长潭水库沉积物磷分布特征及污染成因分析

为揭示深水湖库沉积物磷的分布特征,运用沉积物磷形态标准分析法SMT,于2011年10月至2012年7月对长潭水库库区5个采样点沉积物中的TP和各形态磷含量进行了分析。结果表明:长潭水库沉积物处于还原状态,有利于Fe/Al-P的还原溶解,其中中下游还原性比上游强,夏季还原性最强。沉积物含水率和TOC质量比上游较低,中下游较高;春季和夏季沉积物中TOC质量比较高。长潭水库TP质量比平均值在0.56～0.79mg／g之间,其空间分布特征是中游较高,上游和下游较低。其中,Fe／Al-P在TP中占27％～48％,平均为41％,Ca-P在TP中占16％～25％,平均为19％,OP在TP中占35％～52％,平均为40％。可见,各形态磷中Fe／Al-P所占百分比最大,有利于水体中藻类吸收利用。长潭水库沉积物磷污染主要来源为上覆水体中磷的沉降。     

杞麓湖表层沉积物磷形态的分布特征

对杞麓湖的表层沉积物,采取SMT法,测定其中的总磷(TP)、无机磷(IP)、有机磷(Org-P)、铁/铝磷(Fe/Al-P)、钙磷(Ca/P)、松散结合态磷(L-P)六种形态的磷,分析了表层沉积物形态磷丰度特征,空间分布特征,并且分析了不同形态磷之间以及烧失量的相关性。结果表明,杞麓湖表层沉积物中IP、Org-P、Fe/Al-P、Ca-P与TP呈极显著的正相关关系,L-P与TP之间无明显相关性。     

北民湖沉积物氮、磷形态竖向分布研究

为了解养殖类湖区不同深度沉积物中氮、磷形态的分布状况,选取典型养殖湖区北民湖为研究对象,运用柱状取样法将沉积物进行分层,探讨不同深度沉积物中氮、磷形态的分布特征.结果显示:北民湖沉积物中有机氮为主要氮形态,约占TN的94.53%,无机磷为主要磷形态,约占TP的76.10%.无机磷中,又以Fe/Al-P含量相对最高,约为IP的66.05%,而Ca-P和OP含量均相对较低.沉积物中TN随沉积深度增加呈下降趋势,硝态氮随沉积深度的增加呈先下降后稳定的趋势,而氨氮呈先增大后减小的趋势;沉积物中TP、IP、Fe/Al-均随沉积深度增加呈明显下降趋势,而Ca-P、OP相对较为稳定.     

黄河三角洲湿地表层土壤磷形态分布特征

2016年10月采集了黄河三角洲典型湿地的表层土壤,并采用SMT(standard measurements testing program)法分别提取了土壤中的TP (total phosphorus)、IP (inorganic phosphorus)、OP(organic phosphorus)、Fe/Al-P (Fe/Al-bound phosphorus)以及Ca-P (Ca-bound phosphorus)．结果表明,土壤中TP的平均质量分数为581.02 mg·kg?1,高于第2次全国土壤普查中土壤TP的平均质量分数．各形态磷质量分数分布从大到小依次为IP、Ca-P、OP、Fe/Al-P,IP约占TP总量的86.98%,是黄河三角洲含量最高的磷形态,而Ca-P则是IP的主要组分,约占IP的85.30%．各形态磷含量在黄河三角洲的分布具有较高的空间异质性,特别是OP和Fe/Al-P,变异系数分别达到了40.20%、39.41%．总的来说,距离黄河比较近的样点土壤中TP和IP含量都较低,有植被分布样点的土壤中OP含量较高．相关性研究表明,TP、IP均与土壤含水量呈现显著的负相关关系,OP与土壤碳质量分数(w(C)/w(P)、w(TOC)、w(TIC))呈现显著的正相关关系,Fe/Al-P和地形因子SOS呈现显著的正相关关系．主成分分析(PCA)也表明IP更容易受到湿地理化性质的影响,而OP和湿地土壤营养水平有很大关系．      

巢湖城市内河沉积物不同形态磷空间分布特征

对巢湖市城市内河的表层沉积物及柱状沉积物进行了采样,并采用修正后的标准测试程序( SMT)测定了其中的总磷(TP)、无机磷(IP)、有机磷(OP)、铁/铝磷(Fe/Al-P)和钙磷(Ca-P),分析了各形态磷之间以及与沉积物有机质之间的相关性.结果表明,表层沉积物TP的质量分数在832.09～2 572.41 mg·kg-1之间,其中以Fe/Al-P为主,占总磷的比例为42.0％～62.3％.采样点各形态磷随深度的增加总体呈现先升高后下降的趋势,但不同采样点出现峰值的深度有所不同,这种空间分布特征能够较好反映周边环境现状和入河污染负荷的变化.不同深度沉积物中各形态磷之间存在极显著的相关性(概率水平P＜0.01),各形态磷与有机质也存在极其显著的正相关.     

黄河泥沙含量对磷迁移过程的影响研究

磷是我国河流主要污染物质之一,泥沙含量对磷的迁移过程具有重要影响,但针对磷在沉积物-水界面的迁移机制理解尚不完全．黄河作为典型的高含沙量和高磷负荷河流,对于磷在河流介质的迁移过程具有重要研究意义．在2019 年10 月份选取黄河沿程18 个水样采集点位和2 个沉积柱采集点位,对水样含沙量、总磷含量（TP）和沉积物样磷形态含量（Ca-P、Fe/Al-P、OP）进行测量,结合2000—2019 年黄河主要水文站实测输沙量、含沙量、泥沙粒径数据进行分析．从时空尺度上,尽管中游河段输沙量近20 年呈显著下降趋势,但下游输沙量仍保持稳定,下游前段水体含沙量呈上升趋势．将水体含沙量与TP 含量进行协同分析,下游河段水体含沙量同TP 含量呈相反变化规律．对泥沙粒径进行分析,冲刷作用导致较大粒径沉积物再悬浮,这一过程对磷的迁移具有重要影响．对沉积物磷形态进行分析,IP 为黄河流域沉积物磷主要赋存形态,Ca-P 是IP 的主要赋存形态．研究认为,当流速慢时,水体泥沙含量低,沉积物再悬浮作用弱,Fe/Al-P 在沉积物-水界面迁移. 当流速快时,水体泥沙含量高,沉积物再悬浮作用强,下游地区沉积物和悬浮颗粒物成为磷汇．      

水源水库沉积物磷形态分布及其释放特征

采用淡水沉积物中磷形态的标准测试方法（SMT）,分析测定了西安市汤峪水库表层沉积物中总磷及各形态磷的含量分布特征,并对该分级测定结果与间隙水水质及沉积物其他理化性质进行了相关性分析．结果表明,该水库表层沉积物中总磷（TP）含量为1215．03～1592．83μg／g;铁铝结合态磷（Fe／Al-P）平均值为241．34μg／g,其余形态磷中,钙结合态磷（Ca—P）为7111．98μg／g,有机磷（OP）为301．54μg／g．相关性分析方面,Fe／Al-P含量与间隙水中TOC浓度显著相关．环境变化会导致Fe／Al-P释放进入水体,当氧化还原条件降低时,结合态的磷会由于2价铁的溶出而释放到间隙水和上覆水中,是水库富营养化的潜在威胁．     

水库建设对河流沉积物磷形态分布的影响:以澜沧江、怒江为例

通过对已建水库河流的沉积物磷形态与未建水库河流进行对比,揭示建有水库河流与自然河流沉积物磷形态的差异,并分析其差异的原因.结果发现:怒江、澜沧江自然河段TP含量分别在510.68～624.61 mg·kg~(-1)、528.79～629.40 mg·kg~(-1)之间变化,澜沧江水库段383.50～1 044.13 mg·kg~(-1)之间变化.沉积物6种磷形态中,自然河道段Ex-P、Fe-P、Al-P、OP、Ca-P、Res-P含量分别在0.87～5.02 mg·kg~(-1)、19.13～44.4 mg·kg~(-1)、8.81～33.97 mg·kg~(-1)、73.74～142.75 mg·kg~(-1)、325.22～493.51 mg·kg~(-1)、34.67～76.84 mg·kg~(-1)之间变化;而澜沧江水库段Ex-P、Fe-P、Al-P、OP、Ca-P、Rest-P含量分别在0.72～4.41 mg·kg~(-1)、28.68～81.01 mg·kg~(-1)、11.52～377.03 mg·kg~(-1)、40.61～160.78 mg·kg~(-1)、46.91～349.83 mg·kg~(-1)、23.49～92.84 mg·kg~(-1)之间变化.与自然河道相比,水库段沉积物Fe-P、Al-P含量上升,Ca-P(除坝下沉积物含较高外)在库区的含量下降.水库段沉积物Fe-P、Al-P含量上升,其可能的原因是沉积物中的Ca-P释放产生的磷酸盐,较深部位沉积物层的铁磷矿物还原溶解释放溶解磷酸盐以及较小粒径的沉积物吸附水体中的磷酸盐与沉积物中铁铝的(氢)氧化物结合而沉积下来.     

浙江近岸海域表层沉积物中磷的存在形态及其分布特征

运用SEDEX方法分析了浙江近岸海域表层沉积物中总磷(TP)及磷在各提取相的含量和分布.研究结果表明,表层沉积物中TP含量为432.2～846.1 mg/kg,平均为(533.2±90.1) mg/kg;弱吸附态磷(Ads-P)、铁结合态磷(Fe-P)、自生磷灰石及钙结合态磷(Ca-P)、碎屑态磷(De-P)和有机磷(OP)平均含量分别为6.2,93.2,12.4,295.0和66.5 mg/kg,分别占TP的1.2％,17.7％,2.4％,56.7％,和12.7％.沉积物的Ads-P、Ca-P和OP与其粒度和有机碳含量呈显著正相关,De-P则呈负相关.各站位沉积物中磷在不同提取相中的含量差异较大,与沉积物的陆源输入、沉积物粒径及沉积海域的水动力条件等因素有关.     

武汉小南湖沉积物中不同形态磷的空间分布特征

研究了城市富营养化湖泊小南湖沉积物中不同赋存形态磷的水平空间变化和垂直方向分布。研究表明小南湖沉积物属于重度富营养状态,全湖区表层(0~20 cm)沉积物总磷(TP)的平均含量高达3.29 g/kg,其中位于污水处理厂附近的3#点ω(TP)高达6.42 g/kg,且表现出明显的表层富集现象。采用SMT法分析了沉积物中磷的赋存形态,其中无机磷(IP)是主要组成形式,含量为0.15~2.85 g/kg,约占ω(TP)的70%。受氧化还原条件影响,ω(IP)/ω(TP)的比例随着沉积物深度增加而减少。金属结合态磷以铁铝结合态(Fe/Al-P)为主,其含量在0.21~3.47 g/kg,而钙磷含量为0.09~1.42 g/kg,铁铝结合态磷的含量占总磷比例的60%以上。沉积物中的磷是主要的内源磷负荷,而无机磷是沉积物中可直接利用的磷形态,Fe/Al-P也是生物利用性较高的磷形态。小南湖沉积物属于释放风险较大的內源磷负荷,在将来的湖泊治理过程中应考虑合适的方法处理。     

星云湖典型区域表层沉积物磷形态的空间分布特征

该研究通过采集星云湖典型区域表层沉积物,并分析了星云湖表层沉积物的总氮、有机质、磷形态。结果表明：星云湖不同区域表层沉积物中各形态磷含量在空间分布上存在着差异性,但是不同的磷形态间具有某种相关关系;星云湖表层沉积物中总磷与IP呈极显著的正相关关系,Fe/AL-P、Ca-P、IP均与总磷呈显著性相关关系。     

北部湾南部沉积物中磷的形态特征及环境意义

采用SEDEX方法对2006年7月北部湾南部海区调查过程中采集的表层沉积物中的总磷(TP)及各种磷的赋存形态进行了系统性分析,同时结合沉积物及上覆水的环境参数,讨论了磷的地球化学特征.磷(P)的6种地球化学赋存形态分为:弱吸附态(Ads-P)、铁结合态(Fe-P)、自生磷灰石及钙结合态(Ca-P)、碎屑态(De-P)、有机态(OP)及硅酸盐态(SIF-P).研究表明,沉积物的TP主要源于海区内部生物地球化学过程,陆源输入影响较弱,具有保守性;Ca-P是上覆水体中活性磷酸盐(DIP)的汇;SIF-P是上覆水体中颗粒磷(PP)的汇;沉积物的粒度(GSL)是控制P形态含量重要因子;盐度(S)是影响Fe-P的含量变化的重要因子;Ca-P、De-P、SIF-P是沉积物中的"惰性磷",Ads-P、Fe-P、OP是沉积物中的"活性磷".     

水坝拦截对新安江沉积物中磷、氮形态的影响

以新安江水库及其相关河段为研究对象, 对沿程上游河段、库区河段、中心库区及坝后河段沉积物中的磷、氮地球化学形态、含量及分布特征进行了研究. 结果表明: 受上游颗粒物的沉积作用和水产养殖的影响, 库区河段的总磷(total phosphorus, TP)、总氮(total nitrogen, TN)分别比上游河段增加了37.3%, 34.2%. 受到大坝的拦截作用, 库区和坝后河段中的磷、氮含量明显降低, 坝后沉积物中的TP, TN分别比坝前降低了39.5%, 74.1%. 在磷的各形态中,钙结合磷(Ca-P)(13.8%∽31.9%)和铁结合磷(Fe-P)(11.5%∽26.2%)在TP中所占比例仅次于有机磷(organic phosphorus, OP)(48%∽69%). 受水库蓄水顶托的作用, 大量沉积的有机磷逐渐矿化降解, 并向铁结合磷转化, 导致坝前、坝后沉积物中的磷形态组成发生了明显改变. 有机氮(organic nitrogen, ON)为TN的主要形态, 在上游河段中ON含量较低, 但在库区河段迅速升高, 而在下游河段迅速降低, 而氨氮(NH⁺₄ -N)含量变化较小. 研究结果表明, 水库对磷、氮具有明显的拦截效应, 并改变了营养元素之间的化学计量比.     

锁磷剂调控富营养化水体沉积物磷污染实验研究

应用锁磷剂1号进行富营养化水体沉积物内源磷控制的模拟实验研究.结果表明,锁磷剂1号对磷酸根的吸附以表面单分子层吸附为主.在实验条件下,当锁磷剂1号的投加量为30 mg·L-1时,总磷(TP)平均去除率可达81%~82%.调控实验结束后,空白对照组沉积物中具有活性的有机磷(Org-P)和铁铝结合态磷(Fe/Al-P)含量减少16.3%~18.3%,钙结合态磷(Ca-P)基本不变;投加锁磷剂1号的沉积物中Fe/Al-P含量增加3.9%~5.3%,Org-P含量减少11.3%~12.1%,Ca-P含量基本保持不变.实验结束时,各组水体中La3+质量浓度为1.19~1.89μg·L-1,Al3+质量浓度为81.16~85.82μg·L-1,均处于安全的浓度范围内.     

太湖宜溧河和西苕溪干流沉积物中形态磷分布特征

分析了太湖宜溧河和西苕溪干流沉0～10 cm积物和0～20cm间隙水中形态磷含量及其分布.结果表明,表层0～2 cm沉积物中总磷含量水平在1208.0～2669.6μg/g之间,是太湖湖体沉积物总磷含量均值的2.12～4.77倍,其中有机磷占总磷含量的65.83%～85.96%.对磷的空间分布规律分析表明,宜溧河沉积物中总磷含量比西苕溪高49.6%,反映了宜溧河磷污染较西苕溪严重,城市化和化学农业的发展对河底沉积物磷污染有重要影响)沉积物中无机磷主要以铁结合磷(Fe-P)和钙结合磷(Ca-P)为主.沉积物中Fe-P含量明显偏低的现象与沉积物有机物含量较高和缺氧有关.入湖河流沉积物也是太湖磷输入的来源之一.     

大型水生植物对湖泊沉积物中不同形态磷迁移转化影响研究

以骆马湖为研究对象,研究了大型水生植物对湖泊各层沉积物中不同形态磷的迁移转化规律.研究结果表明:湖泊沉积物中不同形态磷的迁移转化与大型水生植物有密切关系,大型水生植物对沉积物中TP浓度变化有显著影响,影响程度为上层>下层>中层;在沉积物无机形态磷的迁移转化过程中,植物区各层沉积物中Fe-P浓度变化较大,均呈下降趋势,下降幅度大小顺序为上层>下层>中层;植物区中、下层沉积物中Ca-P浓度呈先升后降趋势,上层呈先降后升趋势;大型水生植物主要通过吸收作用和改变微环境作用影响各层沉积物中不同形态无机磷的迁移转化,对Fe-P,Ca-P有显著影响,对Al-P,O-P的影响不显著.     

大亚湾表层沉积物中磷的形态分布特征

沉积物中不同形态的磷具有不同的生物有效性和地球化学行为,它们的含量和分布特征包含着许多环境地球化学信息。因此,对沉积物中磷的地球化学形态的研究具有重要的环境地球化学意义。采用SEDEX法将大亚湾表层沉积物中不同形态的磷分离开,继而分析表层沉积物中不同形态磷的含量、分布特征及其影响因素。结果表明,表层沉积物中总磷的含量较高,平均高达341.87 mg/kg;无机磷所占的比例很高,平均达85.11%,平均含量为290.81 mg/kg;有机磷的平均含量为51.05 mg/kg。表层沉积物中的碎屑态磷是无机磷的主要赋存形态,平均占无机磷的47.67%;其次为自生磷灰石及钙结合态磷,平均占无机磷的34.79%;铁结合态磷和吸附态磷分别仅占无机磷中的10.23%和7.31%。其中,潜在的生物有效性磷(包括Ads-P、Fe-P和OP)平均占总磷的29.40%。在空间分布上,各站间不同形态磷的含量差异与污染物的陆源输入、沉积物性质等因素有关。     

香溪河沉积物中磷形态的垂向分布特征与相关分析

为揭示三峡库区沉积物中磷形态的分布特征及其与沉积物理化指标的相关性,本文以香溪河为例,沿河流自上游向下采集沉积物样,应用五步连续提取法分层测定柱状沉积物中的磷形态,并对pH、有机质、粒度等与磷形态间进行相关性分析.结果表明:在水平方向,表层沉积物(0~4cm)的总磷(TP)排序为中游(XX06)上游(XX08)干支流交汇处(CJXX)下游(XX01);在垂向分布上,中上游(XX08和XX06)各形态磷含量整体沿垂向递减,而下游和交汇处(XX01和CJXX)钙结合态磷(HCl-P)沿垂向递增.香溪河沉积物TP的含量范围为715~947mg/kg,HCl-P构成沉积物中磷的主要部分.生物有效性磷(BAP)占TP含量的20%~48%,CJXX沉积物中的BAP含量略低于支流.不同样点沉积物中磷形态与环境因素的相关性并不一致,中上游沉积物TP与BAP显著相关,氧化还原敏感性磷(BD-P)或BAP受氧化还原电位(Eh)影响较大;而下游和干支流交汇处的主要影响因素为pH值,BAP主要由金属氧化物结合态磷(NaOH-P)组成,二者相关性显著.在CJXX,伊利石含量随粒径的增加而减少,与石英和白云石变化规律相反.     

獐子岛附近海域沉积物中氮和磷的分布来源及污染风险评价

【目的】为探讨北黄海獐子岛附近海域氮、磷的来源及其污染风险状况,对该海域表层沉积物中氮、磷的形态和分布特征进行分析。【方法】采用K2S2O8氧化法和HCl浸取法对獐子岛附近海域13个站位的表层沉积物中总氮(TN)、总磷(TP)及其无机和有机态的含量进行分析,并采用单因子标准指数法对氮、磷的污染水平进行评价。【结果】獐子岛附近海域沉积物中TN和TP的含量分别为0.192~1.357 mg/g和0.302~0.489mg/g,有机氮(ON)和无机磷(IP)是表层沉积物中氮和磷的主要存在形式,分别占TN与TP的90.93%和82.84%。沉积物中TN和TP在研究区域南部含量较高,这与沉积物粒度密切相关;而ON、有机磷(OP)两者都与有机碳(TOC)含量具有显著相关性,说明它们具有相似的来源。单因子标准指数法分析表明獐子岛附近海域沉积物中TP含量较低,标准指数均小于1;而TN含量相对较高,其标准指数为0.35~2.47。【结论】獐子岛附近海域沉积物中氮为陆源和自生混合来源,而磷主要是陆源输入;海域沉积物环境受到氮的污染。     

西居延海（黑风口地区）不同粒径颗粒物中磷的化学形态分析

采用改进的化学连续提取法对黑风口地区颗粒物中磷的各种化学形态进行测定,并对颗粒物进行分级形态研究.结果表明: 黑风口颗粒物中的总磷含量(TP)为828.48～1915.38μg/g,不同位置的沙在组成、结构、磷结合性和容量方面有很大不同,其主要成分是钙磷(Ca-P),有机磷(Org-P)次之; 在不同粒度的颗粒物中,Ca-P的含量最高,占TP的81.42%～93.65%,其次是有机磷,占TP的2.92%～9.29%,其他形态磷含量的高低顺序为铝结合态磷(Al-P)＞可交换磷(Ex-P)＞铁结合态磷(Fe-P)＞闭蓄态磷(Obs-P); 在所取沙漠颗粒物中,TP、Ca-P、Org-P、Ex-P的含量都随颗粒物目数的增大而增大,而Obs-P、Fe-P的含量随颗粒物目数的增大而减小.