太湖北部底泥中氮磷的空间变化和环境意义
流速对太湖河道底泥泥沙、营养盐释放规律影响实验研究-概述说明以及解释
流速对太湖河道底泥泥沙、营养盐释放规律影响实验研究-概述说明以及解释1.引言概述部分的内容旨在介绍本文的研究背景、目的以及主要内容。
以下是《流速对太湖河道底泥泥沙、营养盐释放规律影响实验研究》概述部分的内容：1.1 概述太湖作为中国最大淡水湖泊之一，是中国经济发展和生态环境保护的重要区域。
然而，由于近年来在太湖周边进行的农业、工业和城市化的快速发展，太湖的水质和生态环境遭受了严重破坏。
底泥是太湖重要的污染源之一，其中含有大量的泥沙和营养盐，对太湖水质和生态系统健康产生了巨大影响。
因此，本研究旨在探究流速对太湖河道底泥泥沙、营养盐释放规律的影响。
通过开展一系列实验研究，我们将从实测数据出发，分析不同流速条件下太湖河道底泥的泥沙释放规律及其影响因素，并进一步探讨流速对底泥营养盐释放规律的影响。
本研究分为三个主要部分：第一部分是对流速对太湖河道底泥泥沙释放规律的影响进行实验研究；第二部分是对流速对太湖河道底泥营养盐释放规律的影响进行实验研究；第三部分是对流速对太湖河道底泥泥沙、营养盐释放规律的综合分析。
通过以上研究内容的探索，我们将尝试揭示流速对太湖底泥释放行为的规律，为太湖水污染治理和生态修复提供科学依据。
通过本研究的开展，我们期待能够深入了解太湖底泥的释放规律，为太湖生态环境的改善和管理提供重要的理论和实践指导。
同时，本研究的结果也可为其他湖泊或水体地区的底泥污染治理提供参考。
文章结构部分的内容如下所示：1.2 文章结构本篇文章主要包括引言、正文和结论三个部分。
引言部分主要对研究背景和意义进行介绍，概述了本实验的目的和重要性。
另外，还简述了文章的研究方法和分析思路。
正文部分分为三个主要章节，分别是流速对太湖河道底泥泥沙释放规律影响实验研究、流速对太湖河道底泥营养盐释放规律影响实验研究以及流速对太湖河道底泥泥沙、营养盐释放规律的综合分析。
每个章节都包括实验设计、实验过程和结果与分析三个小节，详细介绍了实验的设计和操作过程，并对实验结果进行分析和解释。
苏州太湖水体氮、磷含量及形态组成分析
苏州太湖水体氮、磷含量及形态组成分析杨文晶;谈剑宏;姜宇【摘要】研究基于2016年10～12月对苏州太湖水域中氮、磷营养盐浓度的水质监测,分析了太湖水域各种形态氮、磷营养盐的含量、形态组成和变化分布特点.苏州太湖水域中总氮以溶解态氮为主,平均占比为77.7％,溶解态无机氮中以硝酸盐氮为主,全区水体中总磷以溶解态磷为主,占比为54.6％,溶解态磷中以溶解态无机磷为主.不同区域各种形态分配比例不一,并且由于环境条件复杂多变,各种形态的浓度变化范围较大.分析成果可为太湖水环境治理和恢复提供可靠的背景资料和技术支撑.【期刊名称】《江苏水利》【年(卷),期】2018(000)005【总页数】4页(P40-43)【关键词】氮;磷;形态组成;太湖【作者】杨文晶;谈剑宏;姜宇【作者单位】江苏省水文水资源勘测局苏州分局,江苏苏州 215011;江苏省水文水资源勘测局苏州分局,江苏苏州 215011;江苏省水文水资源勘测局苏州分局,江苏苏州 215011【正文语种】中文【中图分类】X8321 概述太湖位于长江中下游地区，是我国第三大淡水湖[1]。
近年来由于经济及人口的快速增长和城市化进程的加快，太湖的水质及富营养化问题愈发严重，对区域社会和经济的可持续发展产生了不利影响[2]。
太湖水环境治理已成为该地区的重点问题[3]。
氮、磷营养元素是湖泊生态系统中极其重要的生态因子，也是引发江河湖泊等永久性湿地发生富营养化的重要因子之一，不同形态氮、磷元素的空间分布格局显著影响着湖泊湿地的诸多生态过程[4]。
因此，了解太湖水体中氮、磷等生源要素的含量、形态组成和分布规律，是研究氮、磷营养元素行为微观过程的重要基础和前提，对于太湖水环境治理有重要的意义。
2 样品采集与检测2.1 样品采集对太湖苏州水域进行实地调查，在湖心区、胥湖和东太湖3个湖区各选了1个代表站，分别是平台山、胥湖中和东太湖（见图1），开展水质采样和监测工作。
采样时间为2016年10～12月，每月利用快艇等交通工具到湖中选定点位进行采样，共计采样31次，平均每月采样10次。
太湖的富营养化发生的原因与治理对策
太湖的富营养化发生的原因与治理对策摘要：太湖流域是我国经济最发达的地区之一。
又是我国著名的旅游胜地。
随着社会和经济的发展。
太湖流域的GDP总值在全国占有重要的地位，但是，由于众多人为因素的影响，已导致太湖生态环境急剧恶化，特别是水体污染与富营养化情况日趋严重。
本文简述了太湖富营养化的成因、发展与现状，并简单介绍了一些治理太湖富营养化的治理对策。
前言太湖是我国第三大淡水湖泊，位于经济发达的长江三角洲，流域包括苏州、无锡、湖州等38个市县，是当地经济发展和人民生活的重要淡水资源,太湖水是沿湖居民的生命之水，其中苏州和无锡的生活、生产用水中80．0％取自于太湖。
太湖是典型的大型浅水湖泊，湖泊面积约 2338km²，平均水深只有 1.9m ，湖水滞留期约 300 天，各湖区水动力差异显著。
20世纪60年代，太湖略呈贫营养状态，1981年时仍属于中营养湖泊，但从20世纪80年代后期，由于周边工农业的迅速发展，太湖北部的梅梁湾开始频繁暴发蓝藻、水华。
而后，太湖污染日趋严重，造成了湖泊富营养化，水质恶化，蓝藻水华频繁暴发。
曾经让人流连忘返的太湖现在已变得腥臭远扬。
一、太湖富营养化的成因（一）太湖富营养化的主要因素1．农业污染农药和肥料的流失成为农业污染很重要的一个因素。
据有关研究成果表明，单位耕地面积的化肥施用量(折纯)由20世纪80年代不足200 kg·hm-²提高到目前600 kg．hm-²左右．单位耕地面积的农药用量达25 kg．hm-²至30kg·hm-²。
但是农药和化肥的利用率却没有随着用量的增加而增加，反而降低了。
人们用的化肥和农药逐渐增多，水体的氮磷含量明显升高。
雨水冲刷不当和灌水不当，带有超含量氮、磷的水体就流入河道。
既造成营养和有效成分流失、又污染水环境。
农药和化肥施用的广泛、分散、不合理等特点，使之成为水体富营养化的重要污染。
太湖水环境富营养化现状分析及治理建议
太湖水环境富营养化现状分析及治理建议【摘要】根据2003年至2006年太湖水域的水质监测结果，分析了太湖的水质现状、空间分布特征及变化趋势，其中总氮、总磷和Chl.a整体呈逐年增多的趋势，COD Mn 在2005年出现一个峰值后，开始出现下降的趋势。
在年内变化方面，总氮浓度峰值在春季3月份，此后便稳步下降，到8-9月达到年最低值；Chl.a年内峰值主要出现在温度较高的5-9月份；CODMn和总磷年内变化不明显。
太湖目前整体呈中度富营养状态，且富营养化程度呈逐年增高趋势，部分湖区已接近重度富营养状态。
【关键词】富营养化太湖现状分析治理太湖地区位于东经119°21′-122°00′，北纬30°19′-32°00′，由上海市、江苏苏南地区与浙江杭嘉湖地区组成。
太湖水是沿湖居民的生命之水，其中苏州和无锡的生活、生产用水中80.0%取自于太湖。
但自改革开放以来，在重经济轻环境的发展过程中，太湖污染日益严重。
2007年无锡太湖蓝藻大爆发，再一次将人们的眼光聚焦在了太湖。
为了更好地了解近些年来无锡太湖的水环境特征及其变化情况，我们对无锡太湖21个监测点近4年来的监测数据进行了研究分析，初步探讨了无锡太湖水环境演变特征。
1 数据来源和水环境参数本文数据主要来自2003~2006年太湖21个监测点的监测数据。
本文主要研究分析的水环境参数有：水温（t）、透明度（SD）、总氮（TN）、总磷（TP）、叶绿素（Chl.a）、化学耗氧量（CODMn）。
2 结果与分析2.1太湖水环境指标的变化特征太湖月水温最高出现在8月份，平均为32.2℃，最低水温出现在1月，平均为4.3℃。
水体透明度成逐年降低的趋势，2003年水体透明度平均值为0.35，到2006年则降为0.25（如图1b所示）。
由此可推知，无锡太湖水体中的悬浮物呈逐年增多的趋势。
总氮的变化趋势如图1a所示，整体呈逐年增多的趋势。
太湖富营养化现状及原因分析
太湖富营养化现状及原因分析太湖，这座位于中国江苏和浙江两省交界处的宁静湖泊，近年来面临着一个严重的问题——富营养化。
富营养化是指水体中富含氮、磷等营养物质，导致水生植物如藻类等大量繁殖，最终影响水质的现象。
本文将探讨太湖富营养化的现状及其原因。
太湖地处长江三角洲，气候条件适宜，属于亚热带湿润气候区。
湖区水域广阔，水资源丰富，是周边城市的重要水源地。
然而，随着经济的发展和人类活动的加剧，太湖的水质逐渐恶化，富营养化问题日益严重。
根据近年来的调查数据显示，太湖流域的水体中氮、磷等营养物质的含量普遍偏高，使得藻类等水生植物大量繁殖。
夏季是太湖富营养化的高发期，由于气温高、降雨少，藻类繁殖速度加快，导致湖水透明度下降，水质逐渐恶化。
太湖富营养化的主要原因是人类活动的影响。
农业生产的过度施肥和城市污水的排放，使得大量的氮、磷等营养物质进入太湖。
随着太湖流域城市化进程的加快，水体生态系统的自然平衡受到破坏，生物多样性减少，导致水生植物繁殖失控。
环太湖地区的工业发展也给水质带来了严重的污染。
太湖富营养化已经对当地生态环境和人们的生活带来了严重的危害。
水体中的有毒物质和有害微生物含量增加，影响了饮用水的质量。
同时，富营养化还导致了水生生态系统的失衡，许多珍稀水生生物如中华鲟、太湖银鱼等濒临灭绝。
为了防止和减轻太湖富营养化的程度，政府和环保组织采取了一系列措施。
政府加强了对太湖流域的环境管理，严格控制了农业生产的化肥使用量，并加强了对城市污水排放的监管。
政府还实施了一系列的生态修复项目，如建立生态保护区、修复受损生态系统等。
环保组织积极倡导公众参与环保活动，提高人们的环保意识。
例如，组织志愿者清理湖边的垃圾，减少人为因素对太湖的破坏。
科研机构也在积极研究太湖富营养化的治理方法，如引进新技术改善水质、推广生态农业等。
通过政府、环保组织和科研机构的共同努力，相信太湖的富营养化问题会得到有效的缓解。
太湖富营养化是一个严重的环境问题，需要全社会共同和努力解决。
太湖湖滨带底泥氮、磷、有机质分布与污染评价
太湖湖滨带底泥氮、磷、有机质分布与污染评价王佩;卢少勇;王殿武;许梦爽;甘树;金相灿【摘要】采集了环太湖湖滨带表层(0～10cm)底泥,研究分析了湖滨带底泥中有机质(OM)、总氮(TN)、总磷(TP)的空间分布特征,并对太湖湖滨带底泥进行营养评价.结果表明,湖滨带底泥中OM含量在1.42％～9.96％之间,空间分布趋势为:东太湖＞竺山湾＞贡湖＞梅梁湾＞南部沿岸＞东部沿岸＞西部沿岸；TN含量在458～5211 mg/kg之间,空间变化趋势为东太湖＞竺山湾＞东部沿岸＞贡湖＞南部沿岸＞梅梁湾＞西部沿岸；TP含量在128.56～1392.16mg/kg之间,空间变化趋势为竺山湾＞梅梁湾＞东太湖＞南部沿岸＞贡湖＞东部沿岸＞西部沿岸,OM与TN分布趋势相似,TN与OM之间极显著正相关(r=0.903,P＜0.01),TP与OM之间弱相关(r=0.073,P＜0.332).结合综合污染指数和有机指数评价法可知,太湖湖滨带底泥环境质量整体较好,氮、磷污染除东太湖和竺山湾属重度污染外其他各区属轻中度污染；有机污染除东太湖外大部分区域属较清洁区.%Top layer (0～10 cm) samples in the lakeside zones of Taihu Lake were collected. The content of organic matter (OM), total nitrogen (TN), and total phosphorus (TP) were measured, and finally pollution assessment for top layer sediments was made. The results showed that the OM levels in top layer sediments in lakeside zones of Taihu Lake ranged from 1.42% to 9.96%. The spatial change trend of OM content of the top layer sediment in the decrease order as follows: Eastern Taihu Lake, Zhushan Bay, Gonghu Bay, Meiliang Bay, South shore, East shore, and West shore. TN content of the top layer sediment had a similar spatial distribution regularity with OM, ranged from 458mg/kgto 5211mg/kg. The spatial change trend of TN in the decreaseorder as follows: Eastern Taihu Lake, Zhushan Bay, East shore, Gonghu Bay , South shore, Meiliang Bay and West shore. TP content of the top layer sediment ranged from 128.56mg/kgto 1392.16 mg/kg. The spatial change trend of TP in the decrease order as follows: Zhushan Bay, Meiliang Bay, Eastern Taihu Lake, South shore, Gonghu Bay, East shore and West shore. OM content and TN content had very significant positivecorrelation(r=0.903, P<0.01), but no obvious correlation with TP content (r=0.073, P<0.332) in the top layer sediments. Based on comprehensive pollution index and organic index, the environmental qualities of sediments in the whole lakeside zones still belonged to clean category. Except for Eastern Taihu Lake and Zhushan Bay seriously polluted by N, P and the other areas were mild-to-moderate pollution. The organic pollution of most areas was under lower pollution level except East shore.【期刊名称】《中国环境科学》【年(卷),期】2012(032)004【总页数】7页(P703-709)【关键词】太湖;湖滨带;总氮;总磷;有机质;评价【作者】王佩;卢少勇;王殿武;许梦爽;甘树;金相灿【作者单位】河北农业大学资源与环境科学学院,河北保定071002;中国环境科学研究院湖泊工程技术中心,国家环境保护湖泊污染控制重点实验室,北京100012;中国环境科学研究院湖泊工程技术中心,国家环境保护湖泊污染控制重点实验室,北京100012;河北农业大学资源与环境科学学院,河北保定071002;中国环境科学研究院湖泊工程技术中心,国家环境保护湖泊污染控制重点实验室,北京100012;中国环境科学研究院湖泊工程技术中心,国家环境保护湖泊污染控制重点实验室,北京100012;中国环境科学研究院湖泊工程技术中心,国家环境保护湖泊污染控制重点实验室,北京100012【正文语种】中文【中图分类】X142底泥是生态系统的重要组成部分,底泥不仅可间接反映水体的污染情况、水动力状态,且在外界水动力因素制约下向上覆水体释放营养成分,影响湖泊水质和富营养化过程[1].太湖位于长江三角洲南缘,介于N30°55′42″～31°33′50″,E119°53′45″～120°36′15″ 之间,是我国第三大淡水湖[2].内湖滨带是湖泊流域中水域与陆地相邻生态系统间的过渡地带,是湖泊生态系统受人类活动影响最敏感的部分.内湖滨带在促淤造地、维持生物多样性和生态平衡及提升生态旅游品质等方面[3-4]均十分重要.近年来,由于滨湖地区社会经济迅速发展,入湖污染负荷增加,太湖水体和底泥中的污染物不断积累,湖泊富营养化有加重趋势[5].目前,针对太湖水体及底泥已有大量研究,如邓建才等[6]研究了太湖水体氮磷的空间分布;金相灿等[7]研究了太湖东北部底泥可溶性氮、磷的季节性变化;赵兴青等[8]采集了不同季节太湖梅梁湾和贡湖底泥柱样,研究了底泥营养盐含量的垂直变化;雷泽湘等[9]研究了水生植物氮磷与湖水和底泥氮磷含量的关系;张明礼等[10]研究了太湖竺山湾底泥中有害物质含量.但对太湖湖滨带底泥的研究鲜有报道.本文通过对太湖湖滨带不同分区底泥的分析,揭示太湖湖滨带底泥有机质(OM)、总氮(TN)、总磷(TP)的污染现状、分布特征并对其进行营养评价,旨在系统全面的揭示太湖湖滨带底泥污染现状,为太湖富营养化控制提供理论指导和技术支撑.1 材料与方法1.1 样点的布设与采集本次全湖湖滨带大规模调查,旨在全面了解环太湖湖滨带底泥的污染现状.调查范围为环太湖防洪大堤内,水向辐射带 50～100m内的区域,平均水深1.4m.采样时间为2010年08月.用彼德森采泥器,采集表层底泥,泥厚 10cm.环太湖湖滨带共布50个点,湖滨带分区及点位布置见图1.图1 太湖湖滨带分区及底泥采样点位Fig.1 The regional classification and sampling sits in the lakeside zones of Taihu Lake由太湖水专项湖滨带课题组绘制样品采后冷藏带回实验室,待底泥冷冻干燥后,去除样品中贝壳、杂草、沙粒等杂物,经研磨、过筛(100目)后,保存于密封袋中,置于冰箱待用.1.2 底泥测定项目与方法底泥主要测定项目包括 OM(重铬酸钾容量法)、TP(SMT法)、TN(全自动凯式定氮法) [11].1.3 数据处理数据处理及其相关分析用 Excel2007与 SPSS16.0软件.2 结果与讨论2.1 OM分布特征OM 是底泥中重要的自然胶体之一,也是反映有机营养程度的重要标志[12].由图2可知,湖滨带各分区底泥中OM含量在1.42%～9.96%间,各分区平均值由高到低依次为:东太湖＞竺山湾＞贡湖＞梅梁湾＞南部沿岸＞东部沿岸＞西部沿岸.东太湖OM最大值、最小值、平均值分别为:9.95%、2.85%和5.66%,均为各分区中最高,其它各区差异不大.图2 太湖湖滨带底泥有机质分布Fig.2 Distribution of organic matter in sediments of lakeside zones of Taihu Lake研究表明,富营养化水体中底泥所含OM,一般来自城市生活污水和水生生物死亡残骸长期积累[13-14].东太湖周围多为出湖河流[15],因此受生活污水影响较小.东太湖湖滨底泥OM较高,可能与围网养殖及水生植物大量生长有关.2009年初虽完成了围网大规模缩减,2010年东太湖围网养殖面积约2600hm2[16],但杨再福等[17]认为,东太湖的围网养殖面积至少应控制在1000hm2以内,才能保证东太湖生态可持续发展,因此由围网养殖导致鱼蟹饵料及排泄物沉积;围网引起的湖面狭窄,吹程减小,风浪减弱等问题仍存在,再加上沼泽化加剧,1959～ 1997年东太湖沼泽化综合指数由1.47增至2.41[16],由此导致挺水植物及浮叶植物的大量生长,2009年水生植物覆盖率达97%,为全湖水生植物发育最好的区域[18],大量水生植物残体沉积可能是导致东太湖比其他各区OM高的主要原因.2.2 TN、TP分布特征及分析由图3(a)可知:太湖湖滨带底泥TN空间分布差异显著,TN含量在 458～5211mg/kg间.各分区TN含量平均值变化趋势:东太湖＞竺山湾＞东部沿岸＞贡湖＞南部沿岸＞梅梁湾＞西部沿岸.根据 EPA制定的底泥分类标准,各区 TN平均值:梅梁湾和西部沿岸 TN＜1000mg/kg,属轻度污染区;东太湖在2000mg/kg以上,属重度污染区;其他各区均在1000～2000mg/kg间,属中度污染区.从图4(a)可见,TN与OM之间极显著正相关(r=0.903, P＜0.01),说明OM在底泥中的富集是TN的主要来源,TN和OM的沉积具很高的协同性,它们主要通过水生植物残体的沉积过程进入底泥[19-20].因此东太湖底泥中 TN 也比其他各区高.图4 太湖湖滨带底泥TN、TP与OM回归分析Fig.4 Regressions of TN, TP to OM in sediments of lakeside zones of Taihu Lake由图 3(b)可见太湖湖滨带底泥中 TP含量在128.56～1392.16mg/kg间,各分区TP平均值变化趋势:竺山湾＞梅梁湾＞东太湖＞南部沿岸＞贡湖＞东部沿岸＞西部沿岸.根据EPA制定的底泥分类标准,各分区TP平均值:梅梁湾在420～650mg/kg 间,属中度污染区;竺山湾大于 650mg/kg,属重度污染区;其他各区均小于420mg/kg,属轻度污染区.由图 4(b)可知,TP与 OM 之间弱相关(r=0.073,P＜0.332),表明 TP主要并非由底泥中OM 的富集造成.根据对湖滨带底泥进行的磷形态分析及文献[20]可知,无机磷是太湖湖滨带底泥中磷的主要存在形式,外源输入是无机磷的重要来源.竺山湾和梅梁湾磷污染显著高于其它各区可能因为:两区位于太湖北部重工业污染区,湖滨区有多条入湖河流河口,形成较长的河口型湖滨带.根据课题组同期河流调查监测数据:竺山湾附近有太滆运河、漕桥、殷村等入湖河流,各河流水体中TP平均超过0.17mg/L,超出地表水环境质量Ⅳ类标准,河流底泥中 TP含量平均约800mg/kg,超过 EPA制定的底泥重度污染标准(650mg/kg),梅梁湾附近入湖河流武进、直湖等水体中TP平均浓度和底泥中TP平均含量分别为0.18mg/L和 412.06mg/kg;因此竺山湾受入湖河流污染较重;再加上竺山湾独特的地理环境,又处于下风向,为蓝藻堆积严重区,藻类死亡堆积,就全湖看,易形成厌氧环境,利于反硝化作用,故 N含量会降低,而P含量高,藻类沉积带来的N、P及OM多.3 太湖湖滨带底泥营养评价目前对浅水湖泊底泥的污染状况尚无统一的评价方法和标准,多用有机指数和有机氮评价法[21],只考虑了OM和有机氮,而忽略了P;有的参用加拿大安大略省环境和能源部(1992)制定的环境质量评价标准[22-27],该标准根据底泥中污染物对底栖生物的生态毒性效应进行分级,虽然后者考虑到磷,但此标准源于对海洋底泥的生态毒性分析.因此本文针对太湖湖滨带各区底泥 N、P、OM的分布特点,用综合污染指数评价法和有机指数评价法来评价太湖湖滨表层带底泥污染现状.以1960年太湖底泥中TN、TP实测值的平均值作为背景值(即评价标准),由单项污染指数计算公式[28]:式中: Si 为单项评价指数或标准指数, Si大于 1表示含量超过评价标准值; Ci为评价因子i的实测值; Cs为评价因子 i的评价标准值 CSTN= 0.067%,CSTP=0.044%[29]. F为n项污染物污染指数平均值, Fmax为最大单项污染指数. 太湖湖滨带各分区底泥氮磷污染评价及污染程度分级结果见表1和表2.表1 太湖湖滨带各分区底泥综合污染评价Table 1 Comprehensive pollution assessment for the sediments in lakeside zones of Taihu Lake注:评价标准参照国内外有关资料[30],结合太湖湖滨带底泥实际情况而定湖滨带分区 STN 等级STP 等级 FF 等级梅梁湾 1.28 2 0.92 1 1.19 2竺山湾 2.76 4 2.09 4 2.60 4西部沿岸 1.06 2 0.38 1 0.90 1南部沿岸 1.77 3 0.86 2 1.56 3东太湖 3.83 4 0.69 2 3.14 4东部沿岸 0.78 1 0.24 1 0.66 1贡湖 1.00 2 0.67 2 0.92 1表2 太湖湖滨带底泥综合污染程度分级Table 2 Standard and level of comprehensive pollution in sediments of lakeside zones of Taihu Lake等级划分 STN STP FF 等级1 STN＜1.0 STP＜0.5 FF＜1.0 清洁2 1.0≤STN≤1.5 0.5≤STP≤1.0 1.0≤FF≤1.5 轻度污染3 1.5≤STN≤2.0 1.0＜STP≤1.5 1.5＜FF≤2.0 中度污染4 STN＞2.0 STP＞1.5 FF＞2.0 重度污染根据表1中综合污染指数,可得湖滨带其各分区底泥污染分布(图5).依据表 2,太湖湖滨带各分区底泥污染平均水平依次是东太湖＞竺山湾＞南部沿岸＞梅梁湾＞贡湖＞西部沿岸＞东部沿岸.东太湖和竺山湾属重度污染区,南部沿岸属中度污染区,梅梁湾属轻度污染区,贡湖、西部沿岸、东部沿岸属清洁区.综合污染指数评价法将选用的评价参数TN、TP综合成一个概括的指数值来表征底泥污染程度,其相对于单一指数法而言具优越性,是综合信息输出[31].综合污染指数法忽略了OM指标,所以本文用有机污染指数法[25]对太湖湖滨带底泥污染现状进一步评价,使评价结果更完善.式中: OC为有机碳,%;ON为有机氮,%.太湖湖滨带各分区底泥有机污染评价结果见表3,太湖底泥有机指数评价标准见表4. 表3 太湖湖滨带各分区底泥有机污染评价Table 3 Organic pollution assessment for the sediments in lakeside zones of Taihu Lake湖滨带分区OC(%) ON(%) OI 等级梅梁湾1.48 0.08 0.12 Ⅱ竺山湾1.84 0.18 0.32 Ⅲ西部沿岸1.09 0.07 0.07 Ⅱ南部沿岸1.60 0.11 0.18 Ⅱ东太湖2.63 0.24 0.64 Ⅳ东部沿岸0.86 0.07 0.06 Ⅱ贡湖1.52 0.06 0.09 Ⅱ表4 太湖底泥有机指数评价标准[32]Table 4 Assess standards of organic index in sediments of lakeside zones of Taihu Lake项目 OI＜0.050.05≤OI＜0.20 0.20≤OI＜0.5 OI≥0.5类型清洁较清洁尚清洁有机污染等级Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ由表 4各分区平均有机污染指数绘出有机污染分布图(图6).从图6可见各分区有机污染分布情况:东太湖＞竺山湾＞南部沿岸＞梅梁湾＞贡湖＞西部沿岸＞东部沿岸.根据表4的评价标准,东太湖属有机污染区,其它湖区除竺山湾属尚清洁湖区外,都属较清洁湖区.有机指数评价结果与综合污染指数评价结果一致,均显示东太湖湖滨带底泥氮磷污染及有机污染属重污染区,但在实际调查过程中发现,东太湖湖滨区是各区中水质环境最好的区域,如2.1所述,东太湖水生植物越来越多,水生植物及藻类残体沉降是东太湖营养盐负荷的的主要来源.其次是竺山湾.其污染严重的原因主要是外源输入,生活污水、工业废水及农业面源排放随入湖河流注入太湖,且受太湖东南风影响,污染物不易扩散,从而使藻类大量生长积聚,导致该区污染严重,蓝藻频生,因此,控制外源贡献仍是竺山湾污染控制的重要对象.4 结论4.1 太湖湖滨带底泥中 OM 为 1.42%～9.96%,空间变化趋势为东太湖＞竺山湾＞梅梁湾＞东部沿岸＞南部沿岸＞贡湖＞西部沿岸;TN 含量在458～ 5211mg/kg 间,空间变化趋势为东太湖＞竺山湾＞东部沿岸＞贡湖＞南部沿岸＞梅梁湾＞西部沿岸;TP含量变化在 128.6～1392.16mg/kg间,空间变化趋势为竺山湾＞梅梁湾＞东太湖＞南部沿岸＞贡湖＞东部沿岸＞西部沿岸,其空间分布与OM、TN不同,最大值出现在竺山湾,其原因可能竺山湾处于下风向,易于藻类堆积、形成底泥还原环境,从而使该区成为重污染区.4.2 太湖湖滨带底泥中TN含量与OM含量极显著正相关(r=0.903, P＜0.01),TP 含量与OM之间弱相关(r=0.073, P＜0.332).用污染指数法与有机指数评价法对太湖湖滨带表层底泥的分析表明,太湖湖滨带底泥环境质量整体较好,N、P污染除东太湖和竺山湾属重度污染外其他各区属轻中度污染;有机污染除东太湖外大部分区域属较清洁区.参考文献：[1] 朱元容,张润宇,吴丰昌.滇池沉积物中氮的地球化学特征及其对水环境的影响 [J]. 中国环境科学, 2011,31(6):978-983.[2] 张雷,郑丙辉,田自强.西太湖典型河口区湖滨带表层沉积物营养评价 [J]. 环境科学与技术, 2006,29(5):4-7.[3] David Pearson. 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太湖流域农业面源氮磷流失生态拦截工程技术
中国给水排水
CHINA WATER ＆ WASTEWATER
Vol． 28 No． 22 Nov． 2012
太湖流域农业面源氮磷流失生态拦截工程技术
杨 雪1， 梅 凯1， 吴 昊2
（ 1． 南京工业大学 环境学院，பைடு நூலகம்苏 南京 210009； 2． 江苏省农业环境检测与保护站，江苏 南京 210036）
生态拦截系统包括生态沟渠技术、拦截坝技术、 生态型组合净化塘技术等，适用于不同地形、地势的 面源氮磷流失生态拦截。 1. 3. 1 生态拦截沟、渠技术
1 面源氮磷流失拦截工程的技术与内容
1. 1 面源氮磷流失拦截工程概念 面源氮磷流失拦截工程是指利用现有地形和农
田沟、渠、塘及湿地等条件，以生态工程技术、水体修 复方法为基础，以种植高富集氮磷植物为主要途径， 将植物净化和工程措施相结合，通过拦截、阻隔、沉 淀、吸附、降解、吸收氮磷营养物，辅以“三清除”（ 清 除垃圾、淤泥、杂草） 和“三拦截”（ 拦截污水、泥沙、 漂浮物） 的措施，从而实现对面源流失的氮、磷进行 有效拦截控制，降低水体中的氮、磷浓度［3 ～ 5］。 1. 2 面源氮磷流失拦截工程的技术路线
（ 1． College of Environment，Nanjing University of Technology，Nanjing 210009，China； 2． Jiangsu Agricultural Environment Monitoring and Protection Station，Nanjing 210036，China） Abstract： Agricultural production is an important factor of non-point source pollution in Taihu Lake basin，in which arable land runoff pollution accounts for a large proportion． Taking the ecological interception project of nitrogen and phosphorus loss in Taihu Lake basin for example，the principle and specific technical measures including ecological interception ditch and channel，spillway dam and ecological purifying pond were described，and the environmental benefit was analyzed． Key words： Taihu Lake basin； agricultural non-point source pollution； interception of nitrogen and phosphorus； ecological restoration
土地利用变化对太湖流域生态环境影响研究
土地利用变化对太湖流域生态环境影响研究太湖是中国第三大淡水湖泊，位于江苏、浙江两省交界处，是长江经济带和长江三角洲地区的重要生态屏障和水资源供给基地。
太湖流域的土地利用变化直接影响着太湖的水环境和生态系统的健康。
因此，研究土地利用变化对太湖流域生态环境的影响显得尤为重要。
太湖流域的土地利用变化主要是自然因素和人为因素综合作用的结果。
其中，自然因素包括气候、地形、土壤等，而人为因素则包括城市化、工业化、农业生产等。
城市化和工业化的快速发展，导致土地大量开发利用，其带来资本和技术上的巨大优势和生产力水平的不断提高，但也带来了一系列的环境问题，比如空气、水、土壤污染高发。
农业生产作为太湖流域的主要经济活动，其地位和作用不可忽视，但在长期的过程中，大量的农药、化肥和畜禽粪便等污染物的使用加剧了太湖流域的污染程度。
土地利用变化对太湖流域水环境的影响是显著的。
随着城市化和工业化的持续推进，大量的排污口排放了大量的污染物进入了太湖流域水体，导致水体质量下降。
其中，太湖流域的非点源污染是主要污染源之一，它不仅严重影响水体质量，甚至还对太湖流域的生态系统造成严重破坏和损失。
而农业生产中的污染物也是太湖流域水环境的重要污染源，其中不仅包括污水、沉积物、养分和农药等，还包括大量的畜禽粪便。
研究表明，畜禽粪便中的氮、磷和有机物等是导致太湖流域水体富营养化和生态环境问题的重要原因。
土地利用变化对太湖流域生态系统的影响也是显著的。
太湖流域的生态系统是复杂的、高度耦合的系统，土地利用变化引起的自然和人为因素的扰动直接影响着生态环境的平衡。
城市化和工业化的发展使得太湖流域的生态系统受到了很大的破坏。
开发建设带来了生态系统环境重构，大面积的土地开发使用和破坏森林、湿地等自然生态系统，导致物种灭绝、生态环境失衡等问题出现。
和水环境一样，农业生产也显著地影响了太湖流域的生态环境。
土地整治、大面积的化肥和农药使用和畜禽养殖等因素均导致了生态系统的破坏。
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作者简介：袁旭音 $ !’*0 > + ，男，博士研究生、副研究员，环境地球化学专业。 AB4CDEF GHIJKJL "*(% GHI
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氮、有效磷、无机磷和有机磷则用 )2 G 92 表示。
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农业发展迅速，人口稠密，因此湖泊系统受人类活 动的干扰和影响较大，水体富营养化状况严重。"& 世纪 2& 年代以来，太湖的富营养化程度不断增加， 北部的五里湖已属重富营养化水体，梅梁湾湖区虽 然多种水质污染指标低于五里湖，但也属中—富营 养化水体。 太湖水体的总 !’2! 5 !’’! 年的 !& 年间， 氮和总磷含量分别增加了将近 " 倍和 ( 倍，湖水中 的藻类生物量增加了 (2 倍 。而且在过去的几年 中， 每年夏天都有蓝藻爆发。种种现象表明， 太湖生
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太湖北部底泥的采样点分布
水乡沿岸为高。无机磷和有效磷的 分布均有相似规律。由于样品量不 够，有几个点的有机磷缺少数据， 但现有数据表明，有机磷的分布以 五里湖湾为最高， 梅梁湾和竺山湖北部相对较低， 其 含量占总磷的比例差异很大， 为 ;H I&J K ALH LJ 。 有效磷的含量与总磷、 无机磷相关性非常好， 相关系 数达到 ;H LM@ 和 ;H LM;，而与有机磷的相关性则很 差， 相关系数只有 ;H AMA N 图 @ O ， 这间接地反映有效 磷主要来自无机磷 : P < 。 样品分析结果显示， 粘土的含量与 =、 E 的含量 在五里湖、 竺山湖北部粘土含 呈正相关关系 N 表 & O 。 量处于全湖高值 : M3 P < ， 其 =、 原因是粘 E 含量也最高，
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太湖北部底泥的 "、 # 平面分布特征
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太湖是中国东部一个大型的浅水湖泊，面积约 太 " ((2 34 ，平均水深 !% ’ 4，最大水深约 (% 0 4。 湖周围有无锡、苏州、常州和湖州等城市围绕，工
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$ !% 南京大学 地球科学系 表生地球化学研究所 成矿作用国家重点实验室，江苏 南京
摘
要：以太湖底泥为研究对象， 通过分析不同形态 ,、 揭示太湖北部底泥 ,、 - 的含量， - 的区域和垂向变化特征，
探讨了主要营养元素的环境意义。太湖北部底泥 ,、 梅梁湾北部和竺山湖北部# 有效氮的 - 的高值区分布在五里湖、 分布与总氮的分布一致。相关分析表明， 有效磷与无机磷具有很好的正相关性， ,、 - 的含量还与粘土矿物的含量成 正比。柱状样的 ,、 数千年人类的活动并未明显影响底泥中 ,、 而在近代则明显增加。底 - 垂直变化显示， - 的含量， 泥中大量的 ,、 其次是农田肥料和围网养殖。 - 主要来自生活污水， 关键词：底泥；氮；磷；环境意义；太湖 中图分类号：-.’. ；/!0( 文献标识码：1
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样品的采集和分析方法
采样时间为 "&&& 年 2 月，采样点均由 9-: 定 位。样品采自太湖北部重污染区， 包括五里湖、 梅梁 湾、 竺山湖及其外围， 包括 0( 个表面样和 8 个柱状 样， 样品基本均匀分布 $ 图 ! + 。 表面样用“ 抓斗式” 采 样器采集，柱状样采集则由华东师范大学参考国外 有关资料研制的沉积物柱状采样装置完成。该装置 在中日太湖联合调查中多次使用，柱状样的沉积纹 理清晰可见。柱状样先一分为二， 采集用两种方式： 一种为间隔 " ;4；另一种间隔 !& ;4。因需用样品 多，,、 - 分析用后一种获得的样品。样品采集后迅 速运到实验室分析， 其余样品则储放在冰柜中。 总氮采用凯氏法 6 ’ 7 分析， 主要原理是， 沉积物中 的含氮化合物，在经浓硫酸及少量的混合催化剂的 作用下，在强热高温处理下分解，使氮素转变成为 ,<0= ，再用酸标准溶液滴定。有效氮采用碱性扩散 法， 其原理为在扩散器中， 沉积物于碱性条件中和硫
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种为 ! 形 " ##$ 孔、 ##% 孔 & 。从中可以看出磷的变化 比较复杂， 这跟不同形式磷的存在有关。实验表明， 底泥磷向水体释放主要来自铁磷 ’ () * ， 而南方湖泊酸 , 因此，对于太湖这样 的南方浅水湖，底泥磷的释放能力是较强的。与东
第 (! 卷 第 0 期 "&&" 年 8 月
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太湖北部底泥中氮、 磷的空间变化和环境意义
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究所，江苏 南京 "!&&!* +
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土矿物的吸附性较好。同时， 文献表明， 细小的粘土 矿物多， 有机质含量亦高 表明了这一点。 !" ! 沉积柱样中 #、 $ 的变化 所分析的 ! 个沉积柱具有代表性，@@A 孔取自 五里湖， @@B 孔取自鼋头渚附近， @@! 孔取自梅梁湾， @@C 孔取自竺山湖。从总氮含量变 化来看 D 图 ! E ，! 个沉积柱的变化 曲线大致可以分成两类：一类是下 部含量低，到表层逐渐升高 D @@A 孔、@@C 孔 E ；另一类是从深部到表 层含量呈 F 形变化的 D @@B 孔、@@! 孔E。 有效氮的变化基本上均呈 F 形 变化。总氮的含量一般从 A@ ,7 以 上开始升高，按照西太湖平均沉积 速率 @’ != 77 G - < =H ? 计，A@ ,7 大致 代表 H@@ - 左右，那时属我国明朝， 农业比以往有很大的发展，太湖流 域是重要的农耕区，由于农肥的使 用而使总氮开始增加 I 这与范成新 等的结论 < H ? 比较吻合。值得注意的 是，太湖底泥中总氮的含量比一般 土壤偏低， 这既可能与气候有关 < =C ? ， 也与土壤中的反硝化作用有关。因 为夏天温度高，释放在湖水中的氮 多，底泥中留置的氮就少。湖泊沉 积物中 "、# 的溶出，在机理上是 不同的，氮与沉积物中含氮化合物 的氧化分解的程度有关，而磷则与 其化学沉淀形态有关 < =J ? 。而且氮也 容易转移，植物、微生物和鱼类都 可以吸收氮， 使沉积物中氮减少。! 个柱状样的有效氮在近表层时都降 低了， 这些减少的氮进入了水体。 由 于总氮包括 "K!L M"、"NBM"、"NA M" 和有机氮等形式，太湖又是典型的 浅水湖，部分 "NB M" 和 "NA M" 在反 硝化过程中，常以 "A 、"NA 和 "NB 等气态形式逸出水面 < =C ? ，事实上， 太湖水体中总氮也确实高于一般的 湖水 < =J ? 。 柱状样总磷的垂向曲线分布可 以分三种形式 D 图 ! E ： 第一种是表层
化 学
太湖北部底泥 "、 # 与粘土含量特征
’()*"+,-(. (/ 0(.1%.1- /(+ .,1+(2%.3 *4(-*4(+5总氮 NJ O ;H &&L ;H ;PQ ;H ;R& ;H ;PI ;H ;QA 有效氮 N )2 G 92 O &IIH ; &&PH & &;RH A &;RH M PRH Q 总磷 NJ O ;H &;I ;H ;LI ;H ;IP ;H ;QI ;H ;@R 有效磷 粘土平均含量 N )2 G 92 O NJ O I@H L @LH L &AH A &RH @ MH L IAH P AQH P A&H M @LH & &QH M
".6 0$"7 ),.%+"$- ,. #(11() -%6,)%.1- ,. .(+14%+. !",45 8"9% 地 段 五里湖 N I O 梅梁湾北部 N I O 梅梁湾南部 N &; O 竺山湖北部 N @ O 竺山湖南部 N L O