三峡入库河流大宁河回水区消落带土壤氨氮释放动力学研究

在室内模拟条件下,通过消落带土壤氨氮释放动力学实验,研究了三峡入库河流大宁河消落带土壤氨氮释放动力学特征,并分析了样品组成特征对释放动力学的影响,结果表明:(1)一级动力学方程可以很好的拟合大宁河回水区消落带土壤样品氨氮释放动力学特征,前120分钟为快反应,氨氮释放速度较大,随后进入慢反应,逐渐达到最大氨氮释放量;(2)土壤样品释放动力学特征与总氮、总磷呈现较好的相关性,与有机质、样品氧化物组成、颗粒组成理化指标相关性较弱;(3)土壤样品释放动力学特征与可转化态氮呈现极显著正相关关系,与非可转化态氮的相关性较弱,这说明样品中氨氮的释放量主要受其可转化态氮含量控制。研究结果可为三峡库区支流大宁河回水区富营养化治理提供参考和理论依据。

三峡入库河流大宁河回水区消落带土壤氨氮释放动力学研究

在室内模拟条件下,通过消落带土壤氨氮释放动力学实验,研究了三峡入库河流大宁河消落带土壤氨氮释放动力学特征,并分析了样品组成特征对释放动力学的影响,结果表明:一级动力学方程可以很好地拟合大宁河回水区消落带土壤样品氨氮释放动力学特征,前120 m in为快反应,氨氮释放速度较大,随后进入慢反应,逐渐达到最大氨氮释放量;土壤样品释放动力学特征与总氮、总磷呈现较好的相关性,与有机质、样品氧化物组成、颗粒组成理化指标相关性较弱;土壤样品释放动力学特征与可转化态氮呈现极显著正相关关系,与非可转化态氮的相关性较弱,这说明样品中氨氮的释放量主要受其可转化态氮含量控制.研究结果可为三峡库区支流大宁河回水区富营养化治理提供参考和理论依据.

三峡入库河流大宁河回水区沉积物和消落带土壤磷形态及其分布特征研究

应用淡水沉积物中磷形态的标准测试程序（SMT）对三峡入库河流大宁河回水区表层沉积物、消落带土壤不同形态P进行了分级测定,分析了各形态磷之间以及各形态磷与样品理化性质如有机质、主要氧化物组成之间的相关性.结果表明,沉积物总磷含量在483.4-848.4 mg/kg之间,平均为569.0 mg/kg,与长江中下游浅水湖泊表层沉积物总磷含量相比,大宁河回水区表层沉积物TP含量处于中下游水平,而消落带土壤中总磷含量在488.9-1 487.7 mg/kg之间,平均含量为813.3 mg/kg,远远高于沉积物样品总磷含量,显示了人类活动对消落带土壤P含量的影响.各种形态P在河流沉积物与岸边消落带土壤中分布特点不同：①河流沉积物中IP/TP（平均值55.7%）略高于消落带土壤（平均值49.4%）;②河流沉积物中IP以Ca-P为主（平均比例为83.5%）,Fe/Al-P占IP比例仅为15%;消落带土壤Ca-P占IP平均比例为73.9%,而Fe/Al-P占IP比例上升至22%;③河流沉积物中活性磷组分（OP＋Fe/Al-P）平均含量为261.8 mg/kg,在TP中所占比例平均值为49%,而消落带土壤活性磷组分（OP＋Fe/Al-P）平均含量为405.7 mg/kg,在TP中所占比例平均达到54%.消落带土壤中活性磷组分在适宜的环境条件下会成为水体的二次污染源,因此消落带土壤P对水体富营养化的潜在影响不容忽视.

三峡入库河流大宁河回水区浸没土壤及消落带土壤氮形态及分布特征

利用分级浸取分离法首次对三峡入库河流大宁河回水区表层浸没土壤、消落带土壤不同形态氮含量进行了测定,分析了各形态氮之间以及各形态氮与环境参数之间的相关性.结果表明,①浸没土壤总氮含量在436.0～921.6 mg/kg,消落带土壤总氮含量在1 253.5～2 439.8 mg/kg,与长江中下游浅水湖泊表层浸没土壤总氮含量相比,大宁河回水区表层浸没土壤总氮含量处于偏低水平.②浸没土壤可转化态氮含量在289.7～511.3 mg/kg,消落带土壤可转化态氮含量在271.6～595.1 mg/kg,有机态和硫化物结合态氮是可转化态氮的优势组分,离子交换态氮是可转化态无机氮的优势组分.③浸没土壤与消落带土壤中总氮、可转化态氮含量与有机态和硫化物结合态氮显著相关,表明样品中的可转化态氮含量的增加主要来源于有机态和硫化物结合态氮.

三峡入库河流澎溪河回水区消落带与岸边土壤磷形态及其分布特征研究

应用沉积物中磷形态的分级提取法对三峡入库河流澎溪河回水区消落带和岸边土壤不同形态P进行分级测定,分析了各形态磷之间以及各形态磷与样品理化性质.结果表明,消落带土壤总磷含量在283.3～3281.6mg.kg-1之间,平均为780.6mg.kg-1,岸边土壤中总磷含量在395.0～1751.5mg.kg-1之间,平均含量为771.9mg.kg-1,消落带土壤中较高的总磷含量显示了人类活动对消落带土壤P含量的影响.各种形态P在河流消落带与岸边消落带土壤中分布特点不同:①河流消落带中无机磷(IP)含量(除去S6点)平均值381.2mg.kg-1,略低于岸边土壤(除去S6点)平均值482.9mg.kg-1;②河流消落带土壤中IP以碎屑态磷(De-P)为主(平均比例为32.9%),吸附态磷(Ad-P)、铁结合态磷(Fe-P)、钙结合态磷(Ca-P)占IP比例分别为为2.6%、12.4%、16.7%;岸边土壤Ca-P占IP平均比例为25.6%,而Ad-P、Fe-P、Ca-P占IP比例分别为为5.2%、8.8%、31.6%;③河流消落带土壤中活性磷组分(OP+Fe-P)平均含量为374.8mg.kg-1,在TP中所占比例平均值为48.0%,而岸边土壤活性磷组分(OP+Fe/Al-P)平均含量为288.7mg.kg-1,在TP中所占比例平均达到37.4%.消落带土壤中活性磷组分在适宜的环境条件下会成为水体的二次污染源,因此消落带土壤P对水体富营养化的潜在影响不容忽视.

三峡水库主要入库河流氮营养盐特征及其来源分析

以2004-2005年的三峡水库3条主要入库河流（长江、嘉陵江、乌江）中的水文、水质的调查数据为依据，研究了三峡水库入库河流中主要的水文变化特征、氮营养盐的季节性分布规律及其形态组成.结果表明，3条入库河流的流量、流速呈现季节性变化，三峡水库入库河流的主要水文特征值已处于水华暴发的危险范围内，很容易发生水华.3条入库河流中总氮含量年均值都在1.55-2.15 mg/L之间，总体偏高，乌江武隆断面的总氮浓度最高，嘉陵江北碚断面次之，长江朱沱断面最低，并且3条河流丰水期水体中总氮含量均高于枯水期，说明非点源对氮污染影响较大；溶解态无机氮（DIN）是总氮的主要存在形式，而其中又以硝酸盐氮（NO3^--N）为主，平均占到DIN的70%以上.氮素污染多以还原态氨氮（NH4^＋-N）的形式排入水体，经过硝化作用，NH4^＋-N氧化成亚硝酸盐氮（NO2^--N），然后再氧化成稳定的NO3^--N，并且消耗掉水体中大量的氧.入库河流水体中的NO3^--N主要来自农田径流、城市污水、城市径流以及淹没土壤的释放，NH4^＋-N的来源主要是城市污水、工业废水以及少量的生活垃圾和船舶废水.

三峡水库主要入库河流磷营养盐特征及其来源分析

以2004～2005年的三峡水库3条主要入库河流（长江、嘉陵江、乌江）中的水文、水质的调查参数为依据,研究了三峡水库入库河流中主要的水文变化特征、磷营养盐的季节性分布规律、形态组成及富营养化状态.结果表明,3条入库河流的流量、悬浮物呈现明显的季节性变化,丰水期的悬浮物含量明显高于枯水期.3条入库河流总磷的平均值在0.12～0.29 mg/L之间,均远远高于20世纪70年代的总磷含量,长江朱沱断面水体的磷含量高于嘉陵江北碚断面和乌江武隆断面的磷含量.总磷含量（TP）中以总颗粒态磷酸盐（TPP）为主,平均占75%以上;3个监测断面中流量、悬浮物与TP、TPP均呈显著正相关性,TPP和TP也呈显著正相关性.结果表明泥沙将颗粒态磷带入河流是主要的磷污染源,总磷的污染受面源污染影响较大.氮和磷都不是三峡水库入库河流中浮游植物的限制因子,3条入库河流中的N/P值较高（〉30）,表明磷有可能被优先消耗到低值.

三峡澎溪河回水区消落带岸边土壤重金属污染分布特征

在对澎溪河回水区消落带及岸边土样品中重金属含量和样品理化性质测定的基础上,重点分析了该区域内重金属分布特征,并对重金属元素间的相关性展开研究.同时,应用地累积指数对研究区域污染现状进行评价.结果表明,消落带样品中Cu、Cr、Zn、As、Cd、Pb、Hg的平均含量分别为28.17、59.21、108.98、4.77、2.02、28.85、0.52mg·kg-1;岸边土样品中重金属的含量范围分别为22.32、54.90、98.05、7.87、0.77、22.97、0.94mg·kg-1.Cd是三峡库区污染较严重的重金属元素.相关性分析表明:在消落带样品中,Cd与Zn显著相关(p<0.01),Pb、Hg和Cu、As都存在显著的正相关关系,说明这4种重金属元素在接受外来污染时可能存在相似性;在岸边土样品中,Cd与Zn、Cr与Cu、As与Hg显著相关(p<0.01),Pb与Cu、Cr、Zn、Cd显著正相关,表明这几种重金属可能有着相似的来源.消落带样品重金属污染程度评价结果为:Cd>Hg>Zn>Pb>Cu>As>Cr,岸边土样品重金属污染程度评价结果为:Hg>Cd>Zn>As>Pb>Cu>Cr,Cd和Hg在个别站位达到了严重污染水平.消落带土壤受人为扰动后会成为水体的二次污染源,因此,消落带土壤重金属对水体的潜在影响不容忽视.