黑河沉積物氮、磷和有機質(zhì)的空間分布特征及來源解析

孔德星, 姚天欣, 波蘭汗·開肯

(新疆水利水電科學研究院,新疆 烏魯木齊 830049)

沉積物作為流域生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分,不僅是氮磷營養(yǎng)物質(zhì)的重要儲存載體,亦是水生動植物物質(zhì)交換和能量循環(huán)的重要媒介[1]。進入水體的氮磷營養(yǎng)元素在顆粒物的吸附或與鐵、鋁等元素的膠凝作用下最終累積于沉積物[2]。而沉積物中累積的高濃度營養(yǎng)鹽則在物理、化學及生物過程作用下進入沉積物間隙水,并通過濃度梯度、懸浮擾動等過程重新進入上層水體[3]。因此,沉積物既是流域外源污染的“匯”,也是水環(huán)境潛在的“源”,其營養(yǎng)鹽的分布特征不僅能夠反映水體污染狀況,亦可表明流域外部環(huán)境變化的累積影響[4-5]。因此,研究流域沉積物氮磷營養(yǎng)鹽的空間分異性及來源對于河流生態(tài)系統(tǒng)的保護和管理具有重要意義。

目前,國內(nèi)外學者針對沉積物營養(yǎng)鹽的賦存形態(tài)和釋放通量做了大量研究,如Denis等[6]認為沉積物中營養(yǎng)鹽的賦存形態(tài)與循環(huán)釋放能力存在顯著相關(guān)性;Bai等[7]對沉積物性質(zhì)與水體理化參數(shù)、沉水植物的關(guān)系進行了研究;武建茹等[8]對濱海水庫沉積物鹽分釋放水化學特征進行研究。而有關(guān)河流氮磷營養(yǎng)鹽的分布及來源研究多是以水體為主要研究對象,對沉積物營養(yǎng)鹽分布特征及來源解析研究較少[9]。黑河作為西北地區(qū)第二大內(nèi)陸河,是張掖、酒泉等河西五市經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展和工農(nóng)業(yè)用水的重要水資源基地[10]。近年來,流域上游梯級水庫的修建及中游城市的快速發(fā)展,導(dǎo)致了沉積物營養(yǎng)鹽的增加,已造成流域生態(tài)環(huán)境破壞[11]。……