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哈素海水体中磷的空间分布研究

2020-02-18闫济生李福全

山东化工 2020年1期
关键词:磷酸盐底泥沉积物

闫济生,李福全

(呼和浩特民族学院,内蒙古 呼和浩特 010051)

据统计,内蒙古水资源总量少,供需矛盾日益突出[1-3],加大水资源节约保护和开发利用有着重要意义[4]。哈素海是呼和浩特市水循环系统的重要组成部分,有引水灌溉、水产养殖、景观旅游及供给附近居民生活用水的作用。随着经济社会的发展,哈素海水质情况日益严重[5-6],沈丽丽等人对哈素海表层沉积物中内源磷的释放进行研究,得出在湖水咸化程度逐渐增高的条件下,将会导致湖泊沉积物内源磷的大量释放,从而将进一步加剧水体的富营养化[7]。吕昌伟等人对哈素海沉积物中磷的分布特征进行研究,得出表层沉积物中TP的高含量与外源输入有关[8]。孙标等人对哈素海湖底沉积物氮磷分布特征及潜在的资源化利用进行研究,得出哈素海湖底各采样点表层沉积物中全氮、碱解氮、全磷、有效磷空间分布特征和变化趋势差异表现较大,湖底泥资源化利用潜力较大[9]。为积极响应习总书记 “绿水青山就是金山银山”两山论,保护改善哈素海水体环境,让哈素海成为美丽的“塞外西湖”势在必行。本文研究哈素海水体磷的空间分布情况,对保护改善哈素海水体环境提供数据支撑。

1 研究区域概况

湖区(E110°56′-111°01′,N40°34′-40°38′) 地处土默川平原北端,内蒙古呼和浩特市土默特左旗西部,是黄河改道后形成的牛轭湖[10]。哈素海被称为“塞外西湖”,1996年12月,建立哈素海湿地保护区,2008年被列入“内蒙古自治区级自然保护区名录”,哈素海在防洪抗旱、气候调节等方面发挥了重要的生态作用[11]。

2 实验部分

2.1 技术路线

图1 技术路线图

2.2 采样点布设及样品采集与保存

图2 素海水系位置及水样采样点分布图

2019年4月对哈素海6个取样点进行取样(见图2,表1),取样期间无极端天气(如大雨和沙尘暴等)。采集哈素海表层水,将采样瓶沉至水面下0.3~0.5 m处直接采取。底泥用沉积物采样器采集密封袋装取。水生植物采集用剪刀剪取密封袋装取。总磷测定需在水样采集后加硫酸酸化至pH值≤1保存;可溶性正磷酸盐需在2~5℃下保存,24 h内完成检测。

表1 采样点位置

2.3 实验方法

表2 实验所用方法

2.4 实验样品测定方法

2.4.1 水中总磷、可溶性正磷酸盐、可溶性总磷酸盐的测定

采用钼锑抗分光光度法测量水样总磷、可溶性正磷酸盐、可溶性总磷酸盐含量。如图3所示。

图3 测定水中各种磷的流程

2.4.2 底泥中总磷含量的测定

测量底泥中总磷含量:依据HJ632-2011的测定方法与标准,将底泥晾晒自然风干后粉碎研磨,过筛(0.1 mm 100目)后,取处理好的样品用几滴无水乙醇湿润后加入氢氧化钠,用马弗炉升温处理,取出冷却将熔块溶解,经离心后取上层清液定容。通过碱熔-钼锑抗分光光度法在700 nm处测量吸光度,最后得出样品中总磷含量。

2.4.3 植物中总磷含量的测定

测量植物中总磷含量:依据HJ632-2011的测定方法与标准,将整株植物晾晒自然风干粉碎机粉碎,过筛(0.1 mm 100目)后,取处理好的样品用几滴无水乙醇湿润后加入氢氧化钠,用马弗炉升温处理,取出冷却将熔块溶解,经离心后取上层清液定容。通过碱熔-钼锑抗分光光度法在700 nm处测量吸光度测量,最后得出样品中总磷含量。

3 实验结果与分析

3.1 水中总磷、可溶性正磷酸盐、可溶性总磷酸盐

从表3中可以看出,哈素海水体中总磷含量在0.078~0.216 mg/L之间,平均值0.162 mg/L,其中1、2、3、4、6号采样点总磷含量均超过Ⅳ类地表水湖、库总磷含量0.1 mg/L标准限制。5号采样点因受污染情况较少所以总磷、可溶性正磷酸盐、可溶性总磷酸盐含量均较低。6号采样点总磷含量较高,主要是由于6号采样点附近有很多居民定居生活,周围还有大型餐饮酒店等,人流量的增多带来的生活污水排放量大,故而含量较高。

表3 哈素海水中总磷、可溶性正磷酸盐、可溶性总磷酸盐 含量(单位:mg/L)

3.2 底泥中总磷含量

表4 底泥中总磷含量

从表4中可以看出,哈素海6个采样点底泥总磷含量平均值为0.37 mg/g,其中6号采样点总磷含量较高。主要是由于6号采样点附近居民生活污水排放而引起的水中总磷含量高,另一方面水中芦苇等水生植物相对少,因此底泥中总磷含量较高。

3.3 植物中总磷含量

表5 植物中总磷含量

从表5中可以看出,哈素海6个采样点植物样本总磷含量平均值为0.119 mg/g,其中5号采样点附近周围环境破坏少污染程度轻所以含量较小,6号采样点人类活动痕迹明显,污染较为严重,所以含量较高。

4 结论

通过对哈素海水体的实地考察、取样并对样品进行一系列检测,研究结果表明:哈素海水体内底泥中总磷含量最高,平均值为0.37 mg/g;水体总磷含量次之,平均值为0.162 mg/mL,可溶性正磷酸盐含量为0.035 mg/g,可溶性总磷酸盐含量为0.042 mg/g;植物中总磷含量最少,平均值为0.119 mg/g。由此得出哈素海磷含量空间分布由上到下逐渐增加,下层底泥中的含量高,上层植物中的含量少。

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