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哈尔滨信义沟沉积物中碳、氮、磷、硫分布特征及其相关性研究

白钰  
【摘要】:随着城市化进程的加快和人口的快速增长,城市河道水环境系统承受着来自各方面的压力,普遍出现水体污染现象。信义沟是哈尔滨市三大内河之一,近些年来污染严重。尤其是水体内源污染,不仅影响了水体质量和初级生产力,也严重影响了两岸居民的身心健康和城市形象。其中,碳、氮、磷、硫四种营养元素是导致水体内源污染的主要影响因子。 沉积物是水体的重要组成部分,也是污染物贮存的主要场所。当外界条件改变时,沉积物中的污染物就会释放到上覆水体中,造成二次污染,加重水体的污染负荷。因此,沉积物中污染物迁移、贮存规律和污染防治对策的研究对修复城市河流生态系统具有重要意义。 本文以信义沟为研究对象,分析沉积物中总有机碳、总氮、总磷及酸挥发性硫化物含量的水平和垂直分布特征,并在此基础上进一步研究它们之间的相互关系,旨在揭示河道沉积物中碳、氮、磷、硫的沉积规律及其对水体内源污染的贡献,为防治城市河道水体内源污染及恢复城市河道生态功能等提供科学依据。本文主要研究结果如下: 1)信义沟表层(0-5cm)沉积物中总有机碳、总氮、总磷含量与湖泊、海湾沉积物相比普遍较高;信义沟沉积物中酸挥发性硫化物含量范围与近海沉积物中酸挥发性硫化物含量范围相似。表层沉积物中总有机碳、总氮、总磷及酸挥发性硫化物含量分别与上覆水中化学需氧量、总氮、总磷及硫酸盐含量呈显著相关。 2)信义沟沉积物中总有机碳、总氮、总磷及酸挥发性硫化物含量具有较明显的垂直分布特征。沉积物中总有机碳、总氮、酸挥发性硫化物含量随深度增加总体上呈先升高后降低趋势;采样点不同,三者含量最大值出现在的深度也不同,总体上出现在沉积物5-20cm深度范围内。沉积物中总磷含量垂向分布特征比较复杂,出现表层(0-5cm)最大富集和较深层次(5-20cm)最大富集两种现象。 3)信义沟沉积物中总有机碳与总氮含量在垂直方向上无显著相关性,总有机碳与总磷含量以及总氮与总磷含量分别在个别采样点垂向分布上出现极显著相关,总体上相关性不显著。信义沟不同采样点沉积物中有机碳来源不同,主要来源于水生生物成分或陆源有机碳,亦或二者均有。经过调查,氮对信义沟水体内源污染起着重要作用。 4)在垂直方向上,沉积物中酸挥发性硫化物与总有机碳含量总体上显著相关;与总氮含量总体上呈正相关,相关性不显著;与总磷含量在一些采样点处呈负相关,在另外一些采样点处呈正相关关系,其中,个别站点正相关性显著。 近些年来,随着信义沟治理措施的推进,信义沟的点源污染已得到了一定控制,但受内源污染和面源污染的影响,信义沟水体污染仍在进一步加剧。对信义沟污染的治理仍需以生态修复为主。


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