哈素海水體中磷的空間分布研究

閆濟(jì)生，李福全

(呼和浩特民族學(xué)院，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010051)

據(jù)統(tǒng)計(jì)，內(nèi)蒙古水資源總量少，供需矛盾日益突出[1-3]，加大水資源節(jié)約保護(hù)和開發(fā)利用有著重要意義[4]。哈素海是呼和浩特市水循環(huán)系統(tǒng)的重要組成部分，有引水灌溉、水產(chǎn)養(yǎng)殖、景觀旅游及供給附近居民生活用水的作用。隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，哈素海水質(zhì)情況日益嚴(yán)重[5-6]，沈麗麗等人對(duì)哈素海表層沉積物中內(nèi)源磷的釋放進(jìn)行研究,得出在湖水咸化程度逐漸增高的條件下，將會(huì)導(dǎo)致湖泊沉積物內(nèi)源磷的大量釋放，從而將進(jìn)一步加劇水體的富營(yíng)養(yǎng)化[7]。呂昌偉等人對(duì)哈素海沉積物中磷的分布特征進(jìn)行研究，得出表層沉積物中TP的高含量與外源輸入有關(guān)[8]。孫標(biāo)等人對(duì)哈素海湖底沉積物氮磷分布特征及潛在的資源化利用進(jìn)行研究，得出哈素海湖底各采樣點(diǎn)表層沉積物中全氮、堿解氮、全磷、有效磷空間分布特征和變化趨勢(shì)差異表現(xiàn)較大，湖底泥資源化利用潛力較大[9]。為積極響應(yīng)習(xí)總書記 “綠水青山就是金山銀山”兩山論，保護(hù)改善哈素海水體環(huán)境，讓哈素海成為美麗的“塞外西湖”勢(shì)在必行。本文研究哈素海水體磷的空間分布情況，對(duì)保護(hù)改善哈素海水體環(huán)境提供數(shù)據(jù)支撐。

1 研究區(qū)域概況

湖區(qū)(E110°56′-111°01′，N40°34′-40°38′) 地處土默川平原北端，內(nèi)蒙古呼和浩特市土默特左旗西部，是黃河改道后形成的牛軛湖[10]。哈素海被稱為“塞外西湖”，1996年12月，建立哈素海濕地保護(hù)區(qū)，2008年被列入“內(nèi)蒙古自治區(qū)級(jí)自然保護(hù)區(qū)名錄”，哈素海在防洪抗旱、氣候調(diào)節(jié)等方面發(fā)揮了重要的生態(tài)作用[11]。

2 實(shí)驗(yàn)部分

2.1 技術(shù)路線

圖1 技術(shù)路線圖

2.2 采樣點(diǎn)布設(shè)及樣品采集與保存

圖2 素海水系位置及水樣采樣點(diǎn)分布圖

2019年4月對(duì)哈素海6個(gè)取樣點(diǎn)進(jìn)行取樣(見圖2，表1)，取樣期間無(wú)極端天氣(如大雨和沙塵暴等)。采集哈素海表層水，將采樣瓶沉至水面下0.3～0.5 m處直接采取。底泥用沉積物采樣器采集密封袋裝取。水生植物采集用剪刀剪取密封袋裝取。總磷測(cè)定需在水樣采集后加硫酸酸化至pH值≤1保存；可溶性正磷酸鹽需在2～5℃下保存，24 h內(nèi)完成檢測(cè)。

表1 采樣點(diǎn)位置

2.3 實(shí)驗(yàn)方法

表2 實(shí)驗(yàn)所用方法

2.4 實(shí)驗(yàn)樣品測(cè)定方法

2.4.1 水中總磷、可溶性正磷酸鹽、可溶性總磷酸鹽的測(cè)定

采用鉬銻抗分光光度法測(cè)量水樣總磷、可溶性正磷酸鹽、可溶性總磷酸鹽含量。如圖3所示。

圖3 測(cè)定水中各種磷的流程

2.4.2 底泥中總磷含量的測(cè)定

測(cè)量底泥中總磷含量：依據(jù)HJ632-2011的測(cè)定方法與標(biāo)準(zhǔn)，將底泥晾曬自然風(fēng)干后粉碎研磨，過(guò)篩(0.1 mm 100目)后，取處理好的樣品用幾滴無(wú)水乙醇濕潤(rùn)后加入氫氧化鈉，用馬弗爐升溫處理，取出冷卻將熔塊溶解，經(jīng)離心后取上層清液定容。通過(guò)堿熔-鉬銻抗分光光度法在700 nm處測(cè)量吸光度，最后得出樣品中總磷含量。

2.4.3 植物中總磷含量的測(cè)定

測(cè)量植物中總磷含量：依據(jù)HJ632-2011的測(cè)定方法與標(biāo)準(zhǔn)，將整株植物晾曬自然風(fēng)干粉碎機(jī)粉碎，過(guò)篩(0.1 mm 100目)后，取處理好的樣品用幾滴無(wú)水乙醇濕潤(rùn)后加入氫氧化鈉，用馬弗爐升溫處理，取出冷卻將熔塊溶解，經(jīng)離心后取上層清液定容。通過(guò)堿熔-鉬銻抗分光光度法在700 nm處測(cè)量吸光度測(cè)量，最后得出樣品中總磷含量。

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

3.1 水中總磷、可溶性正磷酸鹽、可溶性總磷酸鹽

從表3中可以看出，哈素海水體中總磷含量在0.078～0.216 mg/L之間，平均值0.162 mg/L，其中1、2、3、4、6號(hào)采樣點(diǎn)總磷含量均超過(guò)Ⅳ類地表水湖、庫(kù)總磷含量0.1 mg/L標(biāo)準(zhǔn)限制。5號(hào)采樣點(diǎn)因受污染情況較少所以總磷、可溶性正磷酸鹽、可溶性總磷酸鹽含量均較低。6號(hào)采樣點(diǎn)總磷含量較高，主要是由于6號(hào)采樣點(diǎn)附近有很多居民定居生活，周圍還有大型餐飲酒店等，人流量的增多帶來(lái)的生活污水排放量大，故而含量較高。

表3 哈素海水中總磷、可溶性正磷酸鹽、可溶性總磷酸鹽 含量(單位：mg/L)

3.2 底泥中總磷含量

表4 底泥中總磷含量

從表4中可以看出，哈素海6個(gè)采樣點(diǎn)底泥總磷含量平均值為0.37 mg/g，其中6號(hào)采樣點(diǎn)總磷含量較高。主要是由于6號(hào)采樣點(diǎn)附近居民生活污水排放而引起的水中總磷含量高，另一方面水中蘆葦?shù)人参锵鄬?duì)少，因此底泥中總磷含量較高。

3.3 植物中總磷含量

表5 植物中總磷含量

從表5中可以看出，哈素海6個(gè)采樣點(diǎn)植物樣本總磷含量平均值為0.119 mg/g，其中5號(hào)采樣點(diǎn)附近周圍環(huán)境破壞少污染程度輕所以含量較小，6號(hào)采樣點(diǎn)人類活動(dòng)痕跡明顯，污染較為嚴(yán)重，所以含量較高。

4 結(jié)論

通過(guò)對(duì)哈素海水體的實(shí)地考察、取樣并對(duì)樣品進(jìn)行一系列檢測(cè)，研究結(jié)果表明：哈素海水體內(nèi)底泥中總磷含量最高，平均值為0.37 mg/g；水體總磷含量次之，平均值為0.162 mg/mL，可溶性正磷酸鹽含量為0.035 mg/g，可溶性總磷酸鹽含量為0.042 mg/g；植物中總磷含量最少，平均值為0.119 mg/g。由此得出哈素海磷含量空間分布由上到下逐漸增加，下層底泥中的含量高，上層植物中的含量少。