于橋水庫沉積物中營養(yǎng)鹽釋放特性試驗研究.pdf

1、富營養(yǎng)化是目前水資源管理的一個主要環(huán)境問題。水體中過量的營養(yǎng)元素是引起富營養(yǎng)化的根本原因，其中磷和氮是主要的控制因素。多數(shù)湖泊(水庫)中磷是藻類自然生長的限制因子。多年來人們治理富營養(yǎng)化水體的主要策略是控制外源輸入，然而通過此法成功恢復(fù)水生生態(tài)的例子屈指可數(shù)，一個主要的原因就是沉積物中磷的再釋放。因此，沉積物營養(yǎng)元素的釋放特性成為湖泊(水庫)科學(xué)研究的重點。 本次試驗以天津市于橋水庫作為研究對象，通過試驗室模擬研究，揭示了沉積物

2、中營養(yǎng)元素在環(huán)境條件改變時的釋放特性。尤其是對沉積物中磷釋放展開了較深入的研究。調(diào)查結(jié)果表明：于橋水庫沉積物中TP含量變化范圍為269.49-466.20μg/g，平均含量為367.85μg/g，其中Fe-P所占比例較大，占總磷64.71％。水庫pH值年平均8.62，底層5月-9月出現(xiàn)嚴(yán)重缺氧、厭氧狀態(tài)。于橋水庫滿足氮磷釋放的條件，底泥中磷的釋放是庫區(qū)水體富營養(yǎng)化加劇的主導(dǎo)因子。 試驗結(jié)果表明：在pH6.5的酸性條件下，Ca-P

3、的酸溶是上覆水中磷的主要來源。當(dāng)溶解氧小于1mg/L時，厭氧使Fe3+還原為可溶性的Fe2+，磷釋放到水體，隨著水體中PO43-濃度的增加，水溶性磷被Fe2+吸附而產(chǎn)生化學(xué)固定，這一點可通過PO43-與Fe2+之間較好的相關(guān)性得以證明(相關(guān)系數(shù)0.935)；高pH值條件下，發(fā)生OH-對PO43-的置換作用，造成底泥中磷的釋放。溶解氧小于1mg/L，發(fā)生了置換作用與還原作用的協(xié)同作用，底泥中磷的釋放速度大大加快；底泥中氮釋放受溶解氧的影響

4、，溶解氧小于2mg/L，總氮出現(xiàn)短暫釋放。溶解氧小于1mg/L，反硝化作用加強，與底泥釋放達到平衡，總氮濃度維持在一定水平。pH值對氮釋放影響不大；底泥中有機物的釋放出現(xiàn)在溶解氧小于2mg/L，高pH值可以中和來自底泥孔隙中的有機酸，加速有機酸向水體遷移的速度，有利于有機物的釋放；溫度對磷、氮釋放作用明顯。溫度升高5℃，磷釋放速率升高3.16倍，氮釋放速率升高1.15倍；在中酸性條件下，磷主要源自于Ca-P的溶解和Fe-P的還原釋放，影