太湖西北部湖区表层沉积物中有机磷形态和特征分析开题报告
2021-12-12 18:31:59
1. 研究目的与意义及国内外研究现状
污染物蓄积在湖泊沉积物中并导致湖泊富营养化是目前湖泊生态系统面临的一个重要问题,其中磷被视为限制湖泊中藻类生长的主要限制性因子,而内源磷的释放是决定湖泊水体中磷含量的非常重要的因素,在外源污染物得到控制的情况下,湖泊水体中营养盐及生物量恢复到富营养化前的水平需要十年乃至数十年的时间。太湖位于我国长江三角洲南部,面积2338.1km2,平均水深2.6m左右。西部及南部为主要来水区,东太湖为主要出水区,太湖南部较北部水量交换周期短。西部分布着较厚的软泥,最深处达5m以上。西部及北部湖区营养盐超标严重,出现不同程度的富营养,已经对饮用水、工农业用水、渔业用水及观光业等造成不利影响。目前对太湖沉积物中磷的形态变化研究较多,但主要集中于西北部局部湖区或表层沉积物,对太湖全湖不同营养水平湖区磷形态的探讨并不多见。本研究通过对太湖全湖典型湖区沉积物中磷形态的测定,分析太湖西北部湖区沉积物中不同磷形态含量的变化及赋存特征,试图在更高分辨率上探讨太湖不同营养水平条件下磷形态赋存所揭示的环境意义。
国内外研究现状
随着社会经济的发展,太湖富营养问题日益突出,沉积物磷的内源释放是维持湖泊富营养化水平的一个重要因素。黄清辉等认为太湖沉积物中的有机磷主要以酸可提取有机磷形式存在。酸可提取有机磷在一定条件下可水解或矿化为溶解活性磷,具有潜在的生物有效性,与湖泊富营养化的关系密切。rydin发现大约百分之五的有机磷可以被降解成生物可利用性的磷形态。张路等研究表明铁结合态与水体正磷酸盐的含量相关关系非常好,fe-p与水体富营养化关系最为密切。袁旭音等以太湖沉积物为研究对象,通过分析不同形态p的含量,揭示太湖北部沉积物磷的区域和垂向变化特征。朱广伟等对太湖沉积物中磷的地球化学形态及其分布进行了研究。结果发现,沉积物的理化性质和磷的化学形态一般都在表层下深5-15㎝发生明显的转折。
综上所述,太湖富营养化严重,是一个典型的磷限制型富营养化湖泊,其中北部和东北部湖区的富营养化问题突出。但是,由于各种原因的限制,已有研究的采样点较少,未能详尽的反映太湖各湖区沉积物的具体情况。
2. 研究的基本内容
研究太湖富营养化的原因。根据调查,太湖北部两个半封闭湖区-梅梁湾与竺山湾富营养化尤为严重。磷是太湖湖泊富营养化的主要限制因素。沉积物磷的内源释放是维持浅水湖泊富营养化水平的一个重要因素。所以治理沉积物污染刻不容缓,但是还缺乏详实的调查分析数据,缺少必需的科研依据。本研究通过合理布设采样点及原状低扰动柱状采样,采用淡水沉积物磷形态的标准测试方法对太湖五大湖湖底沉积物中磷的形态进行了连续提取,监测分析上覆水中总磷及表层沉积物中总磷含量。确定有代表性的采样点,进行磷形态之间的相关性,试图发现不同磷形态对水体富营养化的贡献大小。为进一步研究制定区域沉积物治理及疏浚方案提供依据。
3. 实施方案、进度安排及预期效果
1. 查阅资料,熟悉毕业论文有关规定格式。(1周)
2. 仔细查阅国内外关于太湖沉积物中有机磷形态的文献和资料。了解太湖地区河流,经济,工业等的分布情况,学习富营养化问题的来源,危害等。(2周)
3. 对研究区的采样点进行合理布局,学习采样和分析处理样品的方法(1周)
4. 参考文献
[1] golterman h. l. fractionation and bioavailability of phosphates in lacustrine sediments: a review [j]. limnetica, 2001,20(1):15- 29.
[2] eggleton j, thomas k v. a review of factors affecting the release and bioavailability of contaminants during sediment disturbance events [j]. environment international, 2004,30:973-980.
[3] 金相灿,姜霞,徐玉慧,等.太湖东北部沉积物可溶性氮、磷的季节性变化 [j]. 中国环境科学, 2006,26(4):409-413.