星云湖表层沉积物有机质空间分布特征及其环境指示意义

来源 :云南师范大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:dlghk
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湖泊是地球表面重要的生态系统之一,对区域人民的生产生活方式有着极大的影响。近年来,随着城市化进程的加快和工农业迅速发展,人类活动对湖泊各要素产生严重的影响,使得湖泊水体恶化、湖面下降、生态功能退化等问题日益严重。为了认识人类活动和区域要素对星云湖生态系统的影响,本文采集了云南星云湖117个表层沉积物样品,通过分析有机质空间分布特点及影响因素,判断物质来源,并对该研究区进行环境评价和修复策略。初步得到以下结论:(1)星云湖表层沉积物粒度表明:粉砂组分为本研究区的优势粒级,其变化范围为54.84%69.21%,平均值为60.09%;黏土组分的百分含量介于27.19%46.79%,平均值为36.36%;砂组分的百分含量波动于0.06%17.34%,平均值为5.31%。通过分析L1和L2剖面,进一步证明靠近湖心深水区细颗粒含量较高;靠近湖滨浅水区粗颗粒含量较高,粒径的大小与离岸距离和水深有着相关关系,这也符合沉积学的基本原理。(2)星云湖表层有机质的百分含量介于10.19%21.15%,平均值为17.02%,有机质含量和水深有着相关性程度较高(R2>0.91),表明有机质含量随沉积环境稳定增加而增加。碳酸盐平均含量为15.25%。星云湖表层沉积物中营养盐(TN、TP)含量分别在3.317.88mg/g、1.994.71mg/g之间波动,平均值分别为5.74mg/g、3.63mg/g。TN含量的空间展布大致具有同心状空间分布特点,TP含量的空间展布大致呈扇形分布特点。有机质含量和TN含量相关性程度较高(R2>0.93)。表层沉积物C/N在12.614.38之间,波动较小,平均值为13.2,表明该研究区受内源和外源共同作用的影响,并以陆源影响为主。(3)星云湖表层沉积物δ13C和δ15N值分别在-26.39‰-25.07‰、7.2‰12‰之间波动,平均值分别为-25.64‰和10.5‰。δ13C与水深有着负相关关系,δ15N与水深相关性程度相对较高(R2=0.725)并有着显著的正相关关系,δ15N随着水深的增大而增大,可能与沉积环境和沉积动力有很大的关系。(4)通过C/N和有机碳氮同位素等有机质来源定性和定量分析表明:星云湖有机质污染主要为人类活动所产生的污水,少数有土壤有机质和水生维管束植物,有机质来源贡献大小:Fsew(污水)>Fm(维管束植物)>Fsoil(土壤),因此,该研究区有机质来源为湖泊内源和陆源混合源。(5)通过对星云湖表层沉积物进行环境评价表明:该研究区有机碳、有机指数和有机氮分别在1.253.11、0.431.73和0.140.48之间,平均值分别为2.51、1.15和0.32。三者空间分布有较大的相关性,其中有机碳和有机氮污染空间分布区域一直,均呈同心圆形状向四周递减。研究区沉积物有机污染等级为Ⅳ占湖区面积的80%以上,尚清洁区域主要分布与湖泊南端,而有机氮污染分布全湖,氮污染严重。
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