底泥营养释放对城市景观水质影响的模拟研究

第一作者：孙凌，女，１９８１年生，博士，讲师，主要从事水污染防治及藻类生态研究。＊国家“十二五”水体污染控制与治理科技重大专项（Ｎｏ．２０１２ＺＸ０７３０１－００１）；天津市动植物抗性重点实验室基金资助项目（Ｎｏ．５２ＸＳ１２０９）；天津师范大学博士基金资助项目（Ｎｏ．５２ＬＸ３０）；天津师范大学大学生创新创业训练计划项目（Ｎｏ．２０１３０６７）。底泥营养释放对城市景观水质影响的模拟研究＊孙凌１，２马微微１刘欣萍１孙依帆１蒋丹１王文静１阚元卿３王慧２（１．天津师范大学生命科学学院，天津市动植物抗性重点实验室，天津３００３８７；２．清华大学环境学院，北京１０００８４；３．天津市环境保护科学研究院，天津３００１９１）摘要通过对天津市卫津河夏末底泥开展室内模拟，探讨重度富营养化河道底泥的氮、磷释放以及与上覆水浮游藻类种群变动的相互关联。结果表明：（１）以富营养湖水为上覆水较之蒸馏水能更快促进底泥氮、磷的释放。以湖水、蒸馏水为上覆水的处理组氨氮极大值分别为４．３６、３．６１ｍｇ／Ｌ；溶解性正磷酸盐极大值分别为１１０．３、８１．９μｇ／Ｌ。（２）湖水样品室内培养后，优势蓝、绿藻门的细胞密度与生物量都成倍增长。添加底泥开展培养，蓝藻门和硅藻门快速增殖，绿藻门的生长因溶解性正磷酸盐的竞争与消耗而受到抑制。底泥营养释放导致上覆水层富营养化程度加剧，硅藻门的梅尼小环藻（Ｃｙｃｌｏｔｅｌｌａｍｅｎｅｇｈｉｎｉａｎａ）被大量检出且增殖迅速。（３）上覆水为蒸馏水时，氮、磷营养自底泥的持续释放，促使绿藻门的土生绿球藻（Ｃｈｌｏｒｏｃｏｃｃｕｍｈｕｍｉｃｏｌａ）成为绝对优势种，藻类总生物量最高。关键词底泥城市景观水体富营养化浮游藻类营养释放ＤＯＩ：１０．１５９８５／ｊ．ｃｎｋｉ．１００１－３８６５．２０１５．０７．００７ＳｉｍｕｌａｔｉｏｎｓｏｆｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｓｅｄｉｍｅｎｔｎｕｔｒｉｅｎｔｒｅｌｅａｓｅｏｎｕｒｂａｎｌａｎｄｓｃａｐｅｗａｔｅｒｑｕａｌｉｔｙＳＵＮＬｉｎｇ１，２，ＭＡＷｅｉｗｅｉ１，ＬＩＵＸｉｎｐｉｎｇ１，ＳＵＮＹｉｆａｎ１，ＪＩＡＮＧＤａｎ１，ＷＡＮＧＷｅｎｊｉｎｇ１，ＫＡＮＹｕａｎｑｉｎｇ３，ＷＡＮＧＨｕｉ２．（１．ＴｉａｎｊｉｎＫｅｙＬａ－ｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＡｎｉｍａｌａｎｄＰｌａｎｔＲｅｓｉｓｔａｎｃｅ，ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＬｉｆｅＳｃｉｅｎｃｅｓ，ＴｉａｎｊｉｎＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｔｉａｎｊｉｎ３００３８７；２．ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，ＴｓｉｎｇｈｕａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８４；３．ＴｉａｎｊｉｎＡｃａｄｅｍｙｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｔｉａｎｊｉｎ３００１９１）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｓｔｕｄｙａｉｍｅｄｔｏｆｉｎｄｔｈｅｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｓｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｓｅｄｉｍｅｎｔｎｕｔｒｉｅｎｔｒｅｌｅａｓｅｓａｎｄｔｈｅｖａｒｉａｔｉｏｎｓｏｆｐｈｙｔｏｐｌａｎｋｔｏｎｃｏｍｍｕｎｉｔｙｉｎａｈｙｐｅｒｔｒｏｐｈｉｃｒｉｖｅｒ．ＩｎｄｏｏｒｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓｗｅｒｅｃａｒｒｉｅｄｏｕｔｗｉｔｈｔｈｅｓｅｄｉｍｅｎｔｃｏｌｌｅｃｔｅｄｆｒｏｍｔｈｅＷｅｉｊｉｎＲｉｖｅｒ，Ｔｉａｎｊｉｎｉｎｌａｔｅｓｕｍｍｅｒ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔ：（１）Ｉｔａｃｃｅｌｅｒａｔｅｄｔｈｅｎｉｔｒｏｇｅｎａｎｄｐｈｏｓｐｈｏｒ－ｕｓｒｅｌｅａｓｅｆｒｏｍｔｈｅｓｅｄｉｍｅｎｔｗｈｅｎｃｏｖｅｒｅｄｂｙｔｈｅｎａｔｕｒａｌｅｕｔｒｏｐｈｉｃｌａｋｅｗａｔｅｒｃｏｍｐａｒｅｄｔｏｔｈｅｄｉｓｔｉｌｌｅｄｗａｔｅｒ．Ｄｕｒｉｎｇｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ，ｔｈｅｍａｘｉｍｕｍｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓｏｆａｍｍｏｎｉａｎｉｔｒｏｇｅｎｗｅｒｅ４．３６ｍｇ／Ｌｉｎｔｈｅｓｅｄｉｍｅｎｔ－ｌａｋｅｗａｔｅｒｇｒｏｕｐ（ＧｒｏｕｐＢ）ａｎｄ３．６１ｍｇ／Ｌｉｎｔｈｅｓｅｄｉｍｅｎｔ－ｄｉｓｔｉｌｌｅｄｗａｔｅｒｇｒｏｕｐ（ＧｒｏｕｐＣ）．Ｔｈｅｍａｘｉｍｕｍｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓｏｆｓｏｌｕｂｌｅｏｒｔｈｏｐｈｏｓｐｈａｔｅｗｅｒｅ１１０．３，８１．９μｇ／Ｌｉｎｔｈｅｔｗｏｇｒｏｕｐｓｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．（２）Ｄｕｒｉｎｇｔｈｅｉｎｄｏｏｒｃｕｌｔｕｒｅ，ｂｏｔｈｔｈｅｃｅｌｌａｂｕｎｄａｎｃｅａｎｄｂｉｏｍａｓｓｏｆｔｈｅｄｏｍｉｎａｎｔｃｙａｎｏｂａｃｔｅｒｉａａｎｄｃｈｌｏｒｏｐｈｙｔｅｓｉｎｔｈｅｌａｋｅｗａｔｅｒ（ＧｒｏｕｐＡ）ａｌｍｏｓｔｄｏｕｂｌｅｄ．Ａｄｄｉｎｇｔｈｅｓｅｄｉｍｅｎｔｔｏｔｈｅｌａｋｅｗａｔｅｒ，ｔｈｅｃｙａｎｏｂａｃｔｅｒｉａａｎｄｄｉａｔｏｍｓｒａｐｉｄｌｙｂｅｃａｍｅｔｈｅｄｏｍｉｎａｎｔｐｈ