太湖沉积物重金属和营养盐变化特征及污染历史

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1、中国科学辑地球科学,增刊礴。’太湖沉积物重金属和营养盐变化特征及污染历史刘恩峰沈吉刘兴起朱育新中国科学院南京地理与湖泊研究所,南京摘要通过对太湖北部开阔湖区沉积岩芯粒度、营养盐、重金属元素等指标的分析,结合硅藻分析结果,讨论了该湖区近年来沉积环境变化特征、营养演化规律及重金属元素污染历史结果表明,世纪年代前后,流域人为活动方式的改变及强度加大使沉积物特征开始发生变化,沉积物粒度变粗,重金属元素及含量减少世纪年代一世纪年代末期,受人为污染影响,沉积物及水体含量逐渐增加,湖泊处于中等营养水平世纪年代末期以来,沉积物中,含量升高,比值增大,沉积物中人为排放的外源有机成分所占比

2、例增加,沉积物及水体中含量明显升高,硅藻组合以富营养型种属为主,湖泊水体发生显著富营养化同期,随着重金属元素人为污染程度的加重,,,,和等元素总量及有效结合态含量升高,并具有一定程度的潜在生物毒性关键词沉积物重金属营养盐人为活动污染历史太湖,,,具有悠久的人类文明发展史,〕是我国世纪初民近年来随着社会经济的迅猛发展工农业污染,物排放量日益增加,湖泊污染问题日趋严重湖泊底族工业的发源地世纪年代末期以来太湖流泥长时间接纳并蓄积了大量的重金属与营养盐等物域工农业经济快速发展,大量的工业废水、农业退水,,质,成为记录流域人类活动以及湖泊环境响应的档及生活污水排入太湖导致湖泊营养

3、程度升高太湖,“”,’北部湖区发生藻型化部分湖湾水体及表层沉积案通过对湖泊沉积物多环境指标的分析可重建湖,泊及流域环境演变过程,揭示湖泊营养状态演化规物重金属污染也日益加重卜由此造成的经济损失律,每年约亿元有关长江中游“草型”湖龙感湖,太湖位于我国经济最发达的长江三角洲地区,营养演化研究表明‘其营养状态变化并不直接响应,’流域面积约平原型地形占流域面积的,于流域人为活动干扰而太湖北部湖区目前为典型的“藻型”湖,尽管对太湖富营养化问题开展了广丘陵山地主要分布在流域西部和西南部太湖流域一一收稿,一一收修改稿,中国科学院知识创新工程重大项目编号一、一一界资助·乖一￡以青藏高原

4、和长江中下游湖泊为例中国科学院南京地理与湖泊研究所博士学位论文,羊向东硅藻转换函数与环境定量重建以只拓—中国科学辑地球科学第卷”一,,“泛研究但对湖泊营养状态历史演化规律及与分析误差小于重金属元素有效结合态即可提取流域人为活动关系的研究较薄弱本文研究了太湖态,包括可交换态及碳酸盐结合态、彻氧化物结历史时期营养状态演化过程和富营养化机制、重金属合态、有机物及硫化物结合态提取采用三步提,,及、取法’”平行分析误差小于典型样品矿物组成元素污染历史其二者与经济发展阶段人为活动的关系,这对科学认识长江中下游不同类型湖泊对采用射线衍射测定沉积物’分析采用美国人为活动干扰的响应过程与

5、机制,确定目前湖泊环公司生产的高纯锗井型探测器与境在湖泊演化过程中所处阶段及湖泊环境演化趋势,型谱控制器组成的了谱分析系统沉积物,一型制定富营养化水体治理政策具有重要理论意义年代用超低本底液体闪烁计数仪进行测定材料与方法年月,利用重力采样器在太湖北部湖区结果采集了长。的柱状沉积岩芯图,按。间沉积物年代隔连续取样沉积岩芯所处湖区目前沿岸经济发达,’。一根据沉积岩芯测年结果计算岩芯工’〕,河流入湖水体污染较严重从指标变化规律上不平均,沉积速率为这与其它研究结果相,一难发现与陆敏等在该采样点东南钻取的沉积似,’沉积岩芯一岩性及粒度变化不大图,’”〕,,岩芯相比本次研究所取岩芯

6、沉积物基本无扰动经外推,岩芯一为世纪年代初期以来的能较好地反映太湖北部湖区沉积环境演化特征沉积闪谭鲜蛇无锡市沉积物粒度变化沉积岩芯粒度组成以粉砂为主,粘土小于湾梁梅林、细粉砂一林平均含量分别为、呢扩大于林颗粒平均含量仅为图沉积岩芯窿苏州市粒度组成与太湖其它湖区沉积物粒度组成基本一致因,反映出平原湖泊沉积物少粗颗粒物质,时空变衫灭湖公段率较小的特点天口创江河伞中值粒径林林一以耐一林耐二】珍段年代不一,含余芝太浦河八缺磷▲采样点位置湖州市“’“’日之图太湖及采样点位置恻张沉积物金属元素及含量采用美国型电感祸合等离子体原子发射光谱仪一测定,和含量用一型元素分妙卯日尸析仪测定,

7、样品粒度分析用英国公司型激光粒度仪,上述试验样品平行图沉积岩芯粒度变化增刊刘恩峰等太湖沉积物重金属和营养盐变化特征及污染历史根据采用软件对沉积岩芯粒度进行聚含量都升高,汹比值增加阶段中含量呈先减类分析结果佼’,粒度变化可分为两个大的阶段图,小、后增加司的变化规律阶段中阶段一沉积物粒度组成较细,粒度频率曲与含量的相关系数为,刀,线为对数正偏态分布,粒度一图所反映的为悬浮,与含量的相关系数分别为,,,,二沉积阶段司沉积物粒度组成明显变粗粒度频率曲线为对数正态分布,与阶段相比,粒,沉积物金属元素变化特征度标准差偏大反映了沉积物的分选程度降低阶,