国家自然科学基金(U1202235)
- 作品数：25 被引量：311H指数：12
- 相关作者：王圣瑞焦立新丁帅赵海超李乐更多>>
- 相关机构：中国环境科学研究院河北北方学院云南民族大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家科技重大专项内蒙古自治区重大科技项目更多>>
- 相关领域：环境科学与工程理学更多>>
- 2010年洱海全湖磷负荷时空分布特征被引量：19
- 2013年
- 为探讨不同来源磷负荷对洱海水体富营养化的贡献,研究了洱海入湖河流、干湿沉降和沉积物内源释放等来源磷负荷的时空变化特征.结果表明:2010年洱海磷负荷的主要来源是入湖河流,其所带来的磷负荷占总入湖负荷的33%.入湖河流磷负荷与洱海水体富营养化指数呈显著正相关,并且季节性变化明显,10月是高峰期入湖河流磷负荷区域差异较大,北部3条河流是主要来源,其中以弥苴河入湖磷负荷最大,占入湖河流磷负荷总量的52%.沉积物磷扩散通量由北向南呈下降趋势,最高值在湖心区,11月最大.干湿沉降入湖磷负荷季节性变化明显,干沉降占干湿沉降入湖磷负荷总量的47%.外源入湖磷负荷控制,应以雨季之初为关键时期,以弥苴河及其流域为重点区域,以坝区农业污染控制为重点,同时应加强湖泊水体生态修复控制沉积物内源磷释放.
- 焦立新赵海超王圣瑞高佃涛
- 关键词：洱海内源外源磷负荷
- 滇池沉积物氮内源负荷特征及影响因素被引量：30
- 2015年
- 研究了滇池沉积物间隙水氮浓度垂向分布特征,根据Fick扩散定律定量估算了沉积物-水界面氮扩散通量,并探讨了其影响因素.结果表明：滇池沉积物间隙水溶解性总氮（DTN）主要以氨态氮（NH4＋-N）形式存在,占其总量的72.30％,其浓度随深度增加而升高;其次为溶解性有机氮（DON）,占其总量的24.59％,其浓度随深度的增加先升高后降低,最后趋于稳定;硝态氮（NO3--N）所占比例较低,浓度随深度的增加而降低.滇池沉积物-水界面NH＋-N扩散通量分布范围为12.73～59.74mg/（mLd）[均值30.18mg/（mLd）],全湖年均氨氮释放量为3305.04t,其中草海、外海北部、东北部及南部湖区扩散通量较大,达35mg/（m2·d）,全湖呈由北向南逐渐降低的空间分布特征;全湖年均DON释放量为1147.55t,其全湖分布特征与氨氮一致;NO3-N扩散通量分布范围为-2.70～0.27mg/（m2·d）[均值-0.50mg/（m2·d）],总体表现为由上覆水向沉积物扩散.与我国其他湖泊相比,滇池具有较大沉积物氮内负荷,其沉积物-水界面NH4＋-N扩散通量较高,对湖泊水体氨氮浓度贡献较大,且其与沉积物总氮、有机质、可交换态氮和可交换态氨氮含量呈显著正相关,即滇池沉积物NH4＋-N释放主要受其可交换态氮,特别是可交换态中氨氮含量影响;同时,滇池沉积物DON潜在释放风险也较大,且与沉积物C/N有关.
- 汪淼严红焦立新王圣瑞刘文斌罗洁罗正乾
- 关键词：滇池沉积物-水界面扩散通量
- 湖泊沉积物溶解性有机氮组分的藻类可利用性被引量：8
- 2013年
- 选择乌梁素海和洱海沉积物样品,利用XAD-8树脂分离和三维荧光光谱技术,在室内培养条件下,研究了其溶解性有机氮(DON)不同组分的藻类可利用性.结果表明:①DON分组后,所研究湖泊沉积物DON及DOC平均损失低于5%,即XAD-8树脂分离技术可以用于湖泊沉积物DON的分组研究.②通过三维荧光光谱分析,湖泊沉积物DON亲水组分以类蛋白质为主,疏水组分以类腐殖质为主.③亲水组分培养条件下,来自乌梁素海和洱海沉积物的DON处理,其藻类生长分别呈"S"型曲线和直线上升趋势,最大藻密度分别达到535.5×104个·mL-1和709.5×104个·mL-1;其ρ(DON)均呈显著降低趋势,培养后ρ(DON)分别降低了2.46 mg·L-1和2.98 mg·L-1,表明湖泊沉积物亲水DON组分是藻类可利用的有机氮形态.④疏水组分培养条件下,来自乌梁素海和洱海沉积物的DON处理,其藻类生长均呈"单峰"曲线变化,最大藻密度分别达到113.5×104个·mL-1和275.5×104个·mL-1;ρ(DON)均在培养初期迅速下降,培养后期几乎不变,表明湖泊沉积物疏水DON组分在短时间内藻类可利用性较低,对藻类生长几乎无贡献作用.
- 冯伟莹张生焦立新王圣瑞李畅游崔凤丽付绪金甄志磊
- 关键词：溶解性有机氮藻类
- 覆盖金属氧化物对湖泊沉积物溶解性有机质特征的影响被引量：1
- 2017年
- 为揭示不同金属氧化物对湖泊沉积物DOM(溶解性有机质)影响机制,通过室内模拟试验,在沉积物表层分别覆盖Fe、Al、Mn氧化物及湖沙后培养1 a,并利用三维荧光和紫外光谱方法进行表征.结果表明:(1)覆盖Al、Fe、Mn氧化物和湖沙主要降低了0~3 cm沉积物的w(DOC),降幅分别为8.61%、6.27%、22.38%和0.44%.(2)沉积物中DOM的类络氨酸峰(peak B_1)和类色氨酸峰(peak T_2)均产生较大变化.其中三种氧化物均显著降低了上层沉积物中DOM的peak T_2,使底层DOM的peakT_2显著增加.Mn氧化物使DOM的peak B_1降低,Fe和Al氧化物使DOM的peak B_1增加,湖沙则使两类峰均降低.(3)覆盖金属氧化物改变了沉积物DOM结构特征,其中覆盖Fe氧化物增强了其芳香性,而覆盖Mn氧化物和Al氧化却降低其芳香性,但三者均使DOM腐质化程度及官能团数量增加,并使FI(Fluorescence Index,荧光指数)增大,表明DOM向生物源转化.研究显示,沉积物表层覆盖金属氧化物影响了沉积物中DOM迁移和转化,并促进了其降解,导致其分子量和腐殖化程度增加.
- 席银赵海超王圣瑞肖尚斌张莉李艳平李文章
- 关键词：金属氧化物沉积物溶解性有机质三维荧光光谱紫外光谱
- 滇池沉积物有机磷垂直分布特征及其生物有效性被引量：22
- 2014年
- 选取了滇池4个代表性柱状沉积物样品,研究了其不同形态有机磷含量及垂直分布,并利用酶水解技术表征了其不同形态有机磷生物有效性.结果表明:1除水提取磷(H2O-Po)外,滇池沉积物可提取磷以无机磷为主,其各形态有机磷含量大小为NaOH提取有机磷(NaOH-Po)>NaHCO3提取有机磷(NaHCO3-Po)>H2O-Po>HCl提取有机磷(HCl-Po),其中H2O-Po、NaHCO3-Po与NaOH-Po迁移性较高,其含量垂直分布呈现表层>中层>底层趋势.2滇池沉积物酶可水解磷(EHP)以活性单酯磷为主,其H2O-Po、NaHCO3-Po与NaOH-Po酶可水解磷含量分别在0.11~5.93、0~45.32与0~107.11 mg·kg-1;各形态有机磷EHP含量大小为NaOH-Po>NaHCO3-Po>H2O-Po,且呈现表层>中层>底层趋势;不同深度沉积物有机磷生物有效性大小为表层>中层>底层.3EHP是滇池沉积物生物有效性磷的重要来源,滇池水质保护应考虑沉积物EHP对其水质的影响.当外部磷负荷逐步得到控制后,沉积物EHP生物地球化学循环对维持滇池富营养化具有重要作用.
- 熊强焦立新王圣瑞彭希珑
- 关键词：滇池沉积物有机磷生物有效性
- 洱海沉积物溶解性有机氮释放及环境影响机制被引量：5
- 2017年
- 通过模拟实验,结合紫外与荧光光谱技术,研究了洱海表层沉积物DON释放特征,并探讨其环境影响因素及环境学意义.结果表明:(1)一级动力学模型可很好地拟合洱海表层沉积物DON释放动力学过程,其最大释放量在24.387~46.949mg/kg之间,空间分布呈现北部>南部>中部;最先释放(10min内达到最大值)组分主要为类蛋白组分P_(Ⅰ+Ⅱ,n),而释放量最大的组分是类腐殖质组分P_(Ⅲ+Ⅳ,n),约占76%;(2)洱海沉积物DON在好氧(DO=8~10mg/L)和适中pH值(pH=8)的环境中释放量相对较小,pH值增加或DO含量降低均会促进其释放.(3)洱海沉积物DON组成特征参数与其释放量显著相关(r=0.813~0.919,P<0.01),随沉积物DON取代基增多,分子量增大,芳香性增强,释放量逐渐增大;类蛋白与类腐殖质组分比值P_(Ⅰ+Ⅱ,n)/P_(Ⅲ+Ⅳ,n)也可间接作为衡量沉积物DON释放量的指标,即沉积物DON结构组分特征参数可反映其释放特征,在一定程度上可用于指示洱海沉积物DON释放风险.
- 史玲珑张莉王圣瑞段昌群李文章席银李秋才许可宸
- 关键词：洱海沉积物三维荧光光谱
- 有机质含量及其组分对洱海沉积物磷吸附-释放影响被引量：26
- 2014年
- 研究了洱海不同湖区沉积物有机质含量、组分及其吸附-释放磷的特征,试图揭示有机质含量及组分对沉积物磷吸附-释放行为的影响机制.结果表明,洱海沉积物磷释放潜能随着沉积物中有机质(TOM)含量的增加而增大,而沉积物磷的最大释放速率(V释,max)和最大释放量(Q释,max)随沉积物中轻组有机质(LFOM)含量的增加而增大,释放平衡时间随活性有机质(ASOM)含量的增加而缩短,磷释放强度随LFOM占TOM比例的增加而减弱.沉积物磷的最大吸附速率(V吸,max)、最大吸附量(Q吸,max)和吸附效率随沉积物TOM含量的增加而增大,吸附平衡时间随TOM含量的增加而缩短,吸附强度随ASOM含量的增加而增强,吸附-解析平衡浓度(EPC0)随ASOM含量的增加而降低.沉积物磷释放后再吸附过程中磷释放的Q释,max和再吸附的V吸,max随TOM含量的增加而增大,当TOM含量相当时,则随沉积物ASOM含量的增加而降低,再吸附强度随沉积物中LFOM含量的增加而降低.沉积物磷吸附释放容量随有机质总量的增加而增加,吸附释放平衡浓度随有机质活性的增加而降低,释放强度和速率随有机质分解程度的增加而降低,吸附强度和速率随有机质活性的增加而增加.
- 赵海超王圣瑞张莉焦立新李艳平刘文斌
- 关键词：有机质沉积物磷
- 湖泊理论藻源内负荷估算方法研究
- 2017年
- 在模拟不同温度和营养条件下,采用水质指标COD_(Cr)、COD_(Mn)、TP、TN表征湖泊典型藻类藻源内负荷、胞外负荷、胞内负荷,形成理论藻源内负荷理论估算的方法体系.5种藻源TP负荷A_(TP)均值随贫、中和富营养水平升高而升高,藻源TN负荷A_(TN)为负值,藻源COD_(Cr)负荷A_(CODCr)随营养水平升高而显著升高.藻源胞外TP负荷E_(TP)、TN负荷E_(TN)、COD_(Cr)负荷E_(CODCr)、COD_(Mn)负荷E_(CODMn)均随营养水平升高而降低,藻源胞内TP负荷B_(TP)、TN负荷B_(TN)、COD_(Cr)负荷B_(CODCr)和COD_(Mn)负荷B_(CODMn)总体随随营养水平升高而升高.根据藻源内负荷与藻密度显著相关关系,确定了藻源内负荷计算模型.藻源TP和COD在稳定期对水质的贡献均较大,为0.2-3.7倍,藻源TN内负荷对水质的贡献为负,减少的比例在26%-58%之间.本研究表明,藻类在增殖过程中产生了超出系统物质总量的"额外"负荷,这些藻源内负荷是引起水质指标,特别是COD异常升高的重要原因.该估算方法为富营养化湖泊水华的定量削减控制提供科学依据.
- 杨苏文金位栋闫玉红王圣瑞
- 关键词：湖泊
- 水生植物对滇池沉积物间隙水氮形态特征的影响及其释放控制效果
- 研究了滇池不同湖区沉积物间隙水氮形态组成,沉积物-水界面扩散通量,探讨了水生植物分布对沉积物间隙水氮形态特征的影响及其释放控制效果,结果表明:(1)水生植物改变了柱状沉积物间隙水不同形态氮的分布规律,但因分布湖区不同而表...
- 丁帅肖焱波王圣瑞张蕊焦立新李乐余佑金
- 关键词：水生植物沉积物间隙水氮
- 文献传递
- 滇池表层沉积物氮污染特征及其潜在矿化能力被引量：25
- 2015年
- 利用滇池53个表层沉积物样品,研究了其不同形态氮含量及空间分布特征,探讨了滇池沉积物氮潜在矿化能力及其污染特征,以期揭示滇池沉积物氮污染影响因素及沉积物氮释放风险.结果表明:1滇池全湖表层沉积物总氮(TN)平均含量为3 515.60 mg·kg-1,其中草海北部疏挖区、盘龙江入湖口及海口入湖区域含量较高,宝象河河口疏挖区域TN含量相对较低;总有机氮(TON)含量较高,占TN的85.86%;溶解态无机氮(DIN)含量较低,占TN的14.10%,TON与TN空间分布趋势一致,而DIN则不同;与我国其他湖泊相比,滇池沉积物氮含量已经处于较高水平,其污染程度仅低于污染严重的城市湖泊;2滇池全湖表层沉积物潜在可矿化氮(PMN)平均含量1 154.76 mg·kg-1,占TN的32.90%,潜在释放风险较大;其中草海湖区、外海北部盘龙江入湖口湖区、中部洛龙河和梁王河入湖口湖区及白鱼口湖区显著高于其它湖区;目前滇池p H值有利于其沉积物氮矿化,有机质通过释放NH+4-N影响其沉积物氮矿化;污染较重的水域,滇池上覆水氮浓度受其沉积物氮矿化影响较大,而污染较轻水域,则受影响较小.
- 孟亚媛王圣瑞焦立新刘文斌肖焱波祖维美徐天敏丁帅丁帅
- 关键词：氮形态矿化能力滇池表层沉积物
