三峽入庫河流大寧河回水區(qū)沉積物和消落帶土壤氮磷形態(tài)及其分布特征研究.pdf

1、本文屬于國(guó)家科技部下達(dá)項(xiàng)目《三峽庫區(qū)水環(huán)境特征與支流富營(yíng)養(yǎng)化機(jī)制研究》中的一部分。主要研究了三峽入庫河流大寧河回水區(qū)沉積物及消落區(qū)土壤氮磷營(yíng)養(yǎng)鹽的賦存形態(tài)及其分布特征，并對(duì)消落帶土壤進(jìn)行氮磷釋放動(dòng)力學(xué)特征研究，以掌握三峽水庫秋季蓄水運(yùn)行（156m）條件下大寧河流域回水區(qū)沉積物分布特征，以期為分析水庫運(yùn)行對(duì)大寧河沉積物變化的影響、探討水體中營(yíng)養(yǎng)負(fù)荷的遷移變化規(guī)律提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，結(jié)果表明： 1．沉積物樣品中總氮含量在436．0～92

2、1．6mg/kg；消落帶樣品中總氮含量在1253．5～2439．8mg/kg之間，消落帶樣品中的總氮含量明顯高于沉積物樣品中的總氮含量。OSF-N是可轉(zhuǎn)化態(tài)氮的優(yōu)勢(shì)組分，OSF-N在可轉(zhuǎn)化態(tài)氮中占有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。IEF-N是可轉(zhuǎn)化態(tài)無機(jī)氮的優(yōu)勢(shì)組分。消落帶樣品中較高的IEF-N、OSF-N含量對(duì)水體富營(yíng)養(yǎng)化的潛在影響不容忽視。 2．沉積物樣品中TN、可轉(zhuǎn)化態(tài)氮含量與OSF-N顯著相關(guān)，說明沉積物中TN、可轉(zhuǎn)化態(tài)氮含量的增加主要來自

3、OSF-N。在各形態(tài)氮中，OSF-N與IEF-N、CF-N、IMOF-N相關(guān)性較弱，這一結(jié)果表明樣品中OSF-N與IEF-N、CF-N、IMOF-N來源可能存在差異。消落帶樣品中TN含量與各形態(tài)氮都顯著相關(guān)，與OSF-N、IMOF-N相關(guān)性較好，說明消落帶樣品中TN含量的增加主要來自O(shè)SF-N和IMOF-N?？赊D(zhuǎn)化態(tài)氮與IEF-N、CF-N、IMOF-N、OSF-N的相關(guān)性都達(dá)到極顯著相關(guān)水平，其中與OSF-N的相關(guān)性最好，相關(guān)系數(shù)達(dá)到

4、0．998，這說明樣品中的可轉(zhuǎn)化態(tài)氮含量的增加主要來源于OSF-N。各形態(tài)氮之間達(dá)到極顯著相關(guān)，說明消落帶樣品中不同形態(tài)氮的來源可能相同。 3．沉積物總磷含量在483．4～848．4mg/kg之間，平均為569．0 mg/kg，與長(zhǎng)江中下游淺水湖泊表層沉積物總磷含量相比，大寧河回水區(qū)表層沉積物TP含量處于中下游水平，而消落帶土壤中總磷含量在488．9～1487．7mg/kg之間，平均含量為813．3mg/kg，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于沉積物樣

5、品總磷含量，顯示了人類活動(dòng)對(duì)消落帶土壤P含量的影響。 4．各種形態(tài)P在沉積物與消落帶土壤中分布特點(diǎn)不同：沉積物中IP/TP（平均值55．7%）略高于消落帶土壤（平均值49．4%）；沉積物中IP以Ca-P為主（平均比例為83．5%），F(xiàn)e/Al-P占IP比例僅為15%。消落帶土壤Ca-P占IP平均比例為73．9%，而Fe/Al-P占IP比例上升至22%；沉積物中活性磷組分（OP+Fe/Al-P）平均含量為261．8mg/kg，在

6、TP中所占比例平均值為49%，而消落帶土壤活性磷組分（OP+Fe/Al-P）平均含量為405．7mg/kg，在TP中所占比例平均達(dá)到54%。消落帶土壤中活性磷組分在適宜的環(huán)境條件下會(huì)成為水體的二次污染源，因此消落帶土壤P對(duì)水體富營(yíng)養(yǎng)化的潛在影響不容忽視。 5．利用有機(jī)氮和有機(jī)指數(shù)對(duì)大寧河回水區(qū)沉積物和消羅帶土壤進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)評(píng)價(jià)，結(jié)果表明：沉積物的有機(jī)氮在0．041%～0．088%之間，平均為0．060%，屬于較清潔范圍。消落帶土壤

7、的有機(jī)氮在0．1282%～0．2318%之間，平均為0．1652%，屬于有機(jī)污染范疇；利用有機(jī)指數(shù)評(píng)價(jià)方法對(duì)大寧河回水區(qū)沉積物營(yíng)養(yǎng)狀況進(jìn)行評(píng)價(jià)可以得到相同的結(jié)論。 6．一級(jí)動(dòng)力學(xué)方程可以很好的擬合大寧河回水區(qū)消落帶土壤樣品氨氮釋放動(dòng)力學(xué)特征，前120min為快反應(yīng)，氨氮釋放速度較大，隨后進(jìn)入慢反應(yīng)，逐漸達(dá)到最大氨氮釋放量。土壤樣品氨氮放動(dòng)力學(xué)特征與可轉(zhuǎn)化態(tài)氮呈現(xiàn)極顯著正相關(guān)關(guān)系，與非可轉(zhuǎn)化態(tài)氮的相關(guān)性較弱，這說明樣品中氨氮的釋