不同环境条件下辽河干流表层沉积物氮磷释放规律研究

发布时间：2020-06-12 15:17

【摘要】：随着社会经济发展和城市化进程的加快,大量工业、农业和生活污水被排入河流中,逐渐沉积于河流沉积物中。当外源污染得到良好控制后,沉积物中的氮磷营养盐可通过生物、物理和化学作用被释放出来使水体中氮、磷营养盐保持较高浓度。因此,研究沉积物氮、磷赋存形态与释放规律对于水体富营养化防控具有重要意义。本研究以辽河干流为研究区,采用超声、消解和STM连续提取法对辽河表层沉积物中氮、磷主要赋存形态进行了分析;实验室静态模拟对辽河表层沉积物中氮、磷释放规律和释放量进行相关性分析和回归分析;通过控制单一变量的方法对单因素影响表层沉积物中氮、磷释放特征进行回归分析和相关性分析。结果表明:不同形态磷百分含量顺序分别为:Ex-PAl-PCa-PFe-P,说明辽河表层沉积物中磷元素主要以Ex-P形式存在和富集。辽河沉积物中氮元素含量主要以N03-N形式赋存,沉积物中硝化作用较强。静态模拟辽河沉积物释放特征,氮元素主要以N03-N形式释放;磷元素主要以PO43-.形式释放。叶绿素a含量表征水体发生富营养化的强度和时间,结果显示TN、NO3-N和NH4-N释放达到最大量后才开始出现富营养化现象。磷元素与富营养化发生的时间是同时发生的,因此可通过预测河流水体中氮元素含量来对水体富营养化发生的时间和强度进行预警。随时间变化氮、磷释放量拟合方程可预测出在不同时间水体氮、磷含量。建立叶绿素a与氮、磷线性回归方程C(a)=-0.0621n(C(TP))-0.1484(R2 = 0.7328),C(a)= 0.0039e26613c(NO3-N(R2 = 0.1134),其中与磷元素相关性较好。可通过监测水体中磷元素的含量对水体富营养化的发生强度进行预测。单因素研究结果表明,单因素与氮磷释放量回归方程可预测不同环境条件下氮磷释放量。温度影响TN和TP的拟合方程分别为C(TN)= 0.0454T-0.5573(R2=0.4961),C(TP)= 0.0682e0.0585T(R2 = 0.9386)。pH 影响 TN 和 TP 的拟合方程分别为C(TN)=-0.0586pH2 + 0.878pH-1.7569(R2 = 0.4847),C(TP)= 0.006pH-0.0096(R2=0.9912)。可通过测定不同的外界环境发生改变时水体中TP浓度的变化预测水体发生富营养的风险,对水体富营养的预警、管理和监测提供科学依据。
【图文】：

，，，，，，，，，逡逑１０满都户，１１盘锦大桥，１２入海口）逡逑图２．１辽河干流采样点分布图逡逑Ｆｉｇ．邋２．１邋Ｌｏｃａｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ｓａｍｐｌｅ邋ｓｉｔｅｓ邋ｆｒｏｍ邋ＬｉａｏＨｅ邋Ｒｉｖｅｒ．逡逑

逑２．３．邋２邋ＴＰ含量及其空间变化特征逡逑通过浓Ｈ２Ｓ0４－ＨＣｌ0４消解法和钼锑抗显色法测得辽河干流源表层沉积物含量，如图２．２逡逑所示，ＴＰ含量的范围在０．０１３ｇ／ｋｇ？０．５６７邋ｇ／ｋｇ，平均含量为０．２２６ｇ／ｋｇ，与２００９年大辽河逡逑研究结果相比ＴＰ含量明显下降Ｎ］。在清河、凡河和毓宝台大桥三个监测断面上含量较高，逡逑表明辽河支流ＴＰ污染仍然严重，其主要原因可能为生活污水的肆意排放和河道两岸人类逡逑的娱乐活动和生活活动所导致。毓宝台大桥属于辽河中游干流区域周边畜牧和农业耕种较逡逑明显，可能由于畜牧养殖和农业施肥和灌溉有关。逡逑０．６－１逦逡逑０．５邋－逦｜逡逑０．４－逡逑迓邋０．３邋－逡逑＾邋０．２－邋．逡逑＾邋：邋Ｉ＇ｌ＇ｌ邋ｌ邋ｌ邋ｌ邋Ｉ邋Ｉ逡逑１２３４５６７８９邋１０邋１１逡逑采样点逡逑图２．２辽河干流表层沉积物ＴＰ含量逡逑Ｆｉｇ．邋２．２邋ＴＰ邋ｃｏｎｔｅｎｔ邋ｓｕｒｆａｃｅ邋ｓｅｄｉｍｅｎｔｓ邋ｆｒｏｍ邋ＬｉａｏＨｅ邋Ｒｉｖｅｒ逡逑２．邋３．邋３邋Ｅｘ－Ｐ含量及其空间变化特征逡逑采用ＳＭＴ连续提取方法，对辽河Ｔ？流表层沉积物不同形态磷进行分级提取，提取的逡逑Ｅｘ－Ｐ如图２．３所示，Ｅｘ－Ｐ含量的波动范围在０．０丨１邋ｇ／ｋｇ？０．１４９邋ｇ／ｋｇ之间，平均含量为０．０６８逡逑ｇ／ｋｇ，波动幅度较大。Ｅｘ－Ｐ容易和水体之间发生相互迁移，辽河干流表层沉积物中Ｅｘ－Ｐ逡逑含量较低
【学位授予单位】：沈阳师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：X52

【参考文献】

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本文编号：2709719