外源輸入對底泥疏浚新生表層磷再生及遷移轉化的影響尚不清楚,闡明該問題對于底泥疏浚實施后流域尺度上的外源控制及管理具有重要的意義。本研究以太湖梅梁灣沉積物為研究對象,采用野外原位模擬疏浚的方法研究在有無外源顆粒物輸入條件下,疏浚前后新生泥水界面磷的遷移轉化過程,并探討疏浚對內源磷釋放的控制效果。得出以下結論:(1)顆粒物的持續(xù)累積增加了表層沉積物含水率及孔隙度;疏浚降低了表層沉積物LOI、TP及TN含量,但顆粒物的持續(xù)累積導致表層沉積物LOI、TP及TN含量存在較大程度的升高,有外源組未疏浚與疏浚柱樣TP含量是無外源組的1.5和1.6倍,TN含量則達到1.8和1.6倍,外源輸入加重了沉積物污染狀況,減弱了疏浚措施所帶來的效果。(2)無外源疏浚組與未疏浚組沉積物-水界面氧含量達到了9.0mg·L~(-1)和8.3mg·L~(-1),氧氣滲透深度也高達8.8mm和6.8mm,顯著高于有外源各組。疏浚與阻絕外源顆粒物輸入均可在一定程度上改善沉積物的氧化還原狀況。(3)疏浚與阻絕外源顆粒物輸入對表層沉積物Mobile-P含量的控制均產(chǎn)生著積極的影響,減弱了其與間隙水中溶解態(tài)磷的交換作用以及向上覆水體遷移的可能性;沉積物中Fe-P有向Ca-P轉化的趨勢;在無外源組發(fā)現(xiàn),疏浚柱樣和未疏浚柱樣表層沉積物中Org-P分別與Ca-P和Al-P呈顯著負相關,分別存在Org-P向Ca-P和Al-P轉化的可能性。在阻絕外源條件下,更有利于Mobile-P向較穩(wěn)定的難釋放態(tài)磷的轉化。(4)懸浮顆粒物的EPC_0顯著高于各沉積物組,其濃度范圍為0.036~0.160mg·L~(-1),無外源未疏浚組年內變化較小,范圍為0.017~0.040mg·L~(-1),始終保持較低水平,疏浚措施與阻絕外源輸入在一定程度上均能有效降低沉積物EPC_0,對其向上覆水體的釋放風險有較好地減弱作用;隨著試驗的進行,沉積物補充離子能力由無緩沖型轉變成部分緩沖型,該能力的提升在外源組體現(xiàn)的更為顯著;疏浚增強了沉積物對磷的滯留能力,提升了沉積物與間隙水之間的動力學響應,有效減弱了沉積物中磷的釋放潛力。(5)U、U+S和D+S組間隙水PO_4~(3-)-P濃度隨季節(jié)差異較大,濃度范圍分別為0.16~1.81mg·L~(-1)、0.13~1.44 mg·L~(-1)和0.11~1.27 mg·L~(-1),而D組間隙水PO_4~(3-)-P濃度始終保持著較低的水平0.11~0.46 mg·L~(-1);夏季U+S組和D+S組間隙水DRP濃度在沉積物-水界面以下8mm處達到最大,分別為1.01mg·L~(-1)和0.35mg·L~(-1)。(6)沉積物在一年內發(fā)生了兩次源-匯功能轉變,冬春季間沉積物對上覆水由匯轉變成為源;無外源組在夏秋季間沉積物對上覆水由源轉變成為匯,而該現(xiàn)象在有外源組則出現(xiàn)于秋冬季間,外源輸入延長了沉積物向上覆水體釋磷時長約2個月;疏浚措施降低了底泥內源磷釋放通量,可有效控制其內源磷釋放,阻絕外源顆粒物輸入對疏�？刂苾仍戳棕摵善鸬搅溯^好的促進作用。綜上所述,顆粒物的持續(xù)累積對疏浚新生界面產(chǎn)生一系列負效應,若不采取措施控制外源顆粒物的輸入,疏浚對內源磷負荷的控制效果難以實現(xiàn)長效。因此,在進行疏浚前須對顆粒物的污染狀況加以調查研究,以確定是否能夠開展疏浚工程。
【學位單位】：蘇州科技大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：X524
【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景及選題意義
    1.2 研究現(xiàn)狀
        1.2.1 底泥污染現(xiàn)狀
        1.2.2 污染底泥治理研究進展
        1.2.3 底泥疏浚方式
        1.2.4 疏浚效果影響因素
        1.2.5 疏浚效果及其環(huán)境效應
        1.2.6 外源輸入特征及其環(huán)境行為
    1.3 研究內容與技術路線
        1.3.1 研究內容
        1.3.2 技術路線
第二章 研究區(qū)域概況及材料與方法
    2.1 研究區(qū)域概況
    2.2 材料與方法
        2.2.1 野外原位模擬疏浚試驗
        2.2.2 等溫吸附試驗
        2.2.3 釋放模擬試驗
        2.2.4 間隙水采集
        2.2.5 DGT裝置使用方法
        2.2.6 分析與計算方法
        2.2.7 數(shù)據(jù)分析與統(tǒng)計
第三章 外源輸入對疏浚新生界面理化性質的影響
    3.1 外源輸入對疏浚新生表層物理特征影響
    3.2 外源輸入對疏浚新生表層營養(yǎng)鹽含量影響
    3.3 外源輸入對疏浚新生表層有機質（LOI）含量影響
    3.4 外源輸入對疏浚后新生界面DO變化影響
        3.4.1 沉積物-水界面DO剖面變化特征
        3.4.2 沉積物耗氧速率及有機質降解速率
        3.4.3 沉積物-水界面氧氣擴散通量
    3.5 本章小結
第四章 外源輸入對疏浚新生表層磷再生及轉化的影響
    4.1 外源輸入對沉積物磷形態(tài)變化影響
        4.1.1 磷形態(tài)變化
        4.1.2 堿性磷酸酶活性變化
        4.1.3 磷形態(tài)相關性分析
    4.2 外源輸入對沉積物磷吸附/解吸特性影響
    4.3 本章小結
第五章 外源輸入對疏�？刂屏揍尫判挠绊�
4
3--P濃度變化'>    5.1 間隙水PO4
3--P濃度變化
    5.2 間隙水DRP濃度變化
    5.3 DIFS模型
4
3--P釋放通量變化'>    5.4 沉積物-水界面PO4
3--P釋放通量變化
    5.5 本章小結
第六章 結論與展望
    6.1 主要結論
    6.2 創(chuàng)新點
    6.3 不足與展望
參考文獻
圖表目錄
致謝
作者簡歷

【參考文獻】

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本文編號：2866510

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