太湖北部湖湾沉积物氮赋存形态及其沉积物—水界面通量研究

发布时间：2019-12-02 05:46

【摘要】：以太湖北部典型湖区(竺山湖、梅梁湾和贡湖)为主要研究对象,分析沉积物上覆水和孔隙水中氮垂直分布特征,并利用一维孔隙水扩散模型(Fick定律)来估算氨氮扩散通量和日负荷贡献量;通过采用改进的Ruttenberg分相浸取法,将湖区中沉积物氮形态进行分级,并通过比较释放前后的规律,旨在揭示在沉积物-水界面中不同形式的氮素参与循环的贡献。主要研究结果如下:(1)整体上太湖典型湖区氨氮浓度低于硝氮浓度,湖心区受氨氮污染程度较轻,太湖北部湾的氮素污染相对严重,尤其是竺山湖和贡湖表现较为突出;竺山湖硝态氮浓度进入沉积物-水界面后迅速降低并保持相对稳定,其余各区域上覆水和孔隙水中硝态氮进入沉积物-水界面后迅速增加,说明这些区域主要以向上覆水释放为主。(2)湖心区域氨氮扩散通量较低,低于12.5 mg·(m2·d)-1,而竺山湖、梅梁湾和贡湖的氨氮扩散通量较大;所有区域氨氮均表现为由沉积物向上覆水释放,即表明太湖北部湖区水质存在潜在内源营养盐(氨氮)释放风险;北部湖区及湖心区氨氮日负荷贡献量为16.06 t·d-1,其中北部湖区氨氮日负荷贡献量为12.61t?d-1,贡献率为78.5%。(3)太湖典型湖区表层沉积物中全氮(TN)平均为1.07 g·kg-1,低于我国其他研究区域的平均水平,其中湿地沉积物中的可转化态氮约为324.67 mg·kg-1,占TN的39.85%,说明太湖浅水湖泊典型湖区表层沉积物处于氮限制的状态;四种形态氮中弱酸可浸取态氮为可转化形态氮的主体,是其优势存在形态,平均占可转化态氮的67.09%,其次是强氧化剂可浸取态氮,强碱可浸取态氮、离子交换态氮,分别占到可转化态氮的18.12%、12.86%、1.93%。(4)四种可转化态氮在不同湖区呈现不同的空间变异,而可转化氮总量则在竺山湖中含量最高,为128.107 mg·kg-1,湖心区含量最低,为101.706mg·kg-1;湖区绝大部分沉积物样点中的可转化态氮含量随着深度增加而下降,呈现较为明显的波动,其中竺山湖和湖心区部分样点的氮素垂直变异更大;结果表明太湖底部沉积物的氮素不易利用,表层的沉积物中可转化氮素含量较高,有较好的生态意义。
【学位授予单位】：河北工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：X524

【参考文献】