本文關(guān)鍵詞：太湖草、藻型湖泊沉積物磷的賦存形態(tài)特征、埋藏規(guī)律及內(nèi)源負(fù)荷風(fēng)險比較研究

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【摘要】：太湖是太湖流域重要的淡水資源。近年來,伴隨著太湖流域工農(nóng)業(yè)的迅速發(fā)展,人口劇增,大量的工農(nóng)業(yè)污水、城市徑流和生活垃圾不斷的涌入太湖,完全超出了太湖水體的自凈能力,導(dǎo)致了太湖的水資源質(zhì)量不斷下降,富營養(yǎng)程度加劇,甚至出現(xiàn)了“湖泛”現(xiàn)象。湖泊水質(zhì)和生態(tài)環(huán)境狀況與沉水植物和藻類兩類主要的初級生產(chǎn)者有著密切的關(guān)系,二者相互抑制,此消彼長。太湖面積廣闊,各區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)和環(huán)境條件有明顯的差異,故呈現(xiàn)草、藻型湖區(qū)兩種不同湖泊狀態(tài)共存的現(xiàn)象。太湖沉積物內(nèi)源負(fù)荷對湖泊水體水質(zhì)具有重要影響,兩種類型湖區(qū)沉積物磷的賦存形態(tài)、埋藏規(guī)律及內(nèi)源負(fù)荷風(fēng)險的比較研究有助于更加深入理解不同類型湖區(qū)的富營養(yǎng)化過程的差異及原因,為太湖的富營養(yǎng)化治理提供相關(guān)的依據(jù)以及其他的大型湖泊的生態(tài)修復(fù)提供相關(guān)指導(dǎo)。本研究在太湖東、西部分別選取了草、藻性湖區(qū)為研究站點(diǎn),于2015年3月采集水質(zhì)和柱狀沉積物樣品。用綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)法對草、藻湖區(qū)水體的富營養(yǎng)化狀況進(jìn)行評價,同時對沉積物理化指標(biāo)(含水率、pH和OM)、磷的賦存形態(tài)以及理化性質(zhì)和磷形態(tài)之間的相關(guān)性進(jìn)行了分析,并結(jié)合室內(nèi)內(nèi)源負(fù)荷模擬實(shí)驗(yàn),對內(nèi)源負(fù)荷風(fēng)險進(jìn)行了對比研究。主要研究結(jié)果及相關(guān)結(jié)論如下：1、太湖草、藻湖區(qū)主要污染物質(zhì)是CODMn和TN；綜合水質(zhì)標(biāo)識指數(shù)法的結(jié)果為為3.020和4.021,所以水質(zhì)分別為Ⅲ和Ⅳ類水；草、藻湖區(qū)水體富營養(yǎng)化評價結(jié)果分別為59和75,顯示兩種類型湖區(qū)分別為輕度富營養(yǎng)化和重度富營養(yǎng)化,體現(xiàn)了太湖草、藻湖區(qū)水體特征的總體差異性。2、太湖草、藻湖區(qū)沉積物不同深度的含水率為70.0～37.9%、63.6～41.2%,均值為50.9%和47.2%,含水率自上而下逐漸減小,且草型湖區(qū)沉積物的含水率大于藻型湖區(qū)；草、藻型湖區(qū)沉積物pH的均值為7+0.2,草、藻型湖區(qū)沉積物pH值都接近中性,沒有明顯的差異；此外,草型湖區(qū)沉積物中OM的均值為1.7%,大于藻型湖區(qū)的均值1.3%,且分布規(guī)律也有一定的差異。3、草型湖區(qū)沉積物各賦存形態(tài)磷與TP、OP和IP濃度的垂直分布較為均勻,范圍分別在287.8～335.0、214.2～277.8和42.4～103.6 mg/kg,變化范圍較小。而藻型湖區(qū)自下而上呈現(xiàn)逐漸增大趨勢,范圍分別在300.5～690.1、263.2～574.4和34.3～115.8 mg/kg,變化幅度較大。與此同時,藻型湖區(qū)沉積物P濃度要高于草型湖區(qū),體現(xiàn)了草、藻湖區(qū)磷埋藏規(guī)律的顯著差異,草型湖區(qū)沉積物P累積量少且穩(wěn)定,而藻型湖區(qū)P的埋藏則體現(xiàn)太湖近幾十年富營養(yǎng)化進(jìn)程加快的典型特征。4、室內(nèi)用柱狀芯樣法模擬太湖草、藻湖區(qū)內(nèi)源釋放實(shí)驗(yàn)。研究結(jié)果表明,在好氧條件下,太湖草、藻湖區(qū)柱狀沉積物中TP的釋放速率分別為2.80、3.02 mg/(m2·d),磷酸鹽的釋放速率分別為1.99、2.37 mg/(m2·d);在厭氧條件下,太湖草、藻湖區(qū)柱狀沉積物中TP的釋放速率分別為6.49、7.30 mg/(m2·d),磷酸鹽的釋放速率分別為2.60、5.43 mg/(m2·d)。由此可知,太湖藻型湖區(qū)的內(nèi)源釋放風(fēng)險比草型湖區(qū)大,磷在短期內(nèi)都有一定的釋放,但隨后由于吸附作用趨于穩(wěn)定。綜上所述,本研究結(jié)果從內(nèi)源負(fù)荷角度證明草型湖區(qū)對沉積物的穩(wěn)定,減少內(nèi)源負(fù)荷風(fēng)險及保持水質(zhì)和水生態(tài)健康具有重要意義。
【關(guān)鍵詞】：太湖 沉積物 草、藻型湖區(qū) 磷 內(nèi)源負(fù)荷
【學(xué)位授予單位】：安徽理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：X524
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-16
• 1 緒論16-28
• 1.1 太湖生態(tài)環(huán)境概況16-17
• 1.2 沉積物磷循環(huán)過程17-19
• 1.2.1 全球磷循環(huán)過程17-18
• 1.2.2 湖泊沉積物磷循環(huán)18-19
• 1.3 沉積物磷賦存形態(tài)意義及相關(guān)研究進(jìn)展19-26
• 1.3.1 沉積物中磷形態(tài)以及環(huán)境指示意義19-21
• 1.3.2 沉積物磷形態(tài)分級及分離方法21-23
• 1.3.3 沉積物磷遷移轉(zhuǎn)化過程的控制及影響因素23-25
• 1.3.4 太湖磷遷移轉(zhuǎn)化的相關(guān)研究進(jìn)展25-26
• 1.4 沉積物磷內(nèi)源負(fù)荷26-27
• 1.4.1 內(nèi)源負(fù)荷及其研究意義26
• 1.4.2 太湖內(nèi)源負(fù)荷研究進(jìn)展26-27
• 1.5 研究的目的與意義27-28
• 2 研究內(nèi)容、目標(biāo)與方法28-36
• 2.1 研究目標(biāo)與內(nèi)容28
• 2.2 研究的方法28-36
• 2.2.1 研究的技術(shù)路線28-29
• 2.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器與試劑29
• 2.2.3 采樣點(diǎn)設(shè)置29-30
• 2.2.4 水樣采集和分析方法30-31
• 2.2.5 沉積物采集和分析方法31-33
• 2.2.6 內(nèi)源負(fù)荷室內(nèi)模擬實(shí)驗(yàn)33-35
• 2.2.7 水質(zhì)評價與數(shù)據(jù)處理35-36
• 3 沉積物磷賦存形態(tài)特征與埋藏規(guī)律36-50
• 3.1 水環(huán)境特征分析36-37
• 3.2 沉積物理化指標(biāo)37-39
• 3.2.1 草、藻湖區(qū)沉積物含水率的垂向變化37
• 3.2.2 沉積物pH的垂向變化37-38
• 3.2.3 沉積物OM的垂向變化38-39
• 3.3 磷的賦存形態(tài)特征39-46
• 3.3.1 沉積物TP、OP、P的垂向變化39-42
• 3.3.2 草型湖區(qū)沉積物磷形態(tài)垂直分布研究42-44
• 3.3.3 藻型湖泊沉積物磷形態(tài)垂直分布研究44-46
• 3.4 沉積物磷遷移轉(zhuǎn)化過程與埋藏規(guī)律分析46-48
• 3.6 本章小結(jié)48-50
• 4 內(nèi)源負(fù)荷特征50-56
• 4.1 草型湖區(qū)50-51
• 4.2 藻型湖區(qū)51-52
• 4.3 內(nèi)源釋放速率52-53
• 4.4 本章小結(jié)53-56
• 5 結(jié)論56-58
• 參考文獻(xiàn)58-64
• 致謝64-66
• 作者簡介及讀研期間主要科研成果66

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1006788