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(guān)鍵詞、篇名、目錄等題錄內(nèi)容。為中國學(xué)術(shù)資源庫知識(shí)代理，不涉版權(quán)。作者如有疑義，請聯(lián)系版權(quán)單位或?qū)W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(yán)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(huì)經(jīng)濟(jì)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(diǎn)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(shí)間分辨率高和地域覆蓋面廣等特點(diǎn),記錄了湖泊流域人類活動(dòng)的信息以及湖泊水質(zhì)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(shí)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(xué)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(xué)元素的地球化學(xué)特征以及重金屬污染進(jìn)行了分析研究。論文探討了滇池表層沉積物中不同結(jié)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(jī)質(zhì)(碳、氮)、磷形態(tài)與生物硅的沉積記錄,同時(shí)分析了滇池沉積物中化學(xué)元素的地球化學(xué)特征以及對沉積物中幾種典型重金屬污染進(jìn)行了評估。結(jié)合近年來滇池富營養(yǎng)化和生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化過程,主要得到以下結(jié)論：(1)滇池表層沉積物中主要以鈣

3、結(jié)合態(tài)磷(Ca-P)、鐵結(jié)合態(tài)磷(Fe-P)、酸可提取有機(jī)磷(ASOP)以及堿可提取有機(jī)磷(NaOH-P)、核酸及焦磷酸鹽磷(POLY-P)、殘?jiān)鼞B(tài)磷(Res-P)、葡萄糖結(jié)合態(tài)磷(Sugar-P)、水溶性磷(H20-P)。為主。各磷形態(tài)含量大小關(guān)系表現(xiàn)為：鈣結(jié)合態(tài)磷(Ca-P)>酸可提取有機(jī)磷(ASOP)>堿可提取有機(jī)磷(NaOH-P)>鐵結(jié)合態(tài)磷(Fe-P)>核酸及焦磷酸鹽磷(POLY-P)>殘?jiān)鼞B(tài)磷(Res-P)>葡萄糖結(jié)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(jié)果。不僅受到來自人類活動(dòng)污染排放的影響(如鐵結(jié)合態(tài)磷(Fe-P)及酸可提取有機(jī)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(guān)(如鈣結(jié)合態(tài)磷(Ca-P)),同時(shí)可能也受到湖泊水動(dòng)力等自然過程的影響(如堿可提取有機(jī)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(jié)合態(tài)磷(Fe-P)、酸可取有機(jī)磷(ASOP).水溶性磷(H2O-P)、核酸及焦磷酸鹽磷(POLY-P)以及葡萄糖結(jié)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(guān)((r=0.896,p<0.05,n=18)),即各磷形態(tài)總和含量高,則對應(yīng)的生物有效性磷形態(tài)組分含量也高。同時(shí),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(guān),而且這也與近年來滇池北部富營養(yǎng)化更嚴(yán)重,藍(lán)藻水華頻繁暴發(fā)具有一致性。(4)滇池沉積物中總有機(jī)碳(TOC)、總氮(TN)、總磷(TP)、鐵/鋁磷(Fe/Al-P)、鈣磷(Ca-P)以及有機(jī)磷(OP)的沉積記錄顯示

6、,約自20世紀(jì)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(jì)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(jī)質(zhì)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(jī)質(zhì)含量逐年增加更明顯,且沉積物中有機(jī)質(zhì)(碳氮比介于7～13.5內(nèi))主要來源于滇池內(nèi)源藻類和細(xì)菌等各種生物殘?bào)w的貢獻(xiàn),陸源有機(jī)質(zhì)貢獻(xiàn)較小。沉積物中總氮(TN)、總磷(TP)以及有機(jī)磷(OP)含量均與總有機(jī)碳(TOC)含量顯著正相關(guān)。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(lán)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(jī)碳(TOC)含量關(guān)系表明滇池在長期演變中,生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化。滇池北部近年來富營養(yǎng)化加劇,藍(lán)藻大量繁殖成為優(yōu)勢種群而導(dǎo)致生物群落結(jié)構(gòu)單一化；而中部等地區(qū)硅藻仍保持大量增長趨勢,進(jìn)而表明藻類在該區(qū)域也正處于大量增長的過程,這預(yù)示了該區(qū)域富營養(yǎng)化正處于某一發(fā)展階段,同時(shí)也暗示了滇池生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)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(dòng)更頻繁,污染物排放量大而對滇池物源和化學(xué)元素貢獻(xiàn)密切相關(guān)。同時(shí),淺層沉積物中微量元素的富集也受到水動(dòng)力等自然作用影響明顯。常量元素(Al、Fe、K、Ca、M