滩涂贝类养殖区底质环境修复实验研究

摘要

滩涂贝类养殖是我国海水养殖业的重要组成部分，近年来随着养殖规模的逐渐扩大及集约化程度的不断提高，养殖环境污染日趋严重且自身污染加剧。底质是滩涂贝类赖以生存的空间，是贝类觅食和栖息的重要场所，滩涂底质环境的优劣直接关系到贝类养殖的成功与否。而滩涂底质又是各种海洋污染物的源和汇，海洋污染加剧会加快沉积物中有害污染物的累积，对贝类养殖环境和养殖产品质量构成潜在风险。本研究通过运用物理方式（翻耕、压沙加翻耕）和投放双齿围沙蚕（Perinereis aibuhitensis）的生物方式对滩涂文蛤（Meretrix meretrix）养殖区底质环境进行室内模拟修复实验，旨在探明在不同修复方式作用下底质中硫化物、TN、TP、TOC及磷形态等典型污染物含量的变化过程及去除效果，为进一步研究贝类养殖环境中主要污染物去除机制及大规模的沿海老化滩涂底质修复奠定一定的理论基础。研究结果表明：
　　（1）底质硫化物去除实验中，物理修复方式下，翻耕20 cm、翻耕30 cm和压沙加翻耕处理组底质硫化物含量均较对照组取得了显著去除效果（P﹤0.05），其中压沙加翻耕处理去除效果优于单独翻耕处理，翻耕30 cm处理去除效果优于翻耕20 cm。生物修复方式下，0.14 kg·m-2和0.21 kg·m-2沙蚕密度组的修复效果均较对照组达到了显著水平（P﹤0.05），且沙蚕对底质硫化物的去除效果与其投放密度密切相关，0.21 kg·m-2沙蚕组底质硫化物去除速率最高，达2.49×10-2 mg·kg-1·d-1，而投放密度更高的0.28 kg·m-2沙蚕组底质硫化物去除速率反而降至1.52×10-2 mg·kg-1·d-1。
　　（2）底质TN、TP及TOC去除实验中，物理修复方式下，翻耕20 cm组对底质TN、TOC的去除效果及翻耕30 cm组和压沙加翻耕组对底质TN、TP及TOC的去除效果均较对照组达到了显著水平（P﹤0.05），且不同修复处理组底质中3种指标的去除速率大小顺序一致，均表现为压沙加翻耕组最高，翻耕30 cm组次之，翻耕20cm组最低。生物修复方式下，投放双齿围沙蚕对底质修复效果明显，0.28 kg·m-2密度组对TN、TP的去除效果及0.14 kg·m-2、0.21 kg·m-2密度组对TN、TP及TOC的去除效果较对照组均达到了显著水平（P﹤0.05），其中0.21 kg·m-2密度组对TN、TP及TOC的去除效果均最佳。
　　（3）磷形态实验中，物理修复组底质中NH4Cl-P、Fe-P、Al-P、Ca-P、NaOH85-P及 Org-P的含量分别占 TP含量的2.35％～2.81%、4.32%～6.39%、10.96%～11.98%、52.6%～55.1%、9.63%～11.63%、15.32%～17.52%；压沙加翻耕修复组底质NH4Cl-P、Fe-P、Ca-P和Org-P含量变化及翻耕20cm与翻耕30cm组底质Org-P含量变化均较对照组达到了显著差异水平（P﹤0.05）。生物修复组底质中NH4Cl-P、Fe-P、Al-P、Ca-P、NaOH85-P及Org-P的含量分别占TP含量的2.32%～2.81%、4.34%～6.48%、10.17%～12.98%、46.7%～55.6%、9.34%～12.47%、17.27%～20.56%；0.07 kg·m-2、0.14 kg·m-2、0.21 kg·m-2及0.28 kg·m-24个沙蚕密度组底质NH4Cl-P、Fe-P、Ca-P和Org-P含量变化均较对照组达到了显著差异水平（P﹤0.05）。Al-P和NaOH85-P两种形态磷在底质中比较稳定，受实验修复活动影响较小。
　　（4）物理修复实验中，修复处理对底质硫化物、TN、TP、TOC及各形态磷含量变化影响大小依次为压沙加修复处理﹥翻耕30 cm﹥翻耕20 cm。生物修复实验中，双齿围沙蚕对底质的修复作用效果与其投放密度密切相关，大体表现为0.21 kg·m-2组﹥0.14 kg·m-2组﹥0.07 kg·m-2组，且0.21 kg·m-2组﹥0.28 kg·m-2组；密度更高的0.28 kg·m-2组的修复效果反而降低，说明双齿围沙蚕对底质的作用效果并不完全随其投放密度的增加而增强，最佳沙蚕修复效果需要一个适宜的密度投放值。

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第1章 引言

1.1 研究背景

1.2 国内外滩涂贝类养殖区环境污染研究现状

1.3 国内外滩涂养殖底质修复研究现状

1.4研究目的意义与主要内容

第2章 材料与方法

2.1 实验材料

2.2 实验方法

2.3 分析方法

2.4 数据处理

第3章 滩涂贝类养殖区底质硫化物含量变化及去除效果分析

3.1 实验结果与分析

3.2 讨论

3.3 小结

第4章 滩涂贝类养殖区底质TN、TP及TOC含量变化及去除效果分析

4.1 实验结果与分析

4.2 讨论

4.3 小结

第5章 滩涂贝类养殖区底质磷形态含量变化及去除效果分析

5.1 实验结果与分析

5.2 讨论

5.3 小结

第6章 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

参考文献

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