鳴翠湖沉積物營(yíng)養(yǎng)鹽污染特征及氮磷釋放模擬研究.pdf

1、近年來(lái)，隨著湖泊外源污染逐步得到有效控制，作為內(nèi)源的沉積物對(duì)于湖泊富營(yíng)養(yǎng)化的影響日益凸顯。鳴翠湖作為西北地區(qū)相對(duì)封閉的內(nèi)陸城市淺水湖泊，其受內(nèi)源污染的影響更嚴(yán)重。因此，為揭示鳴翠湖沉積物和水體營(yíng)養(yǎng)鹽的污染特征及氮磷釋放規(guī)律，本文采用實(shí)際監(jiān)測(cè)和模擬實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法，分析了沉積物和水體中氮、磷和有機(jī)碳等營(yíng)養(yǎng)元素的空間分布特征和季節(jié)變化規(guī)律，對(duì)沉積物營(yíng)養(yǎng)鹽污染狀況進(jìn)行了評(píng)價(jià)，并通過(guò)沉積物和水體間營(yíng)養(yǎng)鹽的相關(guān)性來(lái)探討鳴翠湖沉積物對(duì)水體中營(yíng)養(yǎng)鹽遷

2、移轉(zhuǎn)化的影響。為了深入分析沉積物氮磷的釋放特征，揭示不同水動(dòng)力條件、不同時(shí)間對(duì)氮磷營(yíng)養(yǎng)元素在沉積物—水體間遷移過(guò)程的影響，特開(kāi)展沉積物氮磷釋放室內(nèi)模擬實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步證明沉積物作為內(nèi)源污染物對(duì)于湖泊水體生態(tài)環(huán)境變化的主要作用。初步得出以下主要結(jié)論:
　　1)沉積物營(yíng)養(yǎng)鹽污染特征
　　鳴翠湖沉積物中營(yíng)養(yǎng)鹽污染物含量呈現(xiàn)出春夏秋冬四季波動(dòng)變化的特征。污染物濃度的空間分布存在明顯差異性，總體表現(xiàn)為，蘆葦迷宮中心、蘆葦迷宮沿岸區(qū)域以及補(bǔ)

3、水入口處含量較高，開(kāi)闊水面中心和湖東面較低的特征。
　　沉積物營(yíng)養(yǎng)鹽耦合性分析顯示，鳴翠湖沉積物中的碳氮磷營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)間具有顯著的相關(guān)性，同時(shí)根據(jù)沉積物C/N值，以及湖區(qū)自身相對(duì)封閉，無(wú)出水口等特點(diǎn)，可說(shuō)明沉積物營(yíng)養(yǎng)鹽存在陸源輸入和湖區(qū)內(nèi)高等植物雙重來(lái)源。
　　沉積物綜合污染指數(shù)和有機(jī)污染指數(shù)評(píng)價(jià)結(jié)果均顯示，蘆葦迷宮中心和蘆葦迷宮沿岸污染嚴(yán)重，其次是補(bǔ)水入口處，開(kāi)闊水面中心和湖東面污染程度較輕。
　　2)水體營(yíng)養(yǎng)鹽污染特征

4、
　　鳴翠湖水體營(yíng)養(yǎng)鹽污染特征研究結(jié)果顯示，沉積物間隙水中營(yíng)養(yǎng)鹽的濃度明顯高于上覆水中營(yíng)養(yǎng)鹽的濃度。間隙水與上覆水間濃度梯度顯著，具備了沉積物營(yíng)養(yǎng)鹽通過(guò)間隙水向上覆水釋放的必要條件。同時(shí)沉積物與間隙水中營(yíng)養(yǎng)鹽的分布特征和季節(jié)變化趨勢(shì)具有一定的相似性，上覆水中的營(yíng)養(yǎng)鹽的含量因受外界復(fù)雜因素影響，與間隙水在季節(jié)變化上一致性不明顯。
　　3)沉積物與水體間營(yíng)養(yǎng)鹽的相關(guān)性
　　鳴翠湖沉積物—間隙水—上覆水三者之間營(yíng)養(yǎng)鹽的相關(guān)分

5、析顯示，沉積物與間隙水中營(yíng)養(yǎng)鹽相關(guān)性在夏秋季節(jié)比較顯著，春冬兩季相關(guān)性較低。可以說(shuō)明鳴翠湖水體的營(yíng)養(yǎng)情況與沉積物營(yíng)養(yǎng)鹽的釋放有密切的關(guān)系，結(jié)合鳴翠湖沉積物營(yíng)養(yǎng)鹽的含量與國(guó)內(nèi)東西部地區(qū)典型湖泊的對(duì)比結(jié)果，及其自身無(wú)長(zhǎng)期穩(wěn)定外源補(bǔ)給的特點(diǎn)，可以進(jìn)一步說(shuō)明沉積物對(duì)于水體“源”的作用。但沉積物與上覆水中營(yíng)養(yǎng)鹽的相關(guān)性較低，說(shuō)明上覆水中的污染物受各種湖流、人為及風(fēng)浪等外界因素的影響較大。
　　4)沉積物中氮磷的模擬釋放特征
　　靜態(tài)條

6、件下，短時(shí)間內(nèi)氮的釋放量呈現(xiàn)出波動(dòng)增長(zhǎng)的趨勢(shì)，釋放速率表現(xiàn)出由快到慢，最后保持相對(duì)穩(wěn)定的變化特征。磷的釋放量總體較小，在模擬實(shí)驗(yàn)前期呈現(xiàn)出增長(zhǎng)的趨勢(shì)，后期則以吸附為主。磷的釋放速率的變化趨勢(shì)表現(xiàn)為實(shí)驗(yàn)前期釋放速率較快，之后急劇下降，最后保持相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)。氮磷的全天釋放總量均表現(xiàn)出界面處和下層高于中層和上層的特征;長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)，總氮的釋放量總體呈現(xiàn)出從實(shí)驗(yàn)前期的高釋放量到實(shí)驗(yàn)后期漸趨平衡的趨勢(shì)。總磷的釋放量總體較低，以吸附為主。說(shuō)明靜止條件