本文通過對(duì)九-黃景區(qū)的水體與鈣華現(xiàn)狀進(jìn)行研究,選取了棧道粉塵作為九-黃景區(qū)典型碳氮磷人為來源,植物凋落物葉片作為九-黃景區(qū)典型碳氮磷自然來源,并進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn),估算了棧道粉塵與植物凋落物葉片的碳氮磷貢獻(xiàn)量與貢獻(xiàn)比例,探明了植物凋落物葉片及其碳氮磷溶出物質(zhì)對(duì)碳酸鈣沉積過程以及沉積產(chǎn)物的作用規(guī)律,進(jìn)一步豐富了生物參與自然鈣華沉積理論,對(duì)維持九-黃區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)的持續(xù)健康發(fā)展有重要意義。研究結(jié)果表明,九-黃景區(qū)水體TOC濃度較高,TN、TP存在超標(biāo)情況,黃龍景區(qū)水體Ca~(2+)與HCO_3~-濃度高于九寨溝。九-黃景區(qū)鈣華表觀生物參與痕跡與鈣華的全碳氮磷含量以及碳酸鈣含量比例相關(guān)性較強(qiáng),鈣華表觀生物參與痕跡越重,鈣華的氮磷含量就越高,同時(shí)鈣華中的碳酸鈣含量越低。九-黃景區(qū)典型人為源棧道粉塵與自然源植物凋落物葉片的48h碳氮磷淋溶規(guī)律相似,TOC、TN、TP溶出量均呈現(xiàn)初期快速溶出而后緩慢增加的趨勢(shì),碳氮磷可溶出比例大小均為TPTOCTN。同時(shí)粒徑是影響棧道粉塵TOC、TN溶出量的主要因素,而葉片的全氮,全磷是影響植物凋落物葉片TN、TP溶出量的主要因素。同時(shí)通過對(duì)九-黃景區(qū)典型人為與自然源碳氮磷的潛在貢獻(xiàn)量進(jìn)行估算,結(jié)果表明棧道粉塵和植物凋落葉片的碳氮磷潛在貢獻(xiàn)總量分別為22953.18t,2374.10t,1602.46t,其中植物凋落物葉片碳氮磷貢獻(xiàn)占比均在99.9%以上,在區(qū)域碳氮磷貢獻(xiàn)中起絕對(duì)主導(dǎo)作用,但棧道粉塵的碳氮磷貢獻(xiàn)量對(duì)局部環(huán)境的貢獻(xiàn)影響也不容忽視,并對(duì)應(yīng)提出了防控建議。實(shí)驗(yàn)室制備的飽和碳酸氫鈣溶液在沉積碳酸鈣的過程按時(shí)間分為連續(xù)的3個(gè)階段,波動(dòng)穩(wěn)定階段、加速沉積階段、沉積穩(wěn)定階段。在植物凋落物葉片作用鈣華沉積模擬體系中,實(shí)驗(yàn)組溶液中的TP物質(zhì)會(huì)與碳酸鈣共沉積,不同實(shí)驗(yàn)組48h沉積后的產(chǎn)物形貌差異巨大,分析認(rèn)為植物凋落物葉片短期作用碳酸鈣沉積過程同時(shí)存在兩種作用,一種是植物葉片淋溶出的磷酸鹽物質(zhì)會(huì)螯合Ca~(2+),從而對(duì)碳酸鈣沉積有阻滯作用,另一種是植物葉片模板加速晶體成核的促進(jìn)作用。微量熱分析結(jié)果進(jìn)一步佐證植物淋溶物質(zhì)能阻滯碳酸鈣沉積,而植物葉片則能促進(jìn)碳酸鈣沉積。在高過飽和度的碳酸氫鈣溶液沉積體系中,綠藻對(duì)碳酸鈣沉積的速率影響并不顯著,但對(duì)沉積產(chǎn)物形貌有顯著影響,綠藻分泌的多糖類物質(zhì)會(huì)短期內(nèi)減緩碳酸鈣沉積,但綠藻生物量越大越能促進(jìn)碳酸鈣的沉積,沉積過程既能誘導(dǎo)碳酸鈣形成文石,也能對(duì)碳酸鈣晶體產(chǎn)生溶蝕作用。
【學(xué)位單位】：西南科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2020
【中圖分類】：X143;P931
【部分圖文】：

九-黃景區(qū)水體碳氮磷變化及鈣華沉積特征9（a）（b）圖（2-2）2019年九-黃景區(qū)水體Ca2+與HCO3-濃度變化趨勢(shì)圖Figure(2-2)Ca2+andHCO3-concentrationtrendsinwatersofJiuzhaiandHuanglongscenicspotsin2019從采樣時(shí)間上來看，九寨溝景區(qū)水體在4月和9月的Ca2+與HCO3-濃度差異不大，相對(duì)穩(wěn)定。而黃龍景區(qū)水體在高海拔采樣點(diǎn)（轉(zhuǎn)花泉與五彩池）9月的Ca2+與HCO3-濃度明顯要比4月高。這可能是九寨溝水體中HCO3-主要來源于大氣CO2，受水量變化的影響較小，而黃龍景區(qū)水體HCO3-主要來源地下巖溶水的出露地表，當(dāng)水量大的時(shí)候，地下巖溶水的Ca2+與HCO3-濃度也越大。同時(shí)黃龍景區(qū)在低海拔采樣點(diǎn)（爭艷彩池與迎賓池）9月的Ca2+與HCO3-濃度明顯要比4月低。這可能是因?yàn)?月為豐水期，冰川融化形成的地下徑流流量加大，增加了黃龍景區(qū)水體源頭轉(zhuǎn)花泉的Ca2+與HCO3-濃度，同時(shí)，由于水體流量加大，流速加快，水流紊動(dòng)劇烈導(dǎo)致水體中的HCO3-脫氣加速，以及其它因素影響下導(dǎo)致鈣華沉積速率加快，因此，當(dāng)水流到達(dá)景區(qū)底部時(shí)水體Ca2+與HCO3-濃度比4月份更低。圖（2-3）2019年九-黃景區(qū)水體HCO3-/Ca2+變化趨勢(shì)圖Figure(2-3)ThechangetrendofHCO3-/Ca2+inthewaterbodyofJiuzhaiandHuanglongscenicspotin2019

九-黃景區(qū)水體碳氮磷變化及鈣華沉積特征11（g）（h）（i）（j）圖（2-4）2019年九-黃景區(qū)鈣華樣品表觀圖Figure(2-4)ApparenttravertinesamplesofJiuzhaiandHuanglongscenicspotsin2019鈣華本質(zhì)上是一種碳酸鹽礦物，容易受不同環(huán)境條件的影響而呈現(xiàn)不同的表觀特征，在樣品采集過程中能夠明顯發(fā)現(xiàn)這些樣品的不同與相似之處，可以結(jié)合鈣華樣品的圖片對(duì)其表觀特征進(jìn)行簡單的描述。黃龍景區(qū)H1-1號(hào)鈣華樣品見圖（2-4）的（a）圖，鈣華樣品采集于黃龍轉(zhuǎn)花泉泉眼附近，樣品呈黑黃色，混有少量黑色泥土，樣品密度低，硬度不高，表面覆蓋有黃色的微生物膜，表明生物參與鈣華沉積痕跡明顯。黃龍景區(qū)H1-2號(hào)鈣華樣品見圖（2-4）的（b）圖，鈣華樣品采集于黃龍轉(zhuǎn)花泉泉眼附近，樣品呈純白色，樣品密度大，硬度極高，樣品整體沒有明顯的生物附著，表明生物幾乎沒有參與鈣華沉積。黃龍景區(qū)H2-1號(hào)鈣華樣品見圖（2-4）的（c）圖，鈣華樣品采集于黃龍五彩池棧道下，樣品呈黃色，樣品密度較大，硬度較高，樣品表面有明顯的微生物附著，表明生物參與鈣華沉積痕跡較明顯。黃龍景區(qū)H2-2號(hào)鈣華樣品見圖（2-4）的（d）圖，鈣華樣品采集于黃龍五彩池遠(yuǎn)離棧道10m處，樣品呈純白色，樣品密度較大，硬度較高，樣品整體沒有明顯的微生物附著，表明生物幾乎沒有參與鈣華沉積。

九-黃景區(qū)典型人為與自然源的碳氮磷貢獻(xiàn)特征21岡葉(JZ-QGY)全碳含量低于九寨溝長松針(JZ-CSZ)，而全氮與全磷含量遠(yuǎn)高于九寨溝長松針(JZ-CSZ)。黃龍溝杜鵑葉(JZ-DJY)全碳含量遠(yuǎn)高于黃龍溝短松針(JZ-DSZ)，而全氮與全磷含量高于黃龍短松針(JZ-DSZ)。整體來看，九-黃景區(qū)植物凋落物葉片全氮含量與全磷含量具有明顯的正相關(guān)關(guān)系，表明氮磷物質(zhì)在凋落物葉片中關(guān)系密切。3.1.2九-黃景區(qū)典型人為與自然源碳氮磷快速淋溶特征（1）九-黃景區(qū)人為源TOC快速淋溶特征圖（3-3）九-黃景區(qū)棧道粉塵TOC溶出量與速率變化圖Figure(3-3)TOCdissolutionrateandvelocitychangeoftheplankinJiuzhaiandHuanglongscenicspots九-黃景區(qū)棧道粉塵淋溶TOC濃度與速率變化見圖（3-3），九-黃景區(qū)棧道粉塵TOC溶出量隨時(shí)間的延長而緩慢增加。通過對(duì)不同景區(qū)采樣點(diǎn)TOC溶出量進(jìn)行單因素方差分析，不同景區(qū)采樣點(diǎn)TOC溶出量之間存在顯著差異（sig.=0.00<0.01）。從大粒徑棧道粉塵分析，TOC48h最大溶出量17.36mg/g，出現(xiàn)在黃龍景區(qū)五彩池棧道粉塵，遠(yuǎn)高于其它棧道粉塵溶出量。從小粒徑棧道粉塵分析，黃龍景區(qū)五彩池與爭艷彩池小粒徑棧道粉塵分別以7.29mg/g和7.75mg/g的48h溶出量遠(yuǎn)高于其它小粒徑棧道粉塵。同時(shí)黃龍景區(qū)所有棧道粉塵的48hTOC溶出平均含量約為九寨溝景區(qū)棧道粉塵的1.95倍，這可能與采樣期間黃龍景區(qū)人流量高于九寨溝景區(qū)相關(guān)。九-黃景區(qū)棧道粉塵TOC溶出速率在經(jīng)過初期短時(shí)間的極速衰減后，以速率接近0的量進(jìn)行緩慢溶出。從圖（3-3）中分析九-黃景區(qū)棧道粉塵在前1hTOC溶出速率最大且遠(yuǎn)高于其它時(shí)間段，此階段TOC溶出速率范圍為1.55-10.93mg/(g.h)，通過計(jì)算，九-黃景區(qū)所有棧道粉塵前1hTOC溶出總量占48h溶出總量的62.82%，其中最高占比為
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