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摘 要:通过对滇池六个站点D1、D2、D3、D4、D5、D6柱状样0-20cm的沉积物C/N数据分析,结果表明:(1)表层沉积物有机质来源都具有比较明显的陆源性;(2)草海C/N远高于外海,是受外源输入及地形因素的影响;(3)外海北部表层沉积物C/N由底及表降低,主要受蓝藻暴发、水域风向的影响。
关键词:沉积物;氮负荷;水质
滇池是云南面积最大的高原淡水湖泊,也是我国重度富营养化湖泊之一。有关滇池沉积物中氮磷含量及水体氮磷空间分布很多学者做了很详细的阐述,相对沉积物中有机质来源类型的报道不多。沉积物有机质来源对了解湖泊地球化学环境变化过程有着十分重要意义。文章通过分析,为滇池沉积物有机质来源提供理论依据和数据支撑。
一、材料与方法
(一)样品采集
根据滇池流域污染及地质水文特征,设采样点草海(D1)、福保湾水域(D2)、严家村水域(D3)、 大河边水域(D4)、大湾水域(D5)、大河尾(D6),如图1所示。于2014年用彼得森采泥器采集柱状沉积物,取表层20cm底泥,将底泥分别按0-2cm、2-5cm、5-8cm、8-12cm、12-16cm、16-20cm分为六个层,放入-4℃冰箱中保存备用,部分分层后的底泥经冷冻干燥7d后,取出研磨过100目钢筛子,分别储存备用。
(二)测定方法及沉积物对应年代
沉积物指标分析方法如下:轻、重组有机碳的分离采用改进的比重法,有机质采用重鉻酸价氧化外加热发测定。
通过对滇池外海D3沉积物样品进行放射性核素Pb和137Cs测试分析,D3站点分层对应年代为:表层0-2cm(2007.0-2014.0年)、2-5cm(2001.0-2010.0年)、5-8cm(1992.0-2001.0年)、8-12cm(1982.7-1992.0年)、12-16cm(1976.1-1982.7年)、16-20cm(1969.6-1976.1年)。
二、结果与分析
(一)柱状沉积物可交换氮形态垂向变化
研究中用有机元素分析仪(德国elementar公司的Vario EL cube型)测定出滇池D1-D6柱状样中的C、O、H、S和N含量,并计算出每层沉积物C/N。如图所示,滇池C/N由表层到底层均有一定的波动,但是总体符合由表层向底层逐步降低的趋势,外海北部D2站点C/N比值在1-8之间,0-2cm表层沉积物C/N接近于8,而2-20cm底层沉积物C/N小于8,D6站点位于滇池南部,从表层到底层C/N逐渐变小,0-8cm处接近8,12-20cm底层C/N值小于8。D1、D3、D4、D5的C/N相对D2、D6变化剧烈,整体表现为由表层到底层先增加再降低。D1、D3、D4、D5站点8cm向上至表层C/N逐步降低且均大于12,而8-20cm底层C/N逐步降低的过程。
(二)沉积物碳氮比值与有机质的关系
湖泊沉积物中有机质的来源非常复杂,对湖泊沉积物有机质自生性和陆源性的研究,对精确地了解湖泊地球化学环境变化过程有着十分重要意义。C/N比被认为是可以有效判别湖泊沉积物有机质来源的指标。一般来说,以木质素和纤维素为主的陆地高等植物中,含氮量比较低,一般C/N比会达到13~30,甚至30以上;而湖泊中的如藻类一样的低等浮游植物,含氮量比较高,使得C/N降低,通常会小于10:浮游动物的C/N值平均为7.3,浮游植物的C/N为6左右,硅藻的C/N值在5.5~7之间,蓝绿藻的C/N约为6.5,底栖生物的C/N位于2.8~3.4之间。还有研究表明,低等植物和浮游动物中的C/N为12:1,而高等植物中蛋白质含量仅为6 %左右,C/N最高可以达到45~50。在对湖泊有机质的来源的判断研究中,把C/N的内、外源贡献的值界定为8,
三、讨论
滇池C/N由表层到底层均有一定的波动,但是总体符合由表层向底层逐步降低的趋势,由此可知滇池沉积物的有机质来源演变是一个由自生来源向外源输入转变的过程。D2沉积物表层中的有机质正在受到外源污染输入的影响,属于混合来源,底层沉积物有机质来源为自生来源,其原因是D2为外海北部“九五规划”疏挖点,且环保疏浚的厚度是根据采样分析后精确计算出来的,同时在疏挖的过程中有一套严格的控制超挖的技术措施,以保证精确的将污染层清除。D6沉积物0-8cm沉积物有机质正在受外源输入的影响,属于混合型来源,且越往表层,外源输入越明显,而底层沉积物C/N表明此阶段沉积物有机质的来源转变为内源,D6站点沉积物有机质受外源输入干扰小,是因为D6为南部区域湖滨地带,远离昆明城区,外加河道少,沿河仅有少量的工业废水及农业面源污染输入,其次是南部有大量的林地,林地截留和降解水体的污染物质,从而有效减少污染物输入,也有藻类的存在,因此C/N较低。
四、结语
(1)滇池沉积物0-20cm有机质由底层到表层来源为由自生来源向外源输入转变。其中外海南部D6表层0-5cm有机质来源为内外源混合型,6-20cm有机质为自生来源;(2)D1、D2、D3、D4、D5、D6站点表层沉积物有机质有明显的陆源性,其中外海南部D6站点受外源有机质输入影响较小。
参考文献
[1] 胡韧,蓝于倩,肖利娟,韩博平.淡水浮游植物功能群的概念、划分方法和应用[J].湖泊科学,2015,01.
关键词:沉积物;氮负荷;水质
滇池是云南面积最大的高原淡水湖泊,也是我国重度富营养化湖泊之一。有关滇池沉积物中氮磷含量及水体氮磷空间分布很多学者做了很详细的阐述,相对沉积物中有机质来源类型的报道不多。沉积物有机质来源对了解湖泊地球化学环境变化过程有着十分重要意义。文章通过分析,为滇池沉积物有机质来源提供理论依据和数据支撑。
一、材料与方法
(一)样品采集
根据滇池流域污染及地质水文特征,设采样点草海(D1)、福保湾水域(D2)、严家村水域(D3)、 大河边水域(D4)、大湾水域(D5)、大河尾(D6),如图1所示。于2014年用彼得森采泥器采集柱状沉积物,取表层20cm底泥,将底泥分别按0-2cm、2-5cm、5-8cm、8-12cm、12-16cm、16-20cm分为六个层,放入-4℃冰箱中保存备用,部分分层后的底泥经冷冻干燥7d后,取出研磨过100目钢筛子,分别储存备用。
(二)测定方法及沉积物对应年代
沉积物指标分析方法如下:轻、重组有机碳的分离采用改进的比重法,有机质采用重鉻酸价氧化外加热发测定。
通过对滇池外海D3沉积物样品进行放射性核素Pb和137Cs测试分析,D3站点分层对应年代为:表层0-2cm(2007.0-2014.0年)、2-5cm(2001.0-2010.0年)、5-8cm(1992.0-2001.0年)、8-12cm(1982.7-1992.0年)、12-16cm(1976.1-1982.7年)、16-20cm(1969.6-1976.1年)。
二、结果与分析
(一)柱状沉积物可交换氮形态垂向变化
研究中用有机元素分析仪(德国elementar公司的Vario EL cube型)测定出滇池D1-D6柱状样中的C、O、H、S和N含量,并计算出每层沉积物C/N。如图所示,滇池C/N由表层到底层均有一定的波动,但是总体符合由表层向底层逐步降低的趋势,外海北部D2站点C/N比值在1-8之间,0-2cm表层沉积物C/N接近于8,而2-20cm底层沉积物C/N小于8,D6站点位于滇池南部,从表层到底层C/N逐渐变小,0-8cm处接近8,12-20cm底层C/N值小于8。D1、D3、D4、D5的C/N相对D2、D6变化剧烈,整体表现为由表层到底层先增加再降低。D1、D3、D4、D5站点8cm向上至表层C/N逐步降低且均大于12,而8-20cm底层C/N逐步降低的过程。
(二)沉积物碳氮比值与有机质的关系
湖泊沉积物中有机质的来源非常复杂,对湖泊沉积物有机质自生性和陆源性的研究,对精确地了解湖泊地球化学环境变化过程有着十分重要意义。C/N比被认为是可以有效判别湖泊沉积物有机质来源的指标。一般来说,以木质素和纤维素为主的陆地高等植物中,含氮量比较低,一般C/N比会达到13~30,甚至30以上;而湖泊中的如藻类一样的低等浮游植物,含氮量比较高,使得C/N降低,通常会小于10:浮游动物的C/N值平均为7.3,浮游植物的C/N为6左右,硅藻的C/N值在5.5~7之间,蓝绿藻的C/N约为6.5,底栖生物的C/N位于2.8~3.4之间。还有研究表明,低等植物和浮游动物中的C/N为12:1,而高等植物中蛋白质含量仅为6 %左右,C/N最高可以达到45~50。在对湖泊有机质的来源的判断研究中,把C/N的内、外源贡献的值界定为8,
三、讨论
滇池C/N由表层到底层均有一定的波动,但是总体符合由表层向底层逐步降低的趋势,由此可知滇池沉积物的有机质来源演变是一个由自生来源向外源输入转变的过程。D2沉积物表层中的有机质正在受到外源污染输入的影响,属于混合来源,底层沉积物有机质来源为自生来源,其原因是D2为外海北部“九五规划”疏挖点,且环保疏浚的厚度是根据采样分析后精确计算出来的,同时在疏挖的过程中有一套严格的控制超挖的技术措施,以保证精确的将污染层清除。D6沉积物0-8cm沉积物有机质正在受外源输入的影响,属于混合型来源,且越往表层,外源输入越明显,而底层沉积物C/N表明此阶段沉积物有机质的来源转变为内源,D6站点沉积物有机质受外源输入干扰小,是因为D6为南部区域湖滨地带,远离昆明城区,外加河道少,沿河仅有少量的工业废水及农业面源污染输入,其次是南部有大量的林地,林地截留和降解水体的污染物质,从而有效减少污染物输入,也有藻类的存在,因此C/N较低。
四、结语
(1)滇池沉积物0-20cm有机质由底层到表层来源为由自生来源向外源输入转变。其中外海南部D6表层0-5cm有机质来源为内外源混合型,6-20cm有机质为自生来源;(2)D1、D2、D3、D4、D5、D6站点表层沉积物有机质有明显的陆源性,其中外海南部D6站点受外源有机质输入影响较小。
参考文献
[1] 胡韧,蓝于倩,肖利娟,韩博平.淡水浮游植物功能群的概念、划分方法和应用[J].湖泊科学,2015,01.