典型湖泊浮游生物与水体砷形态的时空变化及其耦合关系

成果基本信息
关键词：	砷;水;浮游生物;采样;时空变化
成果类别：		技术成熟度：
体现形式（基础理论类）：		体现形式（应用技术类）：	无
成果登记号：	4912017J0018	资源采集日期：	2018-03-05

研究情况
单位名称：	中国科学院地理科学与资源研究所	技术水平：
评价证书号：		评价单位：	国家自然科学基金委员会
评价日期：	2017.02.08	评价证书号：

转化情况
转让范围：		推广形式：	无
已转让企业数（个）：	0

联系方式
联系人（平台）：	玉女士	联系人（平台）电话：	0771-5885053
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成果简介
砷是一种有毒有害的元素，目前对砷在湖泊生态系统中的迁移、转化和生物富集行为知之甚少。本项目选择我国不同地域的典型湖泊，包括太湖、巢湖和滇池，从时空变化的角度出发，采用野外调查采样、实地监测与室内模拟实验相结合，查明不同地域、不同季节、不同湖区浮游生物的组成与丰度、水体及浮游生物砷含量与形态、水质参数指标、水体富营养化指标等变化过程；运用数理统计、多元统计、地统计学以及GIS空间分析方法研究湖泊浮游生物与水体砷形态分布的时空变化规律，揭示典型湖泊浮游生物与水体砷形态的耦合关系。结果表明，藻类显著影响湖泊水体中砷的含量和形态分布。太湖，巢湖和滇池的溶解态砷浓度为1.97（0.82-7.92）μg·L-1，总砷浓度为5.40（0.18-37.96）μg·L-1，砷在悬浮物与水之间的分配系数为4.58（3.19-6.28），砷在悬浮物中的含量显著高于水中，为24.7-516μg/g ；无论从丰度还是生物量，蓝藻都是三个湖泊中最主要的藻类，其次是绿藻和硅藻；三个湖中，藻类占了悬浮物很大的一部分，尤其是在滇池。藻在悬浮物中的占比，太湖冬季和夏季分别为 10.4%和7.1%，巢湖夏季为4.5%，滇池夏季为53.3%。太湖水体总砷和溶解态砷显示出显著的季节性差异，而悬浮物含量则无显著的季节性差异，其在冬季和夏季的平均含量分别为54.2和49.3 mg/L。三个湖中，水体总砷与悬浮物砷以及砷在悬浮物和水之间的分配系数呈显著的正相关。悬浮物中藻，尤其是蓝藻，显著影响砷在悬浮物和水相之间的分配。风浪扰动显著影响湖泊砷在悬浮物与水之间的分配系数，随着风浪作用的加强，溶解态砷和水体总砷浓度会升高2～3倍，相应的悬浮物总砷和分配系数有所降低，风浪作用可以降低悬浮物吸附砷的能力，进而促进砷从悬浮物中的释放，使水体中的溶解态砷增加。室内模拟实验结果显示，铜绿微囊藻、小球藻和硅藻具有很强的吸收富集和转化砷的能力；铜绿微囊藻的生长及胞内砷受到生长期、磷水平和As（V）水平的共同影响。在不同生长期时，铜绿微囊藻的生长代谢不同，从而使铜绿微囊藻的生长和胞内砷受到不同的影响而呈现出差异性；磷酸盐可抵消As（V）对铜绿微囊藻生长的抑制作用，同时也通过拮抗作用抑制As（V）进入藻细胞内，增加铜绿微囊藻对砷酸盐的耐性。

成果名称：	典型湖泊浮游生物与水体砷形态的时空变化及其耦合关系	关键词：	砷;水;浮游生物;采样;时空变化
成果类别：		一级分类名称：	海洋生物科学
二级分类名称：		三级分类名称：
研究起止时间：	2013.01 至2016.12	成果体现形式（应用技术类）：	无
成果属性：		成果体现形式（基础理论类）：
技术成熟度：		技术水平：
研究形式：		学科分类1：
单位名称：	中国科学院地理科学与资源研究所	学科分类2：	180.99
中图分类号1：		所属高新技术类别：
中图分类号2：	Q179.1	课题来源：
应用行业：		课题立项名称：
国家科技计划子类别：		课题立项编号：	41271477
经费实际投入额（万元）：	75.00	评价单位：	国家自然科学基金委员会
评价形式：	无	应用状态：	无
评价日期：	2017.02.08	转让范围：
评价证书号：		推荐单位：
推广形式：	无	成果登记号：	4912017J0018
成果简介：	砷是一种有毒有害的元素，目前对砷在湖泊生态系统中的迁移、转化和生物富集行为知之甚少。本项目选择我国不同地域的典型湖泊，包括太湖、巢湖和滇池，从时空变化的角度出发，采用野外调查采样、实地监测与室内模拟实验相结合，查明不同地域、不同季节、不同湖区浮游生物的组成与丰度、水体及浮游生物砷含量与形态、水质参数指标、水体富营养化指标等变化过程；运用数理统计、多元统计、地统计学以及GIS空间分析方法研究湖泊浮游生物与水体砷形态分布的时空变化规律，揭示典型湖泊浮游生物与水体砷形态的耦合关系。结果表明，藻类显著影响湖泊水体中砷的含量和形态分布。太湖，巢湖和滇池的溶解态砷浓度为1.97（0.82-7.92）μg·L-1，总砷浓度为5.40（0.18-37.96）μg·L-1，砷在悬浮物与水之间的分配系数为4.58（3.19-6.28），砷在悬浮物中的含量显著高于水中，为24.7-516μg/g ；无论从丰度还是生物量，蓝藻都是三个湖泊中最主要的藻类，其次是绿藻和硅藻；三个湖中，藻类占了悬浮物很大的一部分，尤其是在滇池。藻在悬浮物中的占比，太湖冬季和夏季分别为 10.4%和7.1%，巢湖夏季为4.5%，滇池夏季为53.3%。太湖水体总砷和溶解态砷显示出显著的季节性差异，而悬浮物含量则无显著的季节性差异，其在冬季和夏季的平均含量分别为54.2和49.3 mg/L。三个湖中，水体总砷与悬浮物砷以及砷在悬浮物和水之间的分配系数呈显著的正相关。悬浮物中藻，尤其是蓝藻，显著影响砷在悬浮物和水相之间的分配。风浪扰动显著影响湖泊砷在悬浮物与水之间的分配系数，随着风浪作用的加强，溶解态砷和水体总砷浓度会升高2～3倍，相应的悬浮物总砷和分配系数有所降低，风浪作用可以降低悬浮物吸附砷的能力，进而促进砷从悬浮物中的释放，使水体中的溶解态砷增加。室内模拟实验结果显示，铜绿微囊藻、小球藻和硅藻具有很强的吸收富集和转化砷的能力；铜绿微囊藻的生长及胞内砷受到生长期、磷水平和As（V）水平的共同影响。在不同生长期时，铜绿微囊藻的生长代谢不同，从而使铜绿微囊藻的生长和胞内砷受到不同的影响而呈现出差异性；磷酸盐可抵消As（V）对铜绿微囊藻生长的抑制作用，同时也通过拮抗作用抑制As（V）进入藻细胞内，增加铜绿微囊藻对砷酸盐的耐性。
联系人：	马红梅	成果登记日期：	2018-01-07
联系人email：		单位代码：	91100248
邮政编码222：	100101	联系人电话：	010-64889774
单位传真：	010-64854230	单位通讯地址：	北京市朝阳区安定门外大屯路甲11号
单位所在省市：		单位电话：	010-64889276
转让收入（万元）：	0	单位属性：
合作完成单位：	中国科学院南京地理与湖泊研究所	已转让企业数（个）：	0
成果发布年份：	2017	知识产权形式：
成果完成人：	韦朝阳;张楠;耿頔;杨芬;许海	资源采集日期：	2018-03-05

典型湖泊浮游生物与水体砷形态的时空变化及其耦合关系

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