太湖流域南區(qū)濕地土水界面磷素特征及水質(zhì)響應(yīng)模擬研究.pdf

1、位于太湖南冀的浙江省太湖流域南區(qū)越來(lái)越多地受到水體富營(yíng)養(yǎng)化的影響，而磷素是誘導(dǎo)水體富營(yíng)養(yǎng)化的限制因子．因此，對(duì)該地區(qū)濕地底泥以及上覆水的基本磷庫(kù)特征加以了解對(duì)于優(yōu)化濕地生態(tài)功能，改善富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)狀具有重要意義。本研究在太湖流域南區(qū)選取31個(gè)營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)差異明顯的典型濕地采樣點(diǎn)進(jìn)行土-水磷庫(kù)特征調(diào)查，并選取杭州西湖茅家埠、湖州德清下渚湖、湖州長(zhǎng)興包漾河等三處新鮮底泥樣品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的快速吸附平衡、靜態(tài)柱和穩(wěn)流水槽模擬實(shí)驗(yàn)。 調(diào)查數(shù)據(jù)

2、顯示，研究區(qū)域內(nèi)濕地底泥含總磷(TP)0.169-1.200 g/kg，NaHCO3提取磷(Olsen-P)7.08-67.08 mg/kg，最大物理吸附量(Qmax)228.1-824.5mg/kg。NaOH+EDTA提取磷(NaOH+EDTA-P)占底泥TP的52.0±11.6％，且伴隨其積累會(huì)提高Olsen-P含量及釋放風(fēng)險(xiǎn)，養(yǎng)殖區(qū)濕地底泥磷素流失風(fēng)險(xiǎn)最高。所有底泥樣品的磷素吸附特征均顯著遵循Langmuir等溫線和Freundl

3、ich等溫線．采樣區(qū)域上覆水含TP 0.036-0.944 mg/L，總顆粒態(tài)磷(TPP)占TP含量的70.9±13.2％，溶解態(tài)活性磷(DRP)相對(duì)較低．利用Psenner分級(jí)提取法對(duì)12處典型濕地底泥進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，供試底泥磷素的主要存在形態(tài)為NaOH-DP，其余依次為Res-P、BD-P、NaOH-OP、HCl-P、NH4Cl-P。上覆水TP、DRP與底泥中的TP、NaOH+EDTA-P，Olsen-P均沒(méi)有顯著的相關(guān)性。

4、 底泥磷素快速吸附平衡模擬實(shí)驗(yàn)中，底泥對(duì)磷的吸附包括快吸附和慢吸附兩個(gè)過(guò)程，全過(guò)程符合修正的Elovich動(dòng)力學(xué)模型，24 h達(dá)到土水吸附平衡。三種底泥樣品均顯著遵循Langmuir等溫吸附規(guī)律和Freundlich等溫吸附規(guī)律，且在較低的上覆水DRP范圍內(nèi)，底泥磷素吸附量與DRP呈顯著的線性正相關(guān)。西湖茅家埠、德清下渚湖、長(zhǎng)興包漾河三個(gè)底泥樣品的上覆水磷素平衡濃度(EPC0)分別為0.050 mg/L、0.010 mg/L、0.023

5、 mg/L。下渚湖濕地底泥在取樣期間未表現(xiàn)出釋放磷素特征。 靜態(tài)柱模擬實(shí)驗(yàn)中的底泥磷素吸附可分為緩沖階段、快吸附階段、慢吸附階段。穩(wěn)流水槽實(shí)驗(yàn)的DRP動(dòng)態(tài)則表現(xiàn)出準(zhǔn)U型曲線特征，存在一個(gè)濕地底泥磷素截留能效轉(zhuǎn)換的平衡點(diǎn)。然而，靜態(tài)柱實(shí)驗(yàn)與穩(wěn)流水槽實(shí)驗(yàn)均沒(méi)有顯著的模型擬合特征，這有可能是新鮮底泥中微生物作用的結(jié)果。 分析發(fā)現(xiàn)，有機(jī)質(zhì)含量的增高能提高新鮮底泥的磷素吸附速率，但是對(duì)底泥干樣的磷素物理吸附速率沒(méi)有決定作用。對(duì)