环境因子对洱海沉积物氮释放的影响

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1、摘要摘要洱海是云贵高原第二大淡水湖泊。目前洱海处于富营养化初级阶段，水质相对较好，但其沉积物氮、磷营养水平已高于大多数富营养化湖泊。高有机质、高氮磷底质条件必然存在较大释放风险。本研究选择洱海不同湖区3个点位柱状沉积物，在现场原位模拟条件下，研究pH值和溶解氧耦合作用对上覆水氨氮、硝氮浓度变化以及沉积物氮赋存形态的影响，结果表明：（1）厌氧条件下上覆水氨氮浓度均高于好氧条件下的氨氮浓度，最高可达好氧条件下的5倍。但厌氧条件下的上覆水硝氮浓度与其在好氧条件下的浓度差异较小，三个点在不同溶解氧条件下的上覆水硝氮平均浓度均保持在0.1mg/l到0.12mg/l之间。（2

2、）好氧条件下不同pH值之间上覆水氮浓度差异较小，而厌氧条件下不同pH之间洱海氮浓度变化则较为明显。（3）不同溶解氧和pH状态培养体系上覆水中的氮浓度在培养过程中都有升高现象。但在不同柱子之间存在差异，其中一点在pH=6，厌氧的条件下，上覆水中氨氮浓度上升的最高，但另外两点均是在pH=10，厌氧条件下，氨氮浓度上升最大，而硝氮浓度变化在各个处理之间的差别甚小。（4）由于选取的这三个点沉积物理化性质差异，造成溶解氧对沉积物各形态氮释放转化影响程度不同，培养后氮污染程度较高的沉积物中各形态氮含量明显低于氮污染较轻的沉积物，培养后沉积物中各形态氮变化趋势存在较大差异。由于

3、目前洱海水体整体上均处于好氧阶段，通过本研究结果可推断水体pH值的变化将不会对洱海上覆水中氮浓度有太大影响，但如果不能有效控制洱海周围的外源污染，一旦暴发大面积水华，极有可能引起水体环境条件变化，溶解氧含量降低，pH值升高，根据本实验结果得知这些环境条件的变化将会使上覆水氨氮浓度上升，使原本受外源污染较小，不易发生水华的区域上覆水氨氮浓度极有可能会由于内源污染加重而受到巨大影响。因此要加大洱海外源污染控制，避免因外源污染而造成环境条件变化从而引起内源污染加重，形成恶性循环，加剧洱海水体的富营养化。关键词：沉积物；溶解氧；氮；释放；pHⅠAbstractAbstra

4、ctErhaiisthesecondlargestfreshwaterlakeintheYunnan-GuizhouPlateau.Itiscurrentlyattheinitialstageofeutrophication,andthewaterqualityisrelativelygood,butthecontentsofnitrogenandphosphorusintheErhaisedimentarehigherthanthatinmosteutrophiclakes.Sedimentconditionsofhighorganicmatterandhigh

5、nitrogenandphosphorusareboundtohavegreaterriskofreleasing.Inthisstudy,threesedimentcoresampleswerechosenfromdifferentpointsofErhai.Underin-situsimulation,weanalyzedthecouplingeffectsofpHvalueanddissolvedoxygenontheconcentrationchangesofammonia,nitrateintheoverlyingwater,andthechemical

6、formsofnitrogeninthesediment.Theresultsindicatethat:(1)Underanaerobicconditions,ammoniaconcentrationsinoverlyingwaterwerehigherandtiptopofaerobicconditions5times.However,therearelittledifferencesofoverlyingwaternitrateconcentrationsbetweenanaerobicconditionsandaerobicconditions.Underd

7、ifferentdissolvedoxygeninoverlyingwaterofthethreepointsnitrateconcentrationsaremaintainedatanaverageof0.1mg/Lto0.12mg/L.(2)NitrogenconcentrationsintheoverlyingwaterofErhaihavelessvariationunderdifferentpHinaerobicconditions.ErhainitrogenconcentrationsunderdifferentpHvaluesinanaerobicc

8、ondit