【摘 要】
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磷元素是湖泊河流中水生藻类植物等初级生产力的重要生源物质,对水体富营养化具有限制作用。在受到有机污染较重的湖泊水体中有机磷含量最高可占总磷的50-90%,其中溶解性有机
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磷元素是湖泊河流中水生藻类植物等初级生产力的重要生源物质,对水体富营养化具有限制作用。在受到有机污染较重的湖泊水体中有机磷含量最高可占总磷的50-90%,其中溶解性有机磷在营养物质的循环和生命过程中扮演着重要角色,因而揭示其迁移转化机制对浅水水体富营养化机理研究和防治具有十分重要意义。本文依托国家自然科学基金―波浪场中有机磷在多相微界面迁移转化过程与关键控制因子(51309032)‖项目,以云影湖沉积物为研究对象,在室内实验室模拟不同水动力作用下,探讨浅水湖泊沉积物中溶解性有机磷迁移释放特征。开展不同波浪场中沉积物中溶解性有机磷迁移特征试验,研究静水压强、沉积物粒径及表层沉积物地形(沉积物铺设方式)对沉积物中溶解性有机磷释放影响,试验结果如下:水体底床平坦时,静态条件下,5cm、10cm、15cm和20cm不同水深试验组底床沉积物中溶解性有机磷释放规律相似,水中溶解性有机磷释放速率均为先快速后缓慢释放,在试验20h后达到释放的动态平衡,达到一定的平衡状态时,水体中有机磷平衡浓度大小排序为:Q15cm>Q5cm>Q10cm>Q20cm。底床地形呈起伏时,试验组在中心点、波峰及波谷位置进行取样,取样点在10h达到极大值,之后进入动态平衡状态,其中心点、波峰、波谷有机磷平衡浓度分别为:0.305mg/L、0.253mg/L、0.325mg/L,底床最低点(波谷)处沉积物释放有机磷量最大,最高点(波峰)处有机磷浓度最小。应用Elovich公式对上覆水中有机磷浓度变化进行拟合,地形起伏的试验底床相对于平坦地形,沉积物有机磷释放速率随时间不断减小,达到平衡时,平坦处和底床最低处与最高处的沉积物有机磷释放速率大小:V最高处>V平坦>V最低处;而最终有机磷释放量大致为:Q平坦底床>Q起伏地形底床,起伏地形取样点有机磷平衡浓度比平铺地形对应位置取样点小,地形变化降低了有机磷的释放。在不同波浪动力作用下,起伏地形底床的波峰和波谷处有机磷浓度随时间均呈上升趋势。底床低洼处近底区域0cm处有机磷浓度随波浪强度的增加而增大,当试验进行到60min后,在浪高为14cm条件下,该处有机磷浓度逐渐达到动态平衡。C5cm处有机磷浓度随波浪强度大小比较为:Q8cm>Q14cm>Q5cm。底床高耸处垂向0cm、5cm、15cm取样点有机磷浓度随波浪强度大小比较为:Q14cm>Q5cm>Q8cm。随着波浪强度的增大,水体扰动强度增大使上覆水中悬浮物含量增加且在试验过程中悬浮物含量波动较大,泥-水界面间隙表层处沉积物在外界水动力作用下再次悬浮到上覆水中,此时,中段高耸取样点有机磷浓度值最大。
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