【摘 要】
:
氮磷浓度过高是造成水体富营养化的主要原因,也是水环境面临的较为突出的问题。同时,水生生态系统微塑料污染问题也日益突出。大型底栖动物是水生生态系统的重要组成部分,对维持水生生态系统的物质循环和能量流动具有重要作用。研究大型底栖动物对水体中氮、磷及微塑料的去除作用,可以为水生态修复提供理论依据,对水环境污染防治具有重要意义。基于已有研究,本文设计开展大型底栖动物对水体氮、磷去除的中宇宙实验,通过对水样
论文部分内容阅读
氮磷浓度过高是造成水体富营养化的主要原因,也是水环境面临的较为突出的问题。同时,水生生态系统微塑料污染问题也日益突出。大型底栖动物是水生生态系统的重要组成部分,对维持水生生态系统的物质循环和能量流动具有重要作用。研究大型底栖动物对水体中氮、磷及微塑料的去除作用,可以为水生态修复提供理论依据,对水环境污染防治具有重要意义。基于已有研究,本文设计开展大型底栖动物对水体氮、磷去除的中宇宙实验,通过对水样的定期采集和测定,探究不同大型底栖动物对水体氮磷的去除特征,比较不同密度、个体大小组合下的氮磷去除效果差异。同时,通过调查崇明岛内河水体及其优势大型底栖动物微塑料赋存特征,分析大型底栖动物微塑料与水环境微塑料的相关性,探讨优势大型底栖动物对水体微塑料的去除作用。主要研究结果和结论如下:1.大型底栖动物对水体氮、磷的去除作用(1)瓣鳃类对水体氮磷去除效果显著,氮、磷的去除率在不同密度和个体大小的组合之间存在差异。河蚬(Corbicula fluminea)对水体总氮、总磷的去除率最高分别为51%和62%,背角无齿蚌(Anodonta woodiana)对水体总氮、总磷的去除率最高分别达49%和51%。瓣鳃类密度对水体氮、磷的去除率影响显著,整体表现为密度越高,对水体氮磷的去除率越高,但当河蚬超过1.08kg·m-2,背角无齿蚌超过2.16kg·m-2后,去除率不再上升,且存在随密度的继续升高而降低的趋势。瓣鳃类个体大小在不同密度下对水体氮磷去除率的影响不同。其中,河蚬在0.36kg·m-2和0.72kg·m-2密度下,10g个体对水体氮磷去除率显著高于20g个体,而在1.08kg·m-2和1.44kg·m-2密度下,大小个体间差异不显著。背角无齿蚌在0.72kg·m-2、1.44kg·m-2和2.16kg·m-2密度下,75g个体对水体总氮去除率显著高于150g个体,对水体总磷去除率无显著差异。瓣鳃类对水体氮磷的去除整体表现为实验前期快,后期慢,快速去除主要发生在第2-7日,之后逐渐放缓,至实验结束时,去除率基本保持平稳或缓慢降低的趋势。相对初始水体,实验后水体的氮磷形态发生明显变化,颗粒态氮、磷占总氮、总磷比例显著升高,溶解态氮磷占总氮、总磷比例显著降低。(2)腹足类对水体氮、磷的去除具有一定的效果,在不同密度和个体大小的组合之间存在差异。铜锈环棱螺(Bellamya aeruginosa)密度低于0.96kg·m-2时,对水体氮、磷的去除率最高分别达43%和28%;但当密度达到0.96kg·m-2时,2.5g个体反而显著增加了水体氮、磷营养盐的含量,相应去除率表现为负值,分别达-46%和-43%。铜锈环棱螺个体大小在不同密度下对水体氮磷去除率的影响不同。在0.24kg·m-2和0.48kg·m-2密度时,2.5g和5g个体对水体氮磷去除率无显著差异;在0.72kg·m-2和0.96kg·m-2密度时,5g个体对水体氮磷去除率显著高于2.5g个体。铜锈环棱螺对水体氮磷的去除率随时间变化整体也表现为先升高,后稳定或缓慢降低的趋势。相对初始水体,实验后水体的氮磷形态发生明显变化,颗粒态氮磷占总氮、总磷比例显著升高,溶解态氮磷占总氮、总磷比例显著降低。(3)甲壳类对水体氮磷的去除作用不明显。中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis)和克氏原螯虾(Procambarus clarkii)对水体氮磷的去除率均为负值。在实验前后,水体氮磷形态未发生明显改变。在较低密度条件下,中华绒螯蟹和克氏原螯虾对水体氮磷浓度的影响较小。随着密度升高和实验的进行,氮磷浓度反而增加。不建议单独应用甲壳类去除水体氮磷。2.大型底栖动物对水体微塑料去除特征崇明内河优势种大型底栖动物日本沼虾(Macrobrachium nipponense)和秀丽白虾(Exopalaemon modestus)微塑料检出率分别为64.58%和50.12%。估算得到日本沼虾和秀丽白虾对自然水体微塑料的平均去除率分别为0.00041%和0.00125%。同一季节不同河段,以及同一河段不同季节间大型底栖动物的微塑料去除率之间均存在显著差异。日本沼虾和秀丽白虾生物量与微塑料去除率之间呈现极显著相关性(P<0.01),秀丽白虾微塑料丰度与微塑料去除率之间呈显著相关性(P<0.05)。大型底栖动物对水体微塑料的去除特征受到水环境微塑料组成的显著影响。日本沼虾和秀丽白虾体内微塑料的形状、颜色、材质、粒径与水环境微塑料特征显著相关(P<0.05)。偏好分析表明日本沼虾和秀丽白虾对不同特征微塑料的去除存在差异,均对纤维状的,绿色、透明的,人造丝(RA)和聚乙烯(PE)材质的,以及粒径<100μm的去除偏好最强。大型底栖动物作为水环境中的可持续生物资源,对水环境中微塑料的去除潜力不可忽视。
其他文献
计算机虚拟筛选是指利用高性能计算机基于计算化学理论来进行对药物进行虚拟的筛选。虚拟筛选能够极大的降低通过实验筛选化合物的数量,同时还可以提高有效化合物的发现效率。冠状病毒病2019(COVID-19),被称为“新冠状肺炎”,是由严重急性呼吸系统综合症冠状病毒2(SARS-Co V-2)感染引起的一种急性传染病。COVID-19的主要症状包括呼吸道症状,发烧,咳嗽和呼吸困难。在更严重的情况下,感染可
Si具有嵌锂电位低、理论储锂比容量高等优点,储量丰富,是具有研究价值的锂离子电池负极材料。光伏产业的硅废料,纯度高,经过简单的工序回收可得到为亚微米级别的硅粉,具备应用于锂离子电池负极的潜在价值。本文以实现光伏产业回收的含水硅废料在LIBs负极的应用为研究目标,研究了热解碳对硅基复合材料电化学储锂特性的影响。主要工作如下:(1)以多种高性价比有机碳、晶硅切割的硅废料为原料,制备硅/碳二元复合材料,
涡旋光束具有独特的物理性质,可应用于光镊、自由空间光通信、量子纠缠等领域。同时也吸引了大量的研究学者对其进行研究。涡旋光束携带有轨道角动量(OAM),其固有的无限维本征态可以大大增加经典和量子领域的光通信和信息处理能力。至今,已经研究出多种方法用于产生携带轨道角动量的涡旋光束。而接收端高效准确地识别OAM模式是非常关键的。我们采用卷积神经网络(CNN)方法,提出并研究了一种双模式涡旋光束的轨道角动
超快超强激光的出现,使得光与物质的强相互作用逐渐揭开面纱。四波混频作为一种重要的三阶非线性光学效应,以其能将激光从可见光波段扩展到红外和紫外波段并可调谐的优势得到了人们的广泛关注。气体介质因为在光激发下具有很高的损伤阈值,这使得人们逐渐从固体介质转移到了对气体介质中四波混频的研究。本文研究了聚焦参数对光丝中四波混频转换效率的影响。利用808 nm的强近红外脉冲和弱可调谐的红外脉冲(1.3-2.2μ
复杂网络方法最近成为非线性时间序列分析的重要工具,并在各个领域的观测和实验数据中发现了许多有趣的应用。在这方面的研究中,主要的网络方法有递归网络、可视图和转换网络。有序模式转换网络扩展了现有时间序列分析的既定概念,为刻画非线性动力学特性提供了很多新的见解。本文主要用Ordinal Pattern(简称OP)构建转换网络(Ordinal Pattern Transition Network,简称OP
深度神经网络的分类模型在面对现实场景存在的各种情况,仍有着可以提升的空间。对于一些难以判断的图像,在进行分类时模型预测的风险可能难以估计,又或是外界存在的干扰也会让分类模型的效果无法保持稳定。本文参考Deep Gamblers一文的思路,对分类模型的输出进行改进,增加了一个新的输出类别,提出了两种算法。它可以预测分类结果的置信度进行选择性分类,通过选择分类样本的覆盖率来减少预测时的风险。为更加完善
遥感技术的发展对构建数字地球科学平台、全球环境资源空间信息保障等方面具有重大意义。作为一种数字信息化成像的现代化综合技术,遥感产生的图像能在不同时空尺度下为地物目标提供宏观、动态的观测信息,即使在远距离的情况下,其观测结果也不易失真。囿于当前遥感图像目标检测技术的水平,大量的遥感数据无法得到充分高效的利用,造成遥感信息资源的浪费且难以实现自动化工业落地。基于遥感图像目标检测技术的应用需求,尤其是遥
利用X光图像进行违禁物品检测是保障公共安全的重要手段,已被广泛应用在物流运输、公共交通等领域。早期研究主要基于传统特征描述子与特征分类器,检测精度较低;随着深度学习的发展与高性能计算设备的出现,基于深度学习的X光图像违禁物品检测研究也逐渐增多,大幅提高了检测效果。然而,深度学习方法依然面临许多挑战和困难,一方面现有模型仅能识别训练集预先定义的类别,无法直接检测新增的违禁物品类别,限制了模型的应用场
非线性演化方程是描述各种复杂自然现象的重要数学模型,长期以来其研究在数学、物理等诸多学科领域都占据着重要地位。随着计算机科学的飞速发展以及计算机代数系统的不断完善,符号计算早已成为人们求解非线性演化方程精确解的有力工具和手段。本文在数学机械化思想的指导下,基于符号计算和计算机代数系统Maple,对非线性演化方程特定类型高阶波解的机械化算法开展了较为深入的研究。研究内容包括:第一部分通过重新定义平衡
故宫文华殿,始建于明永乐十八年(1420),在明代为皇太子的东宫,清代为举行经筵的地方。文华殿主殿为工字形平面,前殿即文华殿,后殿曰主敬殿。文华殿室内天花彩画数量繁多,制作精美,具有重要的历史价值和文化价值。因环境和人为因素,文华殿室内天花板彩画滋生大量霉菌,微生物的生长代谢过程严重影响了彩画文物的寿命。彩画的微生物病害已十分严重,亟待解决。异噻唑啉酮类化合物具有高效、广谱的抑菌性能、适用较宽的p