【摘 要】
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水体微表层是连接水圈和大气圈的界面,是物质与能量交换的重要场所。相对于下层水体,微表层具有特殊的物理化学性质,是污染物的重要汇聚地。因此,水体微表层对海洋、湖泊、河口等水体污染研究具有重要意义。长寿湖是长江的一级支流、西南区域最大的人工湖,也是重庆市长寿城区集中式饮用水源地,具有灌溉、饮水、旅游、发电等重要生态功能。20世纪90年代初曾进行网箱养鱼导致水体恶化,近年来,虽拆除了网箱网栏,也实施了相
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水体微表层是连接水圈和大气圈的界面,是物质与能量交换的重要场所。相对于下层水体,微表层具有特殊的物理化学性质,是污染物的重要汇聚地。因此,水体微表层对海洋、湖泊、河口等水体污染研究具有重要意义。长寿湖是长江的一级支流、西南区域最大的人工湖,也是重庆市长寿城区集中式饮用水源地,具有灌溉、饮水、旅游、发电等重要生态功能。20世纪90年代初曾进行网箱养鱼导致水体恶化,近年来,虽拆除了网箱网栏,也实施了相关的生态保护责任制,但外源污染物及历史遗留的内源污染物仍影响着长寿湖的水质。因此,本研究以长寿湖为研究对象,探讨不同规格平板玻璃法和筛网法对水体微表层采样厚度、采样效率、重金属形态分析的影响,确定相对适用的野外采样方法。在此基础上,进一步研究长寿湖水体微表层中重金属的时空分布、形态变化和富集特征。同时,模拟研究不同扰动程度对水体微表层中重金属的分布和转化的影响,分析水体微表层中重金属的富集来源,为进一步完善水体重金属的地球化学循环提供研究基础。主要研究结果如下:1.筛网法和平板玻璃法采集的水体微表层厚度具有显著差异（P＜0.05）,分别为236±42μm和57±12μm,误差分别为＜12%和＜5%。筛网法的采样厚度与筛网目数和丝径有关,筛网目数相同时,微表层的厚度随着丝径的增大而增加,且不同丝径采样器采集的微表层厚度具有显著性差异（P＜0.05）。平板玻璃法的采样厚度与提玻速度和采样器的规格有关,提玻速度与微表层厚度有显著正相关关系（P＜0.05）,且不同提玻速度所采集的微表层厚度具有显著性差异（P＜0.05）。2.筛网法和平板玻璃法对重金属总量和颗粒态含量具有一定的影响,而对溶解态含量影响较小。平板玻璃法的提玻速度与重金属总量、颗粒态含量具有显著负相关关系（P＜0.05）。提玻速度为5 cm/s和10 cm/s时,3种不同规格的平板玻璃采集的重金属总量、颗粒态含量都具有显著性差异（P＜0.05）;当提玻速度为20 cm/s时,却基本无显著性差异（P＞0.05）。平板玻璃法和筛网法对重金属总量和颗粒态的富集因子存在显著性影响（P＜0.05）,对溶解态重金属富集因子总体无明显影响（P＞0.05）。平板玻璃规格相同,提玻速度不同时,富集因子存在显著性差异（P＜0.05）。同时,平板玻璃法采集的颗粒态重金属比例高于筛网法,相比筛网法,平板玻璃法更适宜研究水体微表层中的颗粒态物质。3.从水体微表层的采样厚度、重金属形态分析和比例、不同形态重金属富集因子、采样效率和实际应用等各方面综合考虑,水体微表层野外采样时宜选择40cm×30 cm规格的平板玻璃、20 cm/s的提玻速度。4.长寿湖水体微表层平均厚度为76±13μm,不同季节水体微表层厚度有一定差异,冬季水体微表层厚度显著高于其他月份（P＜0.05）。水体微表层中重金属浓度总体高于次表层,微表层中7种重金属均存在富集现象,但对不同形态重金属的富集能力具有一定差异,Cr、Ni、Cu、Zn、As、Cd和Pb的总量富集因子分别为:1.56-3.47、1.06-1.49、0.95-1.43、1.44-2.23、0.95-1.06、1.27-2.95和1.32-2.27,溶解态富集因子分别为1.21-1.72、1.01-1.45、1.23-2.39、1.12-2.23、1.01-1.24、1.30-2.02和0.83-1.56,颗粒态富集因子分别为:1.40-3.56、0.93-1.62、0.87-1.64、1.40-2.69、0.71-1.40、1.19-3.64和1.24-2.60。5.水体理化性质(p H、DO、DOC、Cl-、SO42-、NO3-等)可能会影响长寿湖水体微表层中重金属的形态分布。长寿湖水体微表层中重金属主要以颗粒态为主,重金属总量与颗粒态含量具有极显著正相关关系（P＜0.01）。Cr、Pb、Zn、Ni、Cu和Cd颗粒态所占比例分别为:93.5%-99.1%、90.1%-98.7%和83.1%-90.9%、47.1%-86.7%、47.6%-90.4%和50.5%-86.8%;而As主要为溶解态,占66.8%-89.6%。6.模拟水体扰动试验表明,扰动强度对水体微表层重金属总量和颗粒态含量具有显著影响（P＜0.05）,底泥和下层水中的颗粒态重金属在扰动作用下产生再悬浮进入微表层。随着扰动强度的增大,水体微表层中重金属总量和颗粒态含量逐渐增加,总量和颗粒态的富集因子也逐渐增大增加。扰动强度对溶解态重金属含量及其富集因子没有明显影响（P＞0.05）。
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