太湖沉积物耗氧速率空间异质性研究

太湖沉积物耗氧速率空间异质性研究 Ξ 太湖沉积物耗氧速率空间异质性研究 1 2 3许倩颖, 宋丁全, 王建军 (1. 南京林业大学, 江苏 南京 210037; 2. 金陵科技学院, 江苏 南京 211169; )3. 中国科学院南京地理与湖泊研究所, 江苏 南京 210008 ( ) 摘 要: 沉积物耗氧速率 , 简称在综合评价水体水质和环境特征时是一个非常有 sed im en t o xygen dem andSOD 用的参数, 对分析水体氧收支平衡和评价水环境质量具有重要意义。 采集了由太湖大浦沿岸到湖心及太湖南岸 到湖心不同位点的太湖沉积物, 采用微体积法研究了太湖沉积物 的空间异质性。 结果 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 明: 随着离湖岸距SOD 2 ( 离的增加, 沉积物 逐渐降低; 沉积物 与沉积物粒度分布和间隙水呈极显著正相关 = 01867, SOD SOD A PA R P2 2 () ) < 0101; = 01929, < 0101, 与沉积物呈负相关, 但不显著 = - 01331, > 0105, 与有机物含量呈极 R P A PA R P 2 ()显著负相关 = - 01794, < 0101。R P 关键词: 沉积物耗氧速率; 粒度分布; 碱性磷酸酶活性; 有机质含量 () 中图分类号: 343. 3 文献标识码: 文章编号: 1672- 755201104- 0049- 05 P AX Spa t ia l He terogen e ity of Sed im en t O xygen D em an d in Ta ihu L a ke 1 2 32, 2, 2XU Q ian y in gSON G D in gqu an W A N G J ian ju n (1. 2. , 210037, ; , 211169, ;N a njing F ore st ry U n ive r sityN a jning h CinaJ in ling In st itu te o f T echno lo gyN an jing h Cina )3. , 210008, N an jing In st itu te o f Geo g rap hy and L imno lo gy o f C h ine se A cademy o f Science sN an jing h Cina () : A bstra c tSed im en t O x ygen D em an d SOD is a ve ry u sefu l p a ram e te r w h en u sed in app ra isin g , w a te r qu a lity an d en v iro nm en ta l ch a rac te r ist ic s com p reh en sive lyan d it h a s an im po r tan t . sign if ican ce in an a lyzin g w a te r o x ygen b a lan ce an d a sse ssin g w a te r en v iro nm en t qu a lityIn th is stu dy th e sed im en t s a re co llec ted in d iffe ren t site s a lo n g D ap u co a st to th e cen te r o f T a ih u L ak e . , an d a lo n g th e so u th b an k to th e cen te r o f T a ih u L ak eB a sed o n th e sm a ll vo lum e m e tho dth e . sp a t ia l h e te ro gen e ity o f SOD in sed im en t s o f T a ih u L ak e is exp lo redT h e re su lt s show th a t th e . SOD redu ce s g radu a lly w ith th e in c rea se o f d istan ce f rom th e sho re o f th e lak eSOD is ( < po sit ive ly co r re la ted to p a r t ic le size d ist r ib u t io n an d in te r st it ia l w a te r A PA o f sed im en t s P ) () 0101, > 0105, an d th e re is a n ega t ive co r re la t io n b e tw een SOD an d A PA o f sed im en t s P b u tno t sign if ican t ly. T h e re is a sign if ican t ly n ega t ive co r re la t io n b e tw een SOD an d th e co n ten t o f ()< 0101.o rgan ic com po u n d P : ; ; ; Key word ssed im en t o x ygen dem an dp a r t ic le size d ist r ib u t io nA PA th e co n ten t o f o rgan ic com po u n d 太湖位于长江三角洲南翼坦荡的太湖平原上, 是我国东部一个大型的浅水湖泊。 近年来, 太湖的富营 养化特征非常明显, 几乎每年夏天都有大面积的蓝藻爆发, 主要分布在北部湖湾、西部和南部沿岸, 对水质 Ξ 收稿日期: 2011211203 () 作者简介: 许倩颖 1987- , 女, 江苏宜兴人, 硕士, 主要从事群落生态学的研究。 () 通讯作者简介: 宋丁全 1957- , 男, 江苏南京人, 教授, 博士生导师, 主要从事数量生态学研究。 1 和鱼类产生了严重的危害。 水体沉积物是水体生态系统的重要组成部分, 是水体的各种营养物、污染物 () ()的汇 和源 。 浅水水体沉积物是许多底栖生物的生活场所, 也是水生生态系统中物质、能量 S in k So u rce ( ) 循环中的重要环节。沉积物耗氧速率 , 简称是指底层沉积物消耗上覆水体 sed im en t o x ygen dem an dSOD 2 () 溶解氧 的速率, 包括生物呼吸耗氧和化学降解耗氧两个过程。DO 3 24 沉积物在综合评价水体水质和环境特征时是一个非常有用的参数。大量研究表明, 与环 SOD SOD 5 26 () 境因子 如温度和水体生产力等有重要关系。 因此研究沉积物物理化学性质和耗氧速率情况, 对分析 7 28 水体氧收支平衡和评价水环境质量有重要意义。本文中主要采用微体积法研究太湖沉积物耗氧率的空 间异质性, 通过对沉积物耗氧及各因素的研究, 深入了解太湖水体的耗氧机制以及太湖不同湖区沉积物特 征, 进一步分析太湖底泥耗氧速率的影响因素, 为太湖环境保护、加强湖泊研究提供基础 资料 新概念英语资料下载李居明饿命改运学pdf成本会计期末资料社会工作导论资料工程结算所需资料清单 和科学依据。 1 研究地概况 太湖是我国长江中下游地区著名的淡水湖泊, 为我国五大淡水湖之一, 位于长江三角洲南侧的太湖平 2 2 原。太湖流域面积36 500 , 流域内河道纵横, 湖荡密布, 河道总长度12 , 大于1 面积的湖泊有111km km km 个, 是我国典型的河湖水网地区。 太湖地理位置为北纬 3055?′40″—3132?′58″, 东经 11952?′32″—12036?′ 2 105″。全湖平均水深为 119 , 最大水深为 216 , 湖泊面积为 2 42718 , 湖内有大小岛屿 51 个, 实际水 m m km 2 3 9 面面积为 2 33811 , 多年平均年吞吐量为 52 亿, 水量交换系数为 112, 换水周期约 300 。km m d 2 材料与方法 211 样品采集和处理 () 采样点分布见图 1。表层沉积物采用有机玻璃柱状采样器 = 90获得, 每个样点采集 3 个柱样并 5 mm 现场切取表层 2 的沉积物, 放入自封袋混合保存, 带回实验室进行样品分析。cm 212 试验方法 21211 耗氧速率的测定 测量装置中加入 1 mL 去离 子水, 充氧至饱和; 取 300 样品混合液置于充分充氧ΛL 的装置底部。塞上带光纤微溶解氧电极探头的塞子, 装 置内不能产生气泡; 开动磁力搅拌器, 待稳定后记录读 时 数, 每 30 s 记录一次溶氧值, 待溶氧值将至 1 m gL / 停止试验。对测得的溶氧值进行一元线性回归, 所得直 线的斜率为污泥的耗氧速率。 212. 2 含水率的测定 取少量泥样放入坩埚, 置于烘 箱中, 在 105 ?高温下烘 4 , 沉积物在烘干前后质量的 C h 改变与原有新鲜沉积物质量的比值。 10 212 21213 碱性磷酸酶活性的测定以对硝基苯磷 () () 酸二钠 作底物, 对硝基苯酚 的产生速率 pN P P PN P 图 1 太湖各采样点位置图 () 作为碱性磷酸酶活性 的指标。 分别测沉积物间 A PA . 1 F igThe sam p l in g s ite s in Ta ihu L ake 隙水、沉积物中碱性磷酸酶活性。 )1 间隙水A PA 测定。 一定量沉积物样离心, 取上 清液2 , 用 缓冲溶液调值为815, 总反应体积为5 , 在30 ?温度下保持1 , 用紫外可见分光光 mL t r is pH mL C h 度计 22450 在波长 410 下测定。U V nm )2 沉积物测定。取 012 左右沉积物用 缓冲溶液调值为 815, 总反应体积为 8 , 在 30 A PA g t r is pH mL ?温度下保持2 , 加入2 终止反应, 离心取上清液, 用紫外可见分光光度计22450 在波长410 C h mL N aO H U V 下测定。nm () 21214 有机物含量的测定 烧失法: 瓷坩埚马弗炉中 550 ?灼烧 5 , 放入烘干过的沉积物 105 ?4 ,C h C h 第 4 期 许倩颖, 等: 太湖沉积物耗氧速率空间异质性研究 51 于 550 C? 下5 h , 取出, 在干燥器中冷却至常温并准确称量瓷坩埚的质量、瓷坩埚+ 干沉积物的质量, 550 C? 前后损失的质量与原有干沉积物质量的比值为有机物含量的测定。 21215 沉积物粒度的测定 采用激光粒度仪。具体方法见2000M a ste r size r E Ko n e r t an d V an den b e rgh e 13 的研究中。 213 统计分析 () () 采用 和 10统计分析软件进行图表处理和数据处理分析。200713E x ce l SP SS 3 结果与分析 311 太湖不同位置沉积物的 SOD 变化 在所有的沉积物样品中, 密闭环境条件下, 样品混合液在初始时间内, 均随着时间呈线性下降, 这表明沉积物在密闭期间对氧气有所消耗, 且该消耗是可以进行定量的。 在密闭条件下沉积物耗氧速率应为常 14() 等研究了霞浦湖沉积物需氧 速率及试验前 数, 这反应为溶解氧变化曲线中的线性部分。 范成新SOD ( ) 后上覆水和间隙水中形态营养物浓度变化, 其研究也表明试验初期 0, 5 沉积物需氧随时间呈线性上 h 升, 大于 5 后呈非线性下降。 故在试验中采用小体系法h 测量, 根据 5 以内样品混h 合液溶解氧的变化按单位面积需氧量随时间变化作图, 采 用线性回归法计算出各样点的。从大浦沿岸到湖心耗 SOD 氧速率逐渐下降, 变化范围为 01039 9, 01758 2 ? /m gL m , 最高点为最低点为从太湖南岸到湖心耗 氧01, 05; in D P D P 速率逐渐下降, 变化范围为 01043 42, 01130 9 /? , m g L m in 最高点为最低点为。由图2 可以看出分别自太 湖西13, 4L L 部、南部向湖心, 沉积物 逐渐下降。0113 D P L SOD 312 粒度分布对太湖沉积物 SOD 的影响 应用激光粒度仪测得的数据分析2000M a ste r size r E 图 2 各样点沉积物的 变化 SOD 2 ( F ig. )The var ia t ion s of SOD a lon g the sam p l in g 得到各样点表层沉积物的基本粒度参数 图 3。 表层沉积 s ite s 物加权平均粒径从大浦沿岸到湖心逐渐减小, 变化范围为 131077, 271087, 最高点为最低点为从太湖 01, 03; D P D P 南岸到湖心表层沉积物加权平均粒径逐渐减小, 变化范围 为101793, 171951, 最高点为最低点为。由此可以 11, 12L L 看出, 由湖岸到湖心沉积物的平均粒径逐渐减小。 与沉积 物耗氧速率结果进行统计分析, 表明沉积物粒度分布与沉 2 () 积物 之间呈极显著正相关 = 01867, < 0101。SOD R P 313 沉积物 A PA 对太湖沉积物 SOD 的影响 太湖不同采样位点沉积物中分布如图4 所示。由A PA 图 4 可以看出, 沉积物中A PA 从大浦沿岸到湖心逐渐增 图 3 各样点沉积物的粒度分布情况 强, 变化范围为 631006 7, 1001557 1 ?最高点 , /m g k g h F ig. 3 The par t ic le s ize d istr ibut ion of sed im en ts 为 最低点为从太湖南岸到湖心沉积物02, 01; D P D P A PA a lon g the sam p l in g s ite s 逐 渐增强, 变化范围为 631578 8, 941244 0 ?最, /m g k g h 高点为L 4, 最低点为L 11。 综合以上可以看出, 由湖岸到湖心沉积物A PA 逐渐增强。 与沉积物 SOD 进行 2 () 统计分析, 表明沉积物与沉积 之间呈负相关, 但不显著 = - 01331, > 0105。A PA SOD R P 314 沉积物间隙水 A PA 对太湖沉积物 SOD 的影响 太湖不同采样位点沉积物间隙水中分布如图 5 所示。由图 5 可以看出, 沉积物间隙水中从A PA A PA 大浦沿岸到湖心逐渐降低, 变化范围为 01113 9, 01526 8 Λm o lL ?m in , 最高点为D P 01, 最低点为D P 03; / 逐渐降低, 变化范 从太湖南岸到湖心沉积物间隙水A PA 围为 01101 1, 01248 5 Λm o lL ?m in , 最高点为L 12, 最低 / 点为11。即从湖岸向湖心沉积物间隙水逐渐降低。 L A PA 与沉积物 进行统计分析, 表明沉积物间隙水与 SOD A PA 2 (沉 积 物 之 间 呈 极 其 显 著 正 相 关 = 01929,