瑤湖不同粒級沉積物氮磷賦存形態(tài)及其吸附特征與水體營養(yǎng)狀況之間的關(guān)系.pdf

1、本文對瑤湖水體富營養(yǎng)化狀態(tài)的調(diào)查和污染源特征的研究工作基礎(chǔ)之上，通過研究不同粒級沉積物氮磷賦存形態(tài)分布特征及其氮磷吸附熱力學(xué)行為，進一步考察不同粒級沉積物中主要的氮磷賦存形態(tài)和不同粒級沉積物氮磷吸附參數(shù)與水體中營養(yǎng)狀況之間的關(guān)系，在這些基礎(chǔ)之上，篩選出沉積物的粒級、氮磷賦存形態(tài)和吸附特征參數(shù)等最優(yōu)參數(shù)指標(biāo)，利用主成分分析方法，構(gòu)建這些最優(yōu)參數(shù)指標(biāo)的主成分，進一步研究沉積物氮磷賦存形態(tài)對水體營養(yǎng)狀況的綜合影響，并試探提出水體營養(yǎng)狀況受沉積

2、物氮磷賦存形態(tài)影響的綜合性指示指標(biāo)。這為深入研究瑤湖沉積物-水界面氮磷的循環(huán)機理和湖泊富營養(yǎng)化機制提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和理論支撐，其研究方法在學(xué)術(shù)上和實踐中具有較大的價值。主要結(jié)論如下：
　　1.沉積物中粒級分布的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為粗砂<細(xì)砂<粉砂粘粒，主要以粉砂粘粒為主，其平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)為73.87%，且沉積物中細(xì)砂和粉砂粘粒粒級在湖區(qū)中的分布具有較大差異性；
　　2.不同點位沉積物中不同粒級的TN、總可轉(zhuǎn)化態(tài)氮、IEF-N、WAEF-N、

3、SAEF-N和 SOEF-N的含量具有相同的變化趨勢，且各形態(tài)可轉(zhuǎn)化態(tài)氮含量大小順序為SOEF-N>IEF-N>SAEF-N>WAEF-N；相同點位不同粒級中不同氮賦存形態(tài)的含量為細(xì)砂>粗砂>粉砂粘粒；不同點位沉積物中不同粒級的氮賦存形態(tài)相對比值具有相同的變化規(guī)律；相同點位沉積物中不同粒級的氮賦存形態(tài)相對比值為粗砂<細(xì)砂<粉砂粘粒；沉積物中粒級越小，其對沉積物氮賦存形態(tài)總含量的貢獻率越大。
　　3.不同點位沉積物中不同粒級的TP、

4、Fe/Al-P和OP三者的含量具有相同的變化趨勢，且磷賦存形態(tài)含量Fe/Al-P>OP；相同點位不同粒級中三者的含量為細(xì)砂>粗砂>粉砂粘粒；不同點位沉積物中不同粒級的磷賦存形態(tài)相對比值具有相同的變化規(guī)律；相同點位沉積物中不同粒級的磷賦存形態(tài)相對比值為粗砂<細(xì)砂<粉砂粘粒；沉積物中粒級越小，其對沉積物磷賦存形態(tài)總含量的貢獻率越大。
　　4.不同點位不同粒級沉積物對氨氮的吸附速率、吸附效率以及最大吸附量具有相似的變化趨勢，其大小順序均

5、為細(xì)砂>粗砂>粉砂粘粒；沉積物對氨氮的吸附主要發(fā)生在0~2h之內(nèi)，修正的Elovich模型為描述沉積物氨氮吸附動力學(xué)過程最優(yōu)模型；低初始濃度條件下不同粒級沉積物氨氮等溫吸附線符合Henry模型，高初始濃度條件下不同粒級沉積物氨氮等溫吸附線跟Langmuir模型能夠很好地擬合。不同粒級沉積物氨氮吸附-解吸平衡濃度為0.23mg/L~0.67mg/L，氨氮最大吸附量為1227.12mg/kg~1372.98mg/kg；ENC0與NAN呈極顯

6、著正相關(guān)關(guān)系，沉積物的吸附/解吸平衡濃度取決于沉積物對氨氮的本底態(tài)吸附量；氨氮最大吸附量、氨氮吸附-解吸平衡濃度、本底態(tài)吸附氨氮量和氨氮吸附效率均與沉積物中有機質(zhì)含量、粒級組成、TN和TP含量密切相關(guān)。
　　5.不同點位不同粒級沉積物對磷的吸附速率、吸附效率以及最大吸附量具有相似的變化趨勢，其大小順序均為細(xì)砂>粗砂>粉砂粘粒；沉積物對磷的吸附主要在0~10h之內(nèi)，修正的Elovich模型為描述沉積物磷吸附動力學(xué)過程最優(yōu)模型；低初始

7、濃度條件下不同粒級沉積物磷等溫吸附線符合Linear模型，高初始濃度條件下不同粒級沉積物磷等溫吸附線跟Langmuir模型能夠很好地擬合。不同粒級沉積物磷吸附-解吸平衡濃度為0.16mg/L~0.30mg/L，磷最大吸附量為572.19mg/kg~705.20mg/kg；EPC0與NAP呈極顯著正相關(guān)關(guān)系；磷最大吸附量、磷吸附-解吸平衡濃度和本底態(tài)吸附磷量均與沉積物中粒級組成、TN、TP、和OP含量密切相關(guān)。
　　6.不同粒級沉積

8、物中TN、IEF-N和SOEF-N與水體總氮、氨氮均呈正相關(guān)關(guān)系，與葉綠素a均呈顯著正相關(guān)關(guān)系；不同粒級沉積物中TP、Fe/Al-P和OP與水體總磷、溶解性磷酸鹽和葉綠素a均呈正相關(guān)關(guān)系；不同粒級沉積物中NAN、ENC0和氨氮最大吸附量與水體氨氮、葉綠素a均呈正相關(guān)關(guān)系；不同粒級沉積物中NAP和EPC0與水體溶解性磷酸鹽均呈正相關(guān)關(guān)系，不同粒級沉積物中磷最大吸附量與葉綠素a呈正相關(guān)關(guān)系。沉積物綜合因子為總氮、鐵鋁磷、強氧化劑可提取態(tài)氮、