東太湖內源氮、磷釋放及兩種沉水植物凈化作用的研究.pdf

1、本文以東太湖為研究對象,研究了東太湖沉積物磷的形態(tài)分布特征,考察了溶氧(DO)、水溫、水流對東太湖沉積物中氮(N)、磷(P)釋放的影響,在此基礎上探討了伊樂藻、苦草對東太湖N、P的凈化作用,為揭示東太湖內源污染強度,制定綜合的富營養(yǎng)化治理方案提供基礎數(shù)據(jù)。結果表明：
　　 試驗一：東太湖沉積物中P的形態(tài)分布特征研究。東太湖30cm的上層沉積物,按照間隔3cm分段,應用化學連續(xù)提取法對每段不同形態(tài)的磷進行提取,分析了東太湖沉積物中

2、各形態(tài)磷的空間、垂直分布特征。結果表明,東太湖沉積物中的磷主要為碎屑態(tài)磷(Ca-P)、有機磷(Or-P)、自生磷(De-P),平均含量分別為188.6、73.1、45.2g／kg:鐵結合態(tài)磷(Fe-P)次之,平均含量為34.3g／kg；閉蓄態(tài)磷(Oc-P)和鋁結合態(tài)磷(Al-P)含量較低,分別為4.0、1.3 g／kg。各形態(tài)磷平均含量之和為353.1g／kg,其中Ca-P、Or-P、De-P、Oc-P四種不易釋放磷占88％,弱吸附態(tài)磷

3、(Ex-P)、Fe-P、Al-P三種易釋放態(tài)磷僅占12％。Ca-P含量隨沉積物深度的增加而增大,Al-P含量較低且隨深度增加無明顯變化,其他形態(tài)磷含量隨深度的增加而減少,表現(xiàn)出“表層富集”現(xiàn)象。
　　 試驗二：溶氧、水溫和水流對東太湖沉積物N、P釋放的影響。在不同DO和水溫條件下,上覆水中N、P濃度都隨時間呈線性升高。DO為3.0、5.5、8.0 mg／L時的N、P平均釋放速率分別為443、239、153和33.2、17.8、1

4、2.1 mg／(m2×Day)；水溫為15、25、35℃時N、P的平均釋放速率分別為81、169、301和8.7、15.8、19.3 mg／(m2xDay)；不同水流速度下,上覆水中的N、P濃度先呈線性升高,120h后趨于平衡；水流為0.02、0.04、0.08 m／s條件下,96h內N、P的平均釋放速率分別為45、78、161和1.8、7.5、16.8 mg／(m2×Day)。
　　 試驗三：伊樂藻對水體N、P的凈化作用。實驗

5、中將氮磷濃度比設定為10:1。研究發(fā)現(xiàn),在N濃度為0、2.5、5、10 mg／L時伊樂藻生長較快,春季增重率分別為157.2、185.7、139.0、76.2％,N、P平均凈化速度分別是-35.30、150.4.8、414.12、720.75和-2.88、19.84、47.11、111.56 mg／(kg·Day),隨著N濃度的升高各組N、P凈化速度顯著升高(P<0.05)；夏季增重率分別為145.3、200.4、178.3、111.5

6、％,N、P平均凈化速度分別是9.21、181.35、338.07、526.97和1.54、17.35、34.74、65.18mg／(kg·Day),隨著N濃度的升高各組N、P凈化速度顯著升高(P<0.05)；秋季增重率分別為97.4、78.6、99.9、71.9％,N、P平均凈化速度分別是-24.57、191.02、360.25、831.03和3.29、19.90、51.94、110.25 mg／(kg·Day),隨著N濃度的升高各組N

7、、P凈化速度顯著升高(P<0.05)；冬季增重率分別為25.9、23.5、14.5、7.1％,N、P平均凈化速度分別是3.77、26.38、77.10、134.96和-0.06、4.11、7.07、13.69mg／(kg·Day),隨著N濃度的升高各組N、P凈化速度顯著升高(P<0.05)。
　　 試驗四：苦草對水體N、P的凈化作用。實驗中將氮磷濃度比設定為10:1。研究發(fā)現(xiàn),在N濃度為0、2.5、5、10 mg／L時苦草生長較

8、快,春季增重率分別為110.8、144.1、34.9、39.4％,N、P平均凈化速度分別是19.3、136.89、262.11、358.41和0.19、11.92、28.56、51.34 mg／(kg·Day),隨著N濃度的升高各組N、P凈化速度顯著升高(P<0.05)；夏季增重率分別為146.3、、145.3、136.4、60.7％,N、P平均凈化速度分別是8.73、86.17、156.04、223.97和0.01、9.77、20.8

9、8、47.7mg／(kg·Day),隨著N濃度的升高各組N、P凈化速度顯著升高(P<0.05)；秋季苦草開始生殖生長,增重率分別為62.8、73.6、71.4、64.6％,N、P平均凈化速度分別是1.09、65.00、117.14、223.4和0.88、8.14、17.56、46.44 mg／(kg·Day),隨著N濃度的升高各組N、P凈化速度逐漸升高；冬季苦草開始逐漸死亡,增重率分別為-13.0、-14.9、-20.8、-28.2％,

10、N、P平均凈化速度分別是1.39、38.5、62.15、68.81和0.85、6.26、12.54、18.72 mg／(kg·Day),隨著N濃度的升高各組N、P凈化速度逐漸升高。
　　 研究結果表明,東太湖內源磷負荷較小,在靜態(tài)條件下,以水溫為15℃計,130 km2的東太湖內源N、P年釋放量分別約為3827 t、441.7 t,為有效凈化東太湖水體中的N、P和防止沉積物N、P釋放引起的內源污染,建議從春季到冬季東太湖的伊樂藻