滇池論文：沉積物營養(yǎng)鹽沉積記錄重金屬污染特征

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1、滇池論文：沉積物營養(yǎng)鹽沉積記錄重金屬污染特征【提示】本文僅提供摘要、關鍵詞、篇名、目錄等題錄內(nèi)容。為中國學術資源庫知識代理，不涉版權。作者如有疑義，請聯(lián)系版權單位或學校?！菊磕壳?我國湖泊富營養(yǎng)化及流域水污染問題十分突出,嚴重影響著湖區(qū)人民的生產(chǎn)生活及飲用水安全,極大地制約了區(qū)域社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。湖泊富營養(yǎng)化問題已經(jīng)成為湖泊環(huán)境變化研究的熱點和前沿問題。湖泊中的沉積物以其信息量豐富、連續(xù)性好、時間分辨率高和地域覆蓋面廣等特點,記錄了湖泊流域人類活動的信息以及湖泊水質和生態(tài)系統(tǒng)的演變過程。因此,利用湖泊沉積記錄重建湖泊不同歷史時期的環(huán)

2、境變遷過程,對研究湖泊生態(tài)環(huán)境演變以及富營養(yǎng)化發(fā)展過程具有重要的科學意義。本文以滇池為研究對象,采集了滇池表層沉積物和柱狀沉積物樣品,對滇池長期演變過程中沉積物中營養(yǎng)鹽、化學元素的地球化學特征以及重金屬污染進行了分析研究。論文探討了滇池表層沉積物中不同結合態(tài)磷含量空間分布特征,滇池近代富營養(yǎng)化加劇過程中柱狀沉積物中有機質(碳、氮)、磷形態(tài)與生物硅的沉積記錄,同時分析了滇池沉積物中化學元素的地球化學特征以及對沉積物中幾種典型重金屬污染進行了評估。結合近年來滇池富營養(yǎng)化和生態(tài)系統(tǒng)結構發(fā)生變化過程,主要得到以下結論：(1)滇池表層沉積物中主要以鈣

3、結合態(tài)磷(Ca-P)、鐵結合態(tài)磷(Fe-P)、酸可提取有機磷(ASOP)以及堿可提取有機磷(NaOH-P)、核酸及焦磷酸鹽磷(POLY-P)、殘渣態(tài)磷(Res-P)、葡萄糖結合態(tài)磷(Sugar-P)、水溶性磷(H20-P)。為主。各磷形態(tài)含量大小關系表現(xiàn)為：鈣結合態(tài)磷(Ca-P)>酸可提取有機磷(ASOP)>堿可提取有機磷(NaOH-P)>鐵結合態(tài)磷(Fe-P)>核酸及焦磷酸鹽磷(POLY-P)>殘渣態(tài)磷(Res-P)>葡萄糖結合態(tài)磷(Sugar-P)>水溶性磷(H20-P)。(2)滇池表層沉積物中各磷形態(tài)含量分布具有差異性,各磷形態(tài)含量分

4、布是人為因素和自然因素共同作用的結果。不僅受到來自人類活動污染排放的影響(如鐵結合態(tài)磷(Fe-P)及酸可提取有機磷(ASOP)等),而且也與滇池流域地貌背景(喀斯特地貌,磷酸鹽巖分布較多)有關(如鈣結合態(tài)磷(Ca-P)),同時可能也受到湖泊水動力等自然過程的影響(如堿可提取有機磷(NaOH-P))。(3)滇池表層沉積物中,生物有效性磷形態(tài)組分(主要包含鐵結合態(tài)磷(Fe-P)、酸可取有機磷(ASOP).水溶性磷(H2O-P)、核酸及焦磷酸鹽磷(POLY-P)以及葡萄糖結合態(tài)磷(Sugar-P))含量較高(介于753.2～1036.4mg/kg

5、),表明滇池沉積物中內(nèi)源磷釋放潛力較大。生物有效性磷形態(tài)組分(BAP)含量與各磷形態(tài)之總和(Total-P)正相關((r=0.896,p<0.05,n=18)),即各磷形態(tài)總和含量高,則對應的生物有效性磷形態(tài)組分含量也高。同時,生物有效性的磷形態(tài)組分相對比例在滇池北部湖濱區(qū)域較高,南部區(qū)域較低,這可能與近年來滇池北部人類污染排放有關,而且這也與近年來滇池北部富營養(yǎng)化更嚴重,藍藻水華頻繁暴發(fā)具有一致性。(4)滇池沉積物中總有機碳(TOC)、總氮(TN)、總磷(TP)、鐵/鋁磷(Fe/Al-P)、鈣磷(Ca-P)以及有機磷(OP)的沉積記錄顯示

6、,約自20世紀50年代后滇池各營養(yǎng)鹽在沉積物中迅速累積,而在1950s之前,沉積物中營養(yǎng)鹽累積較少且變化穩(wěn)定,這表明自20世紀50年代以后滇池開始由中營養(yǎng)化向富營養(yǎng)化過渡。(5)滇池沉積物中有機質含量逐年在增加,特別是1950s后,滇池富營養(yǎng)化加劇,沉積物中有機質含量逐年增加更明顯,且沉積物中有機質(碳氮比介于7～13.5內(nèi))主要來源于滇池內(nèi)源藻類和細菌等各種生物殘體的貢獻,陸源有機質貢獻較小。沉積物中總氮(TN)、總磷(TP)以及有機磷(OP)含量均與總有機碳(TOC)含量顯著正相關。生物有效性的鐵/鋁磷(Fe/Al-P)在1950S后也

7、急劇增加,表明滇池外源磷的輸入與生物量的增長以及藍藻水華的暴發(fā)一致性,外源磷污染控制的必要性。(6)滇池不同區(qū)域生物硅(BSi)沉積記錄及其與總磷(TP)以及總有機碳(TOC)含量關系表明滇池在長期演變中,生態(tài)系統(tǒng)結構發(fā)生了變化。滇池北部近年來富營養(yǎng)化加劇,藍藻大量繁殖成為優(yōu)勢種群而導致生物群落結構單一化；而中部等地區(qū)硅藻仍保持大量增長趨勢,進而表明藻類在該區(qū)域也正處于大量增長的過程,這預示了該區(qū)域富營養(yǎng)化正處于某一發(fā)展階段,同時也暗示了滇池生態(tài)系統(tǒng)結構存在不斷惡化趨勢。(7)滇池沉積物中微量元素(Ba、Si、Cu、Pb、Zn、V、Cd)主

8、要與近60年來人類活動更頻繁,污染物排放量大而對滇池物源和化學元素貢獻密切相關。同時,淺層沉積物中微量元素的富集也受到水動力等自然作用影響明顯。常量元素(Al、Fe、K、Ca、M