大学本科毕业论文(设计)开题报告
学院:化工学院 专业班级: 09环境工程
课题名称 泉州湾洛阳江河口表层沉积物中C/N/P的分布、赋存形态及环境意义
1、本课题的的研究目的和意义:
河口沉积物作为流域地表运移物质和大气散落物质的共同宿体,连续、敏感的记录了区域的信息,在研究气候环境变化上具有其他地质记录无法代替的优势。碳、氮、磷作为地表环境物质是参与生物地球化学循环的基本元素,它们的含量变化以及组合反映了区域生态环境变化的特征。水体-沉积物的交互作用会使营养盐在沉积物中沉积,而在吸附解析作用中,营养盐会从沉积物中重新释放到水体中,进而对水体富营养化产生重要作用。因此,研究沉积物中碳、氮、磷的含量,对阐明水生态系统中碳、氮、磷循环、转移和积累的过程以及在防止富营养化方面都具有十分重要的意义。
本课题通过对泉州湾洛阳江河口表层沉积物中C/N/P的分布和赋存形态进行测定,分析泉州湾洛阳江河口表层沉积物中C/N/P总量及各形态含量的分布规律,深入探讨其环境指示意义,可真实地反映泉州湾洛阳江河口的环境质量现状。河口沉积物中各种形态磷含量的变化记录了其周边地区人类活动和工业文明中磷污
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态((Al+Fe)-P)、钙结合态(Ca-P)和残留无机态(Re-P);称取110g沉积物样品于离心管,逐级加入25ml提取液分次连续提取,水样中溶解磷酸根采用磷钼蓝法比色测定。有机碳(TOC)的测定方法为称取表层沉积物样品1g,用10%的盐酸浸泡24h,蒸馏水洗净至中性;在60℃下烘干,于干燥器中平衡至恒量,取10mg样品上元素分析仪测定TOC含量。发现:沉积物中总磷的含量为595.5~1268.8μg•g-1,空间分布特征总体表现为杭州湾北岸>钱塘江杭州河段>杭州湾南岸。总磷中有89.3%以无机磷形式存在,钙磷、残留无机态磷、有机磷和铁铝结合态磷是沉积物中磷的主要赋存形态,平均分别占总磷的68.3%、14.6%、10.7%和5.3%。钙磷的分布受到盐度变化影响,自钱塘江河口向外海方向明显增加;铁铝结合态磷则相反,分布朝外海逐步递减。沉积物中的潜在生物有效磷(BAP)含量为43.62~177.84μg•g- 1 ,平均含量为94.13μg•g- 1。该地区与国内典型的河口和滨岸带潮滩比较,总磷处于相对较高水平。强烈的水动力作用及咸淡水交汇使得环境因子频繁变化,加大了沉积物中磷作为内源向上覆水体释放及造成水体富营养化的可能性。
2.2.2长江中下游浅水湖沉积物磷研究分析
金相灿等对长江中下游7个浅水湖泊的表层沉积物进行了研究,分析了各形态磷之间以及各形态磷与沉积物理化性质如总氮、有机质、主要氧化物组成之间的相关性其垂直剖面分布和季节性变化。沉积物主要元素组成用电感耦合等离子体发射光谱仪测定,沉积物有机质总量用重铬酸钾法测定,总氮用硒粉-硫酸铜-硫酸消化法测定。沉积物中各形态磷的测定采用Ruban等在欧洲标准测试委员会框架下发展的淡水沉积物磷形态分离SMT法,该法将沉积物中的磷分为Fe/Al-P、Ca-P、IP、OP和TP。发现:研究区域内,表层沉积物总磷含量在217.8~3337.2mg•kg- 1之间,城市湖泊总磷含量总体上高于太湖等五大淡水湖;表层沉积物中的磷以无机磷为主,有机磷为辅,前者占总磷的比例多数处于60%~80%之间;从各形态磷含量的变化范围来看,Fe/Al-P>OP>Ca-P,而从百分含量的变化范围来看,则是Fe/Al-P>Ca-P>OP。表层沉积物中TP含量的增加主要来自Fe-P部分,其次来自OP部分;OP含量与Ca-P和Fe/Al-P的含量均有较好的正相关关系,而Ca-P与Fe/Al-P只有很弱的相关性。TN、有机质含量与OP、TP、Ca-P和Fe/Al-P均呈极显著正相关。TFe2O3与Fe/Al-P、TP、OP呈极显著正相关,而与Ca-P的相关性较弱;CaO与Ca-P呈极显著正相关,与OP有一定的正相关,与其他形态的磷则没有或只有微弱的相关性。
2.2.3表层沉积物氮磷的含量状况,污染情况
分析以上两例的研究结果,可以发现:(1)杭州湾潮滩表层沉积物中总磷的含量为的含量为595.5~1268.8μg•g-1,钙磷、残留无机态磷、有机磷和铁铝结合态磷是沉积物中磷的主要赋存形态,平均分别占总磷的68.3%、14.6%、10.7%和5.3%。该地区与国内典型的河口和滨岸带潮滩比较,总磷处于相对较高水平,故其污染情况比较严重。(2)长江中下游浅水湖沉积物中总磷含量在217.8~3337.2mg•kg- 1之间,表层沉积物中的磷以无机磷为主,有机磷为辅,前者占总磷的比例多数处于60%~80%之间,总磷含量偏高,污染较为严重。
3、 本课题的主要研究内容(提纲)和成果形式:
以泉州湾洛阳江河口表层沉积物为研究对象,对泉州湾洛阳江河口表层沉积物中C/N/P的分布和赋存形态进行科学测量,分析泉州湾洛阳江河口表层沉积物中C/N/P总量及各形态含量的分布规律,同时,深入探讨其环境意义。
4、 拟解决的关键问题:
通过对泉州湾洛阳江河口表层沉积物中C/N/P的分布和赋存形态的测量,补充泉州湾洛阳江河口表层沉积物中C/N/P的分布和赋存形态的数据空白,探讨各种含量关系形成原因以及人类活动对其影响, ……(未完,全文共6390字,当前仅显示2244字,请阅读下面提示信息。
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