南湖底泥污染物垂直分布及释放潜力初探
南京南湖底泥疏浚后水质演化规律调查
南京南湖底泥疏浚后水质演化规律调查
周可为;钱玮燕;王磊;庞伟
【期刊名称】《环境监测管理与技术》
【年(卷),期】2012(024)002
【摘要】对疏浚后的南京南湖底泥的TP、TN和COD释放规律、补水后的水质状况以及藻类演替规律进行了调查.结果表明,上覆水中TP平均质量浓度基本不随自来水补入量的增加而发生变化,TN和COD质量浓度随自来水补入量的增加而增大;水体中的TP、TN和COD含量总体呈上升趋势;从2005年3月中旬起,出现藻类的大量繁殖,在2005年7月发生水华,藻类优势种由裸藻、隐藻和小环藻演替为裸藻、栅藻和韦斯藻,藻类总量由2005年3月的3.7×106 L-1上升到2006年4月的1.5 × 107 L-1.
【总页数】4页(P37-39,67)
【作者】周可为;钱玮燕;王磊;庞伟
【作者单位】南京市建邺区环境监测站,江苏南京210019;南京市建邺区环境监测站,江苏南京210019;南京市建邺区环境监测站,江苏南京210019;南京市建邺区环境监测站,江苏南京210019
【正文语种】中文
【中图分类】X832
【相关文献】
1.湖泊疏浚底泥处置方法初探——以武汉南湖为例 [J], 魏明蓉;姜应和;黄海涛;林华;王生凤
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安徽江南某湖泊底泥中营养物质的垂向分布及释放规律
第20卷 第4期 中 国 水 运 Vol.20 No.4 2020年 4月 China Water Transport April 2020收稿日期：2020-03-15作者简介：苏玉喜（1965-），芜湖市水务局。
安徽江南某湖泊底泥中营养物质的垂向分布及释放规律苏玉喜（芜湖市水务局，安徽 芜湖 241001）摘 要：为了探明安徽江南某湖泊底泥中氮磷的垂直分布规律及释放规律，在现场取样分析的基础上，开展了室内模拟研究。
结果表明：从垂向分布状况看，湖泊底泥TN、TP、有机质含量总体呈现由上而下逐渐降低的趋势，表层各组分含量均值分别为3,170.8、560.0mg/kg、1.92%；在释放实验中，上覆水氨氮和磷酸盐浓度总体上呈现上升趋势，约36h 后底泥中氨氮和磷酸盐的释放趋于稳定。
关键词：湖泊；底泥；垂向分布；营养物质；释放通量中图分类号：X142 文献标识码：A 文章编号：1006-7973（2020）04-0089-03本文以安徽江南某湖泊为例，研究探讨了湖泊底泥中营养物质的垂向分布及释放规律。
该湖泊是典型浅水型湖泊，平均水深为2.0~4.0m，其中，西区水深为3.1~5.1m，平均为3.9m，东区水深为2.2~7.2m，平均为4.2m。
上世纪60年代以来，受人类活动和经济社会发展的影响，湖泊水域面积减小，湖泊淤浅，生境退化，导致进入21世纪湖泊水质多次出现超标。
2014年湖泊总氮年均值在V 类标准范围内，2015年已退化至劣V 类水质，水质明显下降[1]。
2019年以来已连续4个月总磷含量超标，已处于轻度富营养状态[2]，湖泊水污染治理形势严峻。
底泥是湖泊生态系统的重要组成部分，参与了水生生态系统的物质循环，它可不断地从水中接纳沉积下来的营养物质，同时也不断地向上层水体释放营养物质，这使得底泥成为污染物质迁移转化的源和汇[3]。
因此对底泥污染的研究是水体修复的关键。
目前有关湖泊底泥的研究较少，笔者旨在揭示湖泊底泥中营养盐的污染状况及分布、释放规律，以期为湖泊水质的改善提供技术支持。
水体污染物在水和底泥中的分布研究现状
水体污染物在水和底泥中的分布研究现状作者：黎明顾艳雯杨赛克来源：《科技创新导报》2011年第12期摘要:污染物进入水体后,经沉淀、吸附、生物吸收等多种途径最终沉积于底泥中并逐渐积累,而沉积的污染物在温度升高、pH改变、扰动、电位改变等等条件的改变又会发生解吸、扩散，重新释放污染上覆水水质。
河流底泥与上覆水之间不停地进行着物质交换和能量交换,底泥中的各种污染物质也与上覆水保持着一种吸收与释放的动态平衡。
本文主要通过对水体主要污染指标COD、氮磷、重金属、POPs在水和底泥之间的互动关系描述,从而加强对水体污染的本质的了解,以便采取更好的防治措施。
关键词:水污染底泥扩散中图分类号:Q06 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)04(c)-0131-021 前言水体污染是目前世界范围内普遍存在的一个环境问题,大部分国家和地区的河流均存在不同程度污染,水生生物的生存环境遭到了破坏,城市河流的生态功能也受到了严重影响。
我国90%的城市地表水体受到污染,50%的城镇水源不符合饮用水标准,40%的水源已经无法饮用。
一个完整的水生生态系统,不仅包括水和水周围的各种环境,还包括水体底部的底泥,一方面,底泥可以吸附水体中的污染物,降低水质污染程度,但是条件发生变化时,污染物会重新释放出来,造成二次污染;另一方面,底泥又是底栖生物的主要生活场所和食物来源,其中的污染物质可直接或间接地对水生生物产生致毒致害作用,并通过生物富集、食物链放大等过程进一步影响陆地生物和人类。
过去国内外不少学者研究了水质污染的来源,由于污染物大多来自生活污水和工业废水,于是加强了对外源性水体的排放控制;也有不少学者对底泥进行了研究,目前使用最广泛的沉积物污染物去除方法就是底泥疏浚。
但是那都只是治标不治本的,只有对污染物在水和底泥中的分布有所了解,才能对症下药,采取合理措施进行防治。
2 有机物污染COD常用来衡量排入水体的有机污染物。
汤逊湖·南湖及墨水湖底泥沉积物中氮
汤逊湖㊃南湖及墨水湖底泥沉积物中氮磷的释放特征林子阳１，姜应和１∗，程润喜２，胡芳２，周欢２，陈铭楷１（１．武汉理工大学土木工程与建筑学院，湖北武汉４３００７０；２．路德环境科技股份有限公司，湖北武汉４３００００）摘要㊀在夏季环境下以武汉汤逊湖㊁南湖和墨水湖的底泥沉积物为目标，采用蒸馏水作为上覆水进行静态释放试验，监测各试验柱上覆水中氮磷营养盐的变化趋势，计算ＴＮ㊁ＴＰ的累计释放量，分析湖泊底泥中氮磷营养盐的释放规律㊂结果表明，各湖泊底泥样本向上覆水中释放的氮主要以ＮＯ３－－Ｎ的形式存在；墨水湖底泥向上覆水中释放的氮最多，南湖底泥向上覆水中释放的磷最多㊂３个湖泊的底泥向上覆水释放的氮磷总量仅占底泥氮磷总量的极少部分，说明汤逊湖㊁南湖和墨水湖底泥均具有较大的氮磷释放潜力㊂关键词㊀氮磷；底泥沉积物；释放特征中图分类号㊀Ｘ５２４㊀㊀文献标识码㊀Ａ㊀㊀文章编号㊀０５１７－６６１１（２０２３）０２－００６４－０４ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．０５１７－６６１１．２０２３．０２．０１７㊀㊀㊀㊀㊀开放科学（资源服务）标识码（ＯＳＩＤ）：ＲｅｌｅａｓｅＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆＮｉｔｒｏｇｅｎａｎｄＰｈｏｓｐｈｏｒｕｓｉｎｔｈｅＳｅｄｉｍｅｎｔｓｏｆＴａｎｇｘｕｎＬａｋｅ，ＳｏｕｔｈＬａｋｅａｎｄＭｏｓｈｕｉＬａｋｅＬＩＮＺｉ⁃ｙａｎｇ１，ＪＩＡＮＧＹｉｎｇ⁃ｈｅ１，ＣＨＥＮＧＲｕｎ⁃ｘｉ２ｅｔａｌ㊀（１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ，ＷｕｈａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｗｕｈａｎ，Ｈｕｂｅｉ４３００７０；２．ＲｏａｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｗｕｈａｎ，Ｈｕｂｅｉ４３００００）Ａｂｓｔｒａｃｔ㊀Ｕｎｄｅｒｔｈｅｓｕｍｍｅｒｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，ｔａｋｉｎｇｔｈｅｓｅｄｉｍｅｎｔｓｏｆＴａｎｇｘｕｎＬａｋｅ，ＳｏｕｔｈＬａｋｅａｎｄＭｏｓｈｕｉＬａｋｅｉｎＷｕｈａｎａｓｔｈｅｔａｒｇｅｔ，ｔｈｅｓｔａｔｉｃｒｅｌｅａｓｅｔｅｓｔｗａｓｃｏｎｄｕｃｔｅｄｗｉｔｈｄｉｓｔｉｌｌｅｄｗａｔｅｒａｓｔｈｅｏｖｅｒｌｙｉｎｇｗａｔｅｒｔｏｍｏｎｉｔｏｒｔｈｅｃｈａｎｇｅｔｒｅｎｄｏｆｎｉｔｒｏｇｅｎａｎｄｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓｎｕｔｒｉｅｎｔｓｉｎｔｈｅｏｖｅｒｌｙｉｎｇｗａｔｅｒｏｆｅａｃｈｔｅｓｔｃｏｌｕｍｎ，ｃａｌｃｕｌａｔｅｔｈｅｃｕｍｕｌａｔｉｖｅｒｅｌｅａｓｅａｍｏｕｎｔｏｆＴＮａｎｄＴＰ，ａｎｄａｎａｌｙｚｅｔｈｅｒｅｌｅａｓｅｒｕｌｅｏｆｎｉｔｒｏｇｅｎａｎｄｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓｎｕｔｒｉｅｎｔｓｉｎｔｈｅｌａｋｅｓｅｄｉｍｅｎｔ．ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｎｉｔｒｏｇｅｎｒｅｌｅａｓｅｄｔｏｔｈｅｏｖｅｒｌｙｉｎｇｗａｔｅｒｆｒｏｍｔｈｅｓｅｄｉｍｅｎｔｓａｍｐｌｅｓｏｆｅａｃｈｌａｋｅｍａｉｎｌｙｅｘｉｓｔｅｄｉｎｔｈｅｆｏｒｍｏｆＮＯ３－－Ｎ；ｔｈｅｓｅｄｉｍｅｎｔｏｆＭｏｓｈｕｉＬａｋｅｒｅｌｅａｓｅｄｔｈｅｍｏｓｔｎｉｔｒｏｇｅｎｔｏｔｈｅｏｖｅｒｌｙｉｎｇｗａｔｅｒ，ａｎｄｔｈｅｓｅｄｉ⁃ｍｅｎｔｏｆＳｏｕｔｈＬａｋｅｒｅｌｅａｓｅｄｔｈｅｍｏｓｔｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓｔｏｔｈｅｏｖｅｒｌｙｉｎｇｗａｔｅｒ．Ｔｈｅｔｏｔａｌｎｉｔｒｏｇｅｎａｎｄｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓｒｅｌｅａｓｅｄｂｙｔｈｅｓｅｄｉｍｅｎｔｏｆｔｈｅｔｈｒｅｅｌａｋｅｓｆｒｏｍｔｈｅｕｐｐｅｒｗａｔｅｒｃｏｖｅｒａｃｃｏｕｎｔｓｆｏｒｏｎｌｙａｖｅｒｙｓｍａｌｌｐａｒｔｏｆｔｈｅｔｏｔａｌｎｉｔｒｏｇｅｎａｎｄｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓｏｆｔｈｅｓｅｄｉｍｅｎｔ，ｉｎｄｉｃａｔｉｎｇｔｈａｔｔｈｅｓｅｄｉｍｅｎｔｏｆＴａｎｇｘｕｎＬａｋｅ，ＳｏｕｔｈＬａｋｅａｎｄＭｏｓｈｕｉＬａｋｅａｌｌｈａｄｇｒｅａｔｅｒｎｉｔｒｏｇｅｎａｎｄｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓｒｅｌｅａｓｅｐｏｔｅｎｔｉａｌ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ㊀Ｎｉｔｒｏｇｅｎａｎｄｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ；Ｓｅｄｉｍｅｎｔ；Ｒｅｌｅａｓｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ基金项目㊀路德环境科技股份有限公司科技攻关项目（ＬＤＨＪ２０２００１０２）㊂作者简介㊀林子阳（１９９６ ），男，湖北武汉人，硕士研究生，研究方向：水污染控制理论及应用㊂∗通信作者，教授，博士，博士生导师，从事水污染控制理论及应用研究㊂收稿日期㊀２０２２－０２－１７㊀㊀汤逊湖位于武汉市东南部，水域面积达４７．６２ｋｍ２，横跨江夏区㊁洪山区和东湖新技术开发区，是武汉最大的城中湖；南湖位于武昌南部，水域面积达７．６７ｋｍ２，是武汉市第三大的城中湖；墨水湖位于汉阳西南，水域面积达３．６４ｋｍ２，为浅水湖泊㊂随着湖泊周边城市发展，各类污染物排入湖中，造成水体污染㊂水中营养盐通过一系列理化作用，逐渐蓄积于湖泊底泥之中㊂其中，氮㊁磷等营养盐是湖泊底泥营养盐的主要组成部分，对水体环境影响极大㊂在外界环境的影响下，底泥中的氮磷元素部分被沉水植物吸收，重新参与物质循环；部分以闭蓄态或结合态的形式稳定存在，难以被释放；部分通过扩散作用重新进入上覆水中，造成二次污染［１］㊂这部分重新被释放的氮磷元素，也是湖泊水体治理水质难以根本好转的主因之一㊂底泥中氮磷的释放是一个物理㊁化学和生物综合作用的过程，其释放㊁累积和输送遵循一定的规律［２］㊂底泥中氮磷的释放受到如ＤＯ㊁温度㊁ｐＨ㊁上覆水污染物浓度等因素的影响［３］㊂笔者以汤逊湖㊁南湖和墨水湖为研究对象，采用实验室静态模拟法对底泥氮磷释放规律进行研究㊂１㊀材料与方法１．１㊀样品的采集㊀将带上覆水和底泥的柱样定义为Ａ类试验柱样，不带上覆水的底泥柱样定义为Ｂ类试验柱样㊂在汤逊湖（１１４ʎ２３ᶄＥ，３０ʎ２５ᶄＮ）㊁南湖（１１４ʎ２１ᶄＥ，３０ʎ３０ᶄＮ）和墨水湖（１１４ʎ１４ᶄＥ，３０ʎ３２ᶄＮ）各设一个取样点，每一取样点取１个Ａ类试验柱样和２个Ｂ类试验柱样㊂Ａ类试验柱样取样管长为２．５ｍ，上覆水采样深度不小于１．５ｍ，底泥采样深度不小于７０ｃｍ；Ｂ类试验柱样取样管长为１．５ｍ，底泥采样深度不小于１．０ｍ㊂取样点具体位置如图１所示㊂图１㊀采样点分布Ｆｉｇ．１㊀Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｓａｍｐｌｉｎｇｐｏｉｎｔｓ１．２㊀样品的处理㊀各试验柱样被带回试验室后，将Ａ类试验柱样的上覆水用虹吸管调整至相同深度（上覆水深度为１．５ｍ）㊂对上覆水进行测量所得各理化指标如表１所示㊂对Ｂ类试验柱样的表层（０ ５ｃｍ）底泥进行采样，吸除水分后置于阴凉处自然风干，研磨后过１００目筛，保存在聚乙烯袋中备用㊂测得底泥ＴＮ㊁ＴＰ含量如表２所示㊂㊀㊀㊀安徽农业科学，Ｊ．ＡｎｈｕｉＡｇｒｉｃ．Ｓｃｉ．２０２３，５１（２）：６４－６７表１㊀各湖泊上覆水理化指标Ｔａｂｌｅ１㊀Ｐｈｙｓｉｃａｌａｎｄｃｈｅｍｉｃａｌｉｎｄｉｃａｔｏｒｓｏｆｏｖｅｒｌｙｉｎｇｗａｔｅｒｉｎｅａｃｈｌａｋｅ湖泊名称ＬａｋｅｎａｍｅｐＨＤＯｍｇ／ＬＴＮｍｇ／ＬＴＰｍｇ／ＬＮＨ４＋－Ｎｍｇ／ＬＮＯ３－－Ｎｍｇ／Ｌ汤逊湖ＴａｎｇｘｕｎＬａｋｅ７．８５５．０１．７３０．２１２０．８９０．３７南湖ＳｏｕｔｈＬａｋｅ８．２８５．５１．６９０．２３１０．９００．６２墨水湖ＭｏｓｈｕｉＬａｋｅ７．６２４．８２．３２０．１９８１．３２０．６８表２㊀各湖泊底泥中ＴＮ、ＴＰ含量Ｔａｂｌｅ２㊀ＣｏｎｔｅｎｔｓｏｆＴＮａｎｄＴＰｉｎｓｅｄｉｍｅｎｔｓｉｎｅａｃｈｌａｋｅ单位：ｍｇ／ｋｇ湖泊名称ＬａｋｅｎａｍｅＴＮＴＰ汤逊湖ＴａｎｇｘｕｎＬａｋｅ２５７１４１２１２南湖ＳｏｕｔｈＬａｋｅ４７１５２５３５墨水湖ＭｏｓｈｕｉＬａｋｅ４０４５２１１２１．３㊀底泥释放营养盐试验方法㊀将从３个湖泊各取的１个Ａ类试验柱样分别命名为汤逊湖㊁南湖和墨水湖试验柱㊂该试验采样时间为夏季，试验期间水温维持在（３０ʃ１）ħ㊂将试验柱中原上覆水替换为蒸馏水㊂监测上覆水中ＤＯ㊁ＴＮ㊁ＮＨ４＋－Ｎ㊁ＮＯ３－－Ｎ和ＴＰ的变化，前期每隔２４ｈ取样并检测，后期取样并检测的时间间隔为４８ｈ，每次采集水样后分别用蒸馏水补足㊂㊀㊀累计释放量γ（ｍｇ）用以下公式计算［４］：γｎ＝Ｖ（Ｃｎ－Ｃ０）＋ ｎ－１ｊ＝１［Ｖｉ（Ｃｊ－Ｃａ）］（１）式中，Ｖ为试验柱中上覆水总体积（Ｌ）；ｎ为采样次数，ｎȡ２，当ｎ＝１，仅取式右两项中的第一项；Ｖｊ为每次采集水样的体积（Ｌ）；Ｃｎ为第ｎ次采样时测出的营养盐浓度（ｍｇ／Ｌ）；Ｃｊ为第ｊ次采样时测出的营养盐浓度（ｍｇ／Ｌ）；Ｃａ为每次取样后补充水样中营养盐浓度（ｍｇ／Ｌ）；Ｃ０为各类上覆水中营养盐的初始浓度（ｍｇ／Ｌ）㊂１．４㊀水质检测方法㊀上覆水中ＤＯ采用ＪＰＢ－６０７Ａ溶解氧仪测定㊂ＴＮ㊁ＮＨ４＋－Ｎ㊁ＮＯ３－－Ｎ和ＴＰ采用‘水和废水监测分析方法（第四版）“提供的方法测定：ＴＮ采用过硫酸钾氧化，紫外分光光度法测定；ＴＰ采用钼酸铵分光光度法测定；ＮＨ４＋－Ｎ采用纳氏试剂比色法测定；ＮＯ３－－Ｎ采用紫外分光光度法测定㊂２㊀结果与分析２．１㊀上覆水中各指标的变化㊀不同湖泊底泥条件下，上覆水中各指标的变化趋势如图２所示㊂由图２可知，３个试验柱中水样各指标的变化趋势基本一致㊂ＤＯ含量在１０ｄ前持续下降，可能是好氧微生物的持续活动导致的［５］；１６ｄ后ＤＯ略有回升，此时其他营养盐浓度基本处于平衡阶段，水体环图２㊀各试验柱上覆水各指标随时间变化曲线Ｆｉｇ．２㊀Ｖａｒｉａｔｉｏｎｃｕｒｖｅｏｆｖａｒｉｏｕｓｉｎｄｉｃａｔｏｒｓｏｆｏｖｅｒｌｙｉｎｇｗａｔｅｒｏｎｅａｃｈｔｅｓｔｃｏｌｕｍｎｗｉｔｈｔｉｍｅ境相对稳定，说明存在一定程度的大气复氧㊂ＴＮ㊁ＮＯ３－－Ｎ和ＴＰ均呈持续上升趋势，墨水湖试验柱的上覆水中ＴＮ浓度最高，汤逊湖试验柱次之，南湖试验柱最低；ＮＯ３－－Ｎ浓度排序与ＴＮ一致；南湖试验柱的上覆水中ＴＰ浓度最高，汤逊湖试验柱次之，墨水湖试验柱最低㊂由表１可知，对于原上覆水而言，ＴＮ浓度表现为墨水湖＞汤逊湖＞南湖，与试验结果相符，且各试验柱中上覆水ＴＮ的最终浓度均小于各湖泊实测结果㊂这可能是因为在自然湖泊的上覆水环境内存在大量生物活动，以汤逊湖为例，现仍有相当规模的渔业养殖［６］㊂它们的代谢活动所产生的氮元素部分悬浮在上覆水中，进一步提高了ＴＮ的含量㊂ＴＰ浓度表现为南湖＞汤逊湖＞墨水湖，主要以溶解性磷酸盐（ＳＲＰ）的形式存在［７］，也与试验结果相符，但各试验柱中上覆水ＴＰ的最终浓度均大于各湖泊实测结果㊂该试验在夏季进行，气温较高，史静等［８］研究表５６５１卷２期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀林子阳等㊀汤逊湖·南湖及墨水湖底泥沉积物中氮磷的释放特征明，温度对氮磷元素释放的影响类似，但对磷的影响更显著㊂且当温度升高到一定程度后，由于生物活性不再提高，氮的释放不再明显增强，而磷由于氧化还原电位的降低和含磷沉积物溶解加快等原因，释放更为明显［９］㊂而自然水体中存在藻类及沉水植物对溶解性磷酸盐的吸收，降低了环境中磷的浓度，所以各湖泊ＴＰ的实测数据会低于试验条件下释放的ＴＰ㊂ＮＨ４＋－Ｎ表现出先上升后下降的趋势，这可能与底泥中有机氮转化为氨氮和硝化反应有关㊂２．２㊀上覆水中氮类营养盐变化㊀不同湖泊底泥条件下，上覆水中各类含氮营养盐变化如图３所示㊂由图３可知，各试验柱中ＴＮ绝大部分由ＮＯ３－－Ｎ组成㊂说明氮元素主要以无机氮的形式向上覆水中释放，难以以有机氮的形式释放㊂在试验初期，各试验柱均出现ＮＨ４＋－Ｎ浓度迅速上升的趋势，这可能是由于在向试验柱内注入蒸馏水的过程中，对底泥造成了一定扰动，且试验初期水体中溶解氧充足㊂这可能是因为底泥中存在好氧微生物将有机氮转化为氨氮［１０］㊂在前１０ｄ，水体中溶解氧持续下降，ＮＨ４＋－Ｎ也持续下降，ＮＯ３－－Ｎ则持续上升，说明水体中存在硝化反应将ＮＨ４＋－Ｎ转化为ＮＯ３－－Ｎ㊂但也可以看出，ＮＯ３－－Ｎ增长的量大于ＮＨ４＋－Ｎ减少的量，说明底泥仍在向上覆水中释放ＮＯ３－－Ｎ或释放ＮＨ４＋－Ｎ并转化为ＮＯ３－－Ｎ㊂陶玉炎等［１１］研究表明，溶解氧缺乏的条件下，沉积物氮主要以ＮＨ４＋－Ｎ形式释放，溶解氧充足条件下，沉积物氮主要以ＮＯ３－－Ｎ形式释放㊂王圣瑞等［１２］研究表明，底泥中可释放的氮主要以ＮＯ３－－Ｎ的形式存在；且由于土壤带负电荷，铵根带正电荷，易被土壤吸附难以释放，而硝酸根带负电荷，更容易释放㊂图３㊀各试验柱上覆水含氮营养盐随时间变化曲线Ｆｉｇ．３㊀Ｖａｒｉａｔｉｏｎｃｕｒｖｅｏｆｎｉｔｒｏｇｅｎｃｏｎｔａｉｎｉｎｇｎｕｔｒｉｅｎｔｓａｌｔｓｉｎｔｈｅｏｖｅｒｌｙｉｎｇｗａｔｅｒｏｆｅａｃｈｔｅｓｔｃｏｌｕｍｎｗｉｔｈｔｉｍｅ２．３㊀上覆水中ＴＮ㊁ＴＰ累计释放量的变化㊀从各试验柱上覆水中ＴＮ和ＴＰ累计释放量的变化趋势（图４）可以看出，不同湖泊底泥氮磷的累计释放量变化趋势基本相同㊂由于释放强度受上覆水与底泥间的浓度差影响，根据Ｆｉｃｋ第一扩散定律［１３］，在静态释放条件下，由于底泥－水界面浓度梯度的影响，底泥ＴＮ和ＴＰ的释放速率在初期最大，随时间的延续，释放速率逐渐降低［１４］，则累计释放量的增长也由陡变缓；最终，随着浓度差的不断缩小，扩散作用不断减弱，上覆水与底泥间逐渐达到某个平衡点，累计释放量不再明显增长，呈现出动态平衡状态㊂试验结束时墨水湖ＴＮ的累计释放量最大，说明墨水湖可能具有更大的氮释放能力；南湖ＴＰ的累计释放量最大，说明南湖可能具有更大的磷释放能力㊂图４㊀各试验柱上覆水ＴＮ（ａ）和ＴＰ（ｂ）累计释放量随时间变化曲线Ｆｉｇ．４㊀ＶａｒｉａｔｉｏｎｃｕｒｖｅｏｆｃｕｍｕｌａｔｉｖｅｒｅｌｅａｓｅａｍｏｕｎｔｏｆＴＮ（ａ）ａｎｄＴＰ（ｂ）ｉｎｔｈｅｏｖｅｒｌｙｉｎｇｗａｔｅｒｏｆｅａｃｈｔｅｓｔｃｏｌｕｍｎｗｉｔｈｔｉｍｅ２．４㊀底泥沉积物氮磷存在形态对释放的影响㊀底泥中的氮磷元素并不都具有向上覆水中释放的潜力㊂不同湖泊表层底泥ＴＮ中可转化态氮（ＴＡＮ㊁ＴＴＮ）及ＴＰ中易转化态磷占比区别均较大㊂王圣瑞等［１２］对太湖等长江中下游湖泊的表层底泥测量发现，ＴＮ中可交换氮（ＥＮ）占比为６．２９％ １９．２４％；对太湖和武汉月湖表层底泥的研究发现，ＴＮ中ＴＡＮ的占比随粒径的降低而升高［１５］，其中最容易释放的ＩＥＦ－Ｎ是可转化态无机氮的主体，占总可转化态氮的７．３７％ ２２．２５％㊂赵宝刚等［１６］研究发现骆马湖等４个湖泊表层底泥ＴＮ中ＴＡＮ占比均值为５０．９３％ ７３．１０％，ＩＥＦ－Ｎ占ＴＴＮ的６．７４％６６㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀安徽农业科学㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀２０２３年８．８２％㊂叶华香等［１７］对南山湖表层底泥测量发现，潜在可移动形态磷占ＴＰ的５４．０６％㊂马金玉等［１８］研究表明，最易释放的ＥＸ－Ｐ占华阳河湖群表层底泥ＴＰ的０．４％ ４．９％㊂周帆琦等［１９］测得武汉南湖与东湖表层底泥ＴＰ中ＥＸ－Ｐ占比为３％ １１％㊂上述试验均表明，不同湖泊的表层底泥具有各自的形态分布特征，ＴＮ㊁ＴＰ中具有释放潜力的部分占比也因湖泊环境和外源输入的不同而有差异㊂此次试验测得３个湖泊表层（０ ５ｃｍ）底泥的干重约为１６６ｇ，根据表２的各湖泊底泥ＴＮ㊁ＴＰ含量计算得出的各湖泊累计释放量占表层底泥内氮磷含量的比值如表３所示㊂从表３可以看出，该试验中各湖泊底泥氮磷累计释放量仅占表层底泥氮磷含量的极少部分，显然低于潜在可释放的氮磷总量㊂大量可释放的氮磷留存在底泥中，形成内源污染，使得湖泊水质情况难以好转，持续呈现富营养化㊂通过２０１６２０２０年武汉水务局发布的武汉市水资源公报［２０－２４］可知，汤逊湖水质条件为Ⅴ类，中度富营养化，水质变化稳定；南湖水质条件仍为劣Ⅴ类，中度富营养化；墨水湖水质条件由劣Ⅴ类转为Ⅴ类，中度富营养化，水质有所好转㊂这说明底泥中大量富集的氮磷营养盐对湖泊环境的治理仍形成较大阻碍㊂表３㊀各湖泊累计释放量占比Ｔａｂｌｅ３㊀Ｔｈｅｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎｏｆｃｕｍｕｌａｔｉｖｅｒｅｌｅａｓｅｏｆｅａｃｈｌａｋｅ湖泊名称ＬａｋｅｎａｍｅＴＮ底泥ＴＮ量ＴＮａｍｏｕｎｔｏｆｓｅｄｉｍｅｎｔｍｇ释放ＴＮ量ＲｅｌｅａｓｅａｍｏｕｎｔｏｆＴＮʊｍｇ释放量占比Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎｏｆｒｅｌｅａｓｅｄａｍｏｕｎｔʊ％ＴＰ底泥ＴＰ量ＴＰａｍｏｕｎｔｏｆｓｅｄｉｍｅｎｔｍｇ释放ＴＰ量ＲｅｌｅａｓｅａｍｏｕｎｔｏｆＴＰʊｍｇ释放量占比Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎｏｆｒｅｌｅａｓｅｄａｍｏｕｎｔʊ％汤逊湖ＴａｎｇｘｕｎＬａｋｅ４２６８６．４３０．１５２０１４．５７２．２７南湖ＳｏｕｔｈＬａｋｅ７８４５．５５０．７１４２１５．０３１．１９墨水湖ＭｏｓｈｕｉＬａｋｅ６７１７．９３１．１８３５１２．０６０．５９３㊀结论（１）夏季环境下各湖泊底泥样本向上覆水中释放的氮主要以ＮＯ３－－Ｎ的形式存在，墨水湖底泥向上覆水中释放的氮最多，有较强的释放能力；南湖底泥向上覆水中释放的磷最多，有较强的释放能力㊂在未来的治理计划中可针对各湖泊不同的释放特点进行针对性治理㊂（２）各湖泊底泥具备释放潜力的氮磷元素占比具有不同特征，最终呈现出的释放总量不一定由不同湖泊底泥间的氮磷总量简单决定㊂此次试验中向上覆水释放的氮磷含量仅占底泥氮磷总量的极少部分，说明汤逊湖㊁南湖和墨水湖底泥均具有较大的氮磷释放潜力，这也是导致各湖泊富营养化的主因之一㊂参考文献［１］ＷＵＺ，ＬＩＵＹ，ＬＩＡＮＧＺＹ，ｅｔａｌ．Ｉｎｔｅｒｎａｌｃｙｃｌｉｎｇ，ｎｏｔｅｘｔｅｒｎａｌｌｏａｄｉｎｇ，ｄｅ⁃ｃｉｄｅｓｔｈｅｎｕｔｒｉｅｎｔｌｉｍｉｔａｔｉｏｎｉｎｅｕｔｒｏｐｈｉｃｌａｋｅ：Ａｄｙｎａｍｉｃｍｏｄｅｌｗｉｔｈｔｅｍ⁃ｐｏｒａｌＢａｙｅｓｉａｎｈｉｅｒａｒｃｈｉｃａｌｉｎｆｅｒｅｎｃｅ［Ｊ］．Ｗａｔｅｒｒｅｓｅａｒｃｈ，２０１７，１１６：２３１－２４０．［２］陈平，倪龙琦．河湖底泥中氮磷迁移转化的研究进展［Ｊ］．徐州工程学院学报（自然科学版），２０２０，３５（２）：６０－６６．［３］张茜，冯民权，郝晓燕．上覆水环境条件对底泥氮磷释放的影响研究［Ｊ］．环境污染与防治，２０２０，４２（１）：７－１１．［４］金相灿，屠清瑛．湖泊富营养化调查规范［Ｍ］．２版．北京：中国环境科学出版社，１９９０：２１９．［５］黄炜惠．中国水环境溶解氧基准与标准初步研究［Ｄ］．北京：中国环境科学研究院，２０２１．［６］杜明普，王红丽，刘康福，等．生态渔业养殖模式下汤逊湖鱼产力估算及对内源污染的影响［Ｊ］．环境工程技术学报，２０２１，１１（２）：２７８－２８２．［７］ＹＵＰＰ，ＷＡＮＧＪＦ，ＣＨＥＮＪＧ，ｅｔａｌ．Ｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌｃｏｎｔｒｏｌｏｆｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓｒｅ⁃ｌｅａｓｅｆｒｏｍｓｅｄｉｍｅｎｔｓｕｓｉｎｇｏｘｙｇｅｎｎａｎｏ⁃ｂｕｂｂｌｅ⁃ｍｏｄｉｆｉｅｄｍｉｎｅｒａｌｓ［Ｊ］．Ｓｃｉ⁃ｅｎｃｅｏｆｔｈｅｔｏｔａｌｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，２０１９，６６３：６５４－６６１．［８］史静，于秀芳，夏运生，等．影响富营养化湖泊底泥氮㊁磷释放的因素［Ｊ］．水土保持通报，２０１６，３６（３）：２４１－２４４．［９］周成，杨国录，陆晶，等．河湖底泥污染物释放影响因素及底泥处理的研究进展［Ｊ］．环境工程，２０１６，３４（５）：１１３－１１７，９４．［１０］王红，阮爱东，徐洁．太湖氨化功能菌群的分布及其有机氮降解条件［Ｊ］．河南科学，２０１９，３７（３）：４３９－４４６．［１１］陶玉炎，耿金菊，王荣俊，等．环境条件变化对河流沉积物 三氮 释放的影响［Ｊ］．环境科学与技术，２０１３，３６（Ｓ１）：４１－４４，７８．［１２］王圣瑞，焦立新，金相灿，等．长江中下游浅水湖泊沉积物总氮㊁可交换态氮与固定态铵的赋存特征［Ｊ］．环境科学学报，２００８，２８（１）：３７－４３．［１３］贾艳乐，贾飞虎，马慧杰，等．白洋淀上覆水氮磷浓度对沉积物氮磷释放的影响［Ｊ］．中国环境管理干部学院学报，２０１９，２９（３）：８９－９３．［１４］韩宁，郝卓，徐亚娟，等．江西香溪流域干湿季交替下底泥氮释放机制及其对流域氮输出的贡献［Ｊ］．环境科学，２０１６，３７（２）：５３４－５４１．［１５］王圣瑞，金相灿，焦立新．不同污染程度湖泊沉积物中不同粒级可转化态氮分布［Ｊ］．环境科学研究，２００７，２０（３）：５２－５７．［１６］赵宝刚，张夏彬，昝逢宇，等．不同湖泊表层沉积物氮形态的分布特征与影响因素［Ｊ］．中国环境科学，２０２１，４１（２）：８３７－８４７．［１７］叶华香，臧淑英，尉文佳，等．南山湖沉积物磷形态时空分布特征［Ｊ］．环境工程，２０１９，３７（５）：１０５－１１０，１１６．［１８］马金玉，罗千里，王文才，等．华阳河湖群表层沉积物磷形态及生物有效性［Ｊ］．长江流域资源与环境，２０２１，３０（１２）：２９６２－２９７１．［１９］周帆琦，沙茜，张维昊，等．武汉东湖和南湖沉积物中磷形态分布特征与相关分析［Ｊ］．湖泊科学，２０１４，２６（３）：４０１－４０９．［２０］黄天荣，易相军．２０１６年武汉市水资源公报［Ｒ］．武汉：武汉市水务局，２０１６．［２１］徐照彪，易相军．２０１７年武汉市水资源公报［Ｒ］．武汉：武汉市水务局，２０１７．［２２］徐照彪，王沫．２０１８年武汉市水资源公报［Ｒ］．武汉：武汉市水务局，２０１８．［２３］徐照彪，王沫．２０１９年武汉市水资源公报［Ｒ］．武汉：武汉市水务局，２０１９．［２４］徐照彪，王沫．２０２０年武汉市水资源公报［Ｒ］．武汉：武汉市水务局，２０２０．７６５１卷２期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀林子阳等㊀汤逊湖·南湖及墨水湖底泥沉积物中氮磷的释放特征。
太湖底泥蓄积量估算及分布特征探讨
太湖底泥蓄积量估算及分布特征探讨
范成新;刘元波;陈荷生
【期刊名称】《上海环境科学》
【年(卷),期】2000(019)002
【摘要】根据1997～1999年现场调查资料,分析了太湖污染淤泥平面和垂直分布特征,估算了太湖各湖区及不同泥厚的底泥淤积面积和蓄积量.结果表明:全湖有69.83%面积为污染淤泥所覆盖,厚度最大达5m以上,底泥总蓄积量为19.15亿m3,全湖平均底泥厚度为0.82m.淤泥分布湖西部较湖东部分布区域大,且泥层较厚;湖心区底泥分布少且薄;近80%的底泥分布在2m厚度以内.研究还表明:湖流作用、入湖河道位置和古河道分布是太湖底泥分布的主要影响因素.
【总页数】4页(P72-75)
【作者】范成新;刘元波;陈荷生
【作者单位】中国科学院南京地理与湖泊研究所,南京,210008;中国科学院南京地理与湖泊研究所,南京,210008;太湖流域水资源保护局,上海,200434
【正文语种】中文
【中图分类】X5
【相关文献】
1.红枫湖水库底泥的氮磷蓄积量及分布特征 [J], 陈椽;张明时;杨加文;叶锋;林野
2.大镜山水库底泥的蓄积量及营养盐空间分布特征 [J], 林彰文;尹涛;谭镇;韩博平;冯远船;谭柏贤;郑旭明
3.太湖底泥蓄积量和可悬浮量的计算 [J], 罗潋葱;秦伯强;朱广伟
4.白洋淀底泥蓄积量及空间分布特征 [J], 傅长锋; 康国强; 高秀芳; 陈平; 李爽; 尹健婷
5.白洋淀底泥蓄积量及空间分布特征 [J], 傅长锋;康国强;高秀芳;陈平;李爽;尹健婷因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
南湖水污染调查
鱼儿，成群结队哇！！！
“缘木”也可以“求鱼”ຫໍສະໝຸດ ！悲剧！！！南湖成这样
兴许… … 原本，它们可以自 由自在的生存！ 可是，南湖已不再 死 亡 是美丽的家！ 如果，将来所有的 之 吻 水泊不再纯净… … 那么，我们的家在 哪里？
它 们 出 现 在 … …
如果…
那么… … 垃圾来自哪里？ ？ ？
啊行 动 *星期天下午，我
！
们小组九人做好准备，按 计划进行了实地考察。我 们自学校开始，沿着南湖， 对南湖周边环境，特别是 居民聚集地进行考察拍 照… …
沿岸考察
出发喽！
照一个！
出 发
好多垃圾啊
大家一起 哦！
但是… …
触 目 惊 心
一路走来… …
哇﹗ 好臭啊﹗ ﹗ ﹗
原来… …水深，鱼也多啊！
活动总结：
***
一、提高了自身的环保意 识，使命感和责任感； 二、培养了自身的动手能 力，思考能力及创造能力； 三、提高了自身的语言交 流能力，社会适应性； 四、提高了自身的社会实 践能力… … **
谢谢观赏！
思修实践活动第一组
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大家正在积极讨论啊！！
干些什么呢？有点难度 呃！
身为南湖学子， 就把目标定为南湖吧！
南湖位于武昌西南部，是武汉市仅次于东湖的第二 大湖，北临东湖、沙湖，南临汤逊湖、黄家湖，水 域面积763.96公顷。多年来，受周边污水直排入湖 的影响，南湖污染越来越严重，目前水质已降为劣 类，远远就能闻到阵阵恶臭。据调查，该湖周边现 有24个主要排污口，占全市入湖污水总量的30%。 南湖周边有5所大学（武汉理工大学、华中农业大 学、中南民族大学、中南财经政法大学、武汉科技 收 学院）。治理南湖污染，一直是省、市政府 集 的一块 资 “心病”，也是省、市两级人大和政协关注 的焦点 料 问题。
长春南湖水质调查采样方案
长春市南湖水质调查采样方案南湖背景情况调查：1)基本情况长春南湖公园位于吉林省长春市南部，海拔高度在205-230m之间，地理位置43o51'04"N,125o18'23"E.公园的形状似哑铃状，东西窄，南北长，总面积2. 38km2，其中陆地面积为1. 42km2，水体面积为0. 96km2；最大湖水深lOm，平均水深达3.3m；最大库容为300万m2，正常库容200万m3，平均水力学滞留时间为270天左右。
南湖公园被南湖大路划分为南北两部分，南湖大路的北侧是公园的主要游览区，约占全园总面积的4/5。
长春南湖公园地区的气候属于温带大陆性季风气候。
多年平均气温为4.8℃，无霜期达140-150天，年平均降雨量为593.5mm，年平均蒸发量为1438.4mm,7、8、9三个月的降水量占全年总降水量的75%左右.南湖结冰日期一般为每年的11月中旬左右，冰期150天左右。
长春南湖主要补给水源来自于大气降水、地表汇流和城市废水。
南湖公园土壤以黑土类为主，多分布于较高地貌部位的冲积台地上，其次受水文、地貌、植被类型的影响还发育着其它土壤类型.公园植被类型多样，有种子植物、旅类植物、苔鲜、菌类、藻类和地衣等。
湖区东北部建有天然泳场，湖的西北、北岸建有人工景点、娱乐设施、餐饮店铺等人工设施。
近年来南湖的富营养化又有加重的态势，尽管已采取了一些生态修复措施，但长春南湖的生态规划仍是今后研究的一个重要方向。
2)历史资料20 世纪 60 年代以前,南湖水质良好,湖水清澈,曾作为城市部分居民的饮用水源。
水中鱼贝种类繁多,鱼年产量可达 60 000 kg以上。
但是,20 世纪80年代以来,湖周建起了多处宾馆、饭店,同时政府也对湖区进行了开发,先后建起了多处庭栏区。
1983年6月,南湖发生了“水华”现象,水质骤然恶化,溶解氧质量浓度降至 010～112 mg/ L ,透明度仅为0.120m。
太湖重污染湖区底泥沉积物特性
太湖重污染湖区底泥沉积物特性吴俊锋;谢飞;陈丽娜;何卿;任晓鸣;姜磊娜【摘要】对竺山湖及太湖西岸湖区底泥沉积物的粒径、含水率、有机质、TN,TP 含量进行研究,探讨竺山湖湾东部、竺山湖湾西部、太湖西岸北部、太湖西岸南部底泥污染物表层及垂向分布规律.结果表明,竺山湖湾沉积物中有机质、TN,TP含量高于西沿岸湖区,底泥再悬浮释放污染物风险较大;西沿岸北段清淤区垂向有机质、TN含量无显著性变化,TP含量呈现表层高、下层低的趋势,为太湖重污染湖区制定清淤方案提供了依据.%The characteristics of bottom sediment, including particle size, moisture content, organic matter, total nitrogen (TN), total phosphorus (TP), in the Zhushan Lake and the west bank area of the Taihu Lake were studied.The surface and vertical distributions of bottom sediment contaminant in the west of the Zhushan Lake, northern west bank of the Taihu Lake, and southern west bank of the Taihu Lake were discussed. The results show that the contents of organic matter, TN, TP in the sediments of the Zhushan Lake are more than that in the sediments of the west bank area of the Taihu Lake, which lead to high pollutant release from sediment re-suspension. The contents of vertical organic matter and TN in the sediment of the northern section of the west bank which was dredged show no significant change,while TP content shows a descending trend from surface to bottom. This study provides a basis for the dredging of the heavily polluted area of the Taihu Lake.【期刊名称】《水资源保护》【年(卷),期】2011(027)004【总页数】5页(P74-78)【关键词】竺山湖;太湖西岸;沉积物;底泥;富营养【作者】吴俊锋;谢飞;陈丽娜;何卿;任晓鸣;姜磊娜【作者单位】江苏省环境科学研究院,江苏,南京,210036;江苏省环境科学研究院,江苏,南京,210036;江苏省环境科学研究院,江苏,南京,210036;江苏省环境科学研究院,江苏,南京,210036;江苏省环境科学研究院,江苏,南京,210036;江苏省环境科学研究院,江苏,南京,210036【正文语种】中文【中图分类】X171.4竺山湖为太湖西北部的半封闭型湖湾,北起百渎港,南至马山咀至师渎港一线,面积72.2km2,涉及无锡滨湖区、无锡惠山区、宜兴市和常州武进区。
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第32卷 第8期2010年4月武 汉 理 工 大 学 学 报JOURNAL OF WUHAN UNIVERSITY OF TECHNOLOGY Vol.32 No.8 Apr.2010DOI:10.3963/j.issn.1671-4431.2010.08.018南湖底泥污染物垂直分布及释放潜力初探魏明蓉1,2,3,姜应和2,叶 舟2,李翠华2,刘秋雨3(1.广西环境工程与保护评价重点实验室,桂林541004; 2.武汉理工大学土木与建筑工程学院,武汉430070;3.桂林工学院资源与环境工程系,桂林541004)摘 要: 通过对武汉南湖5个柱状底泥样品分析,发现有机质、总氮和总磷垂直分布规律为随泥样深度增加含量下降,上层底泥污染物含量最高,40cm 以下污染物含量渐趋稳定;幸福村排污口附近的柱样各污染物含量要高于其它样点。
通过对12个上覆水样和12个间隙水样pH 值、总氮、总磷、氨氮的测定,发现就空间分布而言,上覆水总氮和氨氮各样点之间差别不大而总磷差别较大,间隙水总氮总磷氨氮均呈现排污口附近污染物含量高于其它各样点;间隙水和上覆水相比,总氮和氨氮含量高而总磷含量低,表明底泥中总氮和氨氮有向上覆水中静态释放的潜力,而总磷静态释放的可能性不大。
关键词: 武汉南湖; 柱状底泥; 上覆水; 间隙水中图分类号: X 52文献标识码: A 文章编号:1671-4431(2010)08-0068-04Research on Vertical Distribution and Release Potential of Contaminantsin Sediment of Nanhu LakeWEI Ming -rong 1,2,3,JIAN G Ying -he 2,YE Zhou 2,LI Cui -hua 2,L I U Qiu -yu 3(1.T he Guangx i Key L aboratory of Env ironmental Engineer ing ,Pro tection and Assessment,Guilin 541004,China;2.School of Civil Engineering and Architecture,Wuhan University of T echnology,Wuhan 430070,China;3.Depar tment of Resources and Env ironmental Engineer ing ,Guilin Institute of T echnology ,Guilin 541004,China)Abstract: Five samples of sediment columns in N anhu L ake of Wuhan were co llected and analy zed,the results show ed that the concentration of Organic M atter (OM )、T otal N itrogen(T N )and T otal Phosphorus(T P)decr eased along depth and stab-i lized gradually under 40cm,w ith the maximum appear ing in the top sediment;the contaminants content in the sediment co-l umn near Xingfucun sewage outlet w er e the highest.T he value o f pH 、T N 、T P and Ammonium -Nitrogen(NH +4-N )in ov er lying water and por e water w ere tested.T he results show ed that in horizontal distribution the concentrations o f T N and N H +4-N w ere similar but T P v ar ied distinctively fo r overlying w ater ,T N 、T P and NH +4-N content in pore w ater near Xingfucun sew ag e outlet are the highest;the concentr at ions of T N and NH +4-N are hig her and T P are less in por e water than that in overlying water ,which mean t hat T N and N H +4-N in sediment could release into water and T P couldn.t.Key words: N anhu Lake o f W uhan; sediment columns; o ver lying w ater; pore water收稿日期:2009-12-31.基金项目:广西环境工程与保护评价重点实验室研究基金(桂科能0704K 037)和广西高校人才小高地建设/环境工程0创新团队资助计划项目(桂教人[2007]71号).作者简介:魏明蓉(1976-),女,博士生,讲师.E -mail:w eimingr ong @g 南湖位于武汉市洪山区,属于武昌汤逊湖水系,水体面积763.96hm 2,汇水面积4470hm 2,为武汉重要湖泊之一。
长期以来大量未经处理的生活垃圾以及城市污水入湖,致使南湖水体污染非常严重,呈重富营养化状态,水质为劣Õ类,水体生态功能严重退化。
底泥是湖中各种污染物的重要蓄积库,进入水体的污染物质可以通过沉降、吸附、生物吸收等多种方式进入底泥,底泥不仅可以间接反映水体的污染状况,而且在一定条件下还可能向水体释放各种污染物[1,2]。
当湖泊外源得到控制以后,底泥作为重要内源很可能造成水体二次污染[3-5]。
南湖各排污口现已实现截污,外源污染已被切断,对内源污染的关注和研究便显得更加重要和迫切了。
1 采样和分析方法1.1 样品采集在南湖采集5个柱状泥点,12个上覆水样和12个间隙水样。
间隙水样是先采集表层底泥,离心得到的上清液;上覆水样即为该表层底泥同一垂面的上部覆水。
各样点位置见图1。
样品中Z5和B12在南湖最大的排污口)))幸福村附近50m,可体现排污口附近(湖岸)底泥样品受污染情况;其余柱样和表层泥样在湖中均匀布置。
采样使用荷兰进口的柱状采样器(型号12.42),采样管长度1.0m,柱状泥样采样深度为70cm 。
1.2 底泥样品处理样品采集后,表层底泥装入聚乙烯塑料袋中,与采样器中柱状泥样一起迅速带回实验室。
柱状样泥上部0~20cm 按5cm 间隔分层,下部20~70cm 按10cm间隔分层,每个柱样共分割成9个样品。
表层底泥取一部分离心,分离出上清液作为间隙水样。
其余表层底泥和柱样底泥一起吸除水分后于阴凉处风干,挑去杂物后采用4分法取样,将样品装瓶备用。
1.3 样品分析柱状底泥主要分析项目[6]为:有机质、总氮、总磷。
有机质测试方法为重铬酸钾法;总氮为半微量凯氏定氮法;总磷为高氯酸-硫酸法[7]。
间隙水与上覆水测试指标:pH 、总氮、氨氮、总磷,各指标均在采样后16h 内测定[7]。
pH 用玻璃电极法测定;总氮为过硫酸钾氧化-分光光度法;氨氮为纳氏试剂比色法;总磷为钼酸铵分光光度法[8]。
2 结果和讨论2.1 柱样泥样2.1.1 有机质柱样有机质含量在3.23%~12.93%之间变化,各柱样之间差别较大。
柱1和柱3有机质变化范围为3.96%~10.18%和5.06%~9.50%,变化幅度较大;柱2、柱4和柱5有机质含量变化幅度不大;所有样品(每个柱样有9个样品,5个柱样共45个样品)有机质均值为6.88%。
表面0~15cm 的15个样品均值为7.74%。
从图2可看出,除柱2外,4个柱样有机质最大含量均出现在最顶层0~5cm 底泥;其中柱5和柱4分别在上部15cm 、20cm,柱1和柱3在上部40cm,污染物随泥深增加,浓度降低非常快,在该深度以下,有机质含量有所波动,时大时小;柱5因靠近排污口,有机质含量远大于其它柱样。
2.1.2 总氮总氮含量在1500~5500m g/kg 之间变化,所有样品总氮均值为3422.39,表层0~15cm 的样品均值为4322.26mg/kg 。
除柱1以外,其余4个柱样在表层15cm 总氮含量都有所波动,整个柱样总氮最大值出现在0~5cm 或10~15cm,而在5~10cm 处该值又有所减小;在15~30cm 之间随泥深增加总氮含量下降69第32卷 第8期 魏明蓉,姜应和,叶 舟,等:南湖底泥污染物垂直分布及释放潜力初探且下降幅度较大;30~50cm 之间有所波动,50cm 以下其值下降较小,渐趋稳定;各柱样之间相比总氮含量相差不大。
2.1.3 总磷总磷含量在400~4300mg/kg 之间变化,除柱2在20~30cm 之间其值骤降外,其余柱样在不同深度其值相差不大。
所有45个样品总磷均值为1759.77mg /kg ,表层0~15cm 的样品均值为2281.60mg/kg 。
综合上面3个图可看出,5个柱样均呈现污染物含量随泥深而降低,即上层的污染物含量最高。
表层污染物含量高说明底泥近年来受污染较严重,由于近些年南湖周边新建了许多住宅小区,大量生活污水排入南湖,使湖中的表层底泥中污染物含量明显高于下层底泥。
柱5各污染物含量多高于其余各柱样,这是由于柱5邻近排污口,水体中污染物还没有完全扩散到湖中便沉积于底泥中保存下来。
在40cm 深度以下,除少数点污染物含量波动较大以外,有机质、总氮、总磷含量总体减小缓慢,趋于稳定。
2.2 上覆水样和间隙水样上覆水中pH 值在7.29~7.74之间,间隙水中pH 值在8.17~8.42之间。
即水体呈弱碱性,间隙水中pH 值比上覆水中大。
据文献[1],我国湖泊沉积物的pH 值一般在7.19~9.32之间。
呈微碱性反应。
随pH 值增大。
有机质含量也相应增高。
南湖的底泥pH 均在8以上,在前面柱样有机质分析中也可看出其有机质含量较高。
从图5可看出,上覆水样不同样点的总氮含量差别不大,氨氮含量空间分布上差异也不大;各样点之间间隙水样的总氮和氨氮有所差别,主要体现在样点1、2、12总氮和氨氮值都远大于其他采样点;间隙水和上覆水总氮含量相比要略高,其中1、2、12点间隙水中总氮含量远大于上覆水;间隙水和上覆水氨氮含量相比,规律与总氮相似,但间隙水和上覆水中氨氮差值相对总氮而言更大一些;另外对同一水样比较其总氮和氨氮含量,可以发现两者值很接近,意味着上覆水和间隙水中氮的主要成分是无机态的氨氮。