月湖沉积物—水界面营养盐的时空分布特征研究

发布时间：2020-04-30 02:01

【摘要】：在以往富营养化湖泊的治理进程中,有研究发现,在受污染湖泊的外部污染源被有效控制后,内源即成为湖泊富营养化问题的主导因素,长时间维持着湖泊的营养状态。本文以武汉市典型浅水湖泊-月湖为研究对象,通过野外调查采样和室内实验测定,分析了月湖沉积物、间隙水和上覆水各形态营养盐的空间分布和季节变化特征,探讨了月湖沉积物-水界面的迁移过程,进而对不同介质中营养盐的相关性进行研究,以期为月湖治理提供参考。主要研究结论如下:(1)月湖沉积物总氮(TN)浓度为1.36-2.10g/kg,随着沉积深度的增加,浓度逐渐降低,春季TN浓度最低,冬季最高。沉积物氨氮(NH4+-N)浓度远高于硝态氮(NO3--N)浓度,随着深度的增加,NH4+-N的浓度升高,NO3--N浓度下降,季节变化不同。沉积物总磷(TP)有“表层富集”特征,秋季TP浓度最高,此时沉积物是磷的“汇”。TOC/TN表明月湖表层沉积物有机质的来源以外源为主,底层以内源为主。整体上,月湖西侧湖区沉积物营养盐负荷最高,湖心受到的污染较小。(2)月湖间隙水TN浓度为3.966-10.998mg/l,其空间分布和季节变化与沉积物TN相似。间隙水溶解态氮的比重为NH4+-NNO3--N亚硝态氮(N02--N),垂向分布表现为NH4+-N浓度随深度增加浓度升高,与NH4+-N相反,N03--N和NO2--N浓度下降,季节变化不一致。春季月湖间隙水TP“表层富集”特征最明显,秋季TP含量最高,季节变化与沉积物TP相似。月湖间隙水各营养盐的时空分布受沉积物影响较大。(3)月湖间隙水TN浓度远高于上覆水,存在沉积物TN向月湖水体扩散的可能性。月湖NH4+-N和NO2--N主要是由沉积物向上覆水体扩散,而NO3--N主要是由上覆水向沉积物迁移,不同样点在各季节间隙水和上覆水TP的迁移释放方向不尽相同。来自沉积物的内源释放是影响月湖水环境的重要因素。(4)除沉积物NH4+-N外,月湖沉积物各形态碳氮磷之间均存在不同程度的显著相关,相互作用较强。月湖沉积物TN和TOC与间隙水TN相关性较强。间隙水NH4+-N与上覆水NH4+-N呈显著正相关,存在迁移扩散趋势。月湖沉积物-水界面间营养盐的迁移并不只是由浓度梯度的扩散来决定的,不同介质各营养盐的具体情况还受到内外因素的共同影响。
【图文】：

１１４°１４，４６．３０”Ｅ）邋，邋３邋号点（３０°３３，４３．００＂Ｎ，１１４°１５，０３．２０＂Ｅ），４邋号点（３０°３３，３７．５０＂Ｎ，逡逑Ｉ１４°１５，２３．００＂Ｅ）邋，邋５邋号点（３０°３３，３４．００＂Ｎ，邋１１４°１５，１３．００＂Ｅ），６邋号点（３０。３３，３０．３０％，逡逑１１４°丨５２２．００＂Ｅ），具体位置见图２．２。逡逑Ｎ逡逑Ａ逡逑？１号点逦Ｏ号点逡逑？２万点逦“号点逡逑？５号点逡逑图例逦＊６号点逡逑？采样点邋ＭＲ：邋１：１００００逡逑图２．２月湖采样点位置逡逑Ｆｉｇ．２．２邋Ｌｏｃａｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ｓａｍｐｌｉｎｇ邋ｉｎ邋Ｙｕｅｈｕ邋ｌａｋｅ，Ｗｕｈａｎ逡逑２．２．２样品采集与预处理逡逑月湖沉积物和上覆水样品分别于２０１６年１月、４月、８月、１１月中旬选择天气逡逑晴好的上午进行。用柱状采泥器采集月湖沉积物柱芯样品，在采样时需要注意，要逡逑尽量保证沉积物表面和上覆水体不受扰动，必要时可多次采集，减少人为原因对其逡逑影响，，界面附近的水清澈透明，沉积物层次不被破坏。逡逑沉积物柱芯样品需在每个采样点采集３０ｃｍ，现场按５ｃｍ—层进行分层，放入逡逑聚乙烯塑料袋中密封保存后放置于手提式冰箱，然后及时带回实验室进行分析。样逡逑１０逡逑

逦０．１逦０．２逦０．３逦０．４逦０．５逡逑＿，枈逡逑—￣邋１１Ｊ邋￣？—邋４－＊一邋８＂邋—？－１１邋ｈｊ逡逑图４．１０月湖各采样点间隙水ＴＰ的季节分布逡逑Ｆｉｇ．４．１０邋Ｔｈｅ邋ｓｅａｓｏｎａｌ邋ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋ｔｏｔａｌ邋ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ邋ｉｎ邋ｐｏｒｅ邋ｗａｔｅｒ邋ｉｎ邋ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ邋ｓａｍｐｌｉｎｇ逡逑ｌｏｃａｔｉｏｎｓ逡逑３５逡逑
【学位授予单位】：华中师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：X524

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本文编号：2645264