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以重度富营养程度的浅水湖泊滇池和中度富营养程度的中等深度湖泊红枫湖为研究对象,详细分析了沉积物磷、生物硅主要形态的剖面分布特征,并分析其总磷、各形态磷和生物硅间的线性相关性和Si/P原子比。本文主要探讨了这些指标与湖泊富营养化演化历史的关系和其对湖泊富营养化污染所产生的作用。
分析结果表明:滇池沉积物中碎屑磷和有机磷在总磷中占到50.5-80.8%,是影响总磷分布的主要因素;红枫湖中有机磷对总磷的贡献较大,占到总磷的53-60.9%;且两湖各形态磷都随深度的增加而减少;总磷、有机磷、铁结合态磷、铝结合态磷、弱结合态磷以及生物硅都能较好的反映富营养化污染的演变和现状,表明污染主要源于人们生产与生活。总磷、有机磷、铁结合态磷、铝结合态磷、弱结合态磷能较好的反映湖泊富营养化污染的演变历史和现状。且当环境条件(pH、Eh等)改变时,湖泊沉积磷将成为湖泊的内源污染,对湖泊造成二次污染。
对比研究发现,红枫湖生物硅含量明显高于滇池。生物硅含量历经了从下层沉积物向上逐渐增加,在上层沉积物中逐渐减少的过程,这也与两个湖泊富营养化演变历史与现状相一致。这表明沉积生物硅同沉积磷一样,也是富营养化污染的一个重要指示因子。
Si/P可以有效表征水体富营养化发生过程。Si/P下降表明硅的限制性作用增强,水生初级生产者朝代表富营养化的蓝藻-蓝绿藻为主的方向发展。红枫湖沉积物柱的Si/P平均水平显著高于滇池的沉积物柱。相对于两湖的总磷(重要富营养化指示因子),Si/P对富营养化的指示意义相比总磷更显著。
两个湖泊各分态磷、生物硅均具有阶段性变化趋势,且两个湖泊存在较一致的污染发生时间,1982年前后。其中总磷与有机磷的阶段性变化趋势较显著,1982年之前平稳变化,1982年之后,快速增长。这与我国社会发展的各历史时期具有较好的一致性。这种变化趋势表明,湖泊营养状况的历史发展过程与人类发展相关,人类活动对湖泊营养状况的演变有较大影响。