矿井水排放湖泊沿岸土壤氮素空间分布规律的研究 ——以宁夏灵武园疙瘩湖为例

分类： 环境科学技术及资源科学技术 >> 环境科学技术基础学科 提交时间： 2021-01-26 合作期刊: 《干旱区研究》

段文艳 于小娟 唐明 严洁 李鑫 张文瑞 盛敏

摘要： 为探明湖泊滨岸对矿井水中氮素的截留与缓冲作用及其与滨岸土壤氮素空间分布间的关系，以宁夏灵武市羊场湾煤矿矿井水排放湖泊——园疙瘩湖为研究对象，测定了该湖水滨区域、近岸陆域和自然区域土壤中8种氮素的含量和土壤酶的活性，分析了水滨区域和近岸陆域与自然区域相比的土壤氮素变化系数及其随距矿井水排放口距离远近的变化规律。结果表明：园疙瘩湖滨岸土壤氮素空间分布存在异质性；相比较而言，水滨区域与周边自然区域的土壤氮素分布特征差异较大，而近岸陆域与周边自然区域的差异较小；相较于无机态氮，有机态氮的空间异质性更强；各有机氮形态中，颗粒物有机氮多被截留于离岸最近的水滨区域，而氨基酸氮和可溶性有机氮则需要更为宽阔的截留区域；水滨区域对颗粒物有机氮的截留效应随着距矿井水排放口距离的增加而降低；水滨区域和近岸陆域对氨基酸氮的截留效应在1400 m内逐渐降低，而在1400 m后趋于稳定；水滨区域和近岸陆域对可溶性有机氮的截留效应与其离矿井水排放口的距离无关，这可能是因为可溶性有机氮的易溶解特性使其随水体的迁移性较强，滨岸带土壤虽在吸附和缓存可溶性有机氮中发挥了一定的作用，但其较强的迁移性致其在滨岸带土壤中的分布较为均一；滨岸土壤氮素的空间异质性与土壤酶活性无关。综上可知，湖泊滨岸土壤对矿井水中有机态氮具有截留作用，且该截留作用多发生在距矿井水排放口1400 m的滨岸带内，滨岸土壤对矿井水中氮素的截留作用亦是滨岸土壤氮素空间分布异质性的主导因素。本研究结果可为指导矿井水排放路径的设计及矿井水资源的合理开发与利用提供指导。

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