龙景湖沉积物氮形态分布特征及源-汇关系

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1、龙景湖沉积物氮形态分布特征及源-汇关系重庆大学硕士学位论文（专业学位）学生姓名：颜海波指导教师：吉芳英教授兼职导师：庞子山教授级高工学位类别：工程硕士（环境工程领域）重庆大学城市建设与环境工程学院二O一五年四月DistributionCharacteristicsandSource-SinkRelationshipofNitrogenSpeciationintheSedimentsofLongjinghuLakeAThesisSubmittedtoChongqingUniversityinPartialFulfillmentoft

2、heRequirementforProfessionalDegreeByYanHaiboSupervisor:Prof.JiFangyingPluralisticSupervisedbyProf.Senior.Eng.PangZishanSpecialty:ME(EnvironmentalEngineeringField)CollegeofUrbanConstructionandEnvironmentalEngineeringofChongqingUniversity,ChongqingChinaApril,2015中文摘要摘要龙

3、景湖是在原有河道基础上闸坝新建成的深水湖泊，论文依据沉积物形成时间和水位深度的不同，将龙景湖沉积物划分为三类：“原河道沉积物”、“新淹没底部沉积物”和“新淹没边坡沉积物”，在此基础上，结合龙景湖水文、污染状况，最终将龙景湖沉积物分为6个区域15个区块，6个区域为赵家溪汇水区(ZJ)、卧龙石库湾(WL)、北方园林库湾(BF)、西部和江南园林库湾(XJ)、龙景沟汇水区(LG)、龙景湖主水体区(LH)，15个区块包括龙景湖中心区(LH)的原河道和原水库、龙景沟水域(LG)的原河道以及6个区域的边坡、底部，分别在不同区块采集沉积物研究沉积

4、物-水界面氮形态的分布特征，采用连续分级浸提法分析表层沉积物氮形态的平面分布特征和沉积物氮形态的纵向分布特征，并估算龙景湖沉积物内源氮负荷，探讨龙景湖沉积物中氮的源-汇关系，为龙景湖内源控制和水质治理提供基础。得到的主要结论如下：①龙景湖沉积物-水界面各形态氮的含量水平与分布特征与沉积物形成时间、水位深度密切相关，表现为原河道>新淹没底部>新淹没边坡，且水位深度的影响大于沉积物形成时间的影响。②龙景湖沉积物-水界面氮形态空间分布差异性较大。边坡沉积物上覆水TN-+以DON为主，无机氮以NO3-N为主；底部和原河道沉积物上覆水TN浓

5、以NH4-N+-和DON主；NH4-N浓度水平从新淹没边坡到原河道逐渐增加，NO3-N恰好相反。+间隙水TN以DON为主，无机氮以NH4-N为主。龙景湖沉积物间隙水与上覆水+中NH4-N、DON浓度梯度较大，存在潜在的释放风险。③龙景沟水域(LG)、北方园林库湾(BF)、中心区(LH)的新淹没底部类和原河道类沉积物氮污染水平较高，赵家溪水域(ZJ)、卧龙石库湾(WL)氮污染水平较低。龙景湖新淹没边坡沉积物TN含量为1545mg/kg，为轻污染水平；新淹没底部、原河道沉积物为3390、5265mg/kg，为重污染水平。④龙景湖表层沉

6、积物可转化态氮(TF-N)为TN的主要存在形态，平均含量为1618mg/kg，其中4种形态氮的含量大小表现为强氧化剂浸取态氮(SOEF-N)>强碱浸取态氮(SAEF-N)>离子交换态氮(IEF-N)>弱酸浸取态氮(WAEF-N)。⑤表层沉积物TN、可转化态氮(TF-N)、离子交换态氮(IEF-N)、强碱提取态氮(SAEF-N)的分布趋势为“原河道”>“新淹没底部”>“新淹没边坡”，强氧化剂提取态氮(SOEF-N)表现为“新淹没底部”>“原河道”>“新淹没边坡”。⑥原河道、原水库沉积物各形态氮(除WAEF-N)的纵向分布趋势相似，表

7、现为0~6cm快速下降后趋于稳定；新淹没底部、边坡各形态氮(除WAEF-N)的纵向分布I重庆大学硕士学位论文趋势相似，表现为0~4cm快速下降后趋于稳定。⑦龙景湖表层2cm沉积物中TN储量为5967kg，其中可转化态氮(TF-N)为3374kg，离子交换态氮(IEF-N)、弱酸浸取态氮(WAEF-N)、强碱浸取态氮(SAEF-N)、强氧化剂浸取态氮(SOEF-N)储量分别为328、136、858、2530kg；生物有效性氮为1322kg，占TN的22.15%。⑧龙景湖沉积物即是“氮汇”，也是“氮源”，“氮汇”主要表现为有机颗粒氮的

8、沉积，“氮源”主要表现为无机氮的释放，龙景湖沉积物无机氮释放通量为343.65kg，与沉积物中离子交换态氮(IEF-N)的储量328kg相当。关键词：龙景湖，沉积物，氮形态，分布特征，源-汇关系II英文摘要ABSTRACTLongjinghuLak