1、西南林业大学本科毕业（设计）论文（二 0一二）届题 目： 滇西北高原湿地剑湖不同区域的水质变化教学院系 理学院 专 业 应用化学 学生姓名 李金泉 指导教师 雷 然（讲师） 评 阅 人 2012 年 5 月 20 日滇西北高原湿地剑湖不同区域的水质变化李金泉（西南林业大学，云南 昆明 650224）摘要：剑湖是剑川人民赖以生存、的母亲河，是滇西北是滇西北生物多样性保护重要区域。实验分析了剑湖面临的水环境保护危机。本论文通过野外定样采样及室内试样分析，对剑湖湿地不同区域的水质变化进行了研究。实验以剑湖水中氨氮、总氮及Ca 、Mg 、P 、Fe 、K 、Al、 Zn 、Na8种矿质元素在4、5、6
2、月份不同浓度变化表明剑湖不同区域水质情况。结果表明湖周农田施肥引起的面源污染以及县城居民生活污水的直接注入，这是导致剑湖水质变劣的主要因素。5月旱季时剑湖水质元素普遍偏高致使水质恶劣；6月雨季时由于大量雨水的稀释致使剑湖水质好转。人为干扰虽没有超出其生态阀限，但生态环境已趋于恶化，对此要尽快采取措施，建立生活污水处理系统，并恢复湖围植被，退耕还湖，重现湖滨带原有规模。关键词：剑湖水质；不同区域；月份；浓度；污染目 录1.前言湿地具有环境功能、生态功能以及经济和美学价值，在维持生物多样性和生态平衡等方面均有十分重要的作用。剑湖湿地的发展存在诸多潜在的脆弱因素，由于在当地建立了保护区，加强了湿地资
3、源管理，目前的人为活动还没有超出湿地生态系统的承受范围。因此，剑湖是云南省西部地区保存较好的高原湖泊湿地，它的存在有特殊的生态作用：一方面，可以调节地表径流和河流水量，控制着土壤侵蚀，澜沧江下游水位和水量均衡等方面具有重要作用；另一方面，湿地生态系统可以调节局地气候，为动植物提供复杂而完备的特殊生境，孕育丰富的生物多样性；并因其兼有水体和陆地双重特征，为许多濒危物种提供歇息繁殖地，同时也由于其特殊多样性的重要地位，为当地人民的生存提供了丰富的资源。近年来，由于流域内尤其是湖周围植被破坏严重，并在植被破坏后的荒坡上开荒垦地，造成土壤裸露，土壤养分和泥沙以及农药、化肥随径流进入湖中，工业废水、生活
4、污水及周边家畜饲养场排出的大量粪便也随水流进入湖中，对剑湖湿地的生态系统造成较为严重的影响。同时由于剑湖自身环境容量小，敏感性强，稳定性和抵抗外界干扰能力差，生态环境极其脆弱，在人为活动的强烈干扰下湖泊功能衰减，生态环境也在逐渐恶化。1.1 我国湿地研究现状及发展趋势湿地是指天然的或人工的，永久的或暂时的沼泽地、泥炭地、水域地带。它具有静止或流动、淡水。或半咸水及咸水水体，沼泽、泥炭地、湿草甸、湖泊、河流、滞蓄洪区、河口三角洲、滩涂、水库、池塘、水稻田以及低潮时水深浅于6 m 的海域地带等均属于湿地范畴。湿地、森林与海洋并称为全球三大生态系统。而湿地又被被誉为“自然之肾” ，是地球上具有多功能
5、的生态系统，也是自然界最富有生物多样性的生态景观和人类最重要的生存环境之一，湿地与人类的生存发展息息相关。但由于人类对湿地的研究相对滞后，导致对湿地重要性的认识比森林和海洋晚了许多，甚至在漫长的人类历史中，湿地一直被看做不祥之地，一种邪恶之源1。因此，造成世界范围内大面积湿地退化、被破坏和被侵占。湿地的大面积退化已对全球生态环境造成了较大的不利影响。加快对湿地的恢复、重建以及对现有湿地的保护迫在眉睫。近年来我国对湿地功能和效益、湿地开发利用、湿地保护以及湿地恢复和重建等方面均开展了大量的研究。生态系统动态研究是湿地基础研究的主要内容，包括湿地生态系统内部的化学、物理、生物过程及其演替规律，如水
6、体及流域环境内的N、P、K、微量元素、重金属的循环，沉积物、枯落物的积累和降解，化肥与农药成分的迁移、富集3，4，湿地退化的机理及其判定标准等。功能与价值的研究是人类认识湿地的开始，也是湿地研究的热点。张明祥等从功能、用途和属性3 个方面对湿地的效益进行了研究，提出了中国湿地20 项效益以及各自的存在特征6。赵学敏在写给第九个“世界湿地日”- 湿地生态系统的特殊性一文中，将湿地的功能与价值概括为：（1）维持和保护人类社会发展最珍贵的淡水资源；（2）孕育了丰富的生物多样性，尤其是珍稀濒危鸟类的“生命转运站”；（3）巨大的固碳和调节气候功能；（4）非凡的降解污染作用；（5）强大的拦蓄洪水、降低自然
7、灾害能力；（6）生物资源和工业原料宝库；（7）人类休憩旅游以及开展生态教育和科学研究的理想场所7。湿地恢复与重建目前已取得较大成功。近年来，我国对太湖、滇池、白洋淀等浅水湖泊的富营养化控制和生态恢复进行了大量研究，其中较为成功的例子是贵州威宁的草海湿地恢复。由于湿地的功能、类型、地点的不同，目前尚不清楚可否做到湿地的完全恢复。目前研究较多的是湿地的蓄洪能力及水禽栖息地功能的恢复，而对水质改善、地下水的功能研究较少。Kentuia 认为退化湿地在其修复过程中，功能得到快速恢复，随着时间推移逐步达到一个较高的稳定水平，但这个水平与自然原始状态下的湿地功能仍有一定差距1。因此，判断湿地的恢复与重建效
8、果的参照物，应包括自然状态下未受干扰的湿地和已有的湿地恢复、重建项目。然而由于湿地所处区域不同，或处在同一区域而湿地类型不同，其可比性常常遭到质疑。另外，通常在湿地重建初期的2 -5 年内，其生物（尤其是植物）多样性指数一般高于自然湿地，但随着植物对空间、资源的竞争，其多样性指数降低，逐渐趋于自然湿地。因此缺乏成熟的生态系统恢复的湿地信息系统和成熟的湿地演替规律的认识和缺乏具有良好设计与实施的湿地项目作为参照模成为限制湿地恢复与重建效果的主要因素。尽管我国的湿地科研在最近10 余年取得了长足发展，但与发达国家相比还有很大差距，还没有形成较为完整的理论体系，更缺乏实用和有效的技术。我国湿地研究目
9、前存在的主要问题是基础理论研究薄弱；定性研究多，定量研究不够；湿地生态系统的保护、恢复与重建技术不能满足实践需求；重要湿地缺乏抢救性保护。因此，我国湿地的研究重点将主要集中在湿地生态系统的基础研究，湿地健康与功能指标评价的数量化研究，退化湿地生态系统的恢复、重建理论与应用技术研究以及跨学科与综合性研究等几个方面。由于湿地科学涉及众多学科门类，如生态、地理、环境、水文、经济、数学等只有各学科的协同、综合与渗透，才能解决湿地保护、恢复与重建、可持续开发利用等诸多问题。特别是由于当今社会经济的发展，湿地的保护与利用矛盾加剧，湿地生存面临着来自人类社会发展的巨大压力，只有协调好各方面的关系，才能保护好
10、湿地，促进湿地与人类社会的和谐发展。1.2 我国水质研究现状及发展趋势（水的重要性？） 水是生命之源，我们的日常生活，工业发展，农业发展等一系列的人类活动都与水息息相关。社会发展的加速，也加速了水资源的浪费和水资源的污染， 在利用水时，同水温和水量一样，水质当然是极其重要的因素。而且，各种使用目的要求的水质条件也不相同，必须经常掌握所使用的水是否符合这种条件。其次，接着需要为改善水质而进行处理，在这个过程中，也常常需要知道水质。再有，广义来看，我们所使用的水，在自然界中都是以河水、湖水、地下水、海水等各种形态存在着，它们又结合成为水的大范围自然循环。为了有效地利用水，就有必要充分了解关于这类水
11、在自然界的运动和河水、湖水、地下水、海水等天然水的水质。被用过了的水，又会以工业废水、生活污水等某种形态再回到自然循环过程中去。天然存在的水虽然是十分丰富的，实际利用的水仅仅是一小部分，但从循环的过程来看，这极少部分的水，由于各种目的而反复地利用，也将会引起水质的污染问题。所以，不仅需要管理用水的水质也需要对排水加以限制与处理，使之在排放以后，不妨碍其下游对水的利用。 为了进行水的利用，按其目的而充分掌握水质就是头等重要的问题，因此，必须进行正确的水质分析。（水质检测所包含的主要检测项目？）通常水质分析检测重点着眼于水的重金属、细菌有机物超标上，主要包括以下测试项目温度、浊度、色度、臭味、味道
12、、PH 值、过锰酸钾（易氧化的指针）、硝酸性氮、亚硝酸性氮（粪、尿指针）、氨性氮（生活废水指针）、硬度、蒸发残留物、酚类、氯离子、氟、六价铬、汞、氰、铅、镉、锰、铁、铜、砷、锌、硒、有机磷、界面活性剂、一般细菌、大肠杆菌群、TDS 等。其中由水中氨氮、总氮、总磷含量所引起的水体富营养化应引起人们的高度重视。我国实验室水体中氨氮含量测定最常用的方法是纳氏试剂比色法，实验方法水样中总氮测定最常用的方法是紫外分光光度法。水质检测工作多由人工取样，采用比色、比光、比重等方法进行人工测定，这样得到的数据往往随机性、离散性比较大。传统的测试方法已不能满足新工艺、净水过程自动化的要求。涉及水的各行业需要经常
13、测试水质，以便及时掌握水质的各项指标，控制水质在最佳状态；在水质恶化时，便于迅速采取措施，改善水质，避免因水质恶化而影响水的利用。水质快速分析盒具有检测快速、准确、简便易用的优点，可方便地在各种水质现场检测分析，满足各行业对水质快速监控分析的要求。由于越来越多的分析仪器进入社会各领域，国内已相继出现一些生产水质快速分析试剂盒的厂家，如广东环凯微生物科技有限公司研制的水质总氯、余氯及臭氧快速测定试剂盒获得国家实用新型专利，水质快速分析试剂盒有两种规格：大分析盒内试剂可以分别测定溶解氧、氨氮、硫化氢、亚硝酸盐、pH值等5个水质分析项目；小分析盒是为分析单项水质指标设计包装，可检测项目有溶解氧、氨氮
14、、亚硝酸盐、硫化氢、余氯、水硬度、pH、臭氧、磷酸盐、总铁、钙硬度等。长春吉大小天鹅仪器有限公司已开发出便携式比色计，可以检测20多个指标。随着社会的发展秘人们对自身健康的关注以及水资源的日益短缺和恶化，水样分析技术需要不断的更薪程发展，它要朝着快速、准确、高灵敏度、宣动化方向迈进。这样的话，原有的理化分析方法就要求以仪器方法代替，过去单一物质测定的方法需要一些能同时测定数种物质的方法来代替，但是所有这些方法的更薪霉要建立在要比旧方法具有更高的灵敏度和准确性方面，这样才能满足现如今水样分析的13益复杂化积微量化。1.3 剑湖的现状剑湖湿地位于云南省西部大理州剑川县城东南3km处，地处东经995
15、5，北纬2628，海拔2186m，属云南高原重要湿地类型。剑湖径流面积918km 2，湖面积6.23km2，平均水深2.7m，常年蓄水量1680万m3.。剑湖是一个进入老年期的高原断陷湖泊，由于湖水不断退缩，湖滨形成大片沼泽，村落平畴，湖光山色，剑湖径流域是剑川县的政治、经济和文化中心，县城驻地-金华镇就坐落于该区域内，许多工矿企业也分布在该区域内。由于剑湖在经流域内位置最低，自然成为一切废弃物、污水排污的纳垢场所，上百万吨县城污水未经处理直接排进剑湖；每年所产生垃圾，因无垃圾处理厂，最终随污水，洪水流入剑湖而污染水质。加之剑湖周边村庄垃圾的乱倾乱倒和人畜污水污染，以及剑湖流域径流区 0.67
16、 万 hm2 耕地使用农药化肥造成农业面源污染。加重了剑湖的营养盐水平，加快了剑湖的营养化进度。目前剑湖水草覆盖率已达 60%以上。剑湖的主要污染源包括面山水土流失、农业化学用品过量使用、城镇径流、禽兽养殖以农业与农村废弃物等。其中，通过永丰河径流入湖的城镇污水是造成剑湖污染的最重要的原因，每年排入剑湖的城镇生活污水约为 20 万吨，对剑湖生态系统和水生植物群落造成较为严重的破坏。此外，化肥、农药（除草剂、病虫害防治的化学品制剂）的使用，随着降水径流迁移到剑湖水体，严重影响剑湖水质及生态环境。1.4 本研究的目的意义湿地是由水陆相互作用而形成的自然综合体，被誉为“自然之肾” ，是地球上具有多功
17、能的生态系统，也是自然界最富有生物多样性的生态景观和人类最重要的生存环境之一。剑湖是云南滇西北重要的高原湿地，也是我国高原湿地研究的重要对象，对我省的气候条件、生物多样性的保持等方面具有重要的作用。高原湿地由于其相对较封闭，生态功能较为脆弱，对环境变化敏感。定量研究剑湖不同区域水质的状况及变化，了解水质变化的原因，对高原湿地生物多样性的有效保护、保护区功能区区划、高原湿地保护立法，以及生态环境的稳定与社会经济的可持续发展都有着重要的作用和现实意义。2研究内容和方法2.1 水样采集于2011年4月至6月在剑湖沿水流方向，分别在汇入剑湖的永丰河，金龙河，格美江的入湖口附近水域，剑湖出水口以及优势水
18、生植物群落主要生长区域设置10个采样点进行水样采集，采样时用塑料瓶于水下0.5m处进行采集。每个采样点各采集水样3份，一份用于水样电导率和pH值的测定，一份用硫酸酸化后用于总氮、氨氮测定，一份用硝酸酸化后用于总磷及其它元素测定。2.1.2 水样处理：酸化，冷冻保存水样采集在聚乙烯瓶，立即用浓硫酸进行酸化至pH 2，然后迅速带回实验室放入-40冰箱中冷冻保存并尽快测其指标。注意防止酸化样品吸收空气中的氨而被污染。2.1.3 样品测定(1) 主要仪器及试剂主要仪器：722N 紫外分光光度计（上海精密科学仪器有限公司制造） 、高 压 灭菌器、超 纯 水 机 （ 厂 家 ELGA， 型 号 ： PUR
19、ELAB） 、 电 感 耦 合 等 离 子 发 射 光 谱 仪 、主要试剂：药品：盐酸(分析纯)，氢氧化钠（分析纯） ，硫酸（分析纯） ，过硫酸钾（分析纯） ， （化学试剂） ，硝酸钾（优级纯） ，上述药品都为国产试剂。氯化铵（化学纯） ，酒石酸钾纳（化学纯） ，二 氯 化 汞 (HgCl2， 化学纯，无机剧毒） ，(2) 实验方法a. 主要试剂配制 无 氨 水 的 制 备 ： 采 用 蒸 馏 法 进 行 制 备 。 每 升 蒸 馏 水 中 加 0.1mL 浓 硫 酸 ,在 全玻 璃 蒸 馏 器 中 重 蒸 馏 ,弃 去 50mL 初 馏 液 ,其 余 馏 出 液 收 集 于 具 塞 磨 口
20、的 玻 璃 瓶 中 ,密塞 保 存 . 碱性过硫酸钾溶液：称取 40g 过硫酸钾，另取 15g 氢氧化钠，分别溶于无氨水中，待两种试剂完全溶解后进行混合，然后再定容至 1000ml。溶液存放在聚乙烯瓶内，最长可储存一周。 100mg/L 硝酸钾标准储备液：取硝酸钾（KNO3）在 105-110烘箱中干燥 3h，在干燥器中冷去后称取 0.7218g+-0.0004g，溶于无氨水中，然后移至 1000ml 容量瓶中，用无氨水稀释定容至后在 0-10 避光保存。 10mg/L 硝酸钾标准使用液：用储备液稀释十倍即可，使用时配置。 纳氏试剂：二氯化汞-碘化钾-氢氧化钾（HgCl2-KI-KOH）溶液。
21、称取15.0g 氢氧化钾（KOH），溶于50 ml 水中，冷至室温。另称取5.0g 碘化钾（KI），溶于10 ml 水中，在搅拌下，将2.50g 二氯化汞（HgCl2）粉末分多次加入碘化钾溶液中，直到溶液呈深黄色或出现微米红色沉淀，充分搅拌混和，再滴加二氯化汞饱和溶液，当出现少量朱红色沉淀不再溶解时，停止滴加。在搅拌下，将冷却的氢氧化钾溶液缓慢地加入到上述混合液中，稀释至100 ml，于暗处静置24h，倾出上清液，贮于聚乙烯瓶内，用橡皮塞塞紧。存放暗处，此试剂至少可稳定一个月。500g / L酒石酸钾钠溶液：称取50.0g 酒石酸钾钠（KNaC4H6O6 4H2O）溶于100 ml水中，加热煮
22、沸驱除氨，充分冷却后稀释至100 ml。 1000 g/ ml氨氮标准贮备溶液：称取3.819 g 氯化铵（NH4CI，优级纯，在100105干燥2h），溶于水中，移入l000 ml 容量瓶中定容。 10 g / ml氨氮标准工作溶液：吸取5.00 ml 氨氮标准贮备溶液于500mL 容量瓶中，稀释至刻度。临用前配制。 3.5g / L硫代硫酸钠溶液：称取3.5g 硫代硫酸钠（Na2S2O3），溶于水，稀释至1000ml。b. 样品测定(3) 总氮测定水样中的总氮测定采用中华人名共和国标准方法进行测定：碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法 GB11894-89。a.标准曲线制备用移液管向一组（10
23、支）比色管中，分别加入硝酸盐氮标准使用液？ ，0.0、0.10、0.30、0.50、0.70、1.00、3.00、5.00、7.00、10.00ml。加水稀释至 10ml。然后各加入 5ml 碱性过硫酸钾溶液，将比色管置于高压灭菌锅中，在 1.1-1.4kg/cm2，温度达到 120-124后开始计时并保持 40min，当灭菌锅温度降至 60时取出比色管冷却至室温。加入 1:9 盐酸溶液 1ml 并用无氨水稀释至 25ml，混匀。如含悬浮物待澄清后移取上清液在紫外分光光度计上进行比色，每处理设三个重复。采用无氨水作参比（空白） ，分别在波长 220 与 275nm 处测定吸光度，并用下列公式计
24、算校正吸光度 At，然后用 At 值与相应的 NO3-N 含量（ug）绘制校准曲线。标准样品： As= As220-2*As275空白： Ab= Ab220-2*Ab275标准样品校正吸光度： At= As - Ab As220标准溶液在 220nm 波长的吸光度；As275标准溶液在 275nm 波长的吸光度；Ab220空白溶液在 220nm 波长的吸光度；Ab275空白溶液在 275nm 波长的吸光度。表1 总氮标准曲线数据标样体积(ml) 0 0.1 0.5 0.7 1 3 5 7 10氮含量 mg 0 0.001 0.005 0.007 0.01 0.03 0.05 0.07 0.1A
25、220 0.0205 0.0448 0.0788 0.1027 0.1314 0.3544 0.564 0.7395 1.0851A275 -0.0003 0.0051 0.0028 0.0017 0.0027 0.0059 0.007 0.0047 0.0079AS 0.0211 0.0346 0.0732 0.0993 0.126 0.3426 0.55 0.7301 1.0693校正吸光值 0 0.0135 0.0521 0.0782 0.1049 0.3215 0.529 0.709 1.0482y = 10.376x + 0.0026R2 = 0.999500.20.40.60.81
26、1.20 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12表 样 总 氮 含 量 mg校正吸光度校 正 吸 光 值线 性 (校 正 吸 光 值 )图 1 总氮标准曲线b. 水样的测定用移液管吸取 10.00ml 试样（C 超过 100ug 时，可减少取样量并加水稀释至10ml）置于比色管中。按标准曲线的制备方法进行操作。 c. 结果计算在校准曲线上（图 1）查出样品中相应的总氮 ug 数，按下式计算总氮含量c（mg/L）：C=m/vm试样测出含氮量（ug） ；v测定用试样体积(ml)；（4） 氨 氮 的 测 定a. 标准曲线制备取 7支 50ml比 色 管 ， 分 别 加 入 0,0.
27、50,1.00,3.00,5.00， 7.00和 10.0mL铵 标准 溶 液 （ 1mg/ml） ， 然 后 用 无 氨 水 定 容 至 刻 度 ， 加 1.0mL酒 石 酸 钾 溶 液 ,混 匀 .再 加 入 1.5mL纳 氏 试 剂 ,混 匀 .放 置 10min后 , 以 水 为 参 比 （ 空 白 ） ， 在 波 长420nm处 测 定 光 吸 收 值 .以 氨 氮 含 量 (mg)为 横 坐 标 、 吸 光 值 为 纵 坐 标 绘 制 标 准 曲 线 。每 处 理 设 三 个 重 复 。表2 氨氮测定标准曲线数据标样体积(ml) 0 0.5 1 3 5 7 10氮含量（mg） 0
28、0.005 0.01 0.03 0.05 0.07 0.1吸光度 1 0 0.022 0.031 0.11 0.181 0.247 0.364吸光度 2 0 0.022 0.031 0.11 0.184 0.247 0.364平均值 0 0.022 0.031 0.11 0.1825 0.247 0.364y = 3.6131x - 0.0001R2 = 0.9992-0.0500.050.10.150.20.250.30.350.40 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12标 样 氨 氮 含 量 mg吸光值 平 均 值线 性 (平 均 值 )图 2 氨氮标准曲线b.水 样
29、的 测 定 分 别 取 适 量 经 絮 凝 沉 淀 预 处 理 后 （ 过 滤 ） 的 水 样 (使 氨 氮 含 量 不 超 过 0.1mg) 50ml,加 入 50mL 比 色 管 中 ,然 后 加 入 1mL 酒 石 酸 钾 纳 溶 液 和 1.5mL 纳 氏 试 剂 ,混匀 后 .在 25 恒 温 水 浴 锅 中 放 置 20min， 取 出 按 标 准 曲 线 制 作 步 骤 测 定 光 吸 收 值 ，每 处 理 设 三 个 重 复 。 c. 结果计算由 水 样 测 得 的 吸 光 度 减 去 空 白 实 验 的 吸 光 度 后 ,从 标 准 曲 线 上 （ 图 2） 查 得氨 氮 量
30、 (mg)后 , 按 下 式 计 算 : 氨 氮 含 量 (N,mg/L)=m/V1000 式 中 :m由 标 准 曲 线 查 得 的 氨 氮 量 （ mg） ； V水 样 体 积 （ mL） 。 （5）总 磷 及 其 它 矿 质 元 素 的 测 定 ？水 样 中 的 总 磷 及 其 它 矿 质 元 素 采 用 电 感 耦 合 等 离 子 发 射 光 谱 仪 （ ICP） 进行 测 定 。（6）水样 pH 值和电导率的测定pH 值测定：使用电位计法测定，以玻璃电极为指示电极，饱和甘汞电极为参比电极，插入溶液中形成原电池。25方法原理时每相差一个 pH 单位（即氢离子活度相差 10 倍） ，工作
31、电池产生 59.1mv 的电位差，以 pH 值直接读出。也可用 PH 计快速测定。电导率的测定：电导率是距离 1CM 和截面积 1CM2两个电极之间所测的电阻的倒数，由电导率仪直接读数。2.2 结果与分析2.2.1 剑湖不同区域水样总氮和氨氮含量的变化(1)剑湖不同区域水样总氮的变化分析水中含氨化合物的多少，可作为水体受到含氮有机物污染程度的指标。当水体受到含氮有机物（如氨基酸、多肽和蛋白质等）污染时，含氮有机物在水中微生物和氧的作用下进行生物降解，根据不同氧化阶段可以生成氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮和氮。总氮是指水体中有机氮和各种无机氮的总和。大量生活污水和含氮工业废水排入水体、使水中有机氮和
32、各种无机氮化合物含量增加、生物和微生物的大量繁殖、消耗水中溶解氧、使水体质量恶化。湖泊、水库中含一定量的氮、磷类物质时，造成浮游生物繁殖旺盛，出现富营养化状态。4 月剑湖水体总氮含量相对稳定，然后持续了一个月无雨期进入 5 月。5 月无雨期时的剑湖各区域水体总氮含量最高。5 月过后迎来了降雨期 6 月，6 月剑湖各区域水体总氮含量与 4、5 月相比最低（表 1、图 1） 。剑湖各区域 4、5、6 月水体中总氮含量情况与当时的降雨量有关。由平均值（表1、图1）剑湖总氮含量的峰值为 13.53mg/L,出现在永丰河中，因为城镇生活污水入湖径流主要为经剑川县城的永丰河且每年排入剑湖的城镇污水约为20
33、万吨左右，所以永丰河总氮含量最高。生活污水中的污染物物质主要为有机物，其在微生物，动植物的生物作用下以及通过化学反应分解成各类氮的化合物，对水体产生不利影响。金龙河中总氮含量较低，主要是因为金龙河只有少量生活污水的排入，本身总氮含量较少，且金龙河是比较大的河流，水流量较大通过自身净化作用和稀释作用，总氮含量进一步降低。格美江入湖口的氮含量也比较低（格美江入水口右0.77 mg/L、格美江入水口左0.72 mg/L）是因为格美江属于源头河流其水源的水质是天然矿泉水，当地人们直接饮用的水，其只穿过农田而没有生活污水的排放，自身含氮量较少，所以格美江入湖口的总氮含量较低。而总氮含量最低的是出水口0.
34、65 mg/L，其中永丰河总氮含量是出水口的20.82倍，出水口总氮含量最低是因为剑湖周围生长大量的茭草和各类藻类形成湖滨带，而湖滨带具有吸收、滞留氮、磷等营养物质的作用。所以导致出水口总氮含量很低。出水口总氮浓度最低责整个剑湖湖滨带的净化作用显著，具有异地不过的功能效应。表 3 不同采样点不同时间段总氮含量 (mg/L)取样时间1 2 3 4 5 6 7 8 9 104 月 14.97 12.12 15.29 0.80 0.33 0.49 0.67 0.71 0.71 0.625 月 24.97 22.22 20.19 0.97 3.43 0.89 1.05 0.88 0.96 0.896
35、月 0.65 0.72 1.16 0.63 0.74 0.56 0.63 0.59 0.63 0.65平均值 13.53 11.69 12.21 0.80 1.5 0.65 0.78 0.73 0.77 0.720510152025301 2 3 4 5 6 7 8 9 10采 样 点浓度（mg/L） 4月5月6月图 3 总氮水平发布特征注：1-永丰河口 1；2-永丰河 2；3-永丰河；4- 金鱼藻群落；5- 眼子菜群落；6-出水口；7-金龙河口；8-两江之间；9-格美江入水口右；10-格美江入水口左。(下同)(2)剑湖不同区域水样氨氮的变化分析氨氮以游离的氨和铵盐形式存在于水中，游离氨和铵盐
36、的组成之比取决于水的PH 值。当 PH 值偏高时，游离氨的比例较高。反之，则铵盐的比例较高。水中氨氮的来源主要为生活污水中含氮有机物受微生物作用的分解产物。此外，在无氧环境中，水中存在的亚硝酸盐亦可受微生物作用，还原为氨。在有氧环境中，水中氨亦可转变为亚硝酸盐，甚至继续转变为硝酸盐。测定水中各种形态的氮化合物，有助于评价水体被污染和自净状况。湿地中氨氮含量较高时，对于类有毒害作用16剑湖各区域 4、5、6 月水体中氨氮含量情况与其总氮一样与当时的降雨量有关。由平均值（表 2、图 2）剑湖氨氮含量的峰值为 7.18mg/L，出现在永丰河中，最低值为 0.36 mg/L，出现在格美江末（永丰河是格
37、美江末的 19.94 倍） 。水体中氨氮的来源主要为生活污水中含氮有机物受微生物作用的分解产物，永丰河中有大量生活污水的排入，为氨氮的生成提供了必要条件。格美江的源头为高山泉水，虽然经过了几个村庄，有少量生活污水、农药的排入，但对其总体影响不大，因而其氨氮含量较低。表 4 不同采样点不同时间段氨氮含量 (mg/L)取样时间1 2 3 4 5 6 7 8 9 104 月 6.88 4.8 6.78 0.21 056 0.29 0.57 0.22 0.49 0.425 月 14.38 7.7 70.7 0.25 0.67 0.65 0.86 0.28 0.71 0.626 月 0.29 0.15
38、0.13 0.13 0.15 0.13 0.14 0.19 0.09 0.08平均值 7.18 4.22 4.87 0.38 0.46 0.36 0.52 0.38 0.43 0.3602468101214161 2 3 4 5 6 7 8 9 10采 样 点浓度mg/L4月5月6月图 4 氨氮水平发布特征2.2.2 剑湖平水期不同区域水样总磷含量的变化总磷和总氮是与湖泊营养状态相关的重要指标。湖泊富营养化是湖泊水体接纳过多的氮磷等营养物，使藻类以及其他水生生物过量繁殖，水体透明度下降，溶解氧量减少，造成湖泊水质恶化，加速湖泊老化，从而使湖泊生态系统和水功能受到损坏和破坏。严重地发生水华，给水
39、资源的利用，如饮水、工农业用水、水产养殖、旅游及水上运输等造成巨大损失。天然水和废水中，磷几乎都以各种磷酸盐的形式存在，其分为正磷酸盐、酸盐（焦磷酸盐、偏磷酸盐和多磷酸盐）和有机结合的磷酸盐，存在于溶液中或水生生物中。剑湖各区域 4、5、6 月水体中总磷含量情况与其总氮、氨氮一样与当时的降雨量有关。由平均值（表 3、图 3）剑湖总磷含量的峰值为 1.48mg/L,出现在永丰河中，永丰河总磷含量最高原因与总氮、氨氮相同；最低值为 0.05 mg/L，出现在格美江左和金鱼藻群落区域，金龙河和格美江不经过剑川县城，总磷含量相对于其他区域较低，金鱼藻群落中磷含量最低表明经金鱼藻群落对磷的吸收、过滤、滞
40、留和沉积等作用，水质得到了很好的净化，磷的去除途径有三种：填料的吸附沉淀作用、植物的吸收作用和微生物的转化作用7.8。表 5 不同采样点不同时间段总磷含量 (mg/L)取样时间1 2 3 4 5 6 7 8 9 104 月 1.96 1.93 2.01 0.05 0.14 0.04 0.12 0.11 0.13 0.055 月 2.1 1.97 2.05 0.07 0.16 0.08 0.23 0.15 0.13 0.066 月 0.39 0.37 0.42 0.03 0.04 0.06 0.07 0.09 0.1 0.04平均值 1.48 1.42 1.49 0.05 0.11 0.06 0
41、.14 0.12 0.12 0.0500.511.522.51 2 3 4 5 6 7 8 9 10采 样 点浓度（mg/L）4月5月6月图 5 总磷水平发布特征 2.2.3 剑湖平水期不同区域水样矿质元素的变化水中矿质元素含量的多少，可作为水体受到含氮有机物污染程度的指标。剑湖各区域 4、5、6 月水体中矿质元素含量情况与氮磷一样与当时的降雨量有关（5 月最高、其次是 4 月，6 月最低） ；也与剑湖县城等生活污水的排入有关（永丰河偏高峰值为 49.65 mg/L，格美江其次，其他区域相对偏低） 。由不同区域在 3 个月份中矿质元素 Ca、Mg、Al、Na、K 含量的平均值（表 4、图4）表
42、明剑湖水体污染接近国家水体污染指标，希望人们能够引起重视，采取相应的措施进行处理，以便能够更好的发展。最常见之有害重金属包括镍、锰、铅、铬、镉、锌、铜、铁、汞等。若含量太高，对生物有急性或慢性的毒性，产生味道及影响水体外观，并且减少河川的自净作用。剑湖中 Fe 、Zn、 Cu 含量偏低还没有构成湖泊重金属污染，但剑湖现状应引起人们高度重视，污染都是必须以防为主，采取综合防治措施，因地制宜，要加强管理，特别是要加强水系监测力量，加大执法力度，建立起一套完善的的管理体系。同时，完善有关富营养化的法规体系，以保证各项管理工作能够做到有法可依。在执行法规的过程中，做到执法必严违法必究。加大宣传力度，让
43、保护剑湖的责任意识深入人心。表 6 不同采样点不同时间段矿质元素含量采样点 采样时 Ca Mg Al Na K Fe Zn Cu间4 50.01 21.05 24.07 10.22 2.6 1.04 1.14 0.021 5 52.99 22.15 25.38 12.09 3.01 3.01 3.01 0.036 49.43 20.12 23.21 9.42 1.5 1.01 1.01 0.01平均值 50.81 21.11 24.22 10.58 2.37 1.69 1.72 0.024 47.88 19.88 9.22 3.89 1.03 0.29 0.48 0.032 5 49.67 2
44、0.18 11.91 4.98 2.43 2.43 1.43 0.036 46.98 18.45 8.81 2.41 0.99 0.19 0.19 0.01平均值 48.18 19.50 9.98 3.76 1.48 0.97 0.7 0.024 49.45 20.67 6.51 7.75 2.18 0.84 0.71 0.023 5 50.97 21.77 7.29 9.53 4 2.76 0.76 0.036 49.65 19.77 5.56 5.56 2.2 0.5 0.5 0.01平均值 50.02 20.74 6.45 7.61 3.00 1.37 0.66 0.024 45.09
45、20.11 0.24 9.43 3.35 0.26 0.19 0.044 5 47.98 23.95 3.01 12.90 6.55 3.56 3.03 0.066 40.01 18.02 0.12 8.54 2.11 0.16 0.09 0.02平均值 44.36 20.69 1.12 10.29 4.00 1.33 1.10 0.044 45.42 20 5.31 2.28 0.5 0.48 0.16 0.015 5 47.32 20.14 8.24 4.54 0.9 0.9 0.9 0.026 43.32 19.02 4.21 2.21 0.2 0.2 0.2 0.01平均值 45.35
46、 19.72 5.92 3.01 0.53 0.53 0.42 0.014 44.57 17.68 4.94 2.34 0.19 0.42 0.3 0.016 5 45.47 19.79 6.08 4.54 1.19 1.1 0.9 0.026 44.21 17.56 3.03 1.99 0.15 0.25 0.25 0.01平均值 44.75 18.34 4.68 2.96 0.51 0.59 0.48 0.014 41.35 20.15 6.86 2.51 0.36 0.34 0.19 0.017 5 41.95 22.15 9.01 4.89 1.02 1.02 0.72 0.026 3
47、8.33 19.78 5.33 2.01 0.28 0.28 0.28 0.01平均值 39.71 20.70 7.07 3.14 0.55 0.54 0.40 0.014 41.09 16.23 0.23 5.65 1.82 0.34 0.25 0.018 5 49.03 20.26 0.56 7.16 2.92 0.55 0.45 0.026 39.04 14.99 0.11 4.34 1.02 0.23 0.19 0.01平均值 4305 17.16 0.3 5.72 1.92 0.37 0.30 0.014 39.7 18.29 3.86 7.96 0.83 0.33 0.67 0.0
48、19 5 40.8 19.49 5.71 9.45 1.56 1.06 1.06 0.016 40.01 18.37 3.91 4.98 0.51 0.21 0.21 0.01平均值 39.88 18.72 4.49 7.46 1.00 0.53 0.65 0.014 40.47 16.55 2.49 1.65 0.31 0.29 0.1 0.0110 5 41.42 17.69 3.86 3.86 1.21 0.91 0.91 0.016 38.33 15.87 2 2.09 0.22 0.22 0.09 0.01平均值 39.74 16.70 2.78 2.53 0.58 0.47 0.3
49、7 0.012.2.4 剑湖平水期不同区域水样的 pH 值和电导率变化 pH天然水的 pH 值都在 69 范围内，这也是我国污水排放标准中 pH 值控制范围。pH 值不仅与水中溶解物质的溶解度、化学形态、特性、行为和效应有密切关系，而且对水中生物的生命活动有重要影响。水的 pH 值和水温影响游离氨和铵盐在水中的组成比。当 pH 值偏高时，游离氨的比例较高，反之，则铵盐的比例高。水温则反之。所以研究剑湖平水期不同区域水样的 pH 值变化对前面提及的氨氮含量研究有积极作用。剑湖不同区域在 4、5、6 三个月的水质 PH 都偏中性表 7 不同采样点不同时间段 pH 值和电导率变化采样点采样时间 1 2 3 4 5 6 7 8 9 104 月 6.95 7.2 7.6 7.5 7.48 8.12 7.89 7.7 7.91 7.85 月 7.5 6.9 7.4 7.3 7 7 7.2 7.3 7.2 7.1Ph
