鄱阳湖区蚌湖重金属及氮的生物地球化学与同位素示踪.pdf

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1、分类号：密级：学号：355805811003UDC：南昌大学博士研究生学位论文鄱阳湖区蚌湖重金属及氮的生物地球化学与同位素示踪BiogeochemistryofHeavyMetalandNitrogenandIsotopicTracinginBangLake(PoyangLake)梁越培养单位（院、系）：环境与化学工程学院指导教师姓名、职称：肖化云教授申请学位的学科门类：工学学科专业名称：环境工程论文答辩日期：2014年6月7日答辩委员会主席：评阅人：2014年月日 学位论文独创性声明一、学位论文独创性声明

2、本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南昌大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名（手写）：签字日期：年月日二、学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解南昌大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查

3、阅和借阅。本人授权南昌大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编本学位论文。同时授权北京股份有限公司和中国学术期刊（光盘版）电子杂志社将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》和《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》中全文发表，并通过网络向社会公众提供信息服务，同意按“章程”规定享受相关权益。学位论文作者签名（手写）：导师签名（手写）：签字日期：年月日签字日期：年月日论文题目姓名学号论文级别博士■硕士□院/系/所联系电话专业E_mail通信地址(邮

4、编)：备注：□公开□保密（向校学位办申请获批准为“保密”，年月后公开） 摘要摘要蚌湖是鄱阳湖边缘的一个自然小湖泊，蚌湖紧邻赣江、修河和鄱阳湖西北部水域，枯水期水位低落蚌湖因天然堤坝与它们隔离成为独立封闭湖泊；丰水期赣江、修河、鄱阳湖水位上涨，水体逐渐越过堤坝进入蚌湖并逐渐连成一片水域。正是这种河流-湖泊系统的水文连通性控制着湖泊的水位变化，使得蚌湖水源在不同水位期存在差异，随之运移而来的营养盐、阴阳离子、微量元素等也存在差异，表现在湖泊水体、沉积物、水生植物的元素和同位素对环境变化产生响应。本研究以蚌湖为主

5、线，通过阴阳离子浓度、氢氧稳定同位素、无机氮稳定同位素分析蚌湖与赣江、修河水体交换情况；探讨水位变化对蚌湖水体理化参数的影响，并利用碳氮稳定同位素技术判断无机氮和颗粒有机质的来源以及对水位变化产生的响应；揭示蚌湖在不同水位条件下污染物扩散残留机制；并对比研究不同生态类型湖泊蚌湖（自然湖泊）及象湖（城市湖泊）的沉积物重金属元素的污染特征及潜在危害、无机氮及有机质碳氮稳定同位素特征与来源分析。（1）不同生态类型湖泊重金属污染及其潜在危害存在差异：蚌湖表层沉积物5种重金属的平均浓度顺序为Cu>Zn>Pb>Cr>C

6、d，污染程度较低，Cd污染平均值达到土壤环境质量三级标准；Cu的含量随年代的分布情况与沿湖的工业发展有较密切的联系。象湖表层沉积物污染最严重的是Cd；各点重金属的平均浓度顺序为Zn＞Pb＞Cu＞Cr＞As＞Cd，城市湖泊Pb的污染不容忽视。两湖泊重金属浓度在深度上分布呈锯齿状，蚌湖重金属随深度增加浓度降低，而象湖不如蚌湖明显。（2）蚌湖、赣江、修河存在水体交换：蚌湖在水位上涨时期和赣江、修河的阴阳离子浓度、氢氧同位素差别不大，且蚌湖范围更宽，这是由于水位上涨时期蚌湖受纳了赣江、修河的水体，可能还有其它水源输

7、入如鄱阳湖。而枯水期蚌湖与赣江、修河的阴阳离子浓度、氢氧稳定同位素差异很大，表明蚌湖枯水期是个独立湖泊。蚌湖、赣江、修河无机氮稳定同位素的分析也可以反映蚌湖与两条河流水体交换情况。枯水期蚌湖无机氮稳定同位素均为负值，而赣江修河无机氮稳定I 摘要同位素均为正值，表明枯水期蚌湖与赣江、修河没有水体交换。平水期（水位上涨阶段）蚌湖无机氮稳定同位素与两条河流无机氮稳定同位素相近，同为正值，表明蚌湖水与两河流水体有交换。丰水期蚌湖、赣江、修河的氨氮稳定同位素都较负，主要来源于流域较多的雨水氨氮源，硝氮主要来源于雨水径

8、流带入的农业氮源。平水期（水位退落阶段）蚌湖硝氮稳定同位素为负值与两河流相反，表明蚌湖水体是丰水期的滞留水体，两河流水可能没有进入蚌湖交换，而且蚌湖的硝化作用较强。（3）水位变化对蚌湖水样δ15N-NH4+、δ15N-NO3-有较大影响：蚌湖水样δ15N-NH4+、δ15N-NO3-在不同月份不同水位变化较大，不同水位条件下蚌湖无机氮稳定同位素都存在显著性差异，反映不同水位水体来源不同，丰水期和平水期（水位上涨）