持续充氧对养殖池塘上覆水—泥水界面—沉积物间隙水中离子垂直分布的影响

摘要

为研究底部充氧对养殖系统上覆水—泥水界面—沉积物间隙水中离子垂直分布的影响,在室内条件下构建模拟装置,设充氧组(实验组)和未充氧组(对照组),每组4个平行,利用Peeper技术分别采集各装置中第0、1、4和7天,上覆水—泥水界面—沉积物间隙水整个垂直剖面的原位水样,然后应用微量分光光度法测定样品中的NH4+-N、NO3--N、NO2--N、PO43--P和SO2-4-S浓度.结果显示:(1)短期充氧对NH4+-N在上覆水和沉积物间隙水中的垂直分布特征影响不显著;(2)充氧可使沉积物上覆水和表层沉积物(0～2cm)间隙水中的NO3--N浓度大幅升高;(3)硝化作用的中间产物NO2--N,由于不能和氧气大量共存,其平均浓度的最大值由未充氧前出现在上层上覆水,逐渐转变为在表层沉积物1cm深处;(4)充氧促进了沉积物对PO43--P的吸附和固定,显著降低了其在上覆水和表层沉积物(0～2cm)间隙水中的浓度;(5)充氧通过化学和生物途径氧化了系统中还原性含硫物质,大幅升高了上覆水和表层沉积物(0～2cm)间隙水中的SO42--S的浓度;(6)主成份分析(PCA)表明,持续充氧1、4和7d显著改变了上覆水的理化性质,其中第4天和第7天的数据与对照组差异最大,相对于上覆水,充氧对沉积物间隙水的总体影响不显著.研究表明,底部充氧可降低引起池塘富营养化PO43--P的浓度,提高了氧化性离子NO3--N、NO2-N和SO42--S的浓度,显著改变了上覆水和表层沉积物间隙水的理化性质,是养殖池塘水质调控和环境修复的一种有效方法.