干挖法清淤对南汉垸内沟渠沉积物中氮形态和氨氮扩散通量的影响

摘要

为研究干挖法清淤对沉积物中氮形态与氨氮扩散通量的影响规律,以洞庭湖区南汉垸为研究对象,通过对农田灌溉区、生活排污口、养鸭场、水产养殖区和养猪场等典型区域的沟渠沉积物及上覆水进行采样分析,利用Fick定律估算沉积物-水界面氨氮扩散通量,采用连续分级法测定沉积物中各形态氮含量.结果 表明:南汉垸内沟渠采用干挖法清淤后沟渠内源污染减小,上覆水质改善.沉积物-上覆水界面氨氮扩散通量为-11.43～16.19 mg·m-2·d-1,沉积物中总氮含量为403.66～1 120.23 mg·kg-1,沉积物总氮与游离态氮(FN)、可交换态氮(EN)、酸解态氮(HN)和残渣态氮(RN)含量均随清淤完成时间延长呈增加趋势.清淤36个月后,不同功能区沉积物总氮含量由高到低依次为养鸭场＞养猪场＞水产养殖区＞生活排污口＞农田灌溉区.沉积物-上覆水界面氨氮扩散通量与沉积物中FN显著相关(P＜0.05).与农田灌溉区相比,养猪场、养鸭场、水产养殖区及生活排污口对沟渠氮素的贡献量大.南汉垸内畜禽和水产养殖及生活排污的外源输入是沟渠沉积物及其上覆水中氮含量增加的主要原因.采用干挖法清淤后沉积物-水界面氮的释放短期内明显降低,使得南汉垸内沟渠的地表水环境质量得到明显改善;因沟渠清淤具有时效性,需加强对垸内沟渠实时监控并定期清淤,保障沟渠连通性和维持良好上覆水质.