南四湖沉積層污染特征及其污染釋放控制修復技術研究.pdf

1、湖泊沉積物是湖體中N、P、C等生源要素的重要蓄積庫。通常情況下，沉積物是湖泊中營養(yǎng)鹽的匯，但當湖泊環(huán)境發(fā)生變化時，沉積物中營養(yǎng)鹽可能又會重新釋放出來，成為湖泊的重要內源負荷，營養(yǎng)鹽從沉積物中釋放取決于它的化學形態(tài)及所處的環(huán)境因子。南四湖是南水北調東線工程的主要調蓄湖泊，將直接影響南水北調輸水水質。然而目前對南四湖沉積層污染物分布及其釋放控制的研究較少，因此有必要對其進行研究。
　　 本文以南四湖為主要研究對象，研究了南四湖沉積層

2、污染物的分布特征，分析了南四湖沉積層污染物的釋放規(guī)律，考察了沉水植物修復技術對沉積物污染釋放的控制修復效果，主要得到以下研究結論：
　　 (1)南四湖沉積物總氮(TN)、總磷(TP)和有機質(OM)含量分布特征的研究結果表明：①南四湖沉積物TN的含量為0.18-7.08 mg/g，平均2.97 mg/g。TN含量較高的區(qū)域為：南陽湖西南湖區(qū)、獨山湖、微山湖中部至湖西區(qū)域、微山湖韓莊閘處。②南四湖沉積物TP含量變化范圍為0.30-

3、1.29 mg/g，平均值為0.68 mg/g。③南四湖沉積物0M含量為11.4-106.0 mg/g，平均46.1 mg/g。OM含量較高的區(qū)域和TN分布類似，這些區(qū)域和水產(chǎn)養(yǎng)殖的區(qū)域重合。由于80％的入湖河流匯入上級湖，主要為生活污水和工業(yè)廢水，因此上級湖沉積物TN、TP和COD含量明顯高于下級湖。
　　 (2)南四湖沉積物釋放規(guī)律研究結果表明：①TP和COD的釋放總體上不會對南四湖調水水質形成影響；微山湖個別點位NH4+-

4、N釋放會影響調水水質，南陽湖、獨山湖和昭陽湖NH4+-N釋放對調水水質影響不大(參照調水后水質達到地表水環(huán)境質量標準(GB3838-2002)中Ⅲ類水質的要求)。②南四湖微山湖區(qū)微山湖湖心區(qū)NH4+-N吸附/解吸平衡濃度(CEAC)由湖濱帶向湖心區(qū)不斷升高，湖心區(qū)其高于1mg/L的區(qū)域約占微山湖的1/5。NH4+-N最大吸附容量由湖心區(qū)向湖濱帶遞增。微山湖湖心區(qū)沉積物NH4+-N在調水后將會釋放，對調水水質產(chǎn)生影響，應引起重視。③南四湖

5、消落帶不同利用類型土壤由于化肥施用量不同，其TN和TP含量差異較大分別為1316-2016 mg/kg和443-1165mg/kg，OM含量為77.1-140.2 mg/g。玉米地土壤TN、TP和OM含量最高；蘆葦?shù)赝寥繲P和TN含量最低。玉米地不僅氮磷總量高，而且易釋放態(tài)磷含量也高，對水質威脅最大。在淹水情況下，蘆葦、林地、玉米和大豆土壤P釋放進入上覆水體，其釋放量分別為-0.14、0.06、0.97、0.12 mg/kg。玉米施肥量

6、應當嚴格控制。④魚類飼料含有豐富的N、P和OM，大量殘余餌料及魚類代謝物，增加了養(yǎng)殖區(qū)沉積物營養(yǎng)鹽含量。這是南四湖沉積物TN、TP和OM含量高的區(qū)域與養(yǎng)殖區(qū)重合的重要原因。殘余飼料污染物釋放增加水體N、P和COD含量，同時造成DO降低。⑤水生植物衰亡過程中釋放N、P和COD，同時造成DO和pH的降低，水質惡化，魚類死亡。
　　 (3)沉水植物修復控制沉積物污染釋放研究結果表明：①三種沉水植物對N釋放均具有良好的控制作用，尤其是在