九龍江流域營養(yǎng)鹽輸出通量、時空變化及其影響因素的研究.pdf

1、營養(yǎng)鹽是水生生物生長不可或缺的化學(xué)成分。河流是連接陸地與海洋兩大生態(tài)系統(tǒng)的重要紐帶，也是營養(yǎng)鹽輸送的一個關(guān)鍵渠道。九龍江作為福建省第二大河流連接了福建省東南部發(fā)達(dá)地區(qū)與臺灣海峽，流域內(nèi)環(huán)境壓力較大，但對于人類活動對九龍江流域營養(yǎng)鹽的生物地球化學(xué)行為及其排放尚不明了。
　　本研究于2013年3月至2014年4月對九龍江北溪、西溪和南溪河流端進(jìn)行了高頻取樣，并在枯水期（2013年1月19-21日）及豐水期（2013年10月25-26日

2、）分別實施了北溪及西溪全流域內(nèi)的沿程調(diào)查取樣?；诤恿鞫说娜陻?shù)據(jù)和兩次全流域的數(shù)據(jù)，結(jié)合水文背景對九龍江流域內(nèi)營養(yǎng)鹽的時空分布和影響因素進(jìn)行了分析，并探討了流域內(nèi)營養(yǎng)鹽輸出情況的特點，初步闡明了九龍江營養(yǎng)鹽生物地球化學(xué)過程、特征及其影響因素，通過其輸出通量和產(chǎn)率了解了九龍江流域內(nèi)的環(huán)境壓力，結(jié)合對比其他河流特別是受人為因素影響較小的天然河流以及人口、地理、社會經(jīng)濟(jì)等因素，對九龍江流域管理提供了科學(xué)依據(jù)，為九龍江河口和臺灣海峽研究提供了

3、系統(tǒng)的資料支撐。
　　調(diào)查期間北溪、西溪和南溪水流量均在5-9月（豐水期）呈現(xiàn)高值，而其他時間則流量較低;平均日流量高于歷史平均流量，屬豐水年份。
　　九龍江流域的溶解無機(jī)氮(DIN)、溶解無機(jī)磷（DIP）和硅酸鹽(Si(OH)4)含量分別為:252μmol/L、4μmol/L和217μmol/L（流量加權(quán)平均值），產(chǎn)率則分別為7.84tN/yr/km2、0.20tP/yr/km2和10.48tSi/yr/km2。其中西溪營

4、養(yǎng)鹽含量高于南溪和北溪，通量貢獻(xiàn)主要來源于北溪和西溪，而南溪的營養(yǎng)鹽負(fù)荷最大。與世界河流相比，九龍江屬于富營養(yǎng)化河流，流域內(nèi)營養(yǎng)鹽產(chǎn)率較高。
　　營養(yǎng)鹽含量整體上因雨水的稀釋而表現(xiàn)出豐水期低而枯水期高的特點。DIN的主要貢獻(xiàn)者為硝酸鹽(NO3-N)，但西溪銨鹽(NH4-N)的貢獻(xiàn)接近NO3-N。臺風(fēng)導(dǎo)致的洪水期間南溪的DIP含量出現(xiàn)極大值，明顯高于其他豐水期樣品含量，說明南溪流域中面源是DIP的一個重要來源。Si(OH)4含量均無

5、顯著季節(jié)性差異，但在高流量采樣點時出現(xiàn)低值，顯示了雨水的稀釋作用，同時豐水期內(nèi)Si(OH)4的輸出通量大于枯水期，說明降雨導(dǎo)致的流域內(nèi)化學(xué)風(fēng)化產(chǎn)物的輸出增加。
　　北溪干流DIP含量從上游至下游呈降低的趨勢，西溪則在上游段含量升高，中游站位急劇下降，出現(xiàn)最低值而后回升;北溪干流Si(OH)4含量基本穩(wěn)定，從上游至下游略升高，但支流含量明顯高于干流，表明干流Si(OH)4主要來源于陸地巖石的風(fēng)化，西溪Si(OH)4含量在兩次沿程調(diào)查

6、中都沒有出現(xiàn)明顯的變化趨勢。北溪和西溪干流上DIN含量的變化總體上與DIP類似，說明氮、磷營養(yǎng)鹽的同源性。作為DIN的主要貢獻(xiàn)者，NO3-N的變化趨勢與DIN基本類似。NH4-N和亞硝酸鹽(NO2-N)含量的沿程變化與DIN也具有一定相似性，整體表現(xiàn)出從上游至下游升高的趨勢。整體而言，各營養(yǎng)鹽含量西溪高于北溪，而10月份低于1月份。
　　九龍江Si(OH)4含量與電導(dǎo)率無顯著的相關(guān)性，說明九龍江中的常量離子來源與硅酸鹽的自然來源不

7、同。但在北溪和西溪河流端和全流域調(diào)查中DIP和DIN含量與電導(dǎo)率都具有顯著的相關(guān)性，說明九龍江氮、磷營養(yǎng)鹽與電導(dǎo)率有共同的來源和運移途徑。其主要來源于工業(yè)和生活污水的排放以及土壤中化肥施用添加的氮、磷營養(yǎng)鹽與常量離子的共同溶淋、沖刷。南溪的氮、磷營養(yǎng)鹽與電導(dǎo)率并無顯著相關(guān)性，可能與電導(dǎo)率同時受人為輸入與巖石天然風(fēng)化作用影響有關(guān)。
　　九龍江流域內(nèi)營養(yǎng)鹽含量的空間分布與其污染負(fù)荷（土地利用類型）的變化有密切的聯(lián)系，還與北溪眾多的梯級