南盤江沉積物pH值和有機質的分析

2017-07-21 15:49:33張香群黃茜蕊鄒鯉嶺向云剛

綠色科技 2017年12期

張香群　黃茜蕊　鄒鯉嶺　向云剛

摘要：指出了南盤江是珠江的源頭，是珠江三角洲水質調濟的重要源泉。針對南盤江沉積物的pH值和有機質，在南盤江設置12個取樣點取樣進行了實驗，并對其進行了研究。結果表明：南盤江的沉積物主要偏堿性，南盤江采樣點范圍內的沿程上，pH值呈現出升降彼此起伏的不規則變化。南盤江順流而下的沿程上采樣點范圍內，沉積物中有機質含量呈現出升降彼此起伏的不規則變化。有機質含量最大值為61.65 g/kg，最小值為9.72 g/kg。南盤江沉積物的有機質和pH值成負相關，顯著性水平為0.65的顯著相關。

關鍵詞：南盤江；沉積物；有機質；pH值

中圖分類號：X703

文獻標識碼：A文章編號：16749944（2017）12000903

1引言

沉積物既能成為水體污染物的匯，又可能是水體污染物的源，其中，沉積物有機質的時空分布及其賦存特征對沉積物-水界面污染物的遷移轉化具有重要的影響[1～5]。由沉積物造成的污染是造成水體內污染源的最重要組成。

湖泊沉積物是流域地表物質運移的主要宿體，不僅記載了流域氣候環境變遷的豐富信息[6～9]，還解譯蘊藏的區域溫度、降水和植被等環境信息。湖泊沉積物能夠反映區域氣候環境變化。筆者結合沉積物中有機指標的環境意義的探討，揭示了南盤江沉積物中有機質所蘊含的環境信息。因此，選擇南盤江沉積物為樣本，對南盤江沉積物的有機質和pH值分布規律、污染程度、相關性進行系統、全面的研究，以期為南盤江的保護治理提供基礎的數據參考資料。

2研究區概況

南盤江，古代稱溫水或盤江，珠江流域干流西江干流河段。南盤江發源于云南省曲靖市烏蒙山余脈馬雄山東麓，是珠江的源頭河段。南盤江位于東經102°10′～106°10′，北緯23°04′～26°00′，西北部與金沙江和烏江的分水嶺烏蒙山脈，東北與北盤江為鄰，南部與郁江的分水嶺為都陽山脈，西南與紅河的分水嶺為橫斷山脈。南盤江具體是指貴州省望謨縣蔗香村以上稱南盤江，南盤江與紅水河共同構成西江上游。全長914 km，河道平均坡降為1.74‰，流域面積為56809 km2，在100 km2以上的一級支流44條。南盤江中、下游縱坡很大，水流湍急，水力資源豐富，建有天生橋等多座水電站。南盤江下段以萬峰湖為主體，是珠江三角洲水質調濟的重要源泉。據80年的水資源評價表明，南盤江上段流域近20年來水環境急劇惡化，水中動物的品質下降，南盤江的魚近年就有一股柴油味。這將直接影響到珠江三角洲的水質。水質惡化是水環境惡化的直接原因，因此研究南盤江水質有重要意義。

3研究方法

3.1樣地設置

采樣區位于珠江上游南盤江（25°24′～25°46′N，103°51′～103°55′E），從花山水庫開始，沿南盤江下游方向每隔約5 km設置一個采樣點，共12個點（A1～A12）采樣點位置見圖1。

3.2樣品采集與測定

依據水樣采集的布點位置，在水樣采集點10 m范圍內，采集沉積物樣品，現場樣品用干凈的聚乙烯樣品袋收集，并編號、貼好標簽帶回實驗室。沉積物室溫完全風干后用玻璃瓶壓散，剔除礫石，垃圾和動植物殘體等異物，用木棍將沉積物研壓，過60目尼龍篩混勻，再用研缽將通過60目尼龍篩的土樣研磨至全部通過100目尼龍篩，混勻后裝入樣品袋、編號，用以分析土壤pH值和有機質。

稱取通過100目篩孔的風干土樣10 g，放入50 mL小燒杯中，加入蒸餾水25 mL，用玻棒間隙地攪拌30 min，使土體完全分散，放置15～20 min后用校正過的酸度計進行pH值測定。用容量法（外加熱法）重鉻酸鉀氧化一油浴加熱法來測定土壤有機質含量。研究主要采用SPSS21、EXCEL軟件對數據進行分析和處理。

4結果與討論

4.1南盤江沉積物pH值的分析與討論

從沉積物的pH值在各點的分布圖（圖2）來看，南盤江的沉積物主要偏堿性，南盤江采樣點范圍內的沿程上，pH值呈現出升降彼此起伏的不規則變化。pH值的最大值為8.75（A9點），最小值為7.98（A10點），平均值為8.33（表1）。沉積物的pH值在各點的分布圖見圖2。

沉積物pH值在各點的呈這樣的分布，主要受南盤江地質環境的影響，采樣點區域喀斯特地貌十分發育，喀斯特地貌富含碳酸巖，碳酸巖在水中有碳酸根離子，碳酸根離子結合氫，有多余的氫氧根離子，導致水體偏堿性，因此南盤江沉積物偏堿性。

4.2南盤江沉積物中有機質的分析與討論

從圖3可以得出南盤江順流而下的沿程上采樣點范圍內，沉積物中有機質含量呈現出升降彼此起伏的不規則變化。有機質含量最大值為61.65g/kg（A6點），最小值為9.72g/kg （A9點），平均值為35.70（表1）。

沉積物有機質包括沉積物中各種生物殘體及其轉化產物，也包括各種垃圾，其來源有水體外和水體內兩方面[10]。沉積物中有機質含量是反映河道污染程度、營養水平和生態狀況的重要指標。沉積物中各種營養物質特別是氮、磷主要來源于沉積物中的有機質。

南盤江沉積物中有機質出現這種原因可能有：沉內源輸入和外源輸入有機質兩種。內源輸入有機質主要是來自于水體本身及其含有的動植物殘體、浮游生物及微生物等經過沉積而得；外源輸入有機質主要是通過外界水源補給過程中攜帶進來的顆粒態和溶解態的有機質。

4.3南盤江沉積物pH值和有機質的相關性分析

對南盤江沉積物的有機質和pH值進行相關性分析得出表2，由表2可知南盤江沉積物的有機質和pH值成負相關，顯著性水平為0.65的顯著相關。

南盤江沉積物的有機質和pH值成負相關，因為沉積物酸堿性是沉積物養分有效性的重要影響因素，沉積物有機質在近中性（pH值為6.5～7.5）時的有效性較高，沉積物中的pH值屬中性時，說明適合于植物生長。

由于沉積物中有機質具有膠體性質，因此能吸附陽離子形成疏松結構并且具有保肥力和緩沖性，從而改變沉積物的孔隙度和物理特性。有機質含量高的地方，植被覆蓋度較好，整體發育成熟，而沉積物有機質含量較低時，則不易于植被的形成和群落的穩定。但是，有研究表明人為干擾減少了沉積物有機質的來源，影響沉積物生態系統的功能、結構和進入沉積物的動植物殘體數量，加上人為干擾造成的水土流失帶走了一部分有機質和有機酸、無機酸等[11]，從而導致有機質和pH值成負相關。

5結論

（1）南盤江的沉積物主要偏堿性，南盤江采樣點范圍內的沿程上，pH值呈現出升降彼此起伏的不規則變化。

（2）南盤江順流而下的沿程上采樣點范圍內，沉積物中有機質含量呈現出升降彼此起伏的不規則變化。有機質含量最大值為61.65 g/kg，最小值為9.72 g/kg 。

（3）南盤江沉積物的有機質和pH值成負相關，顯著性水平為0.65的顯著相關。

參考文獻：

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