南四湖水体中总氮及其存在形态的分析

发表时间:2019/8/29   来源:《知识-力量》2019年10月40期   作者:宋晶
[导读] 2017年和2018年分春夏秋冬四个季节对南四湖(南阳湖、独山湖、昭阳湖和微山湖)的水环境进行连续跟踪监测调查,对南四湖水体中的总氮及其形态氮的时空分布特征进行监测分析。
(山东省济宁市任城区水产局,272100)
摘要:2017年和2018年分春夏秋冬四个季节对南四湖(南阳湖、独山湖、昭阳湖和微山湖)的水环境进行连续跟踪监测调查,对南四湖水体中的总氮及其形态氮的时空分布特征进行监测分析。
关键词:南四湖;总氮;氨氮;硝酸盐氮;时空分布

 
            1 材料与方法
           1.1采样点的设置
           根据南四湖的湖泊面积、出入河流和污染物的来源,全湖共设置16个采样点,其中南阳湖(样点为1~4号) 、独山湖(样点为5~8号) 和昭阳湖(样点9~12号)各4个,微山湖4个( 样点13~16号)。所有样点采用 GPS 定位。具体取样点位置见图1。所有样点采用 GPS 定位。
 
           图1南四湖采样点
           Fig.1 The sampling sites in Lake Nansi
           1.2样品的采集与测定
           水样采集使用2.5L采水器,南四湖属于浅水型湖泊,水位较浅,采集水面下0.5m处水样进行分析,采集结束后立即对样品进行处理,并置于低温下避光保存。采样日期为2017年2月-2018年11月(分春夏秋冬四个季节),每月监测一次。总氮采用HJ636-2012碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法,氨氮采用HJ 535-2009纳氏试剂分光光度法,硝酸盐氮采用HJ/T 346-2007紫外分光光度法。
           1.3数据处理
           对采集的每个样品均进行3次平行实验。检测结果均以3次平行测定的平均值表示,3次检测结果的误差范围控制在5%以内。对取得的实验数据采用Excel2003、SPSS16.0软件进行统计检验、相关分析和制图制表。
           2结果与分析
           2.1总氮的时空分布特征
           在空间上,南四湖水体中各样点总氮含量在1.06~2.32mg·L-1之间,平均值为1.81mg·L-1。从各样点来看,1号样点总氮含量均最高。由图2可知,总氮的变化趋势为南阳湖( 2.21mg·L-1)>独山湖(1.67 mg·L-1)>昭阳湖(1.41mg·L-1)> 微山湖(1.08 mg·L-1)。总氮的空间分布数据表明,南阳湖总氮的含量显著高于其它3个湖区,并呈现出自北向南递减的趋势。
 
           图2南四湖总氮随空间的变化
           Fig.2Spatial distributionsof Total nitrogen in Lake Nansi regions
           从季节上看,夏季(1.69 mg·L-1)和春季(1.80mg·L-1)总氮含量明显高于秋季(1.45 mg·L-1)和冬季(1.42 mg·L-1)。由图3还可以看出,各湖区总氮含量的季节变化呈现出非均一性,南阳湖和昭阳湖趋势一致,均为春季>夏季>秋季>冬季,独山湖的变化趋势为春季>夏季>冬季>秋季,微山湖的变化趋势为夏季>春季>秋季>冬季。从营养盐的季节变化来看,南四湖总体上各季节总氮的差异较小,但夏季和春季明显高于秋季和冬季。
 
           图3南四湖总氮随季节的变化
           Fig.3 Seasonal changes of Total nitrogenin Lake Nansiregions
           2.2各形态氮的时空分布
           氨氮的空间分布含量在0.57~0.85mg·L-1之间,平均值为0.70mg·L-1。从各样点来看,3号样点氨氮含量最高。氨氮的变化趋势为南阳湖(0.85 mg·L-1)>独山湖(0.73 mg·L-1)>昭阳湖(0.66 mg·L-1)>微山湖(0.57 mg·L-1)。可见与总氮的分布趋势相同。
           3讨论
           3.1外源污染的影响
           根据现场调查研究以及已有研究结果,入湖外源污染负荷的不同是造成氮、磷营养盐空间分异的主要原因,南四湖入湖污染物负荷由北向南递减,由于南阳湖位于最北端,因此受到的入湖污染尤为严重。南四湖的水流方向自北向南,因此到了昭阳湖和独山湖,由于水的稀释营养盐浓度下降,而二级坝的建设使污染物的扩散和稀释减缓,因此加剧了上级湖( 南阳湖、昭阳湖和独山湖) 和下级湖( 主要是微山湖) 营养盐的空间分异。
           3.2水生植物的影响
           水生植物的分布也影响营养盐的空间分布的因素之一,根据现场调查独山湖和微山湖全年长有大面积的水生植物,而南阳湖和昭阳湖仅在春季出现大面积的菹草,水生植物不仅可以净化水质而且能够抑制底泥中营养物质的释放,因此,独山湖水质好于昭阳湖,而微山湖又好于整个上级湖。所以,总体上来看,秋季和冬季的水质最好,然后依次是春季和秋季。
           4结论
            (1)在空间上,南四湖水体中的总氮和氨氮含量沿南四湖水流方向由北向南依次减弱,硝态氮的变化趋势为南阳湖> 昭阳湖>微山湖>独山湖。从季节上看总氮、氨氮和硝酸盐氮的含量春夏季节高于秋冬季节。
           (2)由于国家对南水北调东线工程水污染进行控制和生态治理,南四湖水质逐年好转。
参考文献
[1]张祖陆,孙庆义,彭利民,等.南四湖地区水环境问题探析[J].湖泊科学,1999,11( 1):86-90.
 
 
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