论文部分内容阅读
为了解随着梅梁湾生态修复工程的实施,水体生态系统在不断发生变化,沉积物中磷的积累状况以及沉积物中磷向水相的迁移情况,了解消浪工程对沉积物再悬浮的抑制情况,本文进行了三个方面的研究:(1)水生植被恢复对底泥营养盐含量的影响研究;(2)消浪工程对太湖底泥再悬浮及营养盐释放的影响研究(野外试验);(3)风浪扰动引起湖泊形态磷变化的模拟试验研究(室内模拟)。通过对表层沉积物一年的监测结果表明,生态修复工程区表层底泥中总氮(TN)、总磷(TP)随时间有降低的趋势,LOI变化不大。其中TN夏季最高,春季最低,TP的季节变化与水体叶绿素含量的季节变化趋势相似。分析可知生态工程实施后,随着良性生态系统的构建,水质将逐步得到改善,可沉降到湖底的营养物质的减少以及水生植物的吸收等降低了表层底泥的营养负荷。这些现象表明生态工程的实施对降低内源污染具有一定的意义。消浪工程区内外沉积物的再悬浮通量表明,消浪工程能够显著减弱风浪对底泥的扰动,抑制沉积物再悬浮,减轻营养盐的内源释放通量。实验结果还表明,太湖水体悬浮物浓度越高,悬浮物的有机质含量就越低,相应地,单位悬浮物中磷的含量也越低。随着风浪扰动的持续和增强,尽管能够将更多的沉积物间隙水中的溶解性磷带入水体,但是,野外观测中发现水体溶解性的磷含量并未相应增高甚至降低,这可能是由于水体悬浮物浓度越高,对水体溶解性磷的吸附能力也越高,从而使得水中溶解性磷的含量增高不显著甚至降低。室内模拟大风浪扰动过程的结果显示大风浪扰动初期水中悬浮物(SS)、TP、颗粒态磷(PP)和溶解性总磷(DTP)的浓度大幅增加,扰动持续半天后水体SS、TP和PP的浓度均达到最大值,扰动停止后,至少需要十天时间水体中SS、TP和PP的浓度才能回复到扰动前水平;扰动期间水体DTP浓度居于高值,但风浪停止后立即降低;整个风浪过程水体中溶解性反应磷(SRP)浓度变化不大。试验表明,扰动初期沉积物中Fe、Mn结合态磷能快速释放到水中,但随着扰动的持续,水体复氧,释放到水体的溶解性磷又能与Fe、Mn结合随悬浮物沉降到水底。扰动期间及随后静置一天时间内,水体中悬浮颗粒物的中值粒径连续下降,意味着悬浮颗粒物对磷的吸附能力在不断增强。但水体静置较长时间后,扰动引起的悬浮物几乎全部沉降,絮凝等作用导致水体颗粒物粒度增大。研究说明虽然大风浪扰动初期能引起浅水湖泊中颗粒态和溶解态营养盐浓度的迅速提高,能够为水华蓝藻的快速生长提供大量可直接利用或酶解的营养盐,但随着风浪扰动的持续,由于水体复氧、水中颗粒物粒度不断细化、颗粒物中有机成分比例不断增高等,悬浮颗粒物对活性磷的吸附能力也相应提高,两种作用相互削减使得风浪扰动后期水体活性磷浓度的增幅并不明显。