，6mol/L氢氧化钠，50g/L过硫酸钾，钼酸铵溶液，酒石酸锑钾溶液，100g/L抗坏血酸溶液，磷酸盐标准储备液，10g/L 酚酞溶液，无氨水，200g/L氢氧化钠溶液，20/L氢氧化钠溶液，碱性过硫酸钾溶液，1+9盐酸溶液，硝酸钾标准溶液，1+35硫酸溶液，硫酸锰溶液，碱性碘化钾溶液，浓硫酸，1％淀粉溶液，0.025mol／L硫代硫酸钠溶液，不含有机物蒸馏水，ρ=1.84g/ml硫酸，50%氢氧化钠溶液，1+5硫酸溶液，0.05mol/L高锰酸钾溶液，10%碘化钾溶液，0.0250mol/L重铬酸钾标准溶液，1%淀粉溶液， 0.025mol/L硫代硫酸钠溶液，30%氟化钾溶液，4%叠氮化钠溶液。 4、实验内容：
沉水植物种植方法
沉水植物种植方法 Prepared on 22 November 2020
沉水植物在水生态修复尤其是提高水的能见度和景观营造方面的作用日益受到人们的重视。往往由于水位太深或水系底部缺少种植土限制了沉水植物的应用。笔者根据多年的实践，结合业界同仁的经验教训，介绍几种非常规的种植方法。 一、叉子种植法 一般用一头带叉的竹竿或木杆作工具，作业时，作业人员乘船用叉叉住植株的茎部，叉入水中。此法适宜于丛生的沉水植物，如黑藻(Hydrillaverticillata)、穗花狐尾藻(Myriophyllumspicatum)、蓖齿眼子菜(Potamogetonpectinatus、水盾草(Cabombacaroliniana)等。或单生的多株种植，如将苦草(Vallisnerianatans)、竹叶眼子菜等5-6株捆绑后种植。适用范围:软底泥在10㎝以上，水深甚至更深的水系(水深在以内，施工人员可直接种植。超过，手已不够长，才需要借助工具)。 二、抛掷法 直接抛掷法：如金鱼藻(Ceratophyllumdemersum)、菹草等可直接抛入水中，适用于静水体，不适宜于流动水体。若干天后，这些植物自然会慢慢沉入水底，生根萌发新芽。 包裹无纺布：用无纺布包裹种植土和植株根部，抛掷入水中，根部沉入水底，植株起初借助包裹内的种植土生长。适用于底部浆砌或无软底泥发育的水系，单生沉水植物以及因苗源紧张采用扦插法种植的沉水植物，如黑藻、伊乐藻(Elodeacanadensis)、竹叶眼子菜等。对水深没有要求。
三、其它方法 容器育苗种植法:种植区水的透明度不够或种植后要立即有效果的，可将沉水植物先栽种在营养钵中，培养高状的植株后种植。 菹草、黑藻以芽苞越冬，可在每年3-4月捞取芽苞，撒播在种植水域。其它还有悬袋种植法、沉袋种植法等。
浅论湖泊富营养化预测及评价的模型的研究
目录 摘要 1 引言…………………………………………………… 2 绪论………………………………………… 2.1 湖泊富营养化的概念及分类………………………… 2.2 国内外水体富营养化污染概况…………………… 3 湖泊富营养化的研究内容……………………………… 3.1 富营养化预测………………………… 3.1.1 预测的目的及内容……………… 3.1.2 预测模型进展概况……………… 3.2 富营养化评价…………………… 3.2.1 评价的目的及意义……………………… 3.2.2 评价的基本步骤………………………… 3.2.3 评价模型进展概况…………………… 3.3 湖泊富营养化模型………………………… 3.3.1 评分模型………… 3.3.2 营养状态指数模型………… 3.3.3 改进的营养状态指数模型……………… 3.3.4 生物多样性评价………… 3.3.5 灰色理论评价模型…………………… 3.3.6 浮游植物与营养盐相关模型………………………… 3.3.7 生态动力学模型……………… 4 结论及展望…………………………………… 4.1 结论………………………… 4.2 展望……………………………… 参考文献…………………………
摘要 本文主要讲述了湖泊富营养化的几种模型，分别有：评分模型、营养状态指数模型、改进的营养状态指数模型、生物多样性评价、灰色理论评价模型、浮游植物与营养盐相关模型、生态动力学模型，针对不同模型分别进行相应介绍，并且对国内外水体富营养化污染做出一定概况，对未来湖泊水体进行了一定程度的展望。 1 引言 水资源是人类赖以生存的基础物质，随着人口增长和社会经济飞速发展，水的需求量急剧增加，而水资源污染也日益严重。我国自20世纪80年代以来，由于经济的急速发展和环保的相对滞后，许多湖泊、水库已经进入富营养化，甚至严重富营养化状态，如滇池、太湖、西湖、东湖、南湖、玄武湖、渤海湾、莱州湾、九龙江、黄浦江等。2000年对我国18个主要湖泊调查研究表明，其中14个已经进入富营养化状态。 2 绪论 2.1 湖泊富营养化的概念及分类 通常，湖泊水库等水体的富营养化[1]是指湖泊水库等水体接纳过量的氮、磷等营养物质，使藻类和其它水生生物大量繁殖，水体透明度和溶解氧发生变化，造成水体水质恶化，加速湖泊水库等水体的老化，从而使水体的生态系统和水功能受到损害。严重的会发生水华和赤潮，给水资源的利用如：饮用，工农业供水，水产养殖、旅游等带来巨大的压力。另一种定义方法[2]（Cooke等提出）是由于过量的营养物质、有机物质和淤泥的进入，导致的湖泊水库生物产量增加而体积缩小的过程。该定义除了营养盐以外，还强调了有机物质和底泥的输入。因为有机物质也可以导致水体体积缩小，溶解氧消耗，并通过矿化作用从沉积物中释放营养物质；淤泥的输入也可使水体面积缩小，深度降低，并能吸附营养盐和有机物质沉积到水底部，成为潜在污染源。释放后必然会促进水体生物的大量繁殖，当水体内大量的植物（沉水植物和漂浮植物）以及大量藻类死亡后，释放的有机物和营养物会进一步加剧水体的营养程度。 根据水体营养物质的污染程度，通常分成贫营养、中营养和富营养三种水平。实际上，湖泊水库等水体的富营养化自然条件下也是存在的，不过进程非常缓慢，这就是地理学意义上的富营养化。然而一旦水体接受人类活动的影响，这种转变的速度会大大加快，特别是在平原区域，人口密集，工农业发达，大量污水进入水体，带入大量的营养物质，极大的加速水体富营养化进程。人们通常所说的富营养化是指这种在人为条件的影响下，大量营养盐输入湖泊水库，出现水体有生产能力低的贫营养状态向生产能力高的富营养状态转变的现象。这种富营养化通常称为人为富营养化。 水体富营养化的发生也是逐步进行的。水体在营养盐浓度较低，藻类和其它浮游植物的生物量随着营养盐浓度的增加而相应增加的时期，称为响应阶段，这
苦草种植
苦草，又名扁担草、面条草等，分类学上属苤菜科，是典型的沉水植物。因其合较多的营养成份和很强的水质净化能力而具有很高的经济价值。在我国广泛分布于河流、湖泊等水域，分布区水深一般不超过2m，在透明度大。淤泥深厚、水流缓慢的水域，苦草生长良好。 3～4月份，水温回升至15℃以上时，苦草的球茎或种籽开始萌芽、生长。苦草的种籽非常细小，呈棒形，黑色或黑褐色，籽粒饱满，长度2～3mm，最大直径0.3～0.5mm，每千克种籽约600万粒。生理发育成熟的种籽，在水温18℃～22℃时，经4～5d发芽，约15d，出苗率可达98%以上。刚出苗的幼草即生长大量须根，30d左右时幼草叶片长5～7cm，叶宽0.8～1cm，叶片肥厚，呈翠绿色或红褐色，叶片丛生于茎节上；当叶片长度达10cm左右时，植株基部开始生长l－4根匍匐茎，匍匐茎每一节上均生根发芽，继而长成新的植株，新植株又生出匍匐茎，所以苦草在水底分布蔓延的速度很快。通常一株苦草一年可形成1～3m平方米的群丛。苦草的球茎，一般具有2个芽，萌芽生长略早于种籽，生长的植株壮实，分蘖时间也较早。6～7月份是分蘖生长的旺盛期，9月底至10月初最大生物量，10月中旬以后，分蘖逐渐停止，生长进入衰老期。苦草为雌雄异株，雄花形成总状花序，花序外被一层透明膜质的苞鞘，雄花成熟后，苞鞘顶部破裂，花粉浮于水面，是典型的水媒花；雌花具长柄，花基部具有膜质的筒状苞鞘，花萼小形3片，呈绿色，质较硬；花瓣3片，不发达；雌蕊1枚，柱头3个、顶端2歧。花柱基部侧面具有3枝退化的雄蕊，子房下位，内含较多数量的胚珠。苦草的开花期为8月上中旬至10月初，受精后花柄卷曲成螺旋状，收缩将长形的果实流人水中，至成熟。10月份果实进人成熟期，花柄逐渐衰花，腐败，果实漂浮于水面；此时，果实内有部分种籽尚处于形态成熟期，未达到生理成熟。12月中下旬，绝大多数种籽已生理成熟。通常每个果实内含成熟的种籽150粒左右，少数果实可达300粒以上。人工条件下，10月初果实即进入成熟期，由于存在土壤肥力、水深、水流及管理水平等方面的差异，果实内种籽的数量、饱满程度往往差异很大。 二、苦草制种技术 1、条件：用于苦草人工制种的水面应在1333平方米以上，水深可控制在70～100cm范围内，淤泥深厚，静水或水流缓慢，水的透明度较高。选用的苦草种应籽粒饱满、光泽度好，呈黑色或黑褐色，长度2mm以上，最大直径不小于O.3mm，以天然野生苦草的种籽为好，可提高子一代的分蘖能力。 2、播种：播种期在4月底至5月上旬，用种量15－30g/亩。播种前先晒种一天，再浸泡一夜，搓出果实内种籽，漂洗干净，用半干半湿的细土拌种洒播。播种时，水位保持在10～3Ocm左右；若播种域水生有大量水蚯蚓，水位应调至40－60cm。 3、日常管理：苦草在苗期比较娇小，生长较慢，为促进分蘖，控制营养生长，前期水位一般保持在30cm以内。5月下旬至6月上旬进入快速生长期，7月份在水底覆盖面可达95%以上。这时水位可加至70～100cm左右。7月中旬，根据水域肥瘦憎况酌情追肥，一般每667平方米施过磷酸钙10kg或三元素复合肥2kg；若淤泥较厚，水质较肥，则不必施肥，防止生长过旺。8月上中旬开始，苦草陆续开花，白色的花粉大量漂浮水面，完成受精后，雌花花柄卷曲成螺旋状，将果实收缩沉入水中。 4、种籽收获： 10月份，果实开始进入成熟期，花柄逐渐衰老、腐败，果实陆续漂浮于水面。通常前期浮在水面的果实内所含的种籽数量较少，种籽质量较差；因此，应把11月5日前漂在水面的果实捞出丢弃；11月5日以后漂浮到水面的果实质量较好，但果实内部分种籽生理上并未完全发育成熟，需漂浮于水面进一步发育，至12月中下旬方可捞出晒干。12月底收获完毕。池中剩余的果实也不宜留作种用。草种单产一般为10kg/667平方米左右。 5、病虫害防治：苦草的苗期虫害主要是水蚯蚓，特别是在淤泥肥厚的池塘，往往造成出苗率很低，使用呋喃丹拌土毒杀或拌种，有一定效果；把播种水位调至40－6Ocm，可有效控制水蚯蚓数量，抑制其危害；苗期还应注意防止草食性的鱼类、家畜、家禽危害。苦草开花
实验1水体富营养化程度的评价
实验五水体富营养化程度的评价 富营养化(eutrophication)是指在人类活动的影响下，生物所需的氮、磷等营养物质大量进入湖泊、河口、海湾等缓流水体，引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖，水体溶解氧量下降，水质恶化，鱼类及其他生物大量死亡的现象。在自然条件下，湖泊也会从贫营养状态过渡到富营养状态，沉积物不断增多，先变为沼泽，后变为陆地。这种自然过程非常缓慢，常需几千年甚至上万年。而人为排放含营养物质的工业废水和生活污水所引起的水体富营养化现象，可以在短期内出现。水体富营养化后，即使切断外界营养物质的来源，也很难自净和恢复到正常水平。水体富养化严重时，湖泊可被某些繁生植物及其残骸淤塞，成为沼泽甚至干地。局部海区可变成“死海”，或出现“赤潮”现象。 植物营养物质的来源广、数量大，有生活污水、农业面源、工业废水、垃圾等。每人每天带进污水中的氮约50 g。生活污水中的磷主要来源于洗涤废水，而施入农田的化肥有50%～80%流入江河、湖海和地下水体中。 许多参数可用作水体富营养化的指标， 常用的是总磷、叶绿素-a含量和初级生产率的大小（见表7-1 ）。
1. 掌握总磷、叶绿素-a及初级生产率的测定原理及方法。 2. 评价水体的富营养化状况。 1. 仪器 (1) 可见分光光度计。 (2) 移液管：1 mL、2 mL、10 mL。 (3) 容量瓶：100 mL、250 mL。 (4) 锥型瓶：250 mL。 (5) 比色管：25 mL。 (6) BOD瓶：250 mL。 (7) 具塞小试管：10 mL。 (8) 玻璃纤维滤膜、剪刀、玻棒、夹子。 (9) 多功能水质检测仪。 2. 试剂 (1) 过硫酸铵（固体）。 (2) 浓硫酸。 (3) 1 mol/L 硫酸溶液。 (4) 2 mol/L 盐酸溶液。 (5) 6 mol/L氢氧化钠溶液。 (6) 1%酚酞：1 g酚酞溶于90 mL乙醇中，加水至100 mL。 (7) 丙酮:水（9:1）溶液。
苦草根部生长对黑臭水体的修复作用
苦草根部生长对黑臭水体的修复作用 黑臭水体是一种水体污染的极端现象,而且我国黑臭水体的现象极为普遍,因此对于黑臭水体的治理刻不容缓。但是利用沉水植物削减水体的黑臭程度单一,而且黑臭沉积物对于植物根部的影响重大,过高的营养盐含量会导致植物根部无法生长,甚至会出现植物烂根或死亡,因此如何提高沉水植物的存活力成为植物修复污染水体的研究重点。 本文采用室外模拟试验的方法研究了添加氧化剂和促生剂后对苦草生长的影响,以及它们联合作用与单独种植苦草对水体黑臭效应的削减作用。本试验一共设置了五组试验组,分别为空白对照组、苦草组、苦草+氧化剂组,苦草+促生剂组和苦草+氧化剂+促生剂组,每组4个重复。 试验为期30天,通过对沉积物、上覆水体和苦草生物量的数据分析,得到以下结论:1、苦草、苦草+氧化剂、苦草+生物促生剂和苦草+氧化剂+生物促生剂都显著降低了沉积物中C、N、的P含量(P<0.01),对于沉积物中的各个分层有机质的消解也有促进作用,同时对于沉积物中的氧化还原电位也起到了提升的作用,明显改善了沉积物中的氧化还原电位,这就有效的说明了利用植物根系及氧化剂和促生剂有效地削减了黑臭水体中沉积物的含量。2、从试验结果来看,种植苦草、添加氧化剂、生物促生剂对上覆水体中的TP、TDP均有显著的抑制作用(P<0.01),而且显著提高了上覆水体中的水体透明度和溶解氧含量;种植苦草和添加生物促生剂对上覆水体中的TN、TDN有显著的抑制作用(P<0.01);添加氧化剂的试验组上覆水体中的TN、TDN、NH4+含量都是先上升再下降,但是试验结束后都低于空白对照组(P>0.05)。 3、随着根数、根幅宽和根锥体的增加,苦草根系泌氧量也随之增加。 4、通
湖泊(水库)富营养化评价方法及分级技术规定
湖泊（水库）富营养化评价方法及分级技术规定 2004-08-11 1、湖泊（水库）富营养化状况评价方法：综合营养状态指数法 综合营养状态指数计算公式为： 式中：—综合营养状态指数； Wj—第j种参数的营养状态指数的相关权重。 TLI（j）—代表第j种参数的营养状态指数。 以chla作为基准参数，则第j种参数的归一化的相关权重计算公式为： 式中：rij—第j种参数与基准参数chla的相关系数； m—评价参数的个数。 中国湖泊（水库）的chla与其它参数之间的相关关系rij及rij2见下表。 ※：引自金相灿等著《中国湖泊环境》，表中rij来源于中国26个主要湖泊调查数据的计算结果。 营养状态指数计算公式为： ⑴ TLI（chl）=10（2.5+1.086lnchl） ⑵ TLI（TP）=10（9.436+1.624lnTP）
⑶ TLI（TN）=10（5.453+1.694lnTN） ⑷ TLI（SD）=10（5.118-1.94lnSD） ⑸ TLI（CODMn）=10（0.109+2.661lnCOD） 式中：叶绿素a chl单位为mg/m3，透明度SD单位为m；其它指标单位均为mg/L。 2、湖泊（水库）富营养化状况评价指标： 叶绿素a（chla）、总磷（TP）、总氮（TN）、透明度（SD）、高锰酸盐指数（CODMn） 3、湖泊（水库）营养状态分级： 采用0～100的一系列连续数字对湖泊（水库）营养状态进行分级： TLI（∑）＜30贫营养（Oligotropher） 30≤TLI（∑）≤50中营养（Mesotropher） TLI（∑）>50富营养 (Eutropher) 50＜TLI（∑）≤60轻度富营养(light eutropher) 60＜TLI（∑）≤70中度富营养(Middle eutropher) TLI（∑）>70重度富营养(Hyper eutropher) 在同一营养状态下，指数值越高，其营养程度越重。 注：此规定由中国环境监测总站生态室负责解释
底泥营养盐释放及疏浚生态效应研究进展
底泥营养盐释放及疏浚生态效应研究进展1 沈乐操家顺 （河海大学环境科学与工程学院，江苏南京 210098） E-mail：shsh_628@https://www.wendangku.net/doc/a34111586.html, 摘要：本文通过对底泥与上覆水之间关系的分析，主要得出如下结论：（1）上覆水处于高溶解氧水平时，底泥会向上覆水中释放总氮、总磷会受到抑制；而底泥向上覆水体释放COD 不受水体中溶解氧水平的影响。（2）当pH接近中性时，磷的释放会受到抑制，不管水质偏酸还是偏碱，均会有益于磷的释放。（3）温度较高时，沉积物会释放较多的磷量。较高的环境温度对应更高的间隙水相污染物浓度。同时，本文还对污染底泥营养盐释放控制技术－疏浚研究成果进行分析，提出研究最佳疏浚程度的重要性。 关键词：底泥,上覆水,释放,SOD,疏浚 1.引言 底泥一般系指江河湖库的沉积物，是自然水域的重要组成部分。氮、磷能通过颗粒物吸附、沉淀、水生生物死亡沉积等方式蓄存在底泥中；在适当条件下，氮和磷能从底泥中释放出来，为水生生物的生长提供必要的营养元素，进而加剧水体的富营养化。 内河底泥中的污染成分较复杂，主要污染物为重金属和有机污染物等。底泥中的硫和氮含量较高，这也是内河黑臭的主要原因之一。当内河污染较严重时，相对而言，底泥和河水之间存在着一种吸收和释放的动态平衡，污染物释放影响尚不明显，一旦河水污染物含量减少，则底泥中污染物的释放量有可能增加，造成二次污染。因此深入了解内河底泥中各种污染物的转化降解和释放规律，对有效控制内河水体污染具有重要意义。 许多实验已经证明，水体底泥中的营养盐类、有毒化学物及毒性菌种的含量要比其在上层水体中的含量高出许多，受污染的底泥已在世界范围内对人类健康和环境构成了威胁。美国EPA在1998年的调查报告中指出，美国已发生的2100起鱼类消费问题，经多次证实污染来自底泥；在我国，也已发现并证实了水体底泥具有生物毒性，如乐安江的沽口-香屯河段及深圳大沙河的沉积物。此外，水体富营养化的解决关键也与底泥密切相关。因此，污染底泥的治理已刻不容缓，势在必行。 2.底泥对上覆水的影响与影响因子 2.1 沉积物耗氧对上覆水溶解氧的影响 地表水体耗氧过程包括生化需氧（BOD）、底泥耗氧（SOD）、氨的硝化及浮游植物和1动物的呼吸等。SOD约占河流中总耗氧量的40%～50%，因此当城市河道水质得到治理，两旁无污染源时，SOD指标仍将对河流中的DO指标有很大影响[1]。 1．本课题得到国家“863”课题—苏州城市水环境质量改善与综合示范（2003AA601070）的赞助。 作者简介：沈乐（1983-），女，江苏宿迁人，硕士研究生，从事水环境生态修复方面的研究。 EmaiL：shsh_628@https://www.wendangku.net/doc/a34111586.html,。
河流富营养化评价标准
河流富营养化评价标准 能够反映湖泊水库营养状态的变量很多 ,但只部分指标可被用于湖库营养状态的评价 ,而且不同国家和地区所选取的指标各不相同 ,其中总磷(TP)、总氮(TN)和叶绿素 a均为必选指标 ,虽然 TP和 TN中只有部分形式能够为藻类所吸收利用 ,但目前国际上大多是采用 TP和 TN指标 ,而不是选用可利用性总磷或者可利用性总氮等指标 ,这是由于营养盐的可利用态与不可利用态之间存在着复杂的转化关系。而其它指标如透明度、溶解氧 (DO)、化学需氧量 (COD)和 pH 等只是在一些国家和地区被应用。 河道型水库营养状态评价指标的选取应遵循以下几个原则: ( 1)是水库富营养化控制的关键性因素; (2)与藻类生长具有明确的机理性关系; (3)指标相对稳定 ,不易受到其它因素的影响; (4)具有富营养化的早期预警功能 ,为水库富营养化控制提供支持。 基于上述原则 ,对现有指标在河道型水库的适用性进行分析.认为总磷是我国大部分河道型水库的限制性要素 ,是水库富营养化控制的关键因子. 氮不仅是某些水库富营养化的控制性要素,而且是河口以及海岸带水体藻类的关键限制因子,为了体现水库对河口的影响及控制作用 ,在制定河道型水库的营养状态标准时应考虑氮元素.叶绿素a能够反映水库中藻类生物量的大小 ,虽然含量受到藻类种类的影响 ,容易在评价时造成一定的偏差 ,仍然是水体富营养化程度的一个重要表征指标. 因此 ,认为总磷、总氮和叶绿素 a仍然是河道型水库的 营养状态评价的关键指标。 透明度也是一个常用的湖泊水库营养状态评价指标 ,这是因为在一般的湖泊水库中 ,透明度变化主要源于水体中悬浮的藻类数量的差异 ,因此 ,它能够很好表征湖库的富营养化程度 ,甚至有人认为透明度是识别湖泊、水库营养状态趋势的最好变量. 但河道型水库与一般的湖泊水库不一样 ,其透明度指标受河流流速、泥沙含量的影响较大 ,与真正意义上的湖泊水库中的透明度不同.以三峡水库为例 , 1年中出现富营养化敏感时期分别是 3～6月和 9～10月 ,而两个时期的透明度存在显著差异 , 9～10月为汛后期 ,平均透明度为0.54 m, 3～6月为汛前期 ,平均透明度为1.76m,原因在于汛期泥沙含量的影响作用 ,使得透明度作为河道型水库的营养状态评价指标中具有一定局限性.因此 ,作者认
水景植物栽植及养护
1.温度 湿度是影响水景植物生长发育最重要的环境因素之一。不同水景植物的生长发育要求不同的温度环境，这些温度环境都具有一定的适宜幅度，即有其最高点、最低点与最适宜点三个基点温度范围。假如温度超过最高点或低于最低点，植物都不能正常生长发育。从生长基点温度看：蓝睡莲、柔毛齿叶睡莲、王莲等在分布区的年均温为20。C，年最低温度6。C以上，而它们的种子要在30。C以上的温度下才能萌发生长。然而，生长发育的不同阶段，其最适宜的温度段也有一定的变化。一年生的水景植物，种子萌发的最适宜温度较高(28。C以上)，幼苗期稍低(16。C以上)。从幼苗期到开花结实，月均温度在24。C左右时，对整个植株的幼苗期和成苗期培养最为适宜，当月均温在29。C时，对温带、寒带水生植物的生长发育有一定的影响;当气温连续7天以上在38。C时，有的水生植物植株会停止生长或生长极慢;当气温超过40。C以上时，地表温度在53。C时，水温随之而升高，就会出现腐叶，重者造成整个植株死亡。因此，在整个水生植物生长发育阶段，必须保持水源流畅，在有条件的地方可采取适当的遮光法，减少阳光的直射而降温。二年生以上水生花卉，种子萌发最适宜的温度相对较低，否则不能通过春化阶段;开花结实阶段的最适宜温度相对较高，否则不能完成整个生长发育过程。 水景植物种类繁多，分布的地域广阔，而每一类植物都对温度有不同的要求，一般分以下几大类： (1)高温水景植物 主要原产于热带开原区，栽培温度要求在16。C～30。C。这类植物在我国广东、福建沿海、海南、云南南部、台湾等地可以广泛栽种。而王莲则要求更高的温度环境条件，当气温低于20。C时植株即停止生长。 (2)中低温水景植物 主要原产于暖温带、温带地区(亚热带)，也包括那些虽产于热带而对温度要求不高者，温度保持在10。C～18。C，这类植物在我国长江流域广泛种植。如睡莲科、天南星科、香蒲科、菱科、千屈菜科、眼子菜科等植物。 2.光 光照对水景植物的生长发育影响较大。太阳能是地球上所有生物进行光合作用的主要能量来源，也就是说，地球上生物直接或间接地依赖太阳所提供的能量而生存与发展。 (1)光照强度对水景植物的作用 水景植物的种类很多，对光的强度与光照时间的要求也有所不同。可分下列3类： 1、喜光水景植物。这类植物是露地完全光照条件下才能正常生长发育的水景植物，如莲(荷花)属、睡莲属、千屈菜属等。露地栽培水生花卉属此类。 2、耐阴湿水景植物。这类植物要求60%～80%的蔽荫度，在强光下不能正常生长发育，如水蕨、瓶尔小草、天南星科植物、伞草、海菜花属等植物。 3、中生性水景植物。这类植物对光照强度要求介于上述二者之间，要求蔽荫40%左右，一般喜欢光照充分，但不耐夏日强光曝晒，必须采取适当的遮荫，方可生长发育良好。如莼菜、薄荷、黄花蔺、泽泻等水生花卉属此类。
水体富营养化程度的评价
实验八水体富营养化程度的评价 富营养化(Eutrophication)是指在人类活动的影响下，生物所需的氮、磷等营养物质大量进入湖泊、河口、海湾等缓流水体，引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖，水体溶解氧量急剧下降，水质恶化，鱼类及其他生物大量死亡的现象。在自然条件下，湖泊也会从贫营养状态过渡到富营养状态，沉积物不断增多，先变为沼泽，后变为陆地。这种自然过程非常缓慢，常需几千年甚至上万年。而人为排放含营养物质的工业废水和生活污水所引起的水体富营养化现象，可在短期内出现。水体富营养化后，即使切断外界营养物质的来源，也很难自净和恢复到正常水平。水体富养化严重时，湖泊可被某些水生植物及其残骸淤塞，成为沼泽甚至干地。局部海区可变成“死海”，或出现“赤潮”。 植物营养物质的来源广、数量大，有生活污水、农业面源、工业废水、垃圾等。每人每天带进污水中的氮约50 g。生活污水中的磷主要来源于洗涤废水，而施入农田的化肥有50～80％流入江河、湖海和地下水体中。 许多参数可用作水体富营养化的指标，常用的有总磷、叶绿素-a含量和初级生产率的大小（见表8-1）。 表8-1 水体富营养化程度划分 富营养化程度初级生产率/mg O2·m·日总磷/ μg·L无机氮/ μg·L 极贫0~136 <0.005 <0.200 贫-中0.005~0.010 0.200~0.400 中137~409 0.010~0.030 0.300~0.650 中-富0.030~0.100 0.500~1.500 富410~547 >0.100 >1.500 一、实验目的 1. 掌握总磷、叶绿素-a及初级生产率的测定原理及方法。 2. 评价水体的富营养化状况。 二、仪器和试剂 1. 仪器
水生植物种植密度
下面就常见的水生植物的种植密度建议如下： 1.沉水植物苦草（Valliseriamatans）40－60株/平方米，竹叶眼子菜（Pota-mogetonmalaianus）3－4芽/丛、20－30丛/平方米，黑藻（Hydrillaverticillata）10－15芽/丛、25－36丛/平方米，穗状狐尾藻（Myrio-phyllumspicatum）5－6芽/丛、20－30丛/平方米等。 2.浮叶植物睡莲（Nymphaeatetragona）1－2头/平方米，萍蓬草（Nupharsinensis）1－2头/平方米，荇菜20－30株/平方米，芡实1株/4－6平方米，水皮莲（Nymphoidescristata）20－25株/平方米，莼菜（Braseniaschreberi）10－16株/平方米，菱（Trapabispinosa）3－5株/平方米等。 3.浮水植物水鳖（Hydrocharisdubia）60－80株/平方米，大漂（Pistiastra-tiotes）30－40株/平方米，凤眼莲（Eichhorniacrassipes）30－40株/平方米，槐叶萍（Salvinianatans）100－150株/平方米等。 4.挺水植物再力花10芽/丛、1－2丛/平方米，海寿花3－4芽/丛、9－12丛/平方米， 花叶芦竹（Arundodonxavar.versicolor）4－5芽/丛、12－16丛/平方米，香蒲（Typhasorientalis）20－25株/平方米，芦竹（Arundodomax）5－7芽/丛、6－9丛/平方米，慈姑10－16株/平方米，黄菖蒲2－3芽/丛、20－25丛/平方米，水葱15－20芽/丛、8－12丛/平方米，花叶水葱20－30芽/丛、10－12丛/平方米，千屈菜16－25株/平方米，泽泻（Alismaorien-tale）16－25株/平方米，芦苇（Phragmitesaustralis）16－20株/平方米，花蔺（Iimnocbrisflova）3－5芽/丛、20－25丛/平方米，马蔺（Irisiactea）5芽/丛、20－25丛/平方米，野芋（Colocasiaantiquorum）16株/平方米，紫杆芋 （Colocasiatonoimo）3－5芽/丛、4－9丛/平方米等,. 5.湿生植物斑茅20－30芽/丛、1丛/平方米，蒲苇20－30芽/丛、1丛/平方米，砖子苗（Marisucusumberllatus）3－5芽/丛、20－25丛/平方米，红蓼2－4株/平方米，野荞麦（Fagopyrumdibotrys）5－7芽/丛、6－10丛/平方米。 以上建议仅是根据本人在江、浙、沪等地工程实践所得。另外不同立地条件和不同的植物造景需求对植物种植密度也有一定范围的变化，施工时请合理调配。
太湖西北部典型疏浚_对照湖区内源性营养盐释放潜力对比
J．Lake Sci．（湖泊科学），2014，26（6）：829-836 http：//www．jlakes．org．E-mail：jlakes@niglas．ac．cn 2014by Journal of Lake Sciences 太湖西北部典型疏浚/对照湖区内源性营养盐释放潜力对比* 陈超1，2，钟继承1＊＊，邵世光3，刘成1，2，范成新1 （1：中国科学院南京地理与湖泊研究所湖泊与环境国家重点实验室，南京210008） （2：中国科学院大学，北京100049） （3：河海大学水文水资源学院，南京210098） 摘要：通过采集太湖西北部闾江口、八房港、月亮湾和竺山湾疏浚区与未疏浚对照区8个样点共32根沉积物柱状样于室内进行内源负荷模拟研究和沉积物基本性质分析发现，除闾江口疏浚区沉积物总磷和可交换态磷含量高于未疏浚区外，其余指标如烧失量、总氮、可交换态氮等均表现为未疏浚区沉积物高于疏浚区沉积物的特征，说明疏浚区沉积物营养盐的释放潜力低于未疏浚对照组．八房港、月亮湾以及竺山湾疏浚区沉积物铵态氮、正磷酸盐的潜在释放速率均比相应未疏浚对照区沉积物低，疏浚区沉积物铵态氮的潜在释放速率分别是未疏浚区的65．3%、88．8%和21．9%，正磷酸盐的潜在释放速率分别是未疏浚区的－26．6%、11．3%和50．2%．而闾江口疏浚区沉积物铵态氮和正磷酸盐的潜在释放速率却远高于未疏浚区（疏浚区分别为未疏浚区的2．6倍和6．4倍），这可能与闾江口水体呈现弱还原环境及沉积物中有机质含量高有关，另外也可能与闾江口沉积物污染物的赋存深度和疏浚工程的疏浚深度有关． 关键词：底泥疏浚；潜在释放速率；效果评估；太湖 On the potential release rates of nutrient from internal sources：A comparative study of typical dredged and un-dredged areas，northwestern Lake Taihu CHEN Chao1，2，ZHONG Jicheng1，SHAO Shiguang3，LIU Cheng1，2＆FAN Chengxin1 （1：State Key Laboratory of Lake Science and Environment，Nanjing Institute of Geography and Limnology，Chinese Academy of Sciences，Nanjing210008，P．Ｒ．China） （2：University of Chinese Academy of Sciences，Beijing100049，P．Ｒ．China） （3：College of Hydrology and WaterＲesources，Hohai University，Nanjing210098，P．Ｒ．China） Abstract：Simulated research of internal loading release was carried out to assess the effects of sediment dredging on internal source release，and the basic properties of dredged and un-dredged sediments was also analyzed in this study．Intact sediment cores were collected from dredged and un-dredged sites in four areas including Bafang Port，Lvjiang Port，Moon Bay and Zhushan Bay，north-western Lake Taihu．The results showed that the potential release rates of sediments can be efficiently prevented by dredging be-cause of the internal loadings such as the loss on ignition，total nitrogen and ammonium nitrogen which were significantly lower after dredging．The potential release rates of ammonium in dredged sites of Bafang Port，Moon Bay and Zhushan Bay was65．3%，88．8%and21．9%，respectively．The potential release rates of phosphorus in dredged sites of Bafang Port even showed negative （－0．35mg/（m2·d））which means the diffusion direction of phosphorus was from overlying water toward sediments．The release rates of phosphorus in dredged sites of Moon Bay and Zhushan Bay was11．3%and50．2%of the corresponding un-dredged sites．We also found that the potential release rates of ammonium and phosphorus in dredged sites of Lvjiang Port was significantly higher than those in un-dredged sites，which may be accounted for the reducing environment of water body and the high content of organic matter in sediments． ＊＊＊国家水体污染控制与治理科技重大专项项目（2012ZX07101-010，2013ZX07113-001）、国家自然科学基金项目（41171367，40901253）、江苏省基础研究计划项目（BK2011879）和中国科学院南京地理与湖泊研究所科研启动项目（NIGLAS2011QD09）联合资助．2013-10-11收稿；2014-03-03收修改稿．陈超（1988 ），男，硕士研究生；E-mail：chaochenhc@163．com． 通信作者；E-mail：jczhong@niglas．ac．cn．