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东江是重要的饮用水源,其水质对香港特别行政区及广东省众多大中城市供水安全至关重要。近年来,随着人口的增加和经济的高速发展,沿岸城市生活污水及工业废水的排放使东江的支流受到污染,有研究表明支流的水质污染会影响东江干流水体的水质。污染物进入河流后大部分蓄积在沉积物中,当外部污染源得到有效控制后,受污染沉积物成为水体重要的内部污染源。因此,要从根本上改善东江河流水质,不仅要控制外部污染源,还要解决水体的内部污染源。目前,关于东江及其支流沉积物中氮磷营养盐的含量水平及其对上覆水质影响的研究还鲜有报道。因此了解流域内沉积物氮磷营养盐的含量及分布状况,探讨沉积物氮磷释放及迁移转化规律,开发沉积物修复技术,对科学合理地保护东江优质水源,控制入江支流的内源释放具有重要意义。论文以东江干流(惠州段)及其入江支流为研究对象,研究了东江干流(惠州段)及其入江支流沉积物氮磷的含量及时空分布特征,并以新开河为例,研究了受污染沉积物氮磷释放规律,以及受污染底泥覆盖修复技术试验研究,主要得出以下结论:1、2011年枯水期(3月)和丰水期(8月),对东江干流(惠州段)及其入江支流进行水质及沉积物调查,并采用SEDEX法、过硫酸盐消化法和纳氏试剂比色法测定了沉积物中各形态磷、全氮及可交换态铵态氮的含量;分析了其分布特征并对其污染状况进行了评价。结果显示:(1)东江干流上覆水TN、TP、NH4+-N、COD等含量均显著低于入江支流水口渠和新开河(p <0.05)。其中东江干流上覆水仅NH4+-N含量超过Ⅲ类水标准;入江支流上覆水氮磷营养盐及COD含量均超过Ⅲ类水标准;各入江支流沉积物氮和磷均受到轻度污染,而东江干流沉积物只受到轻微氮污染而未受到磷污染,这说明入江支流的汇入是影响东江干流水质的重要污染来源,入江支流沉积物氮磷具有潜在释放的风险。(2)沉积中氮和磷的释放取决于氮磷的赋存形态,水口渠和新开河沉积物各无机形态磷及可交换态铵态氮的含量均高于东江干流(p <0.05)。入江支流沉积物中氮和磷的生物有效性及潜在生物有效性较高,当环境条件发生变化时,易导致沉积物氮和磷的释放。2、通过室内模拟实验,研究了温度、溶解氧、扰动以及上覆水营养盐水平等环境因素,对沉积物氮磷的释放及迁移转化的影响。结果表明:随着温度的升高,上覆水营养盐水平的较低,沉积物更易向上覆水体释放磷,而氮的释放变化不明显;通过人工方式提高上覆水中溶解氧的含量,可以有效抑制沉积物氮磷的释放;60r/min扰动条件对沉积物磷的释放具有抑制作用,同时可以促进大气复氧和硝化作用。3、通过室内模拟实验,选取玻璃珠、河沙、沸石、火山岩等作为覆盖材料,研究了不同覆盖材料对沉积物氮磷营养盐释放的抑制效果,同时研究了上覆水流动条件、覆盖厚度、粒径等因素对沸石和火山岩覆盖层控制沉积物氮磷释放的影响。结果表明:(1)河沙、沸石和火山岩对沉积物磷的抑制效果较好;沸石对沉积物氨氮的抑制效果最佳,其次是火山岩,玻璃珠的抑制效果最差,因此综合考虑后,选用沸石和火山岩作为覆盖材料。(2)随着厚度的增加,沸石覆盖对沉积物磷的抑制效果有所增加,而氮的抑制效果变化不明显;火山岩覆盖对沉积物磷的抑制效果不明显,而对NH4+-N和TN的抑制效果明显降低。(3)随粒径的减小,沸石覆盖对沉积物氮磷的抑制效果变化不明显;而火山岩覆盖对NH4+-N的抑制效果显著增加。(4)上覆水流动条件能有效促进沉积物氮、磷的释放,并能控制上覆水氮磷在较低的浓度;上覆水流动条件能有效促进沸石、火山岩覆盖沉积物磷的释放,并能控制上覆水氮磷在较低的浓度,但对沉积物NH4+-N的释放影响不明显;综上结果表明,沉积物是入江支流的重要内在污染源,支流的汇入会影响东江干流的水质。温度的升高、溶解氧偏低以及上覆水低营养盐水平时有利于沉积物磷的释放;通过人工方式提高水体溶解氧的含量,可以有效抑制沉积物氮磷的释放。沸石和火山岩作为覆盖材料时,沸石对沉积物氮磷营养盐的抑制效果较好,其次是火山岩。