廣西大龍洞巖溶水庫表層沉積物碳氮磷地球化學特征.pdf

1、廣西大龍洞水庫是典型的巖溶區(qū)水庫，受巖溶地下水補給。本文通過對大龍洞水庫31個點位的表層沉積物總有機碳（TOC）、總氮（TN）和總磷（TP）含量和碳氮穩(wěn)定同位素（δ13C、δ15N）的測定，探討表層沉積物中碳氮磷空間分布特征和影響因素，同時分析沉積物有機質(zhì)來源。具體得到以下主要結論：
　?。?）大龍洞水庫表層沉積物中碳氮比（C/N）在7.47~8.83之間，平均值為8.05，根據(jù)前人研究發(fā)現(xiàn)浮游藻類來源有機物碳氮比（C/N）值較小

2、，一般在4~10之間；大龍洞水庫表層沉積物碳穩(wěn)定同位素（δ13C）值在-32.65‰~-24.84‰之間，平均值為-28.98‰，而浮游藻類的碳同位素（δ13C）值通常在-35.0‰~-25.0‰；另外測得氮穩(wěn)定同位素（δ15N）值在5.98‰~9.33‰之間，平均值為8.20‰，而藻類的δ15N值為8‰左右，因此綜合分析，浮游藻類是表層沉積物有機質(zhì)主要來源。
　?。?）大龍洞水庫表層沉積物中總有機碳含量從上游到下游呈上升趨勢。主

3、要原因為，在大龍洞水庫，沉積物中有機質(zhì)的主要來源是浮游藻類，庫區(qū)下游水體較深且水域面積較大，適合浮游藻類繁殖和生存，因此沉積下來的有機碳較上游多；另外沉積物中的有機碳在沉積之后會通過再懸浮的方式進入水體發(fā)生遷移，這樣就有部分再懸浮的有機碳隨水流在下游發(fā)生再累積，也導致下游沉積物有機碳含量高于中上游。
　?。?）表層沉積物中總氮含量從上游到下游呈上升趨勢，且與總有機碳的分布趨勢近似。主要原因為沉積物中總氮以總有機氮為主，沉積物中氮素

4、的主要來源也是浮游藻類，由于總有機碳和總氮極顯著相關，因此產(chǎn)生于有機碳相同的空間分布趨勢，另外水體中的顆粒態(tài)氮也會隨水動力條件在下游累積，從而導致下游總氮含量高于上游。
　?。?）表層沉積物中總磷的分布趨勢為，在水庫補給水源地下河出口附近，總磷濃度較高，在庫區(qū)其他位置總磷含量均勻穩(wěn)定。分析產(chǎn)生這一空間分布的主要原因是，沉積物中磷素與碳氮的來源不同。碳氮主要來源是浮游藻類，而磷素主要為外源輸入，分析在上游地下河流域內(nèi)有受農(nóng)業(yè)污染的含

5、磷較多的廢水匯入其中，而后地下河攜帶這些物質(zhì)進入庫區(qū)，在上游出水口處沉積；另外藻類可以吸收比它們實際需要量多的磷酸鹽，使得磷素在藻類中大量富集；同時在野外查中也發(fā)現(xiàn)，在大龍洞水庫上游有較大規(guī)模的網(wǎng)箱養(yǎng)魚作業(yè)，在養(yǎng)殖過程中，投放餌料會對表層沉積物中磷含量產(chǎn)生影響。
　?。?）根據(jù)有機指數(shù)法和有機氮評價標準進行沉積物污染狀況分析，沉積物有機指數(shù)均達到污染等級，有機氮含量除個別點屬尚清潔外（B3、D1-3），其余均屬于污染等級，表明研究