湖泊沉積物磷累積特征及其與人類活動響應關系.pdf

1、隨著人類活動的加劇，湖泊水質(zhì)不斷惡化，沉積物作為湖泊污染物的匯集地，對流域人類活動有顯著的指示作用。論文選取湖泊沉積物磷作為研究對象，對不同湖區(qū)、不同深度和不同流域湖泊沉積物磷的累積特征及流域人類活動影響進行研究。
　　以鄱陽湖為例，研究人類活動對不同高程不同湖區(qū)沉積物磷形態(tài)的影響，選取了枯水期鄱陽湖各湖區(qū)10~13m高程共14個出露表層沉積物樣品，通過研究其總磷(TP)及各形態(tài)磷含量與分布特征，試圖揭示江湖關系變化導致的水位下降

2、對鄱陽湖沉積物磷潛在釋放風險的影響。結(jié)果表明，鄱陽湖表層沉積物總磷(TP)含量在214.5~736.0mg/kg之間，平均含量為(428.6±154.3)mg/kg?？臻g分布呈“五河”入湖尾閭區(qū)(444.5mg/kg)≈湖心區(qū)(445.4mg/kg)＞北部湖區(qū)(387.7mg/kg)。各形態(tài)磷在空間上的差異相對較小，不同形態(tài)磷含量次序為活性磷(254.6±114.3mg/kg)＞有機磷（OP）(105.0±49.2mg/kg)＞非活性磷

3、(69.1±26.3mg/kg)。江湖關系變化引起鄱陽湖枯水期沉積物出露時間提前并且延長，進而導致不同高程沉積物總磷及其各形態(tài)磷含量差異明顯，其含量變化趨勢為12~13m＞11~12m＞10~11m，即高程越高，沉積物總磷及其各形態(tài)磷含量越高。其中活性磷增幅最大，有機磷次之，非活性磷最小。而空間增幅表現(xiàn)出“五河”入湖尾閭區(qū)最為顯著，湖心區(qū)次之，而北部湖區(qū)最小。
　　對鄱陽湖不同深度沉積物有機磷的累積特征進行了研究，選取了鄱陽湖4個

4、柱狀沉積物，應用改進的Hedley磷形態(tài)連續(xù)提取法和有機磷酶水解技術，研究了OP累積特征、生物有效性變化及其與流域發(fā)展間的響應關系。結(jié)果表明：自1972年以來，鄱陽湖沉積物OP含量呈持續(xù)增長趨勢，其中南部湖區(qū)和“五河”尾閭區(qū)較北部和中部湖區(qū)增長趨勢明顯；不同階段沉積物OP中H2O-Po和HCl-Po含量呈先下降，而近十年又有所增加趨勢；NaOH-EDTA-Po含量則呈持續(xù)增長趨勢，即鄱陽湖沉積物OP增加主要是由于NaOH-EDTA-Po

5、的增加所致。鄱陽湖沉積物各形態(tài) OP組成各異，其中 H2O-Po含量較低，以類植酸磷為主，生物有效性較低；NaOH-EDTA-Po含量較高，以活性單酯磷為主，生物有效性較高。鄱陽湖沉積物OP增加主要來源于活性單酯磷，其生物有效性也呈增長趨勢，二酯磷和類植酸磷則在1972~2002年間為下降趨勢，2002年以來有所增加。鄱陽湖沉積物OP，特別是NaOH-EDTA-Po的累積主要受流域農(nóng)業(yè)面源污染影響，其中沉積物OP和NaOH-EDTA-P

6、o含量與流域單位面積磷肥施用量顯著正相關，表明流域農(nóng)業(yè)面源污染是導致鄱陽湖沉積物OP含量增加的重要原因之一。
　　不同流域社會經(jīng)濟發(fā)展水平存在差異，使人類活動對流域內(nèi)湖泊的污染程度和污染階段不同。本文選取東部平原和云貴高原的典型湖泊作為研究對象，研究了東部平原湖區(qū)的太湖、鄱陽湖、東湖，云貴高原湖區(qū)的滇池、洱海、瀘沽湖的沉積物磷形態(tài)和生物有效性特征，探討流域人類活動差異的影響。結(jié)果表明，東部平原與云貴高原湖區(qū)湖泊沉積物可提取態(tài) TP

7、含量范圍為195.6mg/kg至1502.0mg/kg，其中H2O-Pt占0.05％-1.34%，HCl-Pt占10.9%-73.9%，NaOH-EDTA-Pt占25.1%-88.7%。各湖泊沉積物可提取態(tài)TP大小關系為：鄱陽湖＜太湖＜洱海＜瀘沽湖＜東湖＜滇池。IP含量范圍為176.68mg/kg至1432.57mg/kg，占TP的61.24%-101.76%。各湖的大小關系為鄱陽湖＜太湖＜洱海＜瀘沽湖＜東湖＜滇池。OP含量范圍為8.6