藻类生长对滇池不同区域沉积物磷释放的影响

书收稿日期:2014－04－02基金项目:国家高技术研究发展计划(863)项目(2005AA601010－02－5－03);教育部“春晖计划”;中国科学院南京土壤所土壤与农业可持续发展国家重点实验室开放基金。藻类生长对滇池不同区域沉积物磷释放的影响崔红伟1，汤利2(1．云南省环境科学研究院，云南昆明650034;2．云南农业大学资源与环境学院，云南昆明650201)摘要:选择滇池5个代表性研究位点，分别采集沉积物和水样，在藻类发生的重灾区采集藻类，通过野外取样和实验室模拟试验，研究分析了藻类生长对滇池不同区域沉积物磷释放的影响。结果表明，加入藻类明显提高了沉积物速效磷和总磷的释放量;去离子水处理的沉积物速效磷和总磷释放量明显高于滇池水处理;各区域沉积物中以海埂的速效磷释放量最高，昆阳的总磷释放量最高。关键词:不同区域;藻类生长;沉积物;磷释放;影响;滇池中图分类号:X52文献标识码:A文章编号:1673－9655(2014)04－0001－04近年来，富营养化已经成为一个全球性的环境问题［1～3］。随着我国工农业的迅速发展和人口的剧增，大量的工农业废水和生活污水过度排放，导致我国水体富营养化的程度日益加剧，这已经成为我国水体污染的重要原因之一［4］。滇池是中国最为重要的高原淡水湖之一，素有“高原明珠”之称，其水体富营养化程度日趋严重，湖内藻类不断繁殖，水质严重下降。已有研究表明，氮、磷在水体富营养化中起着关键的作用，而二者之中磷是主要限制性因子。磷作为一种营养盐，是水生生物必须的大量营养元素［6］，是影响藻类生长的一个重要因素［9］。所以控制水体富营养化的有效途径是限制磷的排入以限制藻类的暴发。但也有研究发现，更多的磷输入并不一定引起相应的藻类增殖，过高的磷浓度不仅不利于藻类的生长，反而对其生长产生一定的抑制作用［4］。同时也有研究表明，藻类的大规模培养对改善水质、去除污水以及富营养化水体中的营养物质有一定的作用［3］。藻类在氮、磷的利用上存在一定的相关性［9～10］。藻类对于湖泊的磷营养状态具有重要作用，但是目前尚未清楚其作用机理［4～6］。富营养化水体中磷的来源主要包括外部进入水体中的磷以及水体内部沉积物进入水体中的磷［13］，在湖泊环境中，沉积物是营养物质的重要蓄积库，在湖泊养分循环和水体富营养化过程中起着重要的作用，沉积物中的营养盐有可能成为上覆水体富营养化主导因子，加速水土富营养化。国内外有关滇池沉积物磷的释放与环境影响因子的关系、滇池沉积物磷的形态、沉积物、水体氮磷营养物的不同区域分布特征及季节性变化和时空分布特征等已有较多研究，但滇池藻类生长与沉积物磷释放的相互关系还少见报道，因此本文通过藻类生长与沉积物的模拟试验，探讨藻类生长对滇池沉积物磷释放的影响，以期为揭示滇池沉积物磷与蓝藻生长、暴发的相互作用，从而进一步揭示内源污染对滇池富营养化的作用，为有效控制滇池水华暴发和富营养化，建立安全高效的控制技术提供科学依据和指导。1材料与方法1.1研究位点及样品采集采用GPS定位，在滇池选择5个代表性的研究位点进行沉积物、水和藻类的采样，研究位点分别是新街(N24°46'15″，El02°41'86″)，斗南(N24°52'662″，El02°45'237″)，罗家村(N24°48'799″，El02°41'789″)，海埂(N24°54'85″，El02°39'83″)，昆阳(N24°43'59″，El02°37'36″)，其中海埂是藻类发生的重灾区、城市污水排放区，斗南是花卉蔬菜主产区，罗家村位于滇池中部，新街是水稻主产区，昆阳为磷矿生产区。沉积物用重力采样器采取，水样用有机玻璃采水器采取，并在海埂处捞取新鲜藻以备培养试验用。1.2试验设计选取新街、斗南、罗家村、海埂、昆阳5个研究位点的沉积物、水样及海埂的藻液，进行如下培养试验:—1—环境科学导刊http://hjkxdk.yies.org.cn2014，33(4)CN53－1205/XISSN1673－9655DOI:10.13623/j.cnki.hkdk.2014.04.001(1)200g沉积物+3000ml过滤滇池水+100ml藻液，记为处理A;(2)200g沉积物+3000ml去离子水+100ml藻液，记为处理B;(3)200g沉积物+3000ml滇池水，记为处理C;(4)200g沉积物+3000ml去离子水，记为处理D。上述试验在5L的聚乙烯塑料桶进行模拟培养，滇池水经0.45μm的无磷微孔滤膜过滤后使用。试验在室温下进行，光照时间为:12h/d，培养12d，每天用去离子水补充蒸发所消耗的水分。1.3分析方法沉积物总磷:采用高氯酸－硫酸消煮钼蓝比色法测定［13］;沉积物速效磷:采用碳酸氢钠浸提钼蓝比色法测定［13］。2结果与分析2.1藻类生长对滇池不同区