长江口滨海湿地磷的迁移转化及净化功能的研究

论文摘要

河口滨海湿地是一个典型的海陆交互作用地带，是一个多功能的复杂生态系统，具有独特的生态价值和资源潜力。随着社会的发展和人类的进步，河口海岸湿地正遭受污水排放、围垦造地等人类活动的影响，近年来，赤潮频发，河口水质正面临着严重的富营养化。因此以“长江口滨海湿地磷的迁移转化及净化功能”为题具有重要的理论意义和现实意义。 本论文以长江口崇明东滩为例，通过室外监测和室内模拟相结合，对湿地系统磷的净化功能及影响因素进行了研究，并结合研究结果，对滨海人工湿地的建设提出了一些建议。 研究结果表明：东滩湿地沉积物样品的pH都在7.60～8.00范围内，呈弱碱性。沉积物粒度组成以粉砂为主，粘土和粉砂的含量较少。其中粉砂的平均含量为83.64％，粘土的平均含量为9.69％，砂的平均含量为6.67％。有机碳的含量在0.2～1.10％之间，变化范围较大。沉积物中常量金属主要以Al2O3居多，其次为Fe2O3和CaO，MgO相对较少。 崇明东滩湿地沉积物的TP含量在465.78mg／kg～824.95mg／kg。其中无机磷占了总磷的绝大部分，无机磷又以钙磷的形态居多，约占无机磷的60.20～99.00％，其次为闭蓄态磷，再其次为可吸附态磷，最后为铁钙，铝磷在湿地沉积物中未检出。东滩湿地主支和北支剖面沉积物中钙磷分布比较稳定；可吸附态磷表现为主支表层＞主支次表层＞北支表层的特征；铁磷和有机磷却表现为北支表层＞主支表层＞主支次表层的规律。粒度影响沉积物中各结合态磷的含量：其中钙磷和可吸附态磷在粉砂和粘土粒级的沉积物中富集；铁磷在砂和粘土粒级的沉积物中富集；有机磷主要在粘土粒级的沉积物中富集。有机碳是细粒级沉积物控制铁磷和有机磷的潜在因子。沉积物中的粘土矿物（伊利石、绿泥石和蒙脱石）是影响沉积物对磷吸附解吸作用的主要矿物。 东滩湿地沉积物对磷的吸附等温线符合Langmuir吸附等温方程，吸附作用主要发生在前24小时内，随后吸附过程近于达到平衡；且盐度和pH影响湿地沉积物对磷的吸附作用。 上覆水的盐度影响湿地系统对磷的净化效率。当盐度为0.5‰和2.5‰时，湿地系统对磷的去除效率表现为：芦苇湿地系统＞米草湿地系统＞蔗草湿地系统；

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• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 引言
• 1.1 科学背景和研究意义
• 1.2 河口潮滩湿地磷的研究进展
• 1.2.1 沉积物中磷的形态分级的研究
• 1.2.2 沉积物中磷的存在形式和影响因素的研究
• 1.2.3 沉积物对磷的吸附解吸的研究
• 1.2.4 磷在沉积物-水界面间的迁移扩散过程的研究
• 1.2.5 湿地对磷的净化作用的研究
• 1.3 存在的问题
• 1.4 主要研究内容和研究方法
• 第2章 研究区域和研究方法
• 2.1 崇明东滩湿地概况
• 2.1.1 东滩湿地的植被类型
• 2.1.2 湿地的主要动物类型
• 2.2 研究方法
• 2.2.1 沉积物样品的采集
• 2.2.2 水样的制备
• 2.2.3 沉积物样品的理化性质分析
• 2.2.4 水样的测试方法
• 2.2.5 统计分析方法
• 第3章 湿地沉积物的理化性质和磷的分布特征
• 3.1 湿地沉积物的理化性质
• 3.1.1 pH值
• 3.1.2 粒度
• 3.1.3 有机碳
• 3.1.4 常量元素组成
• 3.2 湿地沉积物中磷的分布特征
• 3.2.1 沉积物中总磷及各形态磷含量的分析
• 3.2.2 粒度对沉积物中磷分布的影
• 3.2.3 沉积物中矿物组成和有机碳（TOC）对沉积物中磷的影响
• 3.3 湿地沉积物磷的分布特征解析
• 3.4 本章小结
• 第4章 湿地沉积物对磷的吸附特征的研究
• 4^3--P的吸附动力学与等温吸附特征'>4.1 沉积物对PO₄^3--P的吸附动力学与等温吸附特征
• 4.1.1 样品采集
• 4.1.2 实验方法
• 4.1.3 结果与分析
• 4^3--P吸附特性的影响'>4.2 环境因子对PO₄^3--P吸附特性的影响
• 4.2.1 实验方法
• 4^3--P吸附特征的影响'>4,2.2 盐度对PO₄^3--P吸附特征的影响
• 4^3--P吸附特性的影响'>4.2.3 pH对PO₄^3--P吸附特性的影响
• 4.3 本章小节
• 第5章 东滩湿地对水体中磷的去除作用的研究
• 5.1 盐度对湿地中磷的去除作用影响
• 5.1.1 实验方法
• 5.1.2 实验结果与分析
• 5.2 pH对磷去除作用的影响
• 5.2.1 实验方法
• 5.2.2 实验结果与分析
• 5.3 有机质对磷去除作用的影响
• 5.3.1 实验方法
• 5.3.2 上覆水磷的分析
• 5.4 磷的负荷对磷去除作用的影响
• 5.4.1 实验方法
• 5.4.2 上覆水磷的分析
• 5.5 本章小结
• 第6章 湿地干湿交替与磷的转化研究
• 6.1 实验方法
• 6.2 实验结果与分析
• 6.2.1 湿地后重淹时上覆水磷的变化特征
• 6.2.2 湿地落干前后沉积物中磷的分布特征
• 6.2 本章小结
• 第7章 河口湿地磷的循环研究在环境评价和治理中的意义
• 7.1 滨海人工湿地系统的建设
• 7.2 本章小结
• 第8章 主要结论与进一步工作建议
• 8.1 主要结论
• 8.2 存在问题与进一步工作建议
• 致谢
• 参考文献
• 个人简历 在读期间发表的学术论文与研究成果