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《太湖月亮灣湖泛發(fā)生過程模擬及水土物化性質(zhì)的響應(yīng)》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、第22卷第5期水科學(xué)進展Vol.22，No.52011年9月ADVANCESINWATERSCIENCESep.，2011DOI:CNKI:32.1309.P.20110911.1132.004太湖月亮灣湖泛發(fā)生過程模擬及水土物化性質(zhì)的響應(yīng)1，231，21申秋實，邵世光，王兆德，范成新(1.中國科學(xué)院南京地理與湖泊研究所湖泊與環(huán)境國家重點實驗室，江蘇南京210008;2.中國科學(xué)院研究生院，北京100039;3.河海大學(xué)水文水資源學(xué)院，江蘇南京210098)摘要:太湖湖泛具有在非確定區(qū)域非特定時間突
2、發(fā)的特性，在野外很難進行及時有效的跟蹤。利用Y-型沉積物再懸浮發(fā)生模擬裝置，進行了風(fēng)浪作用下太湖月亮灣藻源性湖泛發(fā)生過程的室內(nèi)模擬，研究了湖泛發(fā)生過程中上覆水體及沉積物基本指標的變化特征。結(jié)果表明:湖泛發(fā)生過程中，上覆水體經(jīng)歷了顯著的好氧-缺氧-厭氧階段，溶解氧(DO)水平從起始階段的大于6mg/L下降到湖泛發(fā)生前后的小于0.5mg/L;水體色度呈現(xiàn)出顯著的升高趨勢，+3－但水體變成明顯的黑色并發(fā)生湖泛卻具有突發(fā)性;上覆水體NH4-N及PO4-P呈現(xiàn)出不斷升高的趨勢，并形成明顯的氮磷負荷污染;受湖泛
3、區(qū)域氧化還原環(huán)境的影響，表層沉積物Fe(Ⅲ)開始向Fe(Ⅱ)轉(zhuǎn)化，形成Fe(Ⅲ)/Fe(Ⅱ)＜1的還原環(huán)境，同時表層沉積物酸可揮發(fā)性硫化物(AVS)顯著升高，并呈現(xiàn)垂向遞減分布，表層最高值達到135.80μmol/g。關(guān)鍵詞:太湖;湖泛;沉積物;溶解氧中圖分類號:X144，O657.31文獻標志碼:A文章編號:1001-6791(2011)05-0710-10由水華藍藻大量聚積并在短時間內(nèi)大規(guī)模死亡引發(fā)的湖泊水體發(fā)黑發(fā)臭的藻源性“湖泛”或“黑水團”現(xiàn)象，將湖泊富營養(yǎng)化問題引入了一個更加嚴峻的層面。2
4、007年5月末，太湖貢湖灣無錫市水源地南泉水［1-2］廠附近發(fā)生湖泛黑臭現(xiàn)象，直接造成了無錫市供水危機，引起了國內(nèi)外的廣泛關(guān)注。2008年至2010年春夏期間，太湖西沿岸不同區(qū)域相繼多次發(fā)生類似的湖泛現(xiàn)象，造成了嚴重的生態(tài)災(zāi)難和環(huán)境后果。通過對湖泛的野外跟蹤和研究，一般認為湖泛是一種在自然狀況下發(fā)生的湖泊局部水域水體發(fā)黑發(fā)臭的環(huán)境污染現(xiàn)象。湖泛產(chǎn)生后，該水域水體呈現(xiàn)明顯的黑色，散發(fā)出刺鼻的惡臭性氣味，水生生物大量死亡。除此之外，湖泛還呈現(xiàn)出水體嚴重缺氧或者厭氧、低溶解氧水平(通常小于1mg/L，一般
5、能降低到0mg/L附近)、高營養(yǎng)鹽負荷、沉積物中硫化物含量大幅度升高、水體中甲基硫化物等臭味物質(zhì)大量增加等顯著特［1-3］［4］［5］征。美國Massachusetts州LowerMystic湖，Illinois州一個露天礦湖，巴西亞馬遜區(qū)域LagoTupé［6］［7］湖，以及意大利的Garda湖等湖泊也曾發(fā)生過較為類似的黑水現(xiàn)象，但無論其發(fā)生原因還是發(fā)生條件都和太湖發(fā)生的湖泛有較大區(qū)別。中國科學(xué)院南京地理與湖泊研究所對引起無錫水危機的“污水團”暨湖泛［8］［9］現(xiàn)象進行了最早的報道和初步的分析;陸
6、桂華等通過野外跟蹤監(jiān)測的方法對太湖湖泛的發(fā)生地點和時［10］間及湖泛水體基本理化特征進行了相關(guān)的研究報道;戴玄吏等通過湖泛發(fā)生后的跟蹤監(jiān)測，對湖泛水體臭味物質(zhì)進行了相關(guān)的分析等。上述研究主要著眼于湖泛發(fā)生后的監(jiān)測和定性方面，被動程度較高且往往耗費較大。雖然已有研究資料和跟蹤監(jiān)測顯示，湖泛發(fā)生區(qū)域常為富營養(yǎng)化程度較重的濱岸區(qū)，發(fā)生時間和空間有較大的不確定性，且通常情況下持續(xù)時間較短，這給在野外長期持續(xù)深入研究帶來了挑戰(zhàn)和困難。劉國［11-12］鋒等通過室內(nèi)靜態(tài)實驗對太湖藻源性湖泛沉積物中Fe-S-P的
7、循環(huán)特征及湖泛對沉積物-水界面處Fe、收稿日期:2010-12-15;網(wǎng)絡(luò)出版時間:2011-09-11網(wǎng)絡(luò)出版地址:http://www.cnki.net/kcms/detail/32.1309.P.20110911.1132.004.html基金項目:國家自然科學(xué)基金資助項目(50979102);江蘇省基礎(chǔ)研究計劃重點基金資助項目(SBE201078397)作者簡介:申秋實(1982－)，男，甘肅清水人，博士研究生，主要研究湖泊水體富營養(yǎng)化及沉積物污染與治理。E-mail:junma1202@s
8、ina.com通信作者:范成新，E-mail:cxfan@niglas.ac.cn第5期申秋實，等:太湖月亮灣湖泛發(fā)生過程模擬及水土物化性質(zhì)的響應(yīng)711［13］Mn、S和營養(yǎng)鹽類物質(zhì)向水體釋放的驅(qū)動因素進行了相關(guān)研究;盛東等在室內(nèi)靜態(tài)條件下對藍藻死亡過程進行模擬實驗，并就湖泛的形成原因做了相關(guān)的探討。他們均采用了室內(nèi)靜態(tài)模擬的方法，這些方法均存在著水動力條件缺失及水深過淺的問題，和太湖實際水體情況差異較大。由于受研究條件和研究方法的限制，當前的湖泛研究主要處在跟蹤調(diào)查
