九龙江河水营养元素的地球化学特征

九龙江河水营养元素的地球化学特征
营养元素是组成生命的最基本元素,其生物地球化学循环是物质运移的重要过程。

河流是陆地与海洋之间的桥梁,在营养元素的生物地球化学循环中发挥着至关重要的作用。

九龙江是福建省第二大河流,流域内环境压力大,但是对于整个九龙江河流水体中的营养元素含量及其迁移变化规律研究较少。

基于此,笔者于
2017²018年丰、枯水期对九龙江（北溪、西溪和南溪）进行了系统取样,对九龙江丰、枯水期水体中各形态营养元素（氮、磷和硅）的时空分布及其变化特征进行了研究,探讨其分布特征的影响因素、营养元素之间的比例关系变化及其生态环境效应,计算了营养元素的入海通量,以期为流域生态环境治理、规划与评价提供重要的科学依据。

主要的结论有以下几点:1.九龙江河水pH平均值为7.2,呈弱碱性;TDS含量平均值为97.4 mg/L,远低于世界河流平均值283 mg/L,属弱矿化度水。

河水主离子成分分析结果表明,Ca²⁺和HCO₃^-是九
龙江河水中主要的阳离子和阴离子,主元素化学组成特征与地质背景同为硅酸盐岩为主的流域相似。

根据阿列金分类原则,九龙江河水水化学类型为重碳酸盐-钙组-Ⅰ型水。

2.河水中的营养元素N、P、Si含量在世界河流范围内均较高,南溪和西溪的营养元素含量普遍高于北溪。

北溪和西溪N、P、Si含量沿程变化总体上呈递增趋势,而南溪N的沿程变化呈先增加后降低,P、Si则总体呈下降趋势。

西溪的各形态营养元素含量均是枯水期高于丰水期;除北溪的Si和南溪的NO₃^--N、Si在
丰水期时的含量高于枯水期外,南溪其余N、P各形态和北溪N、P各形态在枯水期时的含量均高于丰水期。

九龙江河流中的N、P均以溶解无机态为主;NO₃^--N 是DIN的主要组成部分。

北溪中游梯级河段的营养元素含量变化趋势表明,大坝对营养元素的截留效应较为明显,尤其是在枯水期。

生物吸收可能是DIP降低的主要的影响因素。

营养化分析结果表明,九龙江水体处于富营养化状态,南溪为重度营养化。

N/P、Si/N、Si/P远超Redfield值,但河水中N、P、Si的含量远超过浮游植物的生长阈值,因此不存在营养盐绝对限制,P是潜在的限制因子,并且枯水期有潜在磷限制减弱的趋势。

3.西溪是九龙江NO₃^--N、NH₄⁺-N、DIN、TN、TP输出通量的主要贡献者,而北溪是DIP、DSi的主要贡献者。

北溪和西溪营养元素各形态的日输出通量均是丰水期高于枯水期,流量影响可能是造成这一特征的主要因素。

九龙江流域DIN、DSi和DIP的冲刷模数在世界河流范围内均最高,表明流域内的氮磷营养盐负荷极其高,受到的人为活动干扰极为严重。

较高的DSi冲刷模数与流域内地质背景以及土地利用方式的改变有关。