東江干流惠州段沉積物-水界面無(wú)機(jī)氮交換通量及影響因素研究.pdf

1、東江是廣東省及香港特別行政區(qū)重要的飲用水源，其水質(zhì)的好壞直接關(guān)系到廣州、深圳、香港等城市的人民生活和經(jīng)濟(jì)發(fā)展。近年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和城市化進(jìn)程的加快，大量富含氮的生活和工農(nóng)業(yè)污水排放進(jìn)入東江，已影響到東江干流的水質(zhì)。氮的超標(biāo)排放會(huì)造成水環(huán)境質(zhì)量的下降，導(dǎo)致水體發(fā)生富營(yíng)養(yǎng)化。同時(shí)，大量進(jìn)入河流的氮蓄積在沉積物中，引發(fā)的內(nèi)源性污染問(wèn)題也日益突出，引起了國(guó)內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注。因此了解流域內(nèi)氮各形態(tài)的含量及分布狀況，探討沉積物中氮的釋放特

2、征及遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律，研究了沉積物-水界面氮的交換通量和影響因素，對(duì)控制東江干流的污染狀況，合理保護(hù)東江優(yōu)質(zhì)水源具有重要意義。
　　以東江干流(惠州段)為研究對(duì)象，在自然環(huán)境調(diào)查的基礎(chǔ)上，于2013年6月~2014年3月在東江干流(惠州段)選取6個(gè)采樣點(diǎn)進(jìn)行采樣，研究了東江干流(惠州段)水體氮的含量，進(jìn)行水質(zhì)評(píng)價(jià)，測(cè)定沉積物-水界面氮的交換通量，并進(jìn)行了不同影響因素下的實(shí)驗(yàn)室模擬試驗(yàn)，分析了沉積物-水界面氮遷移轉(zhuǎn)化的影響因素，主要得出

3、以下結(jié)論：
　　(1)東江干流(惠州段)水質(zhì)大部分時(shí)間狀況良好，其中TN水質(zhì)較差，基本滿足Ⅳ~(yú)Ⅴ類(湖、庫(kù)，以N計(jì))，有些點(diǎn)位為劣Ⅴ類；氨氮濃度普遍不高，大部分時(shí)間采樣點(diǎn)的值均小于0.5mg/L，水質(zhì)基本滿足Ⅱ類要求；硝氮濃度的變化范圍為1.28~2.22 mg/L，水體中亞硝氮含量較低，濃度變化范圍為0.001~0.071mg/L。采用內(nèi)梅羅綜合指數(shù)法對(duì)水體氮進(jìn)行評(píng)價(jià)，結(jié)果表明：硝氮是水體的主要污染物，屬于輕度污染；氨氮和亞硝氮

4、屬于清潔狀態(tài)，其中亞硝氮清潔度較高。
　　(2)東江干流(惠州段)沉積物-水界面氨氮全年交換通量均為正值，表明東江干流(惠州段)沉積物作為氨氮的源。硝氮、亞硝氮表現(xiàn)為各點(diǎn)位交換通量均較小。在交換通量模擬試驗(yàn)中，初始階段沉積物中的氨氮迅速向上覆水釋放。隨著實(shí)驗(yàn)時(shí)間的延長(zhǎng)，氨氮在沉積物與上覆水之間的交換減慢，氨氮的交換通量逐漸減小。硝氮在沉積物與水界面的交換通量與氨氮變化不同，硝氮的交換通量較小，且沉積物并不是一直作為硝氮的源或匯，而

5、是多次出現(xiàn)匯源轉(zhuǎn)換。
　　(3)沉積物-水系統(tǒng)交換通量模擬試驗(yàn)表明：隨著溫度的升高，水體礦化產(chǎn)生的氨氮增多，同時(shí)消耗了溶解氧，阻止了硝化反應(yīng)的進(jìn)行。厭氧條件氨氮的釋放速率高于有氧條件下的速率，有利于沉積物中氨氮的釋放。硝化和反硝化作用作為沉積物-水系統(tǒng)氮素遷移和交換的主要過(guò)程，其發(fā)生同時(shí)受到溶解氧的限制。pH值越低，水體中氫離子的濃度越大，交換作用增強(qiáng)，沉積物中釋放的氨氮就越多，加重上覆水中的氮素負(fù)荷，相反氨氮交換量減少；在堿性條