南盘江沉积物pH值和有机质的分析

张香群　黄茜蕊　邹鲤岭　向云刚

摘要：指出了南盘江是珠江的源头，是珠江三角洲水质调济的重要源泉。针对南盘江沉积物的pH值和有机质，在南盘江设置12个取样点取样进行了实验，并对其进行了研究。结果表明：南盘江的沉积物主要偏碱性，南盘江采样点范围内的沿程上，pH值呈现出升降彼此起伏的不规则变化。南盘江顺流而下的沿程上采样点范围内，沉积物中有机质含量呈现出升降彼此起伏的不规则变化。有机质含量最大值为61.65 g/kg，最小值为9.72 g/kg。南盘江沉积物的有机质和pH值成负相关，显著性水平为0.65的显著相关。

关键词：南盘江；沉积物；有机质；pH值

中图分类号：X703

文献标识码：A文章编号：16749944（2017）12000903

1引言

沉积物既能成为水体污染物的汇，又可能是水体污染物的源，其中，沉积物有机质的时空分布及其赋存特征对沉积物-水界面污染物的迁移转化具有重要的影响[1～5]。由沉积物造成的污染是造成水体内污染源的最重要组成。

湖泊沉积物是流域地表物质运移的主要宿体，不仅记载了流域气候环境变迁的丰富信息[6～9]，还解译蕴藏的区域温度、降水和植被等环境信息。湖泊沉积物能够反映区域气候环境变化。笔者结合沉积物中有机指标的环境意义的探讨，揭示了南盘江沉积物中有机质所蕴含的环境信息。因此，选择南盘江沉积物为样本，对南盘江沉积物的有机质和pH值分布规律、污染程度、相关性进行系统、全面的研究，以期为南盘江的保护治理提供基础的数据参考资料。

2研究区概况

南盘江，古代称温水或盘江，珠江流域干流西江干流河段。南盘江发源于云南省曲靖市乌蒙山余脉马雄山东麓，是珠江的源头河段。南盘江位于东经102°10′～106°10′，北纬23°04′～26°00′，西北部与金沙江和乌江的分水岭乌蒙山脉，东北与北盘江为邻，南部与郁江的分水岭为都阳山脉，西南与红河的分水岭为横断山脉。南盘江具体是指贵州省望谟县蔗香村以上称南盘江，南盘江与红水河共同构成西江上游。全长914 km，河道平均坡降为1.74‰， 流域面积为56809 km2，在100 km2以上的一级支流44条。南盘江中、下游纵坡很大，水流湍急，水力资源丰富，建有天生桥等多座水电站。南盘江下段以万峰湖为主体，是珠江三角洲水质调济的重要源泉。据80年的水资源评价表明，南盘江上段流域近20年来水环境急剧恶化，水中动物的品质下降，南盘江的鱼近年就有一股柴油味。这将直接影响到珠江三角洲的水质。水质恶化是水环境恶化的直接原因，因此研究南盘江水质有重要意义。

3研究方法

3.1样地设置

采样区位于珠江上游南盘江（25°24′～25°46′N，103°51′～103°55′E），从花山水库开始，沿南盘江下游方向每隔约5 km设置一个采样点，共12个点（A1～A12）采样点位置见图1。

3.2样品采集与测定

依据水样采集的布点位置，在水样采集点10 m范围内，采集沉积物样品，现场样品用干净的聚乙烯样品袋收集，并编号、贴好标签带回实验室。沉积物室温完全风干后用玻璃瓶压散，剔除砾石，垃圾和动植物残体等异物，用木棍将沉积物研压，过60目尼龙筛混匀，再用研钵将通过60目尼龙筛的土样研磨至全部通过100目尼龙筛，混匀后装入样品袋、编号，用以分析土壤pH值和有机质。

称取通过100目筛孔的风干土样10 g，放入50 mL小烧杯中，加入蒸馏水25 mL，用玻棒间隙地搅拌30 min，使土体完全分散，放置15～20 min后用校正过的酸度计进行pH值测定。用容量法（外加热法）重铬酸钾氧化一油浴加热法来测定土壤有机质含量。研究主要采用SPSS21、EXCEL软件对数据进行分析和处理。

4结果与讨论

4.1南盘江沉积物pH值的分析与讨论

从沉积物的pH值在各点的分布图（图2）来看，南盘江的沉积物主要偏碱性，南盘江采样点范围内的沿程上，pH值呈现出升降彼此起伏的不规则变化。pH值的最大值为8.75（A9点），最小值为7.98（A10点），平均值为8.33（表1）。沉积物的pH值在各点的分布图见图2。

沉积物pH值在各点的呈这样的分布，主要受南盘江地质环境的影响，采样点区域喀斯特地貌十分发育，喀斯特地貌富含碳酸岩，碳酸岩在水中有碳酸根离子，碳酸根离子结合氢，有多余的氢氧根离子，导致水体偏碱性，因此南盘江沉积物偏碱性。

4.2南盘江沉积物中有机质的分析与讨论

从图3可以得出南盘江顺流而下的沿程上采样点范围内，沉积物中有机质含量呈现出升降彼此起伏的不规则变化。有机质含量最大值为61.65g/kg（A6点），最小值为9.72g/kg （A9点），平均值为35.70（表1）。

沉积物有机质包括沉积物中各种生物残体及其转化产物，也包括各种垃圾，其来源有水体外和水体内两方面[10]。沉积物中有机质含量是反映河道污染程度、营养水平和生态状况的重要指标。沉积物中各种营养物质特别是氮、磷主要来源于沉积物中的有机质。

南盘江沉积物中有机质出现这种原因可能有：沉内源输入和外源输入有机质两种。内源输入有机质主要是来自于水体本身及其含有的动植物残体、浮游生物及微生物等经过沉积而得；外源输入有机质主要是通过外界水源补给过程中携带进来的颗粒态和溶解态的有机质。

4.3南盘江沉积物pH值和有机质的相关性分析

对南盘江沉积物的有机质和pH值进行相关性分析得出表2，由表2可知南盘江沉积物的有机质和pH值成负相关，显著性水平为0.65的显著相关。

南盘江沉积物的有机质和pH值成负相关，因为沉积物酸碱性是沉积物养分有效性的重要影响因素，沉积物有机质在近中性（pH值為6.5～7.5）时的有效性较高，沉积物中的pH值属中性时，说明适合于植物生长。

由于沉积物中有机质具有胶体性质，因此能吸附阳离子形成疏松结构并且具有保肥力和缓冲性，从而改变沉积物的孔隙度和物理特性。有机质含量高的地方，植被覆盖度较好，整体发育成熟，而沉积物有机质含量较低时，则不易于植被的形成和群落的稳定。但是，有研究表明人为干扰减少了沉积物有机质的来源，影响沉积物生态系统的功能、结构和进入沉积物的动植物残体数量，加上人为干扰造成的水土流失带走了一部分有机质和有机酸、无机酸等[11]，从而导致有机质和pH值成负相关。

5结论

（1）南盘江的沉积物主要偏碱性，南盘江采样点范围内的沿程上，pH值呈现出升降彼此起伏的不规则变化。

（2）南盘江顺流而下的沿程上采样点范围内，沉积物中有机质含量呈现出升降彼此起伏的不规则变化。有机质含量最大值为61.65 g/kg，最小值为9.72 g/kg 。

（3）南盘江沉积物的有机质和pH值成负相关，显著性水平为0.65的显著相关。

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