辽河吉林省段干支流沉积物中氮和磷的形态与释放特征

利用化学提取方法测定分析辽河吉林省段干支流沉积物中氮和磷的质量比及形态, 并在实验室条件下模拟研究沉积物中氨氮和可溶性磷酸盐的释放过程. 结果表明： 除杨木水库与支流条子河的沉积物中总磷和总氮质量比较高（1.09~3.00  g/kg）外, 其他干支流沉积物中的总磷和总氮质量比均较低（0.25~0.70 g/kg）; 氨氮的质量比在杨木水库中下游的沉积物中相对较高（0.044~0.052 g/kg）; 钙结合态磷、 有机磷和残渣磷是总磷的主要存在形态, 可交换态磷、 铝结合态磷和铁结合态磷的质量比较低; 酸性条件可促进沉积物释放氨氮和磷[JP2]酸盐, 碱性条件有利于沉积物释放氨氮; 释放过程受微生物活动、 pH值和溶解氧含量的影响.     

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。     

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．     

锁磷剂对府河底泥磷释放的影响

选用美国新一代锁磷剂SAE,进行了45、90、180g/m2 3种不同剂量的锁磷剂控制府河底泥磷释放的模拟实验研究.结果表明,SAE降低了府河河道底泥上覆水中的总磷(TP)、可溶性正磷酸盐(SRP)、可溶性总磷酸盐(DTP)含量,添加90g/m2和180g/m2 SAE的抑磷率达到80%以上且效果稳定.底泥中向上覆水释放的磷主要来自于可交换态磷(Ex-P)和铁铝结合态磷(NaOH-P),钙结合态磷(HCl-P)含量变化不显著,SAE的添加使得底泥中的磷形态发生了转变,Ex-P和NaOH-P向HCl-P转化,使得稳定态磷占比增大,降低了沉积物磷向上覆水释放的风险.     

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.     

福建省山仔水库表层沉积物磷形态特征研究

结合X射线荧光和X射线衍射分析,采用化学连续提取法和欧洲SMT法对福建省山仔水库表层沉积物的磷形态进行分级提取测定.结果表明山仔水库表层沉积物总磷含量在400～700μg/g之间,无机磷占大多数,无机磷中铁磷的含量占总磷量的35%～45%,"活性"较大的铝/铁结合态磷和有机磷占总磷含量的70%～90%,表明山仔水库表层沉积物具有较大的释磷潜能.     

福州西湖沉积物磷形态及释磷潜能分析

采用SMT法(standards,measurements and testing harmonized protocol)分析了福州西湖表层沉积物磷的赋存形态和垂直方向溶解性磷质量浓度梯度.结果表明,福州西湖表层沉积物总磷质量比在711～1 654 mg/kg之间,沉积物中以无机磷为主,活性较大的有机磷和铝/铁形态磷的质量分数为70%～90%,表明沉积物具有较大的释放磷潜能;沉积物间隙水与上覆水体之间存在明显的总磷和溶解性磷的质量浓度梯度,在外源磷负荷减少的情况下,溶解性磷将从间隙水扩散到上覆水体,影响福州西湖水体的富营养化水平.     

杜塘水库春季沉积物内源磷的释放速率研究

通过孔隙水扩散模型法和柱状样模拟法,研究了杜塘水库春季表层沉积物内源磷释放速率,两种方法计算出的PO43--P释放速率分别在0.67~1.30 mg.m-2.d-1和1.14~1.44 mg.m-2.d-1之间,表明沉积物有一定的内源磷释放能力.采用SMT法对表层沉积物的磷形态进行分级提取测定,结果表明,表层沉积物中"活性"较大的铝/铁结合态磷和有机磷是沉积物磷的主要赋存形态,占总磷含量的90%以上,因此表层沉积物具有较大的释放磷潜能.     

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。     

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.     

微生物对杜塘水库沉积物磷释放的影响研究

以杜塘水库大坝断面的沉积物为对象,通过对上覆水-沉积物界面的好氧/厌氧连续培养模拟实验,比较灭菌与非灭菌条件下,上覆水中溶解性无机磷、溶解性铁等离子的质量浓度变化,并分析培养前后沉积物中各形态磷以及与磷循环相关微生物的变化,研究微生物对磷释放的影响.结果表明,有氧条件下,沉积物主要在微生物的矿化作用下释放磷,而厌氧条件下,沉积物主要通过微生物还原沉积物中铁来促进磷的释放,微生物对沉积物磷的内源释放具有重要的影响;沉积物中有机磷和铁/铝结合形态磷是沉积物中较容易释放的组分;对培养前后异养好氧菌、有机解磷菌、无机解磷菌的数量进行了比较,发现培养条件下各种细菌明显增多,证实了沉积物中与磷循环相关微生物的存在以及对磷元素释放的可能影响.     

百花湖表层沉积物磷的化学形态及pH值对磷释放的影响

对百花湖沉积物的总磷、磷形态进行了分析,模拟研究了不同pH值对水体中总溶解性磷和溶解性活性磷含量的影响。结果表明,百花湖沉积物样品总磷含量在503～2351mg／kg,属于中富营养化到富营养化水平。沉积物的磷主要由无机磷组成,其中主要是钙磷。pH值是影响磷释放的重要因素,强酸性及碱性条件下皆利于磷的释放,中性条件磷的释...     

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.     

杭嘉湖流域某源头沟渠沉积物氮及磷的吸附

为揭示氮、磷在农业沟渠中的迁移转化机制,研究沟渠沉积物的吸附特性。通过吸附实验,研究氨氮和磷酸盐的吸附动力学及吸附等温线特征。结果表明,沉积物对氨氮和磷酸盐的吸附是一个复合动力学过程,主要吸附过程发生在0~5 h之内,氨氮、磷酸盐最大吸附速率分别为160 mg/(kg·h)和300 mg/(kg·h);在实验浓度范围内,氨氮和磷酸盐的吸附等温线均呈良好线性变化;与同流域内湖泊河流相比,氮、磷在农田沟渠中并未大量累积;当pH在5~9之间变化时,pH值升高有利于沟渠沉积物对氨氮的吸附,而磷酸盐的吸附能力随pH值的降低而增强。     

舟甬航道附近潮间带沉积物中总磷、总氮、总有机碳的分布特征

对宁波、舟山附近海域潮间带沉积物中的总磷、总氮和总有机碳的含量及分布特征进行研究。结果表明,研究海域总磷浓度范为0.28~0.36 mg/g,平均值为0.32mg/g,总氮浓度范围为0.54~1.53 mg/g,平均值为0.95 mg/g,总有机碳浓度范围为2.33~13.29 mg/g,平均值为6.05 mg/g。相关性分析结果说明,总磷、总氮和总有机碳间有较好的相关性。根据Redfield比值显示研究区域沉积物中有机质的来源以海源为主,也受人类活动带来的陆源污染影响。评价结果显示沉积物中的磷,碳处于清洁状态,而氮具有一定的生态风险。     

天津于桥水库上游河流表层沉积物不同形态磷的空间分布

为了解天津于桥水库上游河流表层沉积物中磷形态的空间分布规律,采用SMT法对于桥水库上游流域33个样点的河流表层沉积物中不同形态的磷进行连续分级提取和空间统计分析,探讨沉积物中各形态磷的空间聚集特征及其与土地利用的关系.结果表明:(1)于桥水库上游流域河流表层沉积物中,总磷(TP)含量为425.94~3412.96 mg/kg,TP中各形态磷含量的顺序为:钙磷(Ca-P)有机磷(OP)铁铝磷(Fe/Al-P).OP和Fe/Al-P在各样点间的含量差异较大,其变异系数分别为71.92%和100.48%.(2)全局自相关分析发现,5种形态的磷中,只有OP和Fe/Al-P在空间分布上存在聚集模式,其对应的Moran′I指数分别为0.27和0.19;自相关分析结果表明,OP和Fe/Al-P热点区域均位于流域中下游村镇,冷点区域在流域上游山区.(3)相关性分析结果表明,TP、无机磷和Ca-P主要存在于粗颗粒沉积物中,含量与砂的质量分数均呈显著正相关;Fe/Al-P和OP含量均与村镇分布和不透水面指数呈显著正相关,与林地和高程呈显著负相关.     

浅水型水库活性区沉积物氮磷释放特征

为了了解浅型水库活性反应区底泥中氮磷的释放特征,对某小型水库活性区0-30cm沉积物柱芯分层进行氮、磷快速释放试验研究。研究结果表明:在厌氧条件下,可溶性无机磷(PO4-P)的释放速率显著比好氧状态下的高,最大释放速率为75.52μg/(h·g);在不同沉积深度的垂直剖面上,PO4-P释放量由大至小依次为中层(ML,14～16cm)、表层(SL,0～2cm)和底层(BL,28～30cm),较高的水温环境可促进可溶性磷释放;水库沉积物聚集了大量NH4-N在好氧条件下,沉积物释放的NH4-N质量浓度逐渐降低,同时伴随着NO3-N质量浓度大幅度增加;在厌氧条件下,NO3-N和NO2-N质量浓度无明显变化;不同沉积深度底泥层硝化作用存在显著差异,表层沉积底泥NO3-N转化速度最大;可通过曝气措施削减水库水中氮磷含量,抑制藻类过度繁殖,进而改善水库水环境质量和出水水质。     

上海大莲湖湿地和江湾湿地沉积物特性对比评价

以上海大莲湖湿地和江湾湿地的沉积物为研究对象,分别在2011年4月、8月、11月采集沉积物,测定沉积物的pH值、密度、含水率、有机质、总氮(total nitrogen,TN)、总磷(total phosphorus,TP)、速效氮、速效磷.结果表明,大莲湖湿地沉积物的有机质含量(38.96～120.19 g/kg)>江湾湿地(20.74～94.64 g/kg),大莲湖湿地的TN含量(13.25～26.93 g/kg)>江湾湿地(5.73～13.56 g/kg),大莲湖湿地的速效氮占总氮的比例(3.28%)>江湾湿地(1.62%),大莲湖湿地的速效磷占总磷的比例(3.88%)>江湾湿地(2.57%).沉积物理化指标相关性分析和主成分分析结果表明,大莲湖湿地沉积物密度与有机质、有机质与速效氮分别呈极显著相关性.江湾湿地与大莲湖湿地沉积物的养分含量对比结果显示,大莲湖湿地沉积物比江湾湿地更有利于湿地植物的生长和生态系统的恢复.     

飞来峡水库氮磷营养盐形态及分布特征

以飞来峡水库为研究对象,于2015年6月(丰水期)和12月(枯水期)对库区内9个采样点进行水样采集。通过测定各形态氮、磷浓度,结合Spearman相关性检验结果和氮磷比,分析水库氮、磷营养盐分布特征、结构以及来源。结果表明:(1)硝酸盐氮是氮营养盐的主要存在形态,磷营养盐的主要存在形态为颗粒磷和溶解态磷;(2)总氮、总磷浓度总体表现分别为丰水期枯水期和丰水期枯水期,氮浓度受生活污染影响较大,磷浓度变化具备面源污染特征;(3)氮、磷元素在丰水期具有同源性,枯水期输入源不完全一致;(4)对比3条主要入库河流(北江干流及滃江、连江等支流)的入库通量,枯水期北江总氮通量最大,为1 036.0 g/s,丰水期滃江总氮通量最大,为1 128.4 g/s,丰、枯水期北江总磷通量均最大,分别为85.4和70.3 g/s;(5)DIN/TP介于4.0~47.1,水库属于磷营养限制类型。     

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。