湖泊沉積物-水界面過程

內(nèi)容概要

《湖泊沉積物-水界面過程:氮磷生物地球化學(xué)》以淺水湖泊沉積物-水界面氮磷生物地球化學(xué)過程為重點(diǎn)，以沉積物-水-生物構(gòu)成的系統(tǒng)為對象，從氮磷形態(tài)、遷移轉(zhuǎn)化、生物有效性及影響因素等切入，重點(diǎn)關(guān)注了水生植物的影響，系統(tǒng)研究了湖泊沉積物氮磷生物地球化學(xué)過程。全書共7章，論述了淺水湖泊沉積物-水界面結(jié)構(gòu)特征、湖泊沉積物氮磷賦存特征、湖泊沉積物氮磷界面過程及其影響因素、湖泊沉積物有機(jī)質(zhì)賦存特征及其對氮磷遷移的影響、水體營養(yǎng)和底質(zhì)對沉水植物生長及生理特征的影響以及沉水植物對沉積物-水界面氮磷分布及遷移的影響等內(nèi)容，深入探討了淺水湖泊沉積物-水界面氮磷生物地球化學(xué)過程。
《湖泊沉積物-水界面過程:氮磷生物地球化學(xué)》可供湖泊學(xué)、生物地球化學(xué)、環(huán)境化學(xué)、環(huán)境工程等專業(yè)的研究人員、大專院校師生以及環(huán)境管理、水利管理等部門的管理人員參考。

作者簡介

王圣瑞，男，博士，研究員，1972年生；中國環(huán)境科學(xué)研究院學(xué)術(shù)委員會成員，湖泊創(chuàng)新基地負(fù)責(zé)人，國家“水專項(xiàng)”重點(diǎn)流域?qū)＜医M專家，獲環(huán)境保護(hù)部“五四”青年獎?wù)?、青年科技?chuàng)新獎和優(yōu)秀學(xué)術(shù)論文獎等多項(xiàng)榮譽(yù)，2013年入選“萬人計(jì)劃”科技創(chuàng)新領(lǐng)軍人才。主要從事湖泊污染過程、富營養(yǎng)化機(jī)理與湖泊管理等領(lǐng)域的科學(xué)研究和人才培養(yǎng)，主持承擔(dān)國家“水專項(xiàng)”課題、國家自然科學(xué)基金（面上、重點(diǎn)）項(xiàng)目、環(huán)境保護(hù)部重點(diǎn)項(xiàng)目以及中國工程院咨詢課題等國家重大科技計(jì)劃課題10多項(xiàng)；獲部級科技進(jìn)步獎一等獎3項(xiàng)；在國內(nèi)外重要學(xué)術(shù)刊物發(fā)表論文近100篇，其中國際SCI源刊論文30多篇，參編著作3部。

書籍目錄

序 前言 第1章緒論 1.1問題的提出與研究意義 1.1.1湖泊富營養(yǎng)化是我國最為重要的水環(huán)境問題，是關(guān)系國計(jì)民生的重大問題 1.I.2沉積物水界面氮磷過程是淺水湖泊富營養(yǎng)化的研究熱點(diǎn) 1.1.3沉水植物在淺水湖泊氮磷循環(huán)中發(fā)揮著重要作用  1.1.4沉水植物對湖泊沉積物—水界面過程有重要影響 1.2淺水湖泊沉積物—水界面結(jié)構(gòu)特征 1.2.1生物在湖泊沉積物—水界面的作用 1.2.2沉積物—水界面三相結(jié)構(gòu)模式及其特征 1.3本章小結(jié) 第2章湖泊沉積物氮磷賦存特征 2.1湖泊沉積物氮賦存形態(tài) 2.1.1湖泊沉積物總氮、可交換態(tài)氮與固定態(tài)銨 2.1.2湖泊沉積物可轉(zhuǎn)化態(tài)氮 2.2湖泊沉積物磷賦存形態(tài) 2.2.1湖泊沉積物磷賦存形態(tài) 2.2.2湖泊沉積物潛在可交換性磷 2.2.3湖泊沉積物有機(jī)磷 2.2.4湖泊沉積物磷生物有效性 2.3本章小結(jié) 第3章湖泊沉積物磷界面過程及其影響因素 3.1湖泊沉積物磷等溫吸附特征 3.1.1湖泊沉積物磷酸鹽等溫吸附 3.1.2湖泊沉積物磷吸附特征 3.2環(huán)境條件對湖泊沉積物磷釋放的影響 3.2.1pH對湖泊沉積物磷釋放的影響 3.2.2湖泊沉積物磷吸附熱力學(xué) 3.3粒徑對湖泊沉積物磷分布及吸附的影響 3.3.1不同粒徑湖泊沉積物磷形態(tài)分布 3.3.2不同粒徑湖泊沉積物有機(jī)磷分布 3.3.3粒徑對湖泊沉積物吸附磷的影響 3.4本章小結(jié) 第4章湖泊沉積物氮界面過程及其影響因素 4.1湖泊沉積物氨氮吸附／釋放特征 4.1.1湖泊沉積物氨氮吸附特征 4.1.2湖泊沉積物氨氮釋放特征 4.1.3湖泊沉積物氮礦化特征 4.2粒徑對湖泊沉積物氮分布的影響 4.3有機(jī)質(zhì)對湖泊沉積物氨氮吸附／釋放的影響 4.3.1有機(jī)質(zhì)含量對湖泊沉積物氨氮釋放的影響 4.3.2有機(jī)質(zhì)含量對湖泊沉積物氨氮吸附的影響 4.3.3有機(jī)質(zhì)組分對湖泊沉積物氨氮吸附的影響 4.4本章小結(jié) 第5章湖泊沉積物有機(jī)質(zhì)賦存特征及其對氮磷遷移的影響 5.1湖泊沉積物有機(jī)質(zhì)及其組分賦存特征 5.1.1湖泊沉積物有機(jī)質(zhì)含量及其分布  5.1.2湖泊沉積物不同組分有機(jī)質(zhì)分布  5.1.3湖泊沉積物有機(jī)質(zhì)組成及結(jié)合形態(tài) 5.2輕組有機(jī)質(zhì)對湖泊沉積物氮磷遷移的影響 5.2.1輕組有機(jī)質(zhì)對湖泊沉積物氮磷礦化的影響 5.2.2輕組有機(jī)質(zhì)對湖泊沉積物磷釋放的影響 5.3溶解性有機(jī)質(zhì)對湖泊沉積物氮磷遷移的影響 5.3.1溶解性有機(jī)質(zhì)對湖泊沉積物氮礦化的影響 5.3.2溶解性有機(jī)質(zhì)對湖泊沉積物磷吸附的影響 5.4本章小結(jié) 第6章水體營養(yǎng)和底質(zhì)對沉水植物生長及生理特征的影響 6.1水體氮磷濃度、形態(tài)對沉水植物生長及生理特征的影響 6.1.1水體氮濃度與形態(tài)對沉水植物光合特征的影響 6.1.2上覆水不同形態(tài)磷對沉水植物生長和生理特性的影響 6.1.3磷在水—沉水植物—底質(zhì)中的分配 6.2底質(zhì)對沉水植物根系形態(tài)及養(yǎng)分吸收的影響 6.2.1底質(zhì)對沉水植物生長及光合作用的影響 6.2.2底質(zhì)類型與氮磷濃度對沉水植物根系形態(tài)及養(yǎng)分吸收的影響 6.3有機(jī)質(zhì)對沉水植物生長及生理特征的影響 6.3.1有機(jī)質(zhì)腐解對沉水植物生長及生理特征的影響 6.3.2外加碳源對沉水植物氮磷積累的影響 6.3.3外加碳源對沉水植物生理指標(biāo)的影響 6.4本章小結(jié) 第7章沉水植物對沉積物—水界面氮磷分布及遷移的影響 7.1沉水植物對沉積物磷形態(tài)的影響 7.1.1沉水植物對沉積物有機(jī)磷、無機(jī)磷及潛在可交換性磷的影響 7.1.2沉水植物對不同底質(zhì)各形態(tài)磷的利用與轉(zhuǎn)化 7.1.3有機(jī)質(zhì)降解對沉積物—水界面磷形態(tài)的影響 7.2沉水植物對不同來源磷的利用機(jī)制 7.2.1沉水植物對不同形態(tài)磷的轉(zhuǎn)化利用 7.2.2沉水植物對上覆水堿性磷酸酶動力學(xué)特征的影響  7.2.3沉水植物對沉積物—水界面各形態(tài)氮磷含量的影響 7.3外加碳源及沉水植物對沉積物—水界面氮磷遷移的影響 7.3.1外加碳源及沉水植物對沉積物各形態(tài)磷的影響 7.3.2沉水植物對沉積物氨氮吸附／釋放特征的影響 7.3.3不同氨氮濃度下沉水植物對沉積物DOM熒光特性的影響 7.4本章小結(jié) 參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：   插圖：   6.3.2.2 買驗(yàn)設(shè)計(jì)與分析方法 （1）實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 本研究模擬實(shí)驗(yàn)在中國環(huán)境科學(xué)研究院可控溫室內(nèi)進(jìn)行，共設(shè)兩個實(shí)驗(yàn)組，分別記為處理1和處理2。取混合均一沉積物以及化學(xué)試劑按下列處理分別裝入下底內(nèi)徑8 cm、高10 cm、上底面積103.8 cm2、體積600 mL的塑料小桶內(nèi)內(nèi)，每桶折合干土重為500 9。試驗(yàn)設(shè)兩個處理組，其中處理l將沉積物作為底質(zhì)培養(yǎng)狐尾藻，處理2以沉積物加0.4％葡萄糖（每桶2 g葡萄糖）為底質(zhì)培養(yǎng)狐尾藻，每一處理設(shè)相應(yīng)對照組（不種植物，編號為lCK和2CK）。 塑料小桶內(nèi)加自來水至完全浸潤沉積物，放置數(shù)小時后，扦插種植狐尾藻每桶6株，分別置于4個70 cm×35 cm×40 cm的玻璃缸內(nèi)用自來水培養(yǎng)，每缸放置14桶，定期補(bǔ)充水量至標(biāo)線。自培養(yǎng)之日起（2007年7月24日）分別在培養(yǎng)后7天、14天、21天、28天、35天、42天和50天取樣。將沉積物部分冷凍干燥，研磨過100目篩后，儲存在帶塞的玻璃瓶中備用。另外一部分新鮮沉積物樣品裝入封口袋中，放入冰柜4℃條件下冷藏備用。將植物樣品稱鮮重，再烘干保存，用于植株總氮、總磷含量的測定。同時測定沉積物上覆水氮、磷含量以及上覆水的溶解氧（DO）、氧化還原電位（Eh）、pH、溫度等相關(guān)指標(biāo)。 （2）分析方法 沉積物總氮采用開氏消煮法，有機(jī)質(zhì)采用重鉻酸鉀法（南京農(nóng)業(yè)大學(xué)，1981）；pH用2.5：1水土比—電位法測定；Eh采用250A型氧化還原電位測量儀測定；沉積物總磷及各形態(tài)磷的測定采用SMT法（Ruban et al，2001）。 植物樣品的測定，將沉水植物狐尾藻分為根、莖和葉后，稱取鮮重，110℃殺青20 min后，80℃烘干至恒重并稱取樣品干重計(jì)算各器官及植株干物質(zhì)量。各器官干樣磨碎過100目篩后測定樣品全N和全P含量。 生物量分配比定義為各組織生物量占總生物量的百分比。例如，葉重比=葉／總生物量，莖重比=莖稈／總生物量，根重比=根系／總生物量。 定期取沉積物上覆水樣品過0.45 μm濾膜后，測定其總氮、氨氮、硝氮、總磷、溶解性總磷以及溶解性磷酸鹽含量，同時測定上覆水pH、Eh與DO值。其測定方法參照水和廢水監(jiān)測分析方法，上覆水總氮采用TOC儀測定。

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