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微生物和硬毛藻對天鵝湖不同湖區(qū)沉積物氮磷釋放的影響

2020-05-29 09:06魏烈群徐書童王效昌高麗
生態(tài)環(huán)境學(xué)報 2020年3期
關(guān)鍵詞:營養(yǎng)鹽樣點藻類

魏烈群,徐書童,王效昌,高麗

煙臺大學(xué)海洋學(xué)院,山東 煙臺 264005

近年來,隨著人類開發(fā)利用活動日益增多,湖泊等水體的富營養(yǎng)化程度日益加劇,藻華頻繁暴發(fā)。在整個水體系統(tǒng),沉積物既是氮磷等營養(yǎng)鹽的“匯”,又是營養(yǎng)鹽“源”(Brito et al.,2018)。沉積物和水體間存在著動態(tài)平衡,隨著輸入型外源污染(點源和面源)逐漸得到控制,沉積物中氮磷等營養(yǎng)鹽的釋放以及藻類的堆積降解等內(nèi)源污染成為水質(zhì)惡化的主要原因(薄濤等,2017;Cavalcante et al.,2018)。影響沉積物氮磷等營養(yǎng)鹽釋放的因子有很多,其中微生物活動和藻分解具有重要作用(魏全源等,2009;Zhu et al.,2013)。

微生物可通過同化、異化作用及改變環(huán)境條件來影響沉積物中營養(yǎng)鹽的轉(zhuǎn)化與分布(Acharyya et al.,2012;左樂等,2015;吳玲等,2020)。Zhu et al.(2013)研究藍藻爆發(fā)對太湖水土界面營養(yǎng)鹽釋放的影響時發(fā)現(xiàn),微生物活動可以增加沉積物耗氧,提高沉積物磷的的釋放速率。Maitra et al.(2015)的研究表明,在解磷菌作用下沉積物磷的釋放風(fēng)險較高。朱蘇葛等(2016)在研究微生物活動對陽澄湖間隙水磷含量的影響時發(fā)現(xiàn),沉積物中 NaOH-P和BD-P與解磷微生物作用下的磷釋放過程關(guān)系密切,有利于溶解態(tài)磷的釋放。另一方面,藻類分解過程中水體氮磷質(zhì)量濃度也會發(fā)生明顯變化。有研究報道,硬毛藻分解明顯促進了天鵝湖沉積物中氮磷營養(yǎng)鹽的釋放,且對不同湖區(qū)的促進作用存在差異(孟祥森等,2017)。微生物和藻類分解可以相互促進,藻體分解向水體釋放大量營養(yǎng)鹽利于微生物生長,微生物又能促進藻體分解??梢?,在藻華頻繁爆發(fā)的水體,微生物對營養(yǎng)鹽含量的影響較為復(fù)雜。目前,國內(nèi)外學(xué)者就其單一因素對氮磷影響的研究較多(Acharyya et al.,2012;左樂等,2015;林玉清等,2019),但研究多涉及淡水湖泊及微藻影響,有關(guān)不同底質(zhì)類型、微生物和大型藻類多重作用對沉積物氮磷釋放影響的報道較少。

近年來,在中國沿岸海域及瀉湖等水域,綠潮藻類頻繁爆發(fā),死亡時大量堆積在沉積物表面,嚴(yán)重惡化了水質(zhì)(Gao et al.,2013;徐書童等,2019)。榮成天鵝湖為一天然瀉湖,在其東南端與榮成灣相連,沉積物包括泥質(zhì)和砂質(zhì)兩大類型,大型絲狀硬毛藻在湖內(nèi)常年爆發(fā)。本研究以榮成天鵝湖為研究對象,以綠藻硬毛藻為試驗材料,通過室內(nèi)模擬試驗,探討了不同類型沉積物在不同微生物活性及硬毛藻有無條件下氮磷釋放能力的差異,研究結(jié)果可為天鵝湖內(nèi)源污染的控制提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 樣品采集

2019年4月,在天鵝湖3個湖區(qū)分別采集表層沉積物(0—10 cm),采樣位置如圖1所示。S1位于西北部,沉積物為泥質(zhì),黑臭,多藻碎屑;S2位于湖中心,水較深,硬毛藻和大葉藻大量繁殖,沉積物為粘質(zhì),水生植物根系等分布較多;S3位于湖南部,水較淺,藻類較少,沉積物為砂質(zhì)。沉積物混勻后,避光冷藏保存(4 ℃)。在湖中心采集硬毛藻,用海水洗凈后冷凍保存(-20 ℃,48 h),將藻類殺死;試驗前將藻解凍控水,切碎(約1 cm)后備用。海水部分滅菌備用。沉積物與水體的基本理化性質(zhì)見表1。

圖1 3個樣點位置示意圖Fig.1 Location distribution of sampling sites

1.2 試驗設(shè)計

試驗材料為3個不同湖區(qū)的新鮮沉積物、死亡硬毛藻和海水,每個樣點設(shè)置4個處理(有無藻類,是否滅菌),試驗共12個處理,3次重復(fù)。4個處理分別為:沉積物+水、沉積物+水(甲醛滅菌)、沉積物+水+藻、沉積物+水+藻(甲醛滅菌),其中滅菌處理沉積物中甲醛濃度為25 mL·kg-1,水中為10 mL·L-1。布置試驗時,準(zhǔn)確稱取0.30 kg沉積物于2.0 L的高型燒杯中,使其平鋪于燒杯底部,滅菌處理加入甲醛,將 30 g硬毛藻平鋪在沉積物表面,之后緩慢加入1.8 L過濾處理過的海水,靜置。

表1 天鵝湖沉積物與水體理化指標(biāo)Table 1 Physico-chemical parameters of the sediments and the overlying water

模擬試驗在18 ℃進行,周期為15 d,每2天采取一次水樣,測定相應(yīng)指標(biāo)。在距水土界面3 cm處用注射器抽取水樣150 mL,用以測定TN、氨氮(NH4+-N)、TP、可溶性磷(SRP)質(zhì)量濃度;并同步在水土界面測定pH,DO等水體理化性質(zhì)。取樣后補充等體積原始海水,最終計算營養(yǎng)鹽濃度時考慮補水影響,進行相應(yīng)換算。

1.3 測定指標(biāo)與方法

水體TN采用過硫酸鉀氧化-紫外分光光度法測定,NH4+-N采用蒸餾-滴定法,TP采用過硫酸鉀消解-鉬銻抗分光光度法,水樣過濾后采用鉬銻抗分光光度法測定SRP(國家環(huán)??偩?,2002);沉積物中微生物活性使用FDA法測定(賈建麗等,2010);DO質(zhì)量濃度用溶氧儀(SG6-FK2)測定;pH用多參數(shù)測試儀(SG78)測定。

1.4 統(tǒng)計分析

采用SPSS 19.0統(tǒng)計分析軟件,進行三因素方差分析,檢驗沉積物、微生物和藻類三因素分別對水體TN、NH4+-N、TP、SRP的影響效應(yīng),并進行Duncan’s多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同微生物活性條件下水體氮水平的變化

2.1.1 水體總氮質(zhì)量濃度的變化

圖2a、b顯示,無藻條件下,未滅菌處理水體TN質(zhì)量濃度變幅為1.28—5.33 mg·L-1;試驗前期(0—6 d)濃度呈上升趨勢,3樣點差異不大,之后隨時間有所下降,后期 TN質(zhì)量濃度表現(xiàn)為S2>S1>S3;滅菌組質(zhì)量濃度變幅為 0.11—8.96 mg·L-1,總體趨勢為前期較高,之后隨時間下降,而試驗中后期S3質(zhì)量濃度一直較低。無藻條件下,試驗前期滅菌組明顯高于未滅菌組,而后期未滅菌處理較高,是否滅菌對S1(西北部)、S2(湖中心)處理影響較大。

圖2 微生物活性對水體TN質(zhì)量濃度的影響Fig.2 Effects of microorganisms on total nitrogen mass concentration in water

由圖 2c、d可知,有藻條件下,未滅菌組 TN質(zhì)量濃度變幅為6.13—14.11 mg·L-1,在試驗前期急劇上升,第6天達峰值后緩慢降低,3樣點差異不大。初期滅菌組質(zhì)量濃度高于未滅菌組,但隨時間變化其明顯低于未滅菌組;不同沉積物處理相比,表現(xiàn)為S1(西北部)>S2(湖中心)>S3(湖南部),其中S3受微生物活性影響較大。

相同微生物處理下,有藻條件水體TN質(zhì)量濃度高于無藻條件。比較圖2a、c可知,未滅菌組有藻與無藻處理的變化趨勢基本一致,前期(0—6 d)TN質(zhì)量濃度迅速增加,后期總體呈下降趨勢;在試驗前期,有藻條件TN質(zhì)量濃度遠高于無藻條件。在滅菌組中,各處理后期TN質(zhì)量濃度較初期明顯下降(圖 2b、d)。綜合可見,未滅菌條件下有無藻類處理TN質(zhì)量濃度的差異大于滅菌條件。

2.1.2 水體氨氮質(zhì)量濃度的變化

由圖3可知,無藻條件下NH4+-N質(zhì)量濃度明顯低于有藻條件。無藻未滅菌處理下,S1、S2、S3 3樣點 NH4+-N質(zhì)量濃度變幅分別為 0.09—1.68、0.37—1.12、0.09—1.68 mg·L-1,S1、S3 變化趨勢相似,S2波動較大;滅菌處理各樣點NH4+-N質(zhì)量濃度較未滅菌處理低,3樣點在2—12 d呈下降趨勢,晚期有所上升(圖2a、b)。

有藻條件下,未滅菌處理組NH4+-N質(zhì)量濃度變幅為3.92—7.00 mg·L-1,試驗前期S1含量較高,后期S2較高;滅菌處理組NH4+-N質(zhì)量濃度隨時間變化明顯,3樣點在前4 d呈明顯上升趨勢,之后逐漸下降,晚期略有上升(圖 2c、d)。未滅菌處理組明顯高于滅菌組,這可能由于未滅菌沉積物在微生物作用下,有機物進行一定程度降解,從而促進了向氨氮的轉(zhuǎn)化??梢姡弩w分解可以促進NH4+-N釋放,且有藻條件和微生物雙重作用對S2水體NH4+-N質(zhì)量濃度的促進較為明顯。

相同微生物處理下,有藻組NH4+-N質(zhì)量濃度明顯高于無藻組。未滅菌處理NH4+-N質(zhì)量濃度波動較大,滅菌處理中試驗中后期(8—12 d)較平穩(wěn),12—14 d有所上升??梢?,有藻條件下水體氨氮質(zhì)量濃度高于無藻條件,且未滅菌處理下差異更明顯。

2.2 不同微生物活性條件下水體磷水平的變化

2.2.1 水體總磷質(zhì)量濃度的變化

由圖4a、b知,無藻條件下,未滅菌處理組S1、S3樣點TP質(zhì)量濃度均呈先上升后下降,8 d后持續(xù)上升的趨勢,S2波動較大,其質(zhì)量濃度顯著高于S1、S3;滅菌處理組質(zhì)量濃度變幅為 0.019—0.047 mg·L-1,變化趨勢與未滅菌組相似,樣點間差異較未滅菌組小。無藻條件下S2受微生物活性的影響較大。

圖4c、d可見,試驗過程中有藻條件下水體TP質(zhì)量濃度大致呈下降趨勢,未滅菌處理組TP質(zhì)量濃度變化在0.27—1.41 mg·L-1之間,在4—10 d期間S2濃度一直較高;滅菌條件TP質(zhì)量濃度下降趨勢更為明顯,變幅為0.31—1.27 mg·L-1,試驗前期(0—8 d)3樣點差異較大,表現(xiàn)為:S1>S3>S2,后期樣點間差異很小。有藻條件下,S2處理TP質(zhì)量濃度受微生物活性的影響較大。

圖3 微生物活性對水體NH4+-N質(zhì)量濃度的影響Fig.3 Effects of microorganisms on ammonia nitrogen mass concentration in water

圖4 微生物活性對水體TP質(zhì)量濃度的影響Fig.4 Effects of microorganisms on total phosphorus mass concentration in water

相同微生物處理下,有藻條件水體TP質(zhì)量濃度明顯高于無藻條件。無藻條件下TP質(zhì)量濃度總體呈上升趨勢,有藻條件總體均呈下降趨勢。滅菌處理下,3樣點TP質(zhì)量濃度差異略小。

2.2.2 水體可溶性磷質(zhì)量濃度的變化

無藻條件下,未滅菌處理水體SRP質(zhì)量濃度變幅為 0.004—0.039 mg·L-1,滅菌處理組為 0.003—0.016 mg·L-1(圖5a、b)。試驗初期(0—4 d)各樣點未滅菌處理SRP質(zhì)量濃度低于滅菌處理,中后期(8—14 d)則相反。未滅菌處理S2的水體SRP質(zhì)量濃度明顯高于S1和S3,而滅菌處理前期(0—6 d)S1略高于S2和S3,后期(8—14 d)S2略高。

由圖 5c、d可知,有藻未滅菌組 S2、S3在 2—6 d期間SRP質(zhì)量濃度急劇上升至約0.5 mg·L-1,第8天降至0.07 mg·L-1后保持較穩(wěn)定水平,試驗中期(6—10 d)3樣點差異較小。有藻滅菌組SRP質(zhì)量濃度明顯高于未滅菌組,隨時間呈持續(xù)下降趨勢;試驗前期(0—8 d)S1質(zhì)量濃度明顯高于S2、S3,后期樣點間差異減小。可見,有藻滅菌處理水體SRP質(zhì)量濃度明顯較高,滅菌與否對單一樣點影響較大,但樣點間差異試驗后期不明顯。

未滅菌組中,有藻條件SRP質(zhì)量濃度約為無藻條件的 10倍,但有藻條件隨時間呈下降趨勢,而無藻條件略有上升;滅菌組中,有藻條件SRP質(zhì)量濃度明顯降低,無藻條件變化不明顯。相同微生物處理下,有藻條件 SRP質(zhì)量濃度明顯高于無藻條件,且滅菌條件下差異更為明顯。

圖5 微生物活性對水體SRP質(zhì)量濃度的影響Fig.5 Effects of microorganisms on soluble phosphorus mass concentration in water

2.3 不同微生物及藻分解條件下水體理化性質(zhì)的變化

2.3.1 水土界面pH的變化

藻分解使水體理化性質(zhì)發(fā)生一定變化,進而影響沉積物營養(yǎng)鹽的釋放能力,從而使水體氮磷水平發(fā)生變化。圖6a可見,與初始值相比,無藻未滅菌組水體 pH總體隨時間呈上升趨勢,變幅為 7.66—8.52,不同湖區(qū)有所差異,表現(xiàn)為S3>S1>S2。滅菌組pH明顯低于未滅菌組,變幅為6.65—8.17,不同沉積物間差異較小,變化趨勢基本一致。

圖6 微生物活性對水體pH的影響Fig.6 Effects of microorganisms on pH value in water

由圖 6b可知,有藻分解條件下,未滅菌組和滅菌組水體 pH變幅分別為 6.88—7.82和 6.81—8.24。試驗初期各樣點未滅菌處理 pH明顯高于滅菌處理,隨試驗進行逐漸低于滅菌組。相同微生物處理下,有藻條件pH低于無藻,且未滅菌處理差異更為明顯;無藻條件下是否滅菌對水體pH影響較大。

未滅菌組,無藻條件 pH變幅為 7.66—8.52,有藻條件為 6.88—7.82,無藻條件明顯高于有藻條件;滅菌組中,不同藻類條件下pH差異不大,試驗后期基本一致。可見,未滅菌處理下藻類對水體pH影響較大。

2.3.2 水土界面DO質(zhì)量濃度的變化

圖 7a顯示,無藻條件下未滅菌處理水體 DO質(zhì)量濃度變幅為 1.54—4.56 mg·L-1,滅菌處理為1.04—5.04 mg·L-1;各處理水體DO質(zhì)量濃度隨時間呈明顯下降趨勢,12 d后處于低氧狀態(tài)(<2.0 mg·L-1);S1、S2未滅菌處理下 DO明顯低于滅菌處理,而S3差異不大。

圖7 微生物活性對水體溶解氧(DO)質(zhì)量濃度的影響Fig.7 Effects of microorganisms on dissolved oxygen (DO) mass concentration in water

有藻條件下滅菌組水體DO質(zhì)量濃度明顯高于未滅菌組(圖7b)。滅菌組質(zhì)量濃度變幅為1.60—4.92 mg·L-1,樣點間差異較小,各處理隨時間均呈明顯下降趨勢。未滅菌組隨時間波動較大,前期(0—8 d)S3明顯高于S1和S2,S2在試驗后期幾乎一直處于低氧狀態(tài),S1前期低于2.0 mg·L-1,后期略有上升。試驗前期,S1處理受微生物影響較大。有藻組DO質(zhì)量濃度明顯低于無藻組,有藻條件下各樣點受微生物活性影響較大。

未滅菌處理中,不同藻類條件下DO質(zhì)量濃度差異不大;滅菌處理中,有藻條件DO質(zhì)量濃度明顯低于無藻條件,有藻條件試驗中后期一直處于低氧狀態(tài)??梢?,滅菌處理下各樣點受藻類影響較大。

3 討論

營養(yǎng)鹽在沉積物-水界面的遷移和轉(zhuǎn)化過程中,微生物和藻類等起著不容忽視的作用(Zhu et al.,2013;詹旋燦等,2013)。Gao et al.(2013)在研究硬毛藻分解對上覆水營養(yǎng)鹽影響時發(fā)現(xiàn),總磷質(zhì)量濃度初期表現(xiàn)為30 g藻+水>30 g藻+水+沉積物>水+沉積物,隨試驗進行30 g藻+水+沉積物處理的總磷質(zhì)量濃度顯著高于30 g藻+水處理,表明水體營養(yǎng)鹽含量增加試驗前期以藻分解為主,后期以沉積物釋放為主。

本試驗中,微生物、硬毛藻、微生物×硬毛藻的交互作用對水體總氮、氨氮質(zhì)量濃度的影響均顯著(P<0.01)(表 2)??偟?、氨氮質(zhì)量濃度均表現(xiàn)為有藻組高于無藻組,且有藻條件下各處理差異較為明顯,這可能因為藻類死亡堆積后可直接向水體釋放營養(yǎng)鹽,并在殘體分解過程中改變水體理化性質(zhì),從而促進沉積物中營養(yǎng)鹽釋放(王永平等,2012;Han et al.,2015)。有藻條件下,3樣點總氮、氨氮質(zhì)量濃度均表現(xiàn)為滅菌處理顯著低于未滅菌處理(P<0.01),不同沉積物處理順序為西北部>湖中心>湖南部。在天鵝湖,3樣點春季沉積物微生物活性分別為:0.89、1.17、0.78 μg·g-1·min-1,其中湖中心最高;試驗結(jié)束時不同處理沉積物微生物活性不同,滅菌處理低于未滅菌處理;相同微生物處理下,S1、S2均表現(xiàn)為有藻條件高于無藻條件,可能原因為藻體分解釋放大量營養(yǎng)鹽,利于微生物生長,且有藻條件下湖中心沉積物(S2)微生物活性較高(表 3)。有研究表明,微生物活動可促進藻體分解,藻體自身釋放的營養(yǎng)鹽增多,且藻體對沉積物釋放的促進作用也增強(張佳等,2019),這導(dǎo)致了有藻條件下未滅菌組氮質(zhì)量濃度明顯較高,湖中心沉積物處理是否滅菌差異較大(圖 2—3)。3樣點水體總氮質(zhì)量濃度表現(xiàn)為:沉積物+水+藻>沉積物+水+藻(滅菌)>沉積物+水>沉積物+水(滅菌),可見滅菌使得沉積物營養(yǎng)鹽釋放能力明顯降低。三因素對水體氮質(zhì)量濃度的影響順序為:藻類>微生物>沉積物。

表2 三因素方差分析檢驗微生物、硬毛藻、沉積物對水體氮質(zhì)量濃度的影響Table 2 Three-way ANOVA for effects of microorganisms,Chaetomorpha and sediments on nitrogen mass concentration in water

微生物礦化作用可將沉積物中有機磷分解轉(zhuǎn)化成無機磷,將不溶性磷轉(zhuǎn)化為可溶性磷,導(dǎo)致沉積物磷不斷釋放到上覆水中,進而增加了湖泊發(fā)生富營養(yǎng)化的可能(范樂等,2014;Wang et al.,2016)。由表4可知,硬毛藻分解對水體總磷質(zhì)量濃度具有極顯著影響(F=636.120,P=0.000),有藻條件下總磷質(zhì)量濃度顯著高于無藻條件。三因素對水體磷質(zhì)量濃度的影響順序為:藻類>微生物>沉積物。在有藻、無藻條件下,各樣點總磷質(zhì)量濃度均表現(xiàn)為未滅菌>滅菌,無藻條件下S2未滅菌顯著高于其他處理(P<0.05)??梢姾行某练e物磷的釋放能力受微生物活性影響較大。微生物、藻類、微生物×硬毛藻的交互作用對水體可溶性磷的影響效應(yīng)為極顯著(P<0.01),無藻條件下可溶性磷質(zhì)量濃度順序為S2+未滅菌>S3+未滅菌>S1+未滅菌,S1+滅菌>S2+滅菌>S3+滅菌,S2+未滅菌與其他處理存在顯著差異(P<0.05);而有藻條件下順序為 S1+滅菌>S2+滅菌>S3+滅菌,S1+未滅菌>S2+未滅菌>S3+未滅菌,未滅菌組低于滅菌組,這可能是由于甲醛滅菌促進顆粒態(tài)及有機磷轉(zhuǎn)化,致使可溶性磷質(zhì)量濃度升高,尚需進一步驗證。

沉積物中營養(yǎng)鹽的釋放受許多因素的綜合影響,如沉積物營養(yǎng)鹽的賦存形態(tài)、堿性磷酸酶活性(APA)、沉積物粒度及水土界面的理化性質(zhì)等(Yin et al.,2011;梁文等,2011;Shen et al.,2013)。因此,同一湖泊不同湖區(qū)沉積物營養(yǎng)鹽的釋放潛力也有很大區(qū)別。本研究表明,天鵝湖不同湖區(qū)氮磷釋放潛力有很大差異。氮在不同藻類條件下大致為西北部>湖中心>湖南部;磷在無藻條件下表現(xiàn)為湖中心>西北部>湖南部,有藻條件下則為西北部>湖中心>湖南部,且湖中心沉積物受微生物活動影響較大。這可能與天鵝湖沉積物營養(yǎng)鹽等的空間分布特征有關(guān)。在天鵝湖,湖東南部與外海相通,與海水的交換能力較強,南部主要為砂質(zhì)沉積物,不易形成藻類覆蓋,西北部和湖中心沉積物顆粒較細(xì);且西北部和中部沉積物 APA較高,湖南部則偏低(Gao et al.,2014;邵雪琳等,2015)。受到水動力作用、人為活動等因素影響,表層沉積物中營養(yǎng)鹽也呈現(xiàn)出不同的空間分布。TN和TP質(zhì)量濃度均表現(xiàn)為湖中部和北部較高,南部較低,且西北部鐵鋁結(jié)合態(tài)磷等活性磷質(zhì)量濃度較高(高麗等,2010),這與本研究中西北部沉積物氮磷釋放能力較強相吻合。有研究表明,隨著動力擾動強度的增加,表層沉積物懸浮和營養(yǎng)物質(zhì)釋放量增加,遠大于靜態(tài)條件下的分子釋放過程(Fan et al.,2014)。在榮成天鵝湖,由于受潮汐等影響,水動力作用較強,擾動條件下微生物和藻類對沉積物營養(yǎng)鹽釋放的影響有待于進一步研究。

表3 試驗結(jié)束時不同處理沉積物的微生物活性Table 3 The microbial activity in sediments at different treatments at the end of the experiment μg·g-1·min-1

表4 三因素方差分析檢驗微生物、硬毛藻和沉積物對水體磷質(zhì)量濃度的影響Table 4 Three-way ANOVA for effects of microorganisms,Chaetomorpha and sediments on phosphorus mass concentration in water

綜上所述,與無藻處理相比,藻類爆發(fā)條件下,微生物對沉積物營養(yǎng)鹽釋放的影響更為顯著。藻分解向水體釋放營養(yǎng)物質(zhì)利于微生物生存,微生物活動可在一定程度上促進藻體分解,改變水土界面的理化性質(zhì),二者可相互作用加重水體富營養(yǎng)化。在天鵝湖的北部與湖中心,大型絲狀硬毛藻頻繁爆發(fā),且沉積物中營養(yǎng)鹽釋放潛力較大,微生物活性較高;另一方面,水動力擾動也會促進沉積物營養(yǎng)鹽釋放。因此,在今后湖泊治理過程中,除控制外源污染外,要注意及時打撈死藻,以避免藻體死亡分解從而加重內(nèi)源污染。

4 結(jié)論

(1)硬毛藻分解及微生物活動可改變天鵝湖水土界面理化性質(zhì)。藻分解對水體氮磷(TN、NH4+-N、TP、SRP)質(zhì)量濃度均具有極顯著影響,微生物活性對氮及SRP質(zhì)量濃度也具有極顯著影響。三因素對水體氮磷質(zhì)量濃度的影響順序為:藻類>微生物>沉積物。水體TN、TP質(zhì)量濃度均表現(xiàn)為未滅菌處理高于滅菌處理,有藻條件遠高于無藻條件,且有藻條件下不同微生物處理的差異大于無藻條件。

(2)在榮成天鵝湖,不同湖區(qū)沉積物氮磷的釋放能力存在差異。水體氮質(zhì)量濃度在有藻、無藻條件下均表現(xiàn)為西北部>湖中心>湖南部,磷質(zhì)量濃度有藻條件下與氮一致,無藻條件下則表現(xiàn)為湖中心>西北部>湖南部。湖中心沉積物營養(yǎng)鹽的釋放能力受微生物活動影響較大。在藻類大量暴發(fā)且微生物活性較高的西北部及湖中心,沉積物中氮磷的釋放潛力較大,在藻類腐爛時期應(yīng)引起足夠重視。

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2012年冬季南海西北部營養(yǎng)鹽分布及結(jié)構(gòu)特征