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有机聚集体(Organic Aggregates,OA)是水体中颗粒物质的一个重要组成部分,在水生态系统营养盐的循环过程中起着重要的作用。作为水体中营养盐的重要载体和物质循环核心,有机聚集体上富含各种营养物质,在其降解过程中会向周围水体释放出大量的营养盐。本论文以大型浅水、富营养化湖泊—太湖为研究对象,通过研究太湖不同湖区水体中有机聚集体理化特征的时空分布、风浪过程与水体中有机聚集体之间的关系,并在实验室内模拟了微囊藻水华的分解过程,对太湖水体中有机聚集体的来源、形成机制及影响因素、微囊藻水华分解与有机聚集体形成之间关系等问题进行了探讨,主要结果如下:
(1)2007年1~12月对太湖4个不同生态类型湖区水体中OA的丰度、有机质含量和营养盐(N、P)含量及其它水环境因子的周年同步监测数据表明:太湖不同生态类型湖区中OA的丰度都比较高,它们是太湖水体中营养盐的一个重要来源,其N、P含量可分别占到水体中TN、TP的16.5%及43.3%;水体中OA的丰度与水体中的富营盐水平度密切相关,随着水体中营养盐水平的提高和浮游植物生物量的增加,OA丰度及其中有机质的含量也呈现逐渐上升的趋势;
(2)太湖水体中的OA主要来源于生物残体和沉积物再悬浮。在夏季水华多发期和多发区OA来源以浮游生物残体为主;大风期间沉积物再悬浮也是OA的一个重要来源;
(3)太湖水体中OA的理化性质存在着明显的季节变化,OA中有机质含量在水华多发期显著高于无水华期:
(4)水华降解过程的室内模拟实验结果表明:在蓝藻水华降解过程中,水体中OA的丰度极高,平均可达到68.26mg·L-1,且所形成的OA中富含有机质,可占到OA总量的67.8%;可酶解磷占到OA-P总量的77%,这部分磷可以被水体及OA中的磷酸酶迅速水解矿化(平均7.75h),以SRP形式释放到周围水体。
(5)风浪过程会对水体中OA的理化性质及水体中的磷循环产生极大的影响。在风浪过程中,OA的丰度出现了显著的增加,其最大值可达到无风时期的29倍;虽然在此过程中,水体OA中的营养盐绝对浓度出现了下降,但由于OA丰度的大量增加,使得水柱中以OA形式存在的营养盐也出现了显著的增加;此外,风浪过程导致水体OA.APA和OA.EHP含量都出现明显的增加,加速了OA—P的矿化速率和水柱中SRP的供给。