南盤江沉積物pH值和有機(jī)質(zhì)的分析

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(zhì)調(diào)濟(jì)的重要源泉。針對(duì)南盤江沉積物的pH值和有機(jī)質(zhì)，在南盤江設(shè)置12個(gè)取樣點(diǎn)取樣進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，并對(duì)其進(jìn)行了研究。結(jié)果表明：南盤江的沉積物主要偏堿性，南盤江采樣點(diǎn)范圍內(nèi)的沿程上，pH值呈現(xiàn)出升降彼此起伏的不規(guī)則變化。南盤江順流而下的沿程上采樣點(diǎn)范圍內(nèi)，沉積物中有機(jī)質(zhì)含量呈現(xiàn)出升降彼此起伏的不規(guī)則變化。有機(jī)質(zhì)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(jī)質(zhì)和pH值成負(fù)相關(guān)，顯著性水平為0.65的顯著相關(guān)。

關(guān)鍵詞：南盤江；沉積物；有機(jī)質(zhì)；pH值

中圖分類號(hào)：X703

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：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(jī)質(zhì)的時(shí)空分布及其賦存特征對(duì)沉積物-水界面污染物的遷移轉(zhuǎn)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(nèi)污染源的最重要組成。

湖泊沉積物是流域地表物質(zhì)運(yùn)移的主要宿體，不僅記載了流域氣候環(huán)境變遷的豐富信息[6～9]，還解譯蘊(yùn)藏的區(qū)域溫度、降水和植被等環(huán)境信息。湖泊沉積物能夠反映區(qū)域氣候環(huán)境變化。筆者結(jié)合沉積物中有機(jī)指標(biāo)的環(huán)境意義的探討，揭示了南盤江沉積物中有機(jī)質(zhì)所蘊(yùn)含的環(huán)境信息。因此，選擇南盤江沉積物為樣本，對(duì)南盤江沉積物的有機(jī)質(zhì)和pH值分布規(guī)律、污染程度、相關(guān)性進(jìn)行系統(tǒng)、全面的研究，以期為南盤江的保護(hù)治理提供基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)參考資料。

2研究區(qū)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(fā)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(jīng)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(yáng)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(gòu)成西江上游。全長(zhǎng)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(jí)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(wàn)峰湖為主體，是珠江三角洲水質(zhì)調(diào)濟(jì)的重要源泉。據(jù)80年的水資源評(píng)價(jià)表明，南盤江上段流域近20年來(lái)水環(huán)境急劇惡化，水中動(dòng)物的品質(zhì)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(zhì)。水質(zhì)惡化是水環(huán)境惡化的直接原因，因此研究南盤江水質(zhì)有重要意義。

3研究方法

3.1樣地設(shè)置

采樣區(qū)位于珠江上游南盤江（25°24′～25°46′N，103°51′～103°55′E），從花山水庫(kù)開始，沿南盤江下游方向每隔約5 km設(shè)置一個(gè)采樣點(diǎn)，共12個(gè)點(diǎn)（A1～A12）采樣點(diǎn)位置見圖1。

3.2樣品采集與測(cè)定

依據(jù)水樣采集的布點(diǎn)位置，在水樣采集點(diǎn)10 m范圍內(nèi)，采集沉積物樣品，現(xiàn)場(chǎng)樣品用干凈的聚乙烯樣品袋收集，并編號(hào)、貼好標(biāo)簽帶回實(shí)驗(yàn)室。沉積物室溫完全風(fēng)干后用玻璃瓶壓散，剔除礫石，垃圾和動(dòng)植物殘?bào)w等異物，用木棍將沉積物研壓，過(guò)60目尼龍篩混勻，再用研缽將通過(guò)60目尼龍篩的土樣研磨至全部通過(guò)100目尼龍篩，混勻后裝入樣品袋、編號(hào)，用以分析土壤pH值和有機(jī)質(zhì)。

稱取通過(guò)100目篩孔的風(fēng)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?cái)嚢?0 min，使土體完全分散，放置15～20 min后用校正過(guò)的酸度計(jì)進(jìn)行pH值測(cè)定。用容量法（外加熱法）重鉻酸鉀氧化一油浴加熱法來(lái)測(cè)定土壤有機(jī)質(zhì)含量。研究主要采用SPSS21、EXCEL軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理。

4結(jié)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(diǎn)的分布圖（圖2）來(lái)看，南盤江的沉積物主要偏堿性，南盤江采樣點(diǎn)范圍內(nèi)的沿程上，pH值呈現(xiàn)出升降彼此起伏的不規(guī)則變化。pH值的最大值為8.75（A9點(diǎn)），最小值為7.98（A10點(diǎn)），平均值為8.33（表1）。沉積物的pH值在各點(diǎn)的分布圖見圖2。

沉積物pH值在各點(diǎn)的呈這樣的分布，主要受南盤江地質(zhì)環(huán)境的影響，采樣點(diǎn)區(qū)域喀斯特地貌十分發(fā)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(jié)合氫，有多余的氫氧根離子，導(dǎo)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(jī)質(zhì)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(diǎn)范圍內(nèi)，沉積物中有機(jī)質(zhì)含量呈現(xiàn)出升降彼此起伏的不規(guī)則變化。有機(jī)質(zhì)含量最大值為61.65g/kg（A6點(diǎn)），最小值為9.72g/kg （A9點(diǎn)），平均值為35.70（表1）。

沉積物有機(jī)質(zhì)包括沉積物中各種生物殘?bào)w及其轉(zhuǎn)化產(chǎn)物，也包括各種垃圾，其來(lái)源有水體外和水體內(nèi)兩方面[10]。沉積物中有機(jī)質(zhì)含量是反映河道污染程度、營(yíng)養(yǎng)水平和生態(tài)狀況的重要指標(biāo)。沉積物中各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)特別是氮、磷主要來(lái)源于沉積物中的有機(jī)質(zhì)。

南盤江沉積物中有機(jī)質(zhì)出現(xiàn)這種原因可能有：沉內(nèi)源輸入和外源輸入有機(jī)質(zhì)兩種。內(nèi)源輸入有機(jī)質(zhì)主要是來(lái)自于水體本身及其含有的動(dòng)植物殘?bào)w、浮游生物及微生物等經(jīng)過(guò)沉積而得；外源輸入有機(jī)質(zhì)主要是通過(guò)外界水源補(bǔ)給過(guò)程中攜帶進(jìn)來(lái)的顆粒態(tài)和溶解態(tài)的有機(jī)質(zhì)。

4.3南盤江沉積物pH值和有機(jī)質(zhì)的相關(guān)性分析

對(duì)南盤江沉積物的有機(jī)質(zhì)和pH值進(jìn)行相關(guān)性分析得出表2，由表2可知南盤江沉積物的有機(jī)質(zhì)和pH值成負(fù)相關(guān)，顯著性水平為0.65的顯著相關(guān)。

南盤江沉積物的有機(jī)質(zhì)和pH值成負(fù)相關(guān)，因?yàn)槌练e物酸堿性是沉積物養(yǎng)分有效性的重要影響因素，沉積物有機(jī)質(zhì)在近中性（pH值為6.5～7.5）時(shí)的有效性較高，沉積物中的pH值屬中性時(shí)，說(shuō)明適合于植物生長(zhǎng)。

由于沉積物中有機(jī)質(zhì)具有膠體性質(zhì)，因此能吸附陽(yáng)離子形成疏松結(jié)構(gòu)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(jī)質(zhì)含量高的地方，植被覆蓋度較好，整體發(fā)育成熟，而沉積物有機(jī)質(zhì)含量較低時(shí)，則不易于植被的形成和群落的穩(wěn)定。但是，有研究表明人為干擾減少了沉積物有機(jī)質(zhì)的來(lái)源，影響沉積物生態(tài)系統(tǒng)的功能、結(jié)構(gòu)和進(jìn)入沉積物的動(dòng)植物殘?bào)w數(shù)量，加上人為干擾造成的水土流失帶走了一部分有機(jī)質(zhì)和有機(jī)酸、無(wú)機(jī)酸等[11]，從而導(dǎo)致有機(jī)質(zhì)和pH值成負(fù)相關(guān)。

5結(jié)論

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

（2）南盤江順流而下的沿程上采樣點(diǎn)范圍內(nèi)，沉積物中有機(jī)質(zhì)含量呈現(xiàn)出升降彼此起伏的不規(guī)則變化。有機(jī)質(zhì)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(jī)質(zhì)和pH值成負(fù)相關(guān)，顯著性水平為0.65的顯著相關(guān)。

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