微生物制剂对海湾沉积物营养盐削减试验研究

发布时间：2018-03-14 17:12

本文选题：海湾　切入点：微生物制剂　出处：《上海海洋大学》2014年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：氮、磷是海水水体中主要的营养元素。在实际操作中氮磷营养盐的保存问题一直是影响水质的关键因素，为研究高盐度海水氮磷营养盐保存技术，设定12种不同方法保存盐度为32的高盐度海水水样中，对4种营养盐（NO--2-N、NO3-N、NH+3-4-N和PO4-P）在9d保存期内参数值的稳定性进行研究。结果表明：不同保存方法间存在有明显的差异，海水水样不同营养盐的最佳保存条件不同。9d实验期内，，水样中NH+4-N的变化较大，NH+4-N和PO3-4-P的浓度呈减小趋势，NO-2-N、NO-3-N的浓度有略微上升。水样中加氯仿对氮营养盐（NH+4-N、NO-2-N、NO-3-N）的保存效果较好，加甲醛对磷营养盐（PO3-4-P）的保存效果较好。综合考虑试验结果的有效性和可操作性，得出了4种营养盐9d内最适保存条件：用于测定NH+4-N浓度的水样保存在常温下添加5‰氯仿，9d内保存效果能控制浓度稳定在80%以上；测定NO-3-浓度N的水样在-20℃添加1‰氯仿保存效果最好，9d内稳定都在95%以上；在-20℃添加5‰或1‰氯仿、4℃下添加5‰或1‰氯仿测定NO-2-N在9d内浓度都能稳定在95%以上；水样中PO3-4-P的测定在4℃下加5‰甲醛的保存效果最好。为研究沉积物与间隙水间营养盐的内部迁移规律，以大亚湾大鹏澳海湾为研究区域，采集海湾沉积物和原上覆水，在实验室模拟自然状态下，定时采集上覆水和分4层采集间隙水测定分析NH+-4-N、PO34-P、NO-3-N3种营养盐浓度变化情况。结果表明，上覆水中3种营养盐浓度都远超过劣IV类海水水质标准，间隙水中各营养盐浓度显著高于上覆水中，且浓度随深度增加而增加；上覆水中3种营养盐浓度均随时间呈不断增加趋势。沉积物2cm以上NH+4-N浓度随时间减小，2cm以下NH+4-N浓度随时间增加；沉积物间隙水中NO-3-3-N和PO4-P浓度都持续增加。a层、b层沉积物间隙水与上覆水中的NH+-4-N、NO3-N浓度均呈极显著相关，c层、d层间隙水沉积物间隙水与上覆水中的NH+4-N、NO-3-3-N浓度均相关性不显著，上覆水中PO4-P浓度与a、b、d层间隙水中PO3-4-P浓度的相关性都不显著，只有c层间隙水与上覆水有显著的线性关系（R2=0.4822，P＜0.01），c层和d层间隙水中NH+-4-N与PO34-P浓度都有显著的线性关系，相关性系数分别为0.885（P＜0.01）和0.836（P＜0.01）。说明影响沉积物-上覆水营养盐变化的因素是多方面的，在高浓度梯度状态下，沉积物是上覆水中NH+4-N、PO3-4-P、NO-3-N的源。为研究微生物制剂对海湾沉积物间隙水与上覆水营养盐的变化，在实验室模拟自然海域条件下，分别向实验组的海湾泥质沉积物和海湾沙质沉积物的上覆水中投放微生物制剂，通过定期测定实验组和对照组沉积物中分层间隙水和上覆水体中NO-2-N、NO-+3-N、NH4-N和PO3-4-P4种营养盐的时间序列变化，研究微生物制剂对表层沉积物-水营养盐变动的影响。9d的实验测定表明，实验组上覆水中NH+4-N和NO-2-N浓度总体降低，其中泥、沙实验组的上覆水NH+4-N浓度分别降低了1.686mg.L-1和1.099mg.L-1；泥质、沙质沉积物上覆水中NO-3-N分别升高0.586mg.L-1和0.605mg.L-1，PO3--P的升高量分别为0.070mg.L-14和0.085mg.L-1。表明微生物制剂促进了表层沉积物有机物的降解，且沙质沉积物中各项指标的平均降解效果优于泥质沉积物。实验结束时沉积物表层形成一层0.5cm厚的灰黄色氧化层。研究表明，微生物制剂能有效降解水中和沉积物中的氨态氮和有机磷。
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【学位授予单位】：上海海洋大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：X55

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