底泥扰动状态下颗粒态磷生物有效性的变化规律

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扰动对磷的迁移转化有重要的影响。目前,关于底泥扰动状态的研究并未重视上覆水中磷的生物有效性。因而进一步研究底泥扰动状态下颗粒态磷生物有效性的变化规律,对完善浅水湖泊磷迁移转化的理论体系有重要意义。本文采用实验室模拟方式研究了扰动强度、扰动频率、悬浮方式和溶解氧含量对上覆水中不同形态磷和颗粒态磷生物有效性的影响;考察了底泥悬浮状态、不同扰动频率、不同悬浮方式及不同溶解氧含量的底泥扰动状态下水体中可被生物利用磷(BAP)的变化规律。  扰动强度试验采用持续扰动。结果表明,底泥再悬浮促进了水体中磷的迁移转化,低强度时这种迁移转化作用更明显。而持续扰动促进了水体中可被生物利用颗粒态磷(BAPP)的释放,而且扰动强度越大,BAPP的释放量越高。低强度的底泥扰动降低了水体中BAP的含量,降低了溶解性总磷(DTP)被浮游生物利用的可能性。因此,低强度扰动更有利于控制水体富营养化程度。  扰动频率试验采用间歇扰动。结果表明,底泥间歇扰动促进了水体中磷向底泥的迁移;促进底泥中易释放态磷向难释放态磷的转化,而且扰动频率较高,这种两种促进作用更明显。同时导致了BAPP和DTP在BAP中所占比重发生了相互转化。底泥扰动频率越高导致水体发生富营养化的直接风险越小。  底泥不同悬浮方式试验采用底泥扰动和底泥曝气。结果表明,底泥扰动和底泥曝气均能提高底泥对磷的持留能力。颗粒态磷生物有效性随着底泥再悬浮时间的延长呈现降低的趋势,并且频繁好氧扰动下,颗粒态磷生物有效性较低。频繁短时间扰动与好氧扰动均导致水体中BAP含量呈降低的趋势。而频繁长时间扰动使水体中BAP含量维持在初始值左右,频繁长时间好氧扰动导致水体中BAP含量显著升高。频繁扰动导致水体发生富营养化的直接风险越小。  不同溶解氧含量的底泥扰动试验利用氮气和氧气控制溶解氧含量。结果表明,上覆水中溶解性磷酸盐含量显著降低,低溶解氧含量下,降低的幅度越大。颗粒态磷生物有效性均呈现升高的趋势。而且溶解氧含量越高,颗粒态磷生物有效性升高的幅度越大。水体中BAPP和BAP显著降低。随着溶解氧含量的升高,BAPP的含量降低。厌氧扰动增加了水体发生富营养化的间接风险和直接风险。
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