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城市景观水体在城市生态系统中起着重要作用。水体底泥中活性磷的释放严重影响了水体富营养化治理的进程。开展底泥中磷的赋存形态及释放规律的研究,将有助于理解底泥磷的迁移转化过程及其与水体富营养化之间的关系,对城市景观水体富营养化控制具有重要意义。本论文主要包括以下几部分:
1、2008年3月~10月对红领巾公园连续的水质采样检测结果表明,全年多数月份水体的COD、TN、TP浓度分别保持在40mg/L、2mg/L和0.2mg/L以下,达到地表水五类水体水质要求,满足景观水体水质标准;水体中氮磷比约为15,说明公园水体富营养化的限制因素是磷。
2、对公园水体底泥进行了连续的磷形态分级提取。本研究把磷的赋存形态分为以下六种:可溶性磷、铝结合磷、铁结合磷、闭蓄态磷、钙结合磷和有机磷。分析得出上述各种磷的赋存形态的百分比分别为1.6%、0.5%、0.9%、72.5%、14.3%、10.2%,其中钙磷所占比例最大。
3、在实验室设计小试实验,分析了不同磷浓度的上覆水对底泥磷释放的影响,讨论了pH、温度、DO、扰动等对内源磷释放的影响。实验结果表明,上覆水为蒸馏水时的底泥磷释放效果比湖水时的要明显;弱酸性、弱碱性条件底泥磷的释放量均高于中性条件,说明pH的变化影响了磷的赋存形态;比较不同温度条件(5℃、20℃和30℃)下公园水体底泥磷释放情况,得出磷释放速率为0.393~0.679mg/(㎡·d),随着温度的升高,底泥中磷的释放量也随之增加;磷在高氧状态下,底泥也会发生磷释放,只是释放速度和释放量要比低氧状态下小得多;在高速扰动的情况下,磷的最大释放量是静置态下磷最大释放量的1.8倍,释放的速度很快。
4、公园水体磷负荷分析表明,全湖底泥磷释放总量为29.32kg/a,而来自大气湿沉降、地表径流和补给水的磷负荷分别为17.856kg/a、21.6kg/a和53.3kg/a。因此,环湖截污后公园水体主要的磷污染源是补给水和底泥,防治水体富营养化应着重控制补给水磷浓度和底泥磷释放量。