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摘 要

悬浮物是水环境研究中的重要参数，它直接影响水质状况，是造成水浑浊的主要原因。本次研究通过2018年和2013年11月的洪泽湖采样数据来分析洪泽湖悬浮物的空间格局，来探讨湖泊的水质状况。结果表明2018年10月洪泽湖悬浮物浓度平均值为54.33 mg/l，其中有机平均值为8.67 mg/l，无机平均值为45.67mg/l。具有明显的空间格局具有明显的空间异质性。从三大湖湾的悬浮物空间分布来看，淮河湖湾悬浮物分布相对较多，总悬浮物浓度平均值为65.27mg/l；其次溧河湖湾，平均值为56.5mg/l；分布最少的是成子湖湾，平均值为41mg/l。总体呈现出东部和中部浓度相对高，西部和北部相对低的空间分布特点。由于采砂船数量的逐年增多，2018年悬浮物浓度是2013年的两倍多。

关键词：洪泽湖，悬浮物，空间分布

Abstract:Suspended matter is an important parameter in the study of water environment. The water quality of hongze lake was monitored in October 2018 by analyzing the spatial distribution of suspended solids in the lake. The results showed that the average concentration of suspended solids in Hongze Lake in October 2018 was 54.33 mg/l, of which the organic average was 8.67 mg/l and the inorganic average was 45.67 mg/l. The obvious spatial pattern has obvious spatial heterogeneity.From the perspective of the spatial pattern of suspended solids in the Three Great Lakes, the distribution of suspended solids in the Huaihe Lake Bay is relatively large, and the average concentration of total suspended solids is 65.27 mg / l; followed by the average of 56.5 mg / l in the Weihehu Bay; It is Chengzihu Bay with an average of 41mg/l. It can be seen from the analysis that the spatial distribution is characterized by a relatively high concentration in the east and the middle and a relatively low concentration in the west and the north. Due to the increasing number of sand mining vessels, the concentration of suspended solids in 2018 is more than twice that of 2013.

Keywords: Hongze Lake, suspended matter, spatial distribution

目录

1 前言 4

2 研究进展 4

2.1过滤称质量法 4

2.2光学测量法 4

2.3激光衍射技术 5

3 材料与方法 6

3.1 洪泽湖概况 6

3.2 野外采样 7

3.3 室内测试 8

3.4 数据分析 9

4 结果 9

4.1 悬浮物浓度 9

4.2 悬浮物空间格局 9

4.3 悬浮物浓度时间变化 10

5 讨论 12

5.1 采砂对洪泽湖悬浮物的影响 12

5.2 有机悬浮物和无机悬浮物的空间差异原因 12

5.3 悬浮物浓度与叶绿素浓度之间的关系 13

参考文献 16

致 谢 18

1 前言

洪泽湖是全国第四大淡水湖，作为南水北调东线工程最大的调蓄湖泊和重要的过水通道，其水质对南水北调东线的水质优劣有着重要影响^[1]，也是南水北调东线工程平稳运行和发挥功能的关键。悬浮物是指悬浮在水中的固体物质，一般通过孔径为0.45μm的滤膜将其与湖水分离。悬浮物包括有机悬浮物和无机悬浮物：有机悬浮物主要是生物残留物、排泄物和分解产物，并且由碳水化合物、蛋白质、脂质物质等组成；无机悬浮物包括石英、长石、碳酸盐和黏土等来自大陆的矿物碎屑，在湖水化学过程中所生成的硅酸盐等^[2]。悬浮物是水环境研究中的重要参数，它直接影响水质状况，是造成水浑浊的主要原因。因此，分析探讨洪泽湖悬浮物的空间分布，对湖泊水质的监测尤为重要，能够为水污染控制提供决策依据。

2 研究进展

有效监测水中悬浮物的浓度对于评估水质和潜在的不利影响至关重要，监测河流在一定时间内运输的悬浮物总量有助于确定湖泊的环境影响并估算湖泊的寿命^[3]。在水和废水处理过程中，悬浮物浓度可以用来监测每个处理阶段的工作条件。农业工业生产活动可能导致大量土壤侵蚀和水质下降，监测悬浮物浓度有助于确定受损水域中悬浮物的最大日负荷，并采取适当的管理措施^[4]。

2.1过滤称质量法 

确定水中悬浮物浓度的传统方法包括使用专用取样瓶或自动取样器进行室外水样收集的程序，以及过滤、干燥和称质量的实验室程序。水样应在24小时内送回实验室过滤。 我国规定水样应在实验室操作方法中用孔径为0.45 μm的过滤器过滤，并在103-105℃下干燥至恒定质量^[5]。

　　检测水中悬浮物浓度的传统方法耗时且劳动强度大，尽管自动进样器在一定程度上减少了劳动力消耗，但它受到采样器的有限存储空间的限制，在雨天，现场人员仍需要更换采样器内部的采样瓶。在大雨期间手动或自动采样获取有关悬浮物的浓度缺乏即时信息的能力。 因此，常规方法通常会忽略悬浮物浓度的峰值，并且在高峰期内大部分总悬浮物都会被运输。大多数其他检测技术都是根据传统的称重方法进行校准的^[6]。

2.2光学测量法

光学测量相对简单且价格低。光学传感器通常在曝光可见光或近红外光源后测量散射或透射光信号强度，来检测水中悬浮物的浓度，并有悬浮物浓度快速波动时的可靠性能^[7]。

一些专家使用反向散射光学传感器来测量水中悬浮物的浓度，并研究土壤侵蚀的总量。OBS传感器的光信号测量元件测量水中悬浮颗粒时，是在距离光源45°位置处反向散射光，可以在很宽的范围内线性地响应水中悬浮物浓度。虽然这种传感器往往在高浓度的悬浮物中饱和，但可以通过仔细调整它们的增益来克服。当悬浮物浓度很小时，广泛使用测量透射光的传感器，而极端信号衰减不适合测量相对较高的悬浮物浓度^[8]。Buttmann在研究中发现，90°散射光是测量水中悬浮物浓度的最合适参数，因为在90°位置测量的散射信号，与45°测量的反向散射和测量的180°相比传输更稳定 ^[8]。

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