本文關(guān)鍵詞：太湖水體鈣、鎂對(duì)流域酸沉降和藻華的響應(yīng)研究

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【摘要】：太湖是我國(guó)第三大淡水湖泊,位于長(zhǎng)江中下游地區(qū)。太湖流域經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá),能源消耗量大,酸性物質(zhì)排放量高,降水酸度強(qiáng),酸雨頻率高。太湖水體高度富營(yíng)養(yǎng)化,多年來(lái)藍(lán)藻頻繁暴發(fā)。本研究在對(duì)太湖天然水化學(xué)變化和流域酸沉降研究的基礎(chǔ)上,以鈣、鎂為主要研究對(duì)象,分析了流域酸沉降和藻華暴發(fā)的雙重作用對(duì)湖水Ca2+、Mg2+遷移和歸趨的影響。結(jié)果表明：較自然過(guò)程相比,酸沉降加快了流域碳酸鹽巖溶蝕和土壤Ca2+、 Mg2+的風(fēng)化速率,湖水Ca2+、Mg2+濃度較過(guò)去(1950s)相比顯著升高。酸沉降輸入更多的酸性物質(zhì)到水體,引起湖水pH和CaCO3、MgCO3飽和指數(shù)的下降。同時(shí),太湖藍(lán)藻的生物礦化作用促進(jìn)了湖水CaCO3、MgCO3的沉淀,使Ca2+、Mg2+從水相中移除。但較MgCO3沉淀相比,湖水中藻華作用下的CaCO3沉淀占優(yōu)勢(shì)地位。對(duì)沉積物理化性質(zhì)和沉積物Ca、Mg賦存形態(tài)的分析表明：沉積物酸可提取態(tài)Ca占總Ca的17-30%,酸可提取態(tài)Mg占總Mg的9-14%。太湖沉積物對(duì)酸沉降具有較強(qiáng)的緩沖能力,沉積物仍然處于中性或弱堿性環(huán)境。較西北湖區(qū)相比,東太湖表層沉積物(0-10 cm)電導(dǎo)率和有機(jī)質(zhì)較高。酸沉降較強(qiáng)期間更多酸性物質(zhì)的輸入,引起西北湖區(qū)表層沉積物(0-10 cm)酸可提取態(tài)Ca、Mg的溶解,而對(duì)于東太湖則可能是引起鈣-磷結(jié)合態(tài)的溶解。相反,藻華暴發(fā)期間,藻類(lèi)的生物礦化作用促進(jìn)了CaCO3和MgCO3在表層沉積物中積累,導(dǎo)致西北湖區(qū)表層沉積物酸可提取態(tài)Ca、Mg含量高于深層沉積物(10 cm),同時(shí)也高于東太湖表層沉積物酸可提取態(tài)Ca, Mg含量。統(tǒng)計(jì)分析表明：太湖流域酸沉降對(duì)沉積物酸可提取態(tài)Ca、Mg的溶蝕速率顯著高于藍(lán)藻的生物礦化作用對(duì)CaCO3和MgCO3的沉積速率。目前,較深層沉積物相比,酸沉降并未引起表層沉積物Ca、Mg總量的顯著減少。因而,藍(lán)藻的生物礦化作用產(chǎn)生的CaCO3和MgCO3沉淀與酸沉降引起的表層沉積物酸可提取態(tài)Ca、Mg的溶蝕處于動(dòng)態(tài)平衡之中。酸沉降和藻華暴發(fā)這兩個(gè)過(guò)程對(duì)太湖Ca2+、Mg2+水-沉積物界面循具有重要影響。目前,湖水Ca2+、Mg2+仍具有增長(zhǎng)趨勢(shì),湖水總硬度(Ca2+、Mg2+)的不斷升高將會(huì)危及到太湖作為淡水湖泊的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和生態(tài)價(jià)值。在控制太湖水體富營(yíng)養(yǎng)化的同時(shí),太湖流域酸沉降必須得到足夠的重視和有效的改善。
【關(guān)鍵詞】：酸沉降 藻華 沉積物 Ca Mg 生物礦化 太湖
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：X524
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-13
• 第一章 引言13-18
• 1.1 研究背景與意義13-14
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3 研究?jī)?nèi)容和技術(shù)路線15-18
• 1.3.1 研究?jī)?nèi)容15-16
• 1.3.2 技術(shù)路線16-18
• 第二章 太湖概況與采樣分析18-24
• 2.1 太湖流域基本特征18-19
• 2.1.1 太湖流域概況18
• 2.1.2 太湖藍(lán)藻發(fā)展趨勢(shì)18-19
• 2.2 數(shù)據(jù)收集和采樣分析19-21
• 2.2.1 數(shù)據(jù)收集19-20
• 2.2.2 樣品采集20-21
• 2.3 樣品測(cè)試分析方法21-23
• 2.3.1 水樣測(cè)試分析方法21-22
• 2.3.2 沉積物理化性質(zhì)測(cè)試分析方法22
• 2.3.3 沉積物鈣、鎂測(cè)試分析方法22-23
• 2.4 數(shù)據(jù)處理23-24
• 第三章 太湖水體鈣、鎂離子變化趨勢(shì)及與流域酸沉降的關(guān)系24-32
• 3.1 太湖流域地質(zhì)條件與酸沉降發(fā)展趨勢(shì)24-28
• 3.1.1 太湖流域巖石分布特征24-25
• 3.1.2 流域酸性物質(zhì)排放量和酸雨發(fā)展特征25-26
• 3.1.3 流域降水主要離子特征26-28
• 3.2 太湖水體鈣、鎂離子長(zhǎng)期變化趨勢(shì)及原因28-30
• 3.3 水體總硬度/總堿度的變化趨勢(shì)30-31
• 3.4 本章小結(jié)31-32
• 第四章 太湖水體鈣、鎂對(duì)酸沉降的響應(yīng)32-44
• 4.1 水體pH和鈣、鎂飽和指數(shù)對(duì)酸沉降的響應(yīng)32-35
• 4.1.1 水體pH對(duì)酸沉降的響應(yīng)32-34
• 4.1.2 水體鈣、鎂飽和指數(shù)對(duì)酸沉降的響應(yīng)34-35
• 4.2 沉積物鈣、鎂對(duì)酸沉降的響應(yīng)35-42
• 4.2.1 酸沉降較強(qiáng)期間沉積物理化性質(zhì)分析35-37
• 4.2.2 酸沉降較強(qiáng)期間孔隙水Ca~(2+)、Mg~(2+)特征分析37-38
• 4.2.3 沉積物不同形態(tài)鈣、鎂對(duì)酸沉降的響應(yīng)38-42
• 4.3 本章小結(jié)42-44
• 第五章 太湖水體鈣、鎂對(duì)藻華的響應(yīng)44-61
• 5.1 水體pH和鈣、鎂飽和指數(shù)對(duì)藻華的響應(yīng)44-52
• 5.1.1 水體pH對(duì)藻華的響應(yīng)44-47
• 5.1.2 水體鈣、鎂飽和指數(shù)對(duì)藻華的響應(yīng)47-50
• 5.1.3 水體Ca~(2+)/Mg~(2+)對(duì)藻華的響應(yīng)50-52
• 5.2 沉積物鈣、鎂對(duì)藻華的響應(yīng)52-60
• 5.2.1 藻華暴發(fā)較強(qiáng)期間沉積物理化性質(zhì)分析52-54
• 5.2.2 藻華暴發(fā)較強(qiáng)期間孔隙水Ca~(2+)、Mg~(2+)特征分析54
• 5.2.3 沉積物不同形態(tài)鈣、鎂對(duì)藻華的響應(yīng)54-60
• 5.3 本章小結(jié)60-61
• 第六章 總結(jié)與展望61-63
• 6.1 結(jié)論61
• 6.2 創(chuàng)新點(diǎn)61-62
• 6.3 展望62-63
• 附錄63-65
• 作者簡(jiǎn)介及科研成果65-66
• 致謝66-67
• 參考文獻(xiàn)67-74

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