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.     

沉积物中磷的吸附和释放研究进展

为了研究内源磷的形态变化对水体富营养化的影响,对国内外的内源磷形态与吸附释放的研究进展作了简要的概述,研究结果表明:对于沉积物中磷的吸附和释放的研究多停留在单一因子的影响,而对两种或两种以上的综合作用的研究不多.而自然环境条件下,都是多因子的共同作用.因此,应对多因子对沉积物中磷吸附释放的影响进行线性和非线性的拟合,以便提出更有效的抑制沉积物磷释放的措施.     

厦门湾受污沉积物中磷的释放

以厦门湾受污沉积物为对象,探讨污水排放入海过程中水体理化条件变化(不考虑生物变化)引起的沉积物/水界面磷的释放。结果表明:磷的释放与环境主要参数有明显相关:△[P]=1.89c~(0.171pH),△[P]=9.49e~(-6.61EH);△[P]=3.70+1.54ln[NTA],磷的长周期最大净释放量,△[P]_(max)=Exp(-4.09+4.75PH-0.176Do+5.53×10~(-3)∑P)。在通气条件较差的半封闭海湾,沉积物中磷的释放,是导致水体富营养化的主要因素之一。     

南宁市南湖沉积物磷释放的研究

采用室内试验模拟法研究了南宁市南湖的沉积物中磷释放速度，释放量及影响南湖沉积物磷释放的各种环境因子，确定了南湖的内负荷，并探讨沉积物磷释放对南湖水质的影响，为南湖综合整治提供科学依据。     

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...     

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.     

沉积物再悬浮氮磷释放的机制与影响因素

在对沉积物再悬浮的诱因和方式进行分析的基础上,系统探讨了沉积物氮磷释放进入水体的机制与影响因素,提出了沉积物再悬浮引起的氮磷释放研究中应重点关注的问题。主要结论包括:沉积物主要因波浪与水流、人类活动及生物扰动等诱因而发生再悬浮;沉积物-水界面上氮磷不同形态之间的转化及迁移为沉积物氮磷的释放机制;上覆水体理化性质(如pH、盐度、温度、溶解氧与氧化还原电位)、沉积物性质(如粒径、氮磷赋存形态)、扰动时间与强度是沉积物再悬浮氮磷释放的关键影响因素。进一步研究应着重从沉积物再悬浮过程中氮磷释放的动力学过程、再悬浮沉积物氮磷释放的生物影响程度等方面深入开展。     

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．     

我国主要潮间带沉积物中磷的含量、形态及释放

本研究分析了我国12个潮间带表层及柱状样的总磷(TP)含量,发现浙江慈溪以北样品,辽宁辽河口表层样(0.046%±0.013%)及柱样(0.047%±0.015%)和山东青岛的表层样(0.047%±0.009%)及柱样(0.055%±0.008%)为低值区,其余天津汉沽、东营黄河口、江苏盐城、上海崇明东滩和浙江慈溪等北部5地区TP均值在0.063%～0.074%,为沿海12个潮间带中的高值区.慈溪以南,除厦门九龙江口和珠江的表层样和柱样高外(0.051%～0.070%),福州闽江口、广西英罗湾和海南东寨港较低(0.019%～0.041%).北部滩地高值区与沉积物来源以高通量的河流悬浮质输送有关.磷酸钙盐(Ca-P)的含量高值点也出现在北部5地区(4.16～9.56μmol g~(-1)).本研究柱样的铁结合态无机磷酸盐(Fe-P)含量低于表层样.Fe-P的高值点位于汉沽、青岛和九龙江口的表层样.通过两次连续和非连续加水培养,发现连续培养中,同一区域TP的释放速率有增有降,九龙江口(0.927±0.312μmol kg~(-1)h~(-1))释放率远高于其他区域.非连续培养,除了辽河口,其他11个区域TP释放速率显著增加(P<0.01),汉沽释放速率(1.437±0.325μmol kg~(-1)h~(-1))最高.     

长江口潮滩沉积物中磷的分布和形态特征

研究了长江口潮滩表层沉积物中磷的含量、分布及其形态特征．结果表明,沉积物中总磷（TP）的含量在539．6-3379．5mg／kg之间,石洞口（SDK）排污口处含量最高;磷的沿程空间变化明显,某些岸段夏季和冬季季节性变化较大,这主要受人类活动（排污）、沉积环境和水动力条件控制．除SDK样点有机磷含量偏高（43．6％）外,沉积物中有机磷（OP）含量较低;磷主要以无机磷（IP）形态存在,其中钙结合态磷（Ca—P）在IP中占主要地位,占54．4％～94．3％．沉积物中生物可利用磷（BAP）主要受人类活动控制,可以作为长江口潮滩环境潜在生态风险评价指标之一．     

黄河表层沉积物对磷的吸附与释放研究

研究了黄河内蒙古包头段和喇嘛湾段沉积物对磷的吸附与释放动力学及吸附等温线,探讨了影响沉积物吸附磷的因素.结果表明:(1)各沉积物对磷的吸附不仅与沉积物种类和粒径有关,还直接受沉积物含量和初始磷酸盐浓度的影响,但这些影响各不相同.各沉积物对磷酸盐的吸附与释放均主要在前8 h内完成,在前0.5 h内无论是对P的吸附速率,还是释放速率均最快,并逐渐达到吸附及释放平衡;(2)沉积物对磷的吸附等温线很好地符合线性方程,且等温线穿越浓度轴,存在负吸附,由此获得沉积物对磷的吸附/解吸平衡质量浓度(EPC0值),分别为0.011 mg.L-1和0.022 mg.L-1.通过EPC0值判断,所研究区域沉积物表现为磷源,有向上覆水释磷的趋势.     

湖泊沉积物中有机质含量对释放磷的影响

以不同污染程度的贡湖、五里湖沉积物为研究对象,通过释放试验研究了有机质的去除对沉积物磷释放动力学曲线的影响。结果表明,沉积物有机质的去除并没有影响溶解性活性磷(SRP)、溶解性总磷(DTP)和溶解性有机磷(DOP)释放动力学曲线的基本趋势;有机质的去除提高了各沉积物的SRP和DTP的释放量、释放速率,但却降低了DOP的释放量和释放速率,且有机质的去除对污染严重的五里湖沉积物释放磷的影响大于污染较轻的贡湖沉积物的影响。因此不能忽视有机质对磷释放的影响,尤其是重污染的沉积物磷释放。     

环境因子对晋阳湖沉积物磷释放的影响

以太原市晋阳湖为研究对象,采集湖中心水样及沉积物,分析了环境因子(水动力、pH、温度)对沉积物内源磷释放特征的影响及原因.结果表明,在设定的pH内(5.5,7.0,8.0,11.0),随着pH的升高,沉积物内源磷释放量增加.温度对内源磷的释放也有影响,当环境温度较低时,沉积物向上覆水体中磷释放量比较小;随着环境温度的不断升高,沉积物释磷量显著增加.通过搅动促使沉积物再悬浮,促进了沉积物中的磷释放,加速了沉积物间隙水中磷的扩散,从而增加了磷的释放.     

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。     

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.     

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.     

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.     

杜塘水库春季表层沉积物氮的质量分数与铵态氮释放速率研究

分析了杜塘水库春季表层沉积物中铵态氮和全氮的质量分数,并应用原柱样静态释放试验和孔隙水扩散模型对铵态氮释放速率进行了研究.结果表明,表层沉积物中铵态氮的质量分数在173.12±3.12~235.61±2.39μg/g之间,全氮质量分数在1 569.34±17.84~2 474.19±55.13μg/g之间.进口、库心、大坝的氮的释放速率分别为42.13,74.61,127.73 mg.m-2.d-1;孔隙水扩散模型得出的3个点位的释放速率分别为39.92,71.19,118.01 mg.m-2.d-1.两方法的测定结果比较接近,表明杜塘水库沉积物存在一定的内源氮释放能力.     

草海表层沉积物有机碳、氮、磷分布特征及污染评价

本文以浅水型湖泊草海为研究对象,系统地研究了营养盐在草海湿地沉积物中的分布规律和来源,并采用单因子指数法对沉积物中TOC、TN和TP的污染程度进行了评价。结果表明:草海表层沉积物的TOC、TN含量普遍较高,且具有显著的同源相关性;TP含量相对较低,且与TN不同源。E区及近岸区域沉积物中TOC、TN和TP的陆源污染相对较重。草海沉积物TOC和TN含量足以造成严重的生态毒性效应;而TP对环境产生的危害较小。草海各采样区表层沉积物TOC和TN的污染程度为S区>N区>E区,TP的污染程度为E区>S区>N区。     

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。