白洋淀碱性磷酸酶活性的时空分布及与富营养化的关系

摘要

白洋淀是华北地区最大的内陆淡水湖泊，对华北地区的生态健康和环境安全具有不可替代的作用。近年来白洋淀水质受到严重污染，水体富营养化形势日益严峻，其生态系统的恢复已成当务之急。研究白洋淀水体中碱性磷酸酶活性分布、发生发展规律以及与环境因子的相互作用是治理富营养化的基础。基于此，本文于2010和2011年4月、7月、9月和11月对白洋淀8个典型监测点水体和沉积物的碱性磷酸酶活性以及环境状况进行了调查，分析了碱性磷酸酶活性及其分布规律以及与环境因子的关系，以期为白洋淀富营养的治理提供理论依据。本研究得到以下结果：
　　1.白洋淀理化因子变化具有时空异质性，利用4项理化指标换算得到的营养状态指数表明白洋淀水体年周期均处于富营养状态。经主成分分析，白洋淀水质主要是以CODMn，BOD为代表的有机物污染和以NH4-N为代表的毒性因子以及TN、TP引起水体富营养化为特征，与营养状态指数评价得的富营养化状态相对应。
　　2.白洋淀水体和沉积物中碱性磷酸酶活性都有着显著的空间分布规律。从季节上看，随着春季温度回升，水中动植物生长，消耗大量的磷，碱性磷酸酶的活性得以激发、增大，到夏秋季节达到高峰，冬季降到全年最低点；从空间上看，富营养化程度高的烧车淀碱性磷酸酶活性最高，王家寨、端村和圈头三个监测点水体中平均碱性磷酸酶活性无显著性差异，且大于水质较好的枣林庄、光淀和采蒲台。
　　3.研究结果表明，碱性磷酸酶活性与温度、总磷、浮游植物密度成极显著正相关关系（p>0.01），与氨氮、氮磷比成显著负相关关系（p>0.05），与高锰酸盐指数成显著正相关关系（p>0.05）。可见，影响碱性磷酸酶活性的因素是多方面的。水体中和沉积物中碱性磷酸酶活性可以作为湖泊富营养化的指标，这对检测水质营养状况，预防富营养化，防止水华爆发有着重要的意义。
　　4.从酶活性水平来看，白洋淀湖泊中碱性磷酸酶活性明显高于国内许多同类型的湖泊，表明白洋淀湖泊富营养化状况已经相当严重，是白洋淀面临的重大问题。应尽快制定相应的政策法规减少排污排废，同时，控制农、牧、渔等内源污染，定期挖泥清淤，更应广泛开展宣传教育，提高广大群众的环境意识，加强白洋淀水环境的管理和恢复。

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第 1 章 绪 论

1.1 白洋淀概述

1.2 富营养化概论

1.3 碱性磷酸酶

1.4 研究目的、内容及技术路线

第 2 章 研究方法

2.1 监测点设置

2.2 样品采集与测定方法

2.3 数据处理

第 3 章 白洋淀水体理化因子分析

3.1 白洋淀水质参数时空分布特征

3.2 营养状态指数

3.3 环境因子的主成分分析

第 4 章 白洋淀碱性磷酸酶活性及时空分布

4.1 白洋淀水体中碱性磷酸酶活性及时空分布

4.2 白洋淀湖泊沉积物中碱性磷酸酶活性及时空分布

第 5 章 讨论与结论

5.1 白洋淀水体和沉积物环境特征

5.2 白洋淀各环境因子对碱性磷酸酶的影响

5.3 白洋淀碱性磷酸酶活性与水体富营养化的关系

5.4 沉积物中碱性磷酸酶活性与富营养化的关系

5.5 结论

参考文献

致谢