生物膜作用下沉积物-水界面溶液中pH和磷含量变化

摘要：

采集城市排污水渠中的沉积物样品和底栖生物样品,应用微电极原位pH测量技术测量沉积物-水界面溶液的pH值,电感耦合等离子体发射光谱法测定沉积物提取液中上覆水和空隙水中生物可利用磷的含量,研究了沉积物表面的生物膜对城市河流沉积物-水界面微环境中pH值和磷含量的影响.研究表明沉积物表面的生物膜由藻类(蓝藻门颤藻属Oscillatoria和硅藻门的菱形藻Nitzschia)和微生物组成,由于藻类的光合作用和微生物作用,沉积物空隙水中的溶解氧和CO2发生变化,因而改变了界面附近的pH值、氧化还原电位等物理化学条件,同时改变了界面附近溶液中磷的浓度和浓度梯度.在生物膜作用下,剖面中空隙水的pH和pH变化梯度、磷的浓度和浓度梯度高于非生物作用条件下.磷在生物藻垫的空隙水中高度富集.在生物膜存在情况下,在空隙水中形成了与非生物作用下相反的pH值和磷浓度的耦合关系.无生物作用的沉积物空隙水中pH越偏离中性,沉积物中磷的释放量增加,空隙水中磷含量增加;在生物膜作用下,pH由弱酸性向中性变化时,沉积物中磷的释放量增加,空隙水中磷含量增加.依据界面附近pH值和磷的变化规律,可以将沉积物-水界面附近的生物作用分为生物膜的固定作用区和攫取作用区.

关键词：生物膜、界面、磷、pH

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分类号：X7 ;X52

资助基金：国家高技术研究发展计划863计划项目2001AA616030;国土资源部公益性行业科研专项经费项目200911043-29;国家重点基础研究发展规划项目G1999045709

在线出版日期：2012-02-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：683-687