论文部分内容阅读
城乡交错带源头溪流、排水沟渠作为河流水系统的重要组成部分,是汇流区养分汇集、传输和净化的重要场所。由于氮、磷等营养负荷数量可观,并可能会通过水-沉积物界面交换作用进入上覆水,造成水体富营养化并影响下游河流、湖泊水质,因此溪流沟渠兼具"源"与"汇"的特征。本文以合肥城乡交错带3条不同水源补给类型溪流沟渠为对象,按季节采集水样和表层沉积物样,据此开展溪流沟渠水环境状况和沉积物氮、磷赋存形态分析,评估氨氮生态毒性风险和沉积物磷的释放风险,并对沉积物硝化/反硝化潜力进行定量分析,主要研究成果如下:（1）3条溪流沟渠水环境状况差异较大,关镇河支渠污染最为严重,NH4+、PO43-含量均值分别为26.69 mg·L-1和2.38 mg·L-1。基于氨氮基准生态风险评估,关镇河支渠全年处于高风险水平,陶冲小溪流绝大多数样本为有风险,少数样本为无风险,磨店小溪流仅个别样本有风险;综合水质标识指数法评价结果仅磨店小溪流水环境功能区评价达标。（2）沉积物TN、TP含量高低顺序依次为关镇河支渠>陶冲小溪流>磨店小溪流。其中,关镇河支渠TN含量平均值为4512.23 mg·kg-1,分别是磨店和陶冲小溪流的2.56、1.36倍。TP含量均值为1376.95 mg·kg-1,为磨店和陶冲小溪流的2.94、1.91倍。3条溪流沟渠几乎都具有一定的生态风险效应,沉积物TN基本均达重度污染水平且均处于有机污染状态。（3）各形态磷含量差异显著,且在含量高低排序方面存在一定差异性;关镇河支渠NH4+-N均值为574.43 mg·g-1,是磨店和陶冲小溪流的1.51、1.22倍,NO3--N含量均值为72.31 mg·kg-1,是另两条溪流的3.39、1.54倍。（4）3条溪流沉积物PSI值磨店小溪流最高,均值为40.36（mg L）·（100g·μmol）-1,关镇河支渠最低,均值为33.85（mgL）·（100g·μmol）-1、季节性变化总体上都表现出秋季最高,冬季次之,春、夏季基本相当且相对最低的变化特征。由PSI、DPS及ERI评估得到的磷释放风险特征基本一致,相应的磷释放风险高低排序为:关镇河支渠>陶冲小溪流>磨店小溪流。（5）陶冲小溪流表层沉积物的PNR、ANR相对最高,关镇河支渠相对最低。反硝化速率排序为关镇河支渠>陶冲小溪流>磨店小溪流。根据参数FvIP,3条溪流沟渠ANR、PNR和反硝化速率几乎都与沉积物的pH、OM、NH4+-N、NO3--N、TN、TP存在显著或较为显著关系,但不同溪流水体之间存在差异性。