王正勇　張代超　楊誠(chéng)

摘 要

針對(duì)熊河水庫(kù)表層沉積物氮、磷及有機(jī)物污染狀況，開(kāi)展監(jiān)測(cè)分析。結(jié)果顯示：熊河水庫(kù)入庫(kù)河口和壩前底泥堆積較厚，表層多為松軟的黑臭泥，其中壩前淤泥堆積最深;熊河水庫(kù)沉積物0～-45 cm層總有機(jī)碳含量在0.9～3.7%之間，其中0～-10cm的表層有機(jī)污染相對(duì)較高，壩前有機(jī)物污染含量較高且累積最深;沉積物的總氮和總磷含量均較高，但各采樣點(diǎn)分布不一致，個(gè)別高含量點(diǎn)存在高釋放風(fēng)險(xiǎn)。

關(guān)鍵詞

熊河水庫(kù);沉積物;氮磷;有機(jī)物

中圖分類(lèi)號(hào)： Q948.8 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2020.05.002

0 引言

沉積物一水界面是由沉積物和水體組成的復(fù)雜的水環(huán)境邊界，界面附近的各種物理化學(xué)反應(yīng)，調(diào)節(jié)著沉積物和水體間營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的遷移和交換。水庫(kù)中沉積物是上層水體中各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的“源”和匯”[1-3]，了解沉積物中營(yíng)養(yǎng)元素的濃度，能夠有效的了解水庫(kù)的營(yíng)養(yǎng)鹽沉積情況，對(duì)于有效的調(diào)控水庫(kù)水質(zhì)條件，以及防治水質(zhì)污染，具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 采樣點(diǎn)

熊河水庫(kù)，位于湖北省棗陽(yáng)市熊集鎮(zhèn)南3公里處。大壩攔截熊河水庫(kù)主壩熊河水庫(kù)主壩長(zhǎng)江支流漢江支流唐白河支流滾河的支流熊河的主流，承雨面積為314.5平方公里，總庫(kù)容2.45億立方米，其中，有效庫(kù)容1.16億立方米。

本次采樣在熊河水庫(kù)設(shè)置5個(gè)采樣點(diǎn)，如圖1所示。

1.2 調(diào)查時(shí)間

2019年1月15日。

1.3 樣品采集與分析方法

用柱狀采泥器采集熊河水庫(kù)沉積物柱芯樣品，在采樣時(shí)需要注意，要盡量保證沉積物表面和上覆水體不受擾動(dòng)，必要時(shí)可多次采集，減少人為原因?qū)ζ溆绊懀缑娓浇乃宄和该?，沉積物層次不被破壞。沉積物柱芯樣品需在每個(gè)采樣點(diǎn)采集1號(hào)點(diǎn)45cm、2號(hào)點(diǎn)30cm、3號(hào)點(diǎn)25cm、4號(hào)點(diǎn)15cm，5號(hào)點(diǎn)35cm，現(xiàn)場(chǎng)按5cm一層進(jìn)行分層，放入聚乙烯塑料袋中密封保存，然后及時(shí)帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行分析。

沉積物總氮用堿性過(guò)硫酸鉀消解紫外分光光度進(jìn)行測(cè)定;SMT分級(jí)提取法提取后過(guò)硫酸鉀消解一鉬酸銨分光光度法測(cè)總磷濃度;總有機(jī)碳的測(cè)定采用TOC測(cè)量?jī)x測(cè)定[4]。

1.4 數(shù)據(jù)分析方法

用Excel對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步處理，采樣GRAPH PAD做圖。

2 結(jié)果

2.1 熊河水庫(kù)沉積物總有機(jī)物分布特征

沉積物分層分析結(jié)果表明總有機(jī)碳含量范圍在0.9～3.7%。

S1點(diǎn)0～-15cm總有機(jī)碳含量在2-3%之間;S2僅-6～-10cm總有機(jī)碳含量略大于2%，其他各層均小于2%;S3均小于2%;S4僅0～-10cm略大于2%;S5總有機(jī)碳含量相對(duì)較高，僅-41～-45cm層總有機(jī)碳含量小于2%，0～-40cm均大于2%（圖2）。

研究結(jié)果表明，表層0～-10cm是有機(jī)污染相對(duì)較高的層，而壩前S5點(diǎn)有機(jī)物污染較多，污染物累積最深（圖2）。

2.2 熊河水庫(kù)沉積物總氮含量分布特征

通過(guò)對(duì)沉積物各層的總氮含量分析可知，沉積物總氮含量范圍在4.3～14.5 g/kg。

入庫(kù)河口S1，0～-10cm總氮濃度在5.9～6.1 g/kg之間（即1kg干泥中含有多少g的氮），-11～-15cm總氮濃度增加至8.6 g/kg，而-+16～-20cm濃度增加至14.5 g/kg，-21～-30cm又降至5.4～6.3 g/kg。

S2點(diǎn)0～-25cm所有層的總氮濃度在5.2～7.0 g/L之間。

S3點(diǎn)0～-5cm總氮濃度為8.0 g/kg，-6～-10cm總氮濃度在4.8 g/kg，-11～-15cm總氮濃度在4.3 g/kg，逐漸下降。

S4點(diǎn)0～-10cm兩層總氮濃度9.8～9.9g/kg，-11～-30cm總氮濃度在6.7～7.4 g/kg之間，-31～-35cm總氮濃度4.9g/kg，總氮含量逐漸下降。

S5點(diǎn)沉積物在0～-20cm層總氮濃度逐漸下降，濃度范圍在4.7～9.6 g/kg;然后再上升，到-30～-35cm層又上升至9.0 g/kg;-36～40又下降至6.4 g/kg，-41～-45cm升至7.9 g/kg。

研究結(jié)果表明，入庫(kù)河口S1點(diǎn)污染近年有降低趨勢(shì);而S3、S4和S5點(diǎn)從底層到表層，總氮污染逐漸升高，表明污染呈加重趨勢(shì)。

2.3 熊河水庫(kù)沉積物總磷分布特征

通過(guò)對(duì)沉積物的總磷分析可知，總磷濃度范圍在0.24～1.91g/kg之間。

S1點(diǎn)總磷含量在0～-20cm沿深度的增加呈升高的趨勢(shì);但在-21～-25cm最低，表明近年該點(diǎn)磷污染物輸入呈下降趨勢(shì)。

S2點(diǎn)總磷含量在0～-25cm沿深度的增加而降低的趨勢(shì)，結(jié)果表明近年該點(diǎn)磷污染物輸入呈升高趨勢(shì)。

S3點(diǎn)總磷含量相對(duì)對(duì)于其他采樣點(diǎn)較低。

S4點(diǎn)總磷含量在0～-35cm沿深度的增加呈降低趨勢(shì)，表明近年該點(diǎn)磷污染物輸入呈升高趨勢(shì)。

S5點(diǎn)總磷含量在0～-45cm沿深度的增加而呈降低的趨勢(shì)，表明近年該位點(diǎn)磷污染物輸入呈升高趨勢(shì)。

3 結(jié)論

1）熊河水庫(kù)入庫(kù)河口和壩前底泥堆積較厚，含水率較高，表層多為松軟的黑臭泥，其中壩前淤泥堆積最深。

2）熊河水庫(kù)沉積物0～-45層總有機(jī)碳含量在0.9～3.7%之間，其中0～-10cm的表層有機(jī)污染相對(duì)較高，而壩前S5點(diǎn)有機(jī)物污染含量較高且累積最深。

3）沉積物的總氮和總磷含量均較高，但各采樣點(diǎn)分布不一致，S4和S5點(diǎn)表層沉積物總氮濃度較高，存在高釋放風(fēng)險(xiǎn);S1、S2、S4和S5表層沉積物總磷含量較高，存在高釋放風(fēng)險(xiǎn)。

目前，熊河水庫(kù)底泥有機(jī)物污染和氮磷污染再表層0～-20cm較重，如清淤建議集中在表層，重點(diǎn)位置是庫(kù)區(qū)的壩前區(qū)域。

參考文獻(xiàn)

[1]王洪君.富營(yíng)養(yǎng)化湖泊湖濱帶氮生物地球化學(xué)過(guò)程研究——以太湖梅梁灣為例[J].環(huán)境水質(zhì)學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，2006.

[2]洱海湖濱帶與湖中心帶表層沉積物磷的形態(tài)對(duì)比分析與環(huán)境學(xué)意義[J].生態(tài)科學(xué)， 2017（4）.

[3]申麗娜.天津于橋水庫(kù)流域河流表層沉積物中碳·氮·磷分布及污染評(píng)價(jià)[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)（27）.

[4] 水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法.第4版[M].水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法-第4版.2002.