人工湿地不同植物根系及基质重金属富集特征及其与环境因子相关性 被引量：18

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作者 朱加宾 李冰 +3 位作者 侯诒然 余家辉 张成龙 朱健 《上海海洋大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第4期531-542,共12页

为了研究复合垂直潜流人工湿地对池塘养殖水体中重金属的去除效果,通过对水质指标以及重金属的测定,进而分析了不同植物根系及其根系附近基质对重金属富集效果的差异以及不同环境因素与重金属富集速率之间的相关性。结果表明:人工湿地... 为了研究复合垂直潜流人工湿地对池塘养殖水体中重金属的去除效果,通过对水质指标以及重金属的测定,进而分析了不同植物根系及其根系附近基质对重金属富集效果的差异以及不同环境因素与重金属富集速率之间的相关性。结果表明:人工湿地对水体中铅、铜的去除效果分别为77.20%和41.70%,相比于其他类型的湿地,复合垂直潜流人工湿地对铅、铜的去除具有一定优势;砷在湿地中存在释放现象,平均释放率为8.40%。水蓼和再力花根系对铬、砷、铅、铜具有富集作用,梭鱼草仅对铬、砷存在富集作用。水蓼、梭鱼草、再力花根系附近基质均对铬有较好的富集作用,其中梭鱼草对铬的富集速率最大,为0.987 mg/(kg·d)。水蓼根系对铅和铜的富集速率与水温存在显著负相关性,对铬、铜的富集速率与pH存在显著负相关性;梭鱼草根系对铬、砷富集速率与水温存在显著负相关性;再力花根系对铅富集速率与水温、pH存在显著负相关性,对铜的富集速率与水温存在显著负相关性。本研究结果从重金属去除的角度为复合垂直潜流人工湿地的应用以及湿地植物的选择提供一定理论依据和参考。 展开更多

关键词 人工湿地 重金属 养殖水体 根系 基质

原文传递

基于氮、磷收支的人工湿地-池塘循环水养殖系统净化效果评价 被引量：12

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作者 陶冶 朱健 +2 位作者 李冰 侯诒然 封功成 《中国海洋大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期36-45,共10页

池塘循环水养殖与人工湿地相组合,是将养殖生产与净化养殖废水并举的新思路,研究该组合系统中氮、磷物质的源-汇作用,对系统工艺参数的设置具有指导意义。本文研究了在复合垂直潜流人工湿地-池塘循环水养殖系统中氮、磷生源要素的流向... 池塘循环水养殖与人工湿地相组合,是将养殖生产与净化养殖废水并举的新思路,研究该组合系统中氮、磷物质的源-汇作用,对系统工艺参数的设置具有指导意义。本文研究了在复合垂直潜流人工湿地-池塘循环水养殖系统中氮、磷生源要素的流向与收支,并通过氮、磷收支评价人工湿地对池塘尾水净化效果。研究表明:在5个月的试验周期内,饲料投入是该养殖系统氮、磷收入最主要的途径,分别占总收入的65.61%和81.44%,其次是水体中带入的氮、磷。在试验初期,由于养殖生物与湿地植物的生物量较小,因此其对系统的氮、磷收入部分贡献较小。沉积物蓄积是氮、磷最主要的支出途径,占总支出氮、磷的比例为28.60%和42.23%;其次为养殖生物的收获,占总支出氮、磷的26.05%和30.77%;人工湿地植物与基质蓄积的氮、磷占总支出的15.81%和16.11%;通过池塘底泥渗漏损失的氮、磷较少。人工湿地对氨氮、总氮、总磷的去除率分别为33.72%~66.32%、36.35%~72.40%、44.69%~57.32%,且氨氮与总氮的去除率受温度影响显著。研究结果表明:人工湿地对池塘尾水有显著的净化效果,可通过植物收割、基质移除等方式去除系统内未被有效利用的氮、磷,减少池塘内源性氮、磷的蓄积。人工湿地-池塘循环水养殖模式具有良好的生态效益,是一种绿色、可持续的养殖模式。 展开更多

关键词 池塘循环水养殖 人工湿地 净化效果 氮磷收支 沉积物

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长江流域2种水产养殖模式的生命周期环境影响评价 被引量：3

3

作者 董寅 李冰 +3 位作者 贾睿 侯诒然 刁维旭 朱健 《渔业科学进展》 CSCD 北大核心 2024年第1期23-32,共10页

本研究以长江流域内的池塘养殖和稻渔综合种养2种水产养殖模式为对象,应用生命周期评价方法,分析2种养殖模式对能源消耗(EU)、全球变暖潜势(GWP)、酸化潜势(AP)、富营养化潜势(EP)以及水资源消耗(WU)5种环境指标的影响,并探究2种主要输... 本研究以长江流域内的池塘养殖和稻渔综合种养2种水产养殖模式为对象,应用生命周期评价方法,分析2种养殖模式对能源消耗(EU)、全球变暖潜势(GWP)、酸化潜势(AP)、富营养化潜势(EP)以及水资源消耗(WU)5种环境指标的影响,并探究2种主要输入因子(饲料和电力供应)和养殖过程对各环境指标的影响,从而评价2种养殖模式对环境影响的差异。生命周期评价结果标准化处理和加权评估显示,稻渔综合种养模式的WU、EP、GWP、AP和EU值分别为11.650、0.770、0.141、0.096和0.003,总环境影响指数(TEII)为12.660;池塘养殖模式的WU、EP、GWP、AP和EU值分别为31.453、1.187、0.210、0.174和0.007,TEII为33.031。与稻渔综合种养模式相比,池塘养殖模式的各项环境指标均较高。对环境影响的贡献率分析表明,饲料供应对EU、GWP和AP的贡献率最高,EP主要受饲料供应和养殖过程的共同影响,而WU主要集中在养殖过程中,电力供应主要影响EU、GWP和AP。生命周期评价的结果表明,与池塘养殖模式相比,稻渔综合种养模式显示出更友好的环境效益,在我国长江流域具有较大的发展空间。2种养殖模式的贡献率分析表明,改进饲料生产工艺、建立精准投喂技术、应用先进的尾水处理技术和适当提高养殖密度是我国长江流域水产养殖环境友好生产的关键。 展开更多

关键词 稻渔综合种养 池塘养殖 生命周期评价 环境影响

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复合垂直潜流人工湿地中硝化和反硝化细菌的筛选及其特性分析 被引量：6

4

作者 张成龙 李冰 +3 位作者 侯诒然 封功成 陶冶 朱健 《南方农业学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期736-744,共9页

【目的】通过在复合垂直潜流人工湿地系统中筛选高效的硝化细菌和反硝化细菌,以降低氮素污染对养殖水域生态系统的危害,为加强人工湿地氮素净化功能提供科技支撑。【方法】在复合垂直潜流人工湿地—池塘循环水养殖系统的不同运行阶段采... 【目的】通过在复合垂直潜流人工湿地系统中筛选高效的硝化细菌和反硝化细菌,以降低氮素污染对养殖水域生态系统的危害,为加强人工湿地氮素净化功能提供科技支撑。【方法】在复合垂直潜流人工湿地—池塘循环水养殖系统的不同运行阶段采集样品,利用选择性培养基定向筛选,选择一株高效硝化细菌和一株高效反硝化细菌,对其进行菌种鉴定,并分别研究对应菌株的硝化特性或反硝化特性。【结果】通过个体形态特征观察、生理生化鉴定及16S rDNA同源性比对分析,确定硝化菌株ZX2属于不动杆菌属(Acinetobacter),反硝化菌株ZF7属于假单胞菌属(Pseudomonas)。在pH为7.0,温度为30℃,亚硝酸钠浓度为0.8 g/L的条件下硝化菌株ZX2的硝化能力最强,OD600可达0.80以上,硝化速率达68.4 mg/(L·d)。在pH为7.0,温度为35℃,接种量为6%的条件下反硝化菌株ZF7的反硝化能力最强,OD600可达1.00以上,脱氮率达94.5%。【结论】筛选得到的硝化细菌和反硝化细菌具有很好的氮素净化效果,可为下一步强化人工湿地氮素净化功能提供备用菌株。 展开更多

关键词 人工湿地 硝化细菌 反硝化细菌 氮素污染 含氮废水净化

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2种稻虾共作模式对土壤有机氮矿化作用的影响 被引量：5

5

作者 喻召雄 陶先法 +5 位作者 贾睿 侯诒然 李子万 董寅 李冰 朱健 《南方农业学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期1357-1367,共11页

【目的】研究2种稻虾共作模式对稻田耕层下部土壤有机氮矿化作用的影响及相关微生物对矿化作用的响应机制,为稻虾共生模式中虾类对土壤氮素肥力的影响机理研究及制定氮肥施用方案提供理论依据。【方法】采用对比试验,测定分析稻—红螯... 【目的】研究2种稻虾共作模式对稻田耕层下部土壤有机氮矿化作用的影响及相关微生物对矿化作用的响应机制,为稻虾共生模式中虾类对土壤氮素肥力的影响机理研究及制定氮肥施用方案提供理论依据。【方法】采用对比试验,测定分析稻—红螯螯虾共作模式(RC)与稻—罗氏沼虾共作模式(RM)耕层下部(10~20 cm)土壤有机氮矿化作用相关参数、土壤氮素含量及微生物群落结构组成,并分析微生物群落与矿化参数的相关性。【结果】与试验初期相比,末期土壤全氮和铵态氮含量均有所下降,初期RC模式与RM模式间全氮含量无显著差异(P>0.05),而末期RC模式全氮含量显著低于RM模式(P<0.05,下同);试验末期RC模式中土壤累积氮矿化量、矿化势、可矿化氮比例分别为131.21±2.12 mg/kg,242.62±5.18 mg/kg,(0.31±0.01)%,分别显著高于RM模式的119.85±1.36 mg/kg,217.51±1.83 mg/kg,(0.28±0.01)%。微生物群落结构分析结果显示,至试验末期,RC模式Shannon指数显著低于RM模式,2种模式间群落结构组成有显著差异,RC模式中放线菌门相对丰度显著高于RM模式,而脱硫杆菌门、粘菌门、硝化菌门相对丰度则显著低于RM模式。相关分析结果表明,累积氮矿化量、矿化势、可矿化氮比例与放线菌门、绿弯菌门、变形菌门均呈极显著正相关(P<0.01,下同);而与拟杆菌门、脱硫杆菌门、粘菌门、硝化螺旋菌门呈极显著负相关。【结论】虾类的生活习性不同影响土壤微生物的群落结构组成,导致2种稻虾共作模式耕层下部10~20 cm土层土壤有机氮的矿化作用产生差异。在江苏省靖江市,与稻—罗氏沼虾共作模式相比,稻—红鳌螯虾共作模式中有机氮的矿化作用更强,矿化势等相关参数更高,具有较高的供氮潜力。 展开更多

关键词 红螯螯虾 罗氏沼虾 有机氮矿化 土壤微生物群落

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我国稻渔综合种养产业发展现状、成果与研究展望(下)

6

作者 朱健 侯诒然 +1 位作者 李冰 贾睿 《科学养鱼》 2024年第9期1-2,共2页

5.稻渔综合种养养殖容量和养殖模式研究稻渔综合种养生态系统营养动力学和水动力学与养殖容纳量的关系,建立水域能量收支交换与个体、群体营养需求模型,估算稻渔综合种养系统中某个或几个养殖种类的容纳量;研究稻渔综合种养多元养殖模式... 5.稻渔综合种养养殖容量和养殖模式研究稻渔综合种养生态系统营养动力学和水动力学与养殖容纳量的关系,建立水域能量收支交换与个体、群体营养需求模型,估算稻渔综合种养系统中某个或几个养殖种类的容纳量;研究稻渔综合种养多元养殖模式,生态要素对养殖生物生长、生物生理变化及行为、水稻生长和稻米品质的影响,构建健康养殖技术和模式。 展开更多

关键词 养殖模式 容纳量 养殖种类 生态要素 水动力学 养殖生物 生物生理 生态系统

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不同饵料对皱纹盘鲍生长和C、N、P营养要素收支的影响 被引量：4

7

作者 潘哲 高永刚 +6 位作者 高勤峰 董双林 侯诒然 温彬 向利 崔君 邵长清 《中国海洋大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2018年第9期24-33,共10页

本实验研究了不同饵料条件下皱纹盘鲍(Haliotis discus hannai)的生长和碳(C)、氮(N)、磷(P)营养要素的收支。实验设置了6个饵料处理组:海带(Saccharina japonica)组、孔石莼(Ulva lactuca)组、龙须菜(Gracilaria lemaneiformis)组、海... 本实验研究了不同饵料条件下皱纹盘鲍(Haliotis discus hannai)的生长和碳(C)、氮(N)、磷(P)营养要素的收支。实验设置了6个饵料处理组:海带(Saccharina japonica)组、孔石莼(Ulva lactuca)组、龙须菜(Gracilaria lemaneiformis)组、海带和孔石莼组、海带和龙须菜组、孔石莼和龙须菜组,编号分别为S、U、G、SU、SG、UG,其中S为对照组,混合组饵料中2种饵料投喂比例均为1∶1,养殖周期为12周。研究表明:(1)SG组的特定生长率SGR(1.18%±0.11%)显著高于其他几组(P<0.05),其次是S组(0.96%±0.09%)和G组(0.94%±0.05%),U组的SGR(0.66%±0.08%)最低(P<0.05)。(2)含有孔石莼的饵料组(U组、SU组、UG组)的排粪率显著高于另外3组,并且粪便中的有机氮含量也显著高于其他组,说明皱纹盘鲍对孔石莼的消化率较低。(3)S组与SG组的皱纹盘鲍对C营养要素吸收效率无显著差异(P>0.05),但SG组对N营养要素吸收效率显著高于S组(P<0.05);含有孔石莼的饵料组(U组、SU组、UG组)对C、N营养要素吸收效率都较差。U组、SU组和UG组排放到环境中的营养盐显著高于其他组(P<0.05);龙须菜搭配海带作为饵料,可显著提高皱纹盘鲍N的吸收效率。因此,龙须菜搭配海带投喂皱纹盘鲍,不仅可以提高皱纹盘鲍的养殖经济效益,还可以提高养殖生态环境效益,值得在养殖生产中进行推广。 展开更多

关键词 皱纹盘鲍 饵料 营养要素收支 特定生长率 营养要素吸收效率 营养盐排放

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我国稻渔综合种养产业发展现状、成果与研究展望(上)

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作者 朱健 侯诒然 +1 位作者 李冰 贾睿 《科学养鱼》 2024年第8期1-3,共3页

一、稻渔综合种养产业发展现状水稻是我国主要粮食作物,全国水稻种植面积4.5亿亩,年产量近2亿吨,约占粮食总产量的35%,全国约有65%的人口以稻米为主食。进入新世纪后,随着经济社会快速发展和城市化、工业化迅速推进,农业和农村形势正发... 一、稻渔综合种养产业发展现状水稻是我国主要粮食作物,全国水稻种植面积4.5亿亩,年产量近2亿吨,约占粮食总产量的35%,全国约有65%的人口以稻米为主食。进入新世纪后,随着经济社会快速发展和城市化、工业化迅速推进,农业和农村形势正发生深刻变化,在现有国家粮食价格政策保障下,单一种植水稻效益较低,严重影响了农民种稻积极性和主动性。部分地区中低产稻田撂荒现象较为严重,稻田流转中“非农化”“非粮化”问题比较突出。 展开更多

关键词 粮食总产量 撂荒现象 积极性和主动性 非粮化 单一种植 主要粮食作物 非农化 城市化

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基于脂肪酸探究青虾扰动作用对沉积物中有机质降解的影响 被引量：3

9

作者 封功成 侯诒然 +5 位作者 李冰 季鹏 骆加伟 陶冶 张明豪 朱健 《淡水渔业》 CSCD 北大核心 2020年第3期99-105,共7页

为了探索池塘沉积物中有机质过度积累导致养殖环境污染问题,以青虾(Macrobrachium nipponense)为养殖对象,探究其扰动作用对沉积物中有机质降解的影响。实验设置青虾实验组和空白对照组,分别测定沉积物理化性质、脂肪酸及碳氮含量,并以... 为了探索池塘沉积物中有机质过度积累导致养殖环境污染问题,以青虾(Macrobrachium nipponense)为养殖对象,探究其扰动作用对沉积物中有机质降解的影响。实验设置青虾实验组和空白对照组,分别测定沉积物理化性质、脂肪酸及碳氮含量,并以脂肪酸为生物标记物指征沉积物中有机质降解状态。结果显示:青虾扰动作用显著提高了沉积物的含水率(MC)和氧化还原电位(ORP),并显著降低了pH值;沉积物中定量分析出18种脂肪酸,其中以C16∶0和低碳偶碳链脂肪酸为主,实验组平均碳链长度(average carbon length,ACL)较空白组显著增大,ACL与ORP、MC分别呈显著正相关;青虾扰动作用对沉积物碳氮含量影响不显著,但能显著降低沉积物的碳氮比,并改善沉积物的有机污染状况。结果表明:青虾扰动作用能降低沉积物pH值、提高沉积物MC及ORP。同时,ACL指征青虾扰动作用可以促进沉积物中有机质的降解。 展开更多

关键词 青虾(Macrobrachium nipponense) 扰动作用 脂肪酸 有机质降解

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背角无齿蚌对养殖水体亚硝酸盐氮的净化效果 被引量：1

10

作者 端国超 阎明军 +4 位作者 陈修报 姜涛 刘洪波 侯诒然 杨健 《渔业现代化》 CSCD 2023年第5期52-59,共8页

为探究背角无齿蚌(Anodonta woodiana)对养殖水体亚硝酸盐氮(NO-2-N)的净化效果,分析了亚硝酸盐氮(1.0 mg/L)暴露组背角无齿蚌相较于亚硝酸盐氮空白组(0 mg/L)的滤水率的影响,进而通过构建受亚硝酸盐氮(1.0 mg/L)污染的微型生态系统,比... 为探究背角无齿蚌(Anodonta woodiana)对养殖水体亚硝酸盐氮(NO-2-N)的净化效果,分析了亚硝酸盐氮(1.0 mg/L)暴露组背角无齿蚌相较于亚硝酸盐氮空白组(0 mg/L)的滤水率的影响,进而通过构建受亚硝酸盐氮(1.0 mg/L)污染的微型生态系统,比较了对照组(0只/m^(3))、低(10只/m^(3))、中(20只/m^(3))和高(30只/m^(3))养殖密度背角无齿蚌及其不同处理时间(24、48、72和96 h)交互作用下亚硝酸盐氮的含量、去除率与净化效率变化。结果显示:空白组和亚硝酸盐氮暴露组背角无齿蚌的滤水率分别为232.1±122.3 L/(h·kg)和69.0±17.7 L/(h·kg),两者之间差异不显著(P>0.05);低养殖密度背角无齿蚌处理96 h后的养殖水体亚硝酸盐氮含量最低,为0.20±0.06 mg/L,相应的去除率和净化效率分别可达到(64.99±10.32)%和90.16±13.54 mg/(h·kg);背角无齿蚌对亚硝酸盐氮含量及去除率的影响与养殖密度和处理时间显著相关(P<0.05),与两者的交互作用关系不显著(P>0.05),而对亚硝酸盐氮的净化效率仅与养殖密度显著相关(P<0.05)。研究表明,背角无齿蚌能够有效净化养殖水体中较高含量的亚硝酸盐氮,养殖密度设定为10只/m^(3)的净化效果最佳。 展开更多

关键词 背角无齿蚌 亚硝酸盐氮 滤水率 养殖密度 处理时间 去除率 净化效率

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梨形环棱螺生命活动对池塘沉积物中氮转化的影响

11

作者 张明豪 张奕昀 +4 位作者 侯诒然 李冰 封功成 陈柯宇 朱健 《海洋湖沼通报》 CSCD 北大核心 2021年第2期82-90,共9页

本实验研究了不同放养密度梨形环棱螺(Bellamya purificata)扰动作用对沉积物中氮转化的影响。实验设置3个梨形环棱螺放养密度处理组和1个空白对照组,放养密度分别为15个/缸、30个/缸和60个/缸和0个/缸,分别编号为C1、C2、C3和C4,每组设... 本实验研究了不同放养密度梨形环棱螺(Bellamya purificata)扰动作用对沉积物中氮转化的影响。实验设置3个梨形环棱螺放养密度处理组和1个空白对照组,放养密度分别为15个/缸、30个/缸和60个/缸和0个/缸,分别编号为C1、C2、C3和C4,每组设4个重复。通过液体培养法、分相浸取法和酶活试剂盒,分别测定沉积物中的硝化反硝化强度、氮赋存形态的含量和酶活。研究表明:(1)C2组硝化强度显著高于对照组,反硝化强度在实验中期随放养密度增大而显著增大;(2)离子交换态氮(IEF-N)、弱酸可浸取态氮(WAEF-N)含量随放养密度的增加而显著增加,强碱可浸取态氮(SAEF-N)则相反,强氧化剂可浸取态氮(SOEF-N)含量变化不显著。(3)S-NR活性C3>C1>C2且组间差异显著;S-NiR活性C2,C3组差异不显著但显著大于C1组;HR活性随放养密度的增加显著增加。结果表明:随着梨形环棱螺放养密度的增加,沉积物—水界面的氧化还原电位,溶解氧含量和pH显著降低,硝化强度显著下降,C2>C1>C3;反硝化强度整体上表现为C3>C2>C1;促进了沉积物中IEF-N的释放和SAEF-N向WAEF-N的转化,提高了硝酸还原酶(S-NR)活性、亚硝酸还原酶(S-NiR)和羟胺还原酶(HR)活性,降低了沉积物作为氮素的源向水体释放造成富营养化的风险。 展开更多

关键词 梨形环棱螺 扰动作用 沉积物 硝化反硝化强度 氮赋存形态 胞外酶活性

原文传递

不同规格刺参的生物扰动作用对沉积物中磷赋存形态及吸附特性的影响 被引量：7

12

作者 侯诒然 高勤峰 +1 位作者 董双林 温彬 《中国海洋大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2017年第9期36-45,共10页

本实验研究了不同规格刺参(Apostichopus japonicus)的生物扰动作用对沉积物中磷赋存形态及吸附特性的影响。实验设置了5、15和30g/头3个刺参规格处理组和1个空白对照组,分别标记为S5、S15、S30和S0,每组设置4个重复。通过SMT分布浸提... 本实验研究了不同规格刺参(Apostichopus japonicus)的生物扰动作用对沉积物中磷赋存形态及吸附特性的影响。实验设置了5、15和30g/头3个刺参规格处理组和1个空白对照组,分别标记为S5、S15、S30和S0,每组设置4个重复。通过SMT分布浸提法和磷吸附特性实验,分别测定了各处理组沉积物中磷不同赋存形态的含量以及沉积物对磷的吸附特征参数。研究表明:(1)S30组大规格刺参生物扰动作用显著增加了无机磷(IP)和铁/铝结合态磷(NaOH-P)的含量,而有机磷(OP)和总磷(TP)的含量则显著减少(P<0.05);生物扰动作用强度随着刺参规格减小而减弱,S5组刺参生物扰动作用对磷赋存形态的影响不显著(P>0.05)。(2)底质中钙结合态磷(HCl-P)为磷的主要形态,其性质比较稳定,各规格处理组中刺参的生物扰动作用对其影响不显著(P>0.05)。(3)S15和S30组底泥K_d值显著降低,ECP_0值显著增大(P<0.05),而S5组刺参的生物扰动作用对K_d值和ECP_0值的影响不显著(P>0.05)。(4)S0组MBC和K_f值随着时间增加而显著减小(P<0.05),而处理组S5、S15和S30的MBC和K_f值随时间无显著变化(P>0.05)。结果表明:随着刺参养殖规格的增加,刺参的生物扰动作用可以有效降低沉积物中有机物(包括有机磷)的含量,通过提高沉积物的氧化还原电位,促进有机磷(OP)的降解、矿化和部分向铁/铝结合态磷(NaOH-P)转变,增强了沉积物对磷的吸附能力,减少了水体富营养化的危险。 展开更多

关键词 刺参 磷赋存形态 磷吸附特性 沉积物 生物扰动作用

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