海水養(yǎng)殖區(qū)沉積物—水界面營(yíng)養(yǎng)鹽通量研究——以黃墩港為例.pdf

1、由于近海海水養(yǎng)殖業(yè)的快速發(fā)展，富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)象在近岸海域非常普遍。沉積物作為上覆水中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)重要的源和匯，對(duì)水體中營(yíng)養(yǎng)鹽的收支和營(yíng)養(yǎng)鹽的循環(huán)動(dòng)力學(xué)以及水體富營(yíng)養(yǎng)化具有極其重要的影響，沉積物—水界面的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)交換和擴(kuò)散是水生生態(tài)系統(tǒng)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)循環(huán)中的重要部分，沉積物—水界面的生物化學(xué)作用，是控制和調(diào)節(jié)沉積物和水體之間物質(zhì)輸送和交換的重要途徑。因此，深入研究沉積物—水界面營(yíng)養(yǎng)鹽的釋放及交換規(guī)律對(duì)于近岸海域富營(yíng)養(yǎng)化的綜合整治和生態(tài)恢復(fù)具有重要的理論

2、依據(jù)。
　　本研究選取富營(yíng)養(yǎng)化污染嚴(yán)重且水體自?xún)裟芰Σ畹牡湫秃ＫB(yǎng)殖區(qū)黃墩港作為研究區(qū)域，分析黃墩港沉積物垂直剖面上營(yíng)養(yǎng)鹽分布特征及變化趨勢(shì);通過(guò)沉積物柱狀原樣室內(nèi)靜態(tài)培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)，模擬海域水環(huán)境不同富營(yíng)養(yǎng)化污染水平，研究沉積物—水界面氮、磷營(yíng)養(yǎng)鹽通量;采用間隙水?dāng)U散模型，估算不同底泥疏浚深度下沉積物—水界面氮、磷營(yíng)養(yǎng)鹽通量。主要研究結(jié)果如下:
　　(1)黃墩港原柱樣沉積物0～120cm蓄積了大量的N、P、C營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，且在垂直剖

3、面上分布不均勻，沉積物中蓄積的大量營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)將是黃墩港海域海水富營(yíng)養(yǎng)化的潛在危害。
　　(2)當(dāng)上覆水中DIN含量過(guò)高時(shí)，沉積物原柱樣靜態(tài)培養(yǎng)的0～6h沉積物中的氮、磷均先向上覆水中大量釋放，6～9h后開(kāi)始向沉積物中積累，1d之后沉積物—水界面氮、磷的釋放和積累趨于平衡。上覆水被DIN污染時(shí)，在沉積物原樣靜態(tài)培養(yǎng)一周內(nèi)上覆水中的NO3--N濃度隨培養(yǎng)時(shí)間逐漸降低，即NO3--N一部分發(fā)生了反硝化作用，轉(zhuǎn)化為NO2--N和NH4+-N

4、，一部分被積累到沉積物中。
　　(3)當(dāng)上覆水中DIP含量過(guò)高時(shí)，沉積物原柱樣靜態(tài)培養(yǎng)的0～6h沉積物中的氮、磷均先向上覆水中大量釋放，6～9h后開(kāi)始向沉積物中積累，1d之后沉積物—水界面氮、磷的釋放和積累趨于平衡。上覆水中DIP含量低(0.015mg/L)時(shí)，沉積物充當(dāng)DIP的“源”;上覆水DIP污染嚴(yán)重(0.150mg/L、0.300mg/L)時(shí)沉積物充當(dāng)DIP的“匯”。
　　(4)在0～120cm底泥疏浚深度下，黃墩港

5、沉積物表現(xiàn)為上覆水中DIN和DIP的“匯”。不同疏浚深度對(duì)于沉積物—水界面DIN的交換速率影響不大，對(duì)DIP的交換速率影響較大。
　　(5)底泥疏浚后沉積物—水界面DIN和DIP交換速率遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于上覆水氮、磷污染下沉積物—水界面DIN和DIP交換速率，上覆水污染嚴(yán)重時(shí)和底泥疏浚兩種情況下，沉積物均是上覆水中DIN和DIP的“匯”。因此，氮、磷營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)外源控制對(duì)黃墩港海水富營(yíng)養(yǎng)化治理更為重要，只有在外源污染得到有效控制的情況下，底泥疏