沉积物中磷形态与湖泊富营养化的关系
水体沉积物中磷形成规律
水体沉积物中磷形成规律
随着国家政策支持和引导力度的加大，太湖富营养化的治理逐见成效，对太湖富营养化的研究也逐步由外源性的污染控制转移到对内源性污染的关注，但外源性污染的控制依然不容忽视.太湖流域污染性工业已经得到一定控制，但流域内生活污水、农业面源污染仍未得到有效的控制，而这些污染物均通过入湖河流排入到太湖中.太湖流域内村镇级的河流特别是断头浜均与入湖河流水系相通，而这些河流长期受到沿岸农业面源污染、生活污水和人畜废水的影响，蓄积了大量的营养物质，底泥淤积严重，有些则形成黑臭河流，对下游河流及湖泊的水体生态系统构成重要的影响;此外，这些河流平时成为环保部门监测和治理的盲点区域，第一手资料仍然十分匮乏，因此，要从污染源头抓起，使外源性污染得到一定控制.
沉积物是磷等营养物质的重要蓄积库，既可作为“汇”收集来自上覆水体中沉降、颗粒物、运输等多种途径带来的污染物;也可在特定的环境条件下，沉积物作为“源”将污染物再次释放到上覆水体中，从而引起水体二次污染.因此，对深受外源性污染影响的村镇级的河流特别是断头浜给予关注外，其河流的内源性污染也不容忽视.沉积物作为内源性污染的重要来源之一，是构成黑臭河流中重要的一部分.掌下浜(北段)是太滆南运河下游的自然支流之一，沿途与数条断头浜相连，流域内由于农村居住分散，加上农村集体经济实力有限，缺乏有效管理和技术处理能力，基本无完整的生活污水收集系统和处理设施，农村生活污水、农业退水直接排入现有排水沟渠塘及河道，导致河流污染日益严重，加上河道沉积物中污染物含量高，严重影响了太湖水质.同时，目前对湖泊、入湖河流、入湖河口、城市内河及湖泊的外源性污染控制的研究较多，但对农村地区的黑臭河流、断头浜的沉积物污染状况从外源和内源两方面研究相对较少.。
富营养化湖泊沉积物磷原位控制技术
富营养化湖泊沉积物磷原位控制技术标题：富营养化湖泊沉积物磷原位控制技术：一种有效的湖泊管理方法导语：富营养化湖泊是当前世界范围内普遍存在的环境问题之一。
富营养化湖泊的沉积物是其中一个重要的磷储量，而磷是引起富营养化湖泊水体富营养化的主要因素之一。
磷原位控制技术备受关注。
本文将介绍富营养化湖泊沉积物磷原位控制技术的原理、应用、效果以及展望，旨在通过对该技术进行深入分析，为湖泊富营养化治理提供一种具有实际应用价值的方法。
一、磷与富营养化湖泊的关系磷是生物生长过程中的一种关键营养物质，常见于陆地和水体中。
在水体中，磷主要以有机磷和无机磷的形式存在，其中无机磷是湖泊水体中存在的主要形式。
富营养化湖泊的沉积物中富集了大量的磷，这些磷会通过水体的再循环、底泥悬浮、光合作用等途径进入水体中，从而导致湖泊的富营养化。
控制富营养化湖泊沉积物中的磷含量成为了一项重要任务。
二、富营养化湖泊沉积物磷原位控制技术的原理富营养化湖泊沉积物磷原位控制技术是一种通过添加磷吸附剂来控制沉积物中磷含量的方法。
该技术的原理是在湖泊底泥层中添加磷吸附剂，使其与底泥中的磷形成化学反应，从而将底泥中的磷固定住，阻止其进入湖泊水体中，达到控制磷循环的目的。
通过添加磷吸附剂还能够改变沉积物的物化性质，减缓底泥中磷的释放速率，延缓湖泊水体的富营养化进程。
三、磷原位控制技术的应用与效果1. 应用范围磷原位控制技术广泛应用于富营养化湖泊的治理中。
无论是城市湖泊、农田水库还是饮用水源湖等类型的湖泊，都可以利用磷原位控制技术来控制湖泊沉积物中的磷含量，减缓湖泊富营养化的进程。
2. 控制效果磷原位控制技术的应用能够显著降低湖泊沉积物中的磷含量，减少磷向水体释放的速率。
研究表明，在经过磷原位控制技术处理后的湖泊中，水体中总磷和溶解性无机磷的浓度均得到了明显的降低，水质得到了改善。
四、个人观点与理解磷原位控制技术作为一种有效的湖泊管理方法，我对其前景感到乐观。
富营养化湖泊沉积物磷原位控制技术
富营养化湖泊沉积物磷原位控制技术1. 富营养化湖泊问题富营养化湖泊是指湖泊中富含大量营养物质，特别是磷和氮物质，这些物质会导致湖泊水体变得浑浊、富营养化程度加剧。
其中，磷是引起富营养化的主要因素之一。
富营养化湖泊水质的恶化会导致水体富营养化、蓝藻大量繁殖、水体缺氧等问题，对水生态环境产生严重影响。
2. 沉积物磷原位控制技术针对富营养化湖泊中的沉积物磷问题，科研人员提出了沉积物磷原位控制技术。
该技术主要通过改变湖泊中沉积物内磷素的形态和有效性，达到控制湖泊中磷素迁移和释放的目的。
这种技术在治理富营养化湖泊中的沉积物磷问题方面具有较好的应用前景。
3. 基本原理沉积物磷原位控制技术的基本原理是通过改变湖泊沉积物中磷的形态，将容易被水体吸收的无机磷转化为难以迁移的有机磷，或者将磷固定在沉积物中，减少其在水体中的释放。
这样可以有效控制湖泊中磷的循环和释放，从而改善湖泊的水质。
4. 技术手段在实际应用中，沉积物磷原位控制技术可以采用多种手段，例如生物修复技术、化学沉淀技术、微生物降解技术等。
这些手段可以有针对性地改变沉积物中磷的形态，达到控制磷释放的目的。
结合湖泊的实际情况，选择合适的技术手段进行应用，可以取得更好的效果。
5. 个人观点和理解就我个人而言，我认为沉积物磷原位控制技术是一种有效的手段，可以在一定程度上解决富营养化湖泊中的沉积物磷问题。
然而，该技术在实际应用中还存在一些挑战，例如技术成本高、操作复杂等问题，需要进一步研究和改进。
结合其他治理手段，如水体循环调控、生态修复等，可以更全面地解决富营养化湖泊问题。
总结回顾沉积物磷原位控制技术是一种针对富营养化湖泊中的沉积物磷问题提出的有效技术手段。
通过改变沉积物中磷的形态和有效性，可以有效控制湖泊中磷的释放，改善水质环境。
然而，该技术在实际应用中仍需进一步研究和改进，以解决存在的挑战。
结合其他治理手段，可以更全面地解决富营养化湖泊问题，达到水质保护和生态恢复的目标。
底泥营养盐的释磷对富营养化湖泊的影响
（ 南京信 息工程 大 学 ，江 苏 南京
摘
悦
２０ ４ ） １０ ４
要 ： 营 养 化 是 中 国湖 泊 的重 大 环 境 问题 。当 湖 泊 的 污 染 外 源 受 到 控 制 以 后 ， 富 由于 沉 积 物 （ 泥 ） 营 养 盐 内 负荷 底 中
的 存 在 和 释 放 ， 泊 仍 然 可 以发 生 富 营 养 化 。底 泥 营 养 盐 就 成 为 湖 泊 富 营 养 化 的 主 导 因 子 ， 别 是 溶 解 态 的 磷 会 逐 步 释 湖 特
ａ ｄ ｒ ｌａ ｅ ｏ ｎｎ ｒｌａ ｎ ｎ ｒｅ ｓ ｉ ｅ ｉ ｎ ． ｅ ｕｔｉｎ ｓｉ ｅ ｍｅ ｃ ｍｅ ｈ ｅ ｄｉｇ ｆ ｃｏ ｆｔ ａ ｕ ｒｐｈｃ ｔｏ ｎ ｅｅ ｓ ｆｉ ｅ ｏ ｄｉｇ ｕｔｉｎｔ ｎ ｓ ｄ ｍｅ ｔ Ｔｈ ｎ ｎ ｒｅ ｔ ｎ ｓ ｄｉ ｎｔｂｅ ｏ ｓ ｔ ｅ ｌａ ｎ ａ ｔｒｏ ｈｅ ｌｋｅ ｅ ｔｏ ｉａ ｉｎ．
放 ， 为 水 体 富 营 养 化 的 主 导 因 子 。 沉 积 物 中 磷 的 循 环 在 一 定 程 度 上 决 定 着 富 营 养 化 的 进 程 ， 水 体 磷 含 量 有 深 刻 的 影 成 对
响 。结 合 国 内外 研 究 动态 ， 底 泥 磷 形 态 、 释放 与水 体 水 质 的 关 系 作 了 概 述 ， 对 底 泥 磷 释 放 的 研 究 方 向 以 及 控 制 湖 泊 对 磷 并
维普资讯 ຫໍສະໝຸດ 第２ ０卷 第 １ 期 ２００７ 年 ２ 月
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沉积物中营养盐循环与水体富营养化
沉积物中营养盐循环与水体富营养化一、沉积物中营养盐循环概述沉积物作为水体生态系统的重要组成部分，对水体中营养盐的循环起着至关重要的作用。
沉积物中的营养盐循环是一个复杂的生物地球化学过程，涉及营养盐的吸收、释放、转化和迁移等多个环节。
这一过程不仅影响着水体的生产力，还直接关系到水体富营养化的发生和发展。
1.1 沉积物中营养盐的来源沉积物中的营养盐主要来源于地表径流、大气沉降、水生生物活动以及人类活动等。
地表径流携带着土壤中的营养物质进入水体，是沉积物中营养盐的主要来源之一。
大气沉降则通过降雨、风等自然过程将大气中的营养物质输送到水体中。
水生生物的活动，如排泄、死亡和分解，也会向沉积物中释放营养盐。
此外，农业、工业和生活污水的排放也是沉积物中营养盐的重要来源。
1.2 沉积物中营养盐的形态沉积物中的营养盐主要包括氮、磷、硅等元素，它们以不同的化学形态存在。
氮主要以氨氮、亚硝酸氮、硝酸氮等形式存在；磷则以溶解态磷和颗粒态磷的形式存在于沉积物中；硅则主要以溶解态硅酸盐的形式存在。
这些不同的形态对沉积物中营养盐的生物有效性和迁移性有着显著的影响。
1.3 沉积物中营养盐的生物地球化学循环沉积物中营养盐的生物地球化学循环是一个动态平衡过程。
在这一过程中，微生物、植物和动物等生物体通过摄取、代谢和排泄等活动，不断地改变着营养盐的形态和浓度。
同时，物理化学作用，如吸附、解吸、沉淀和溶解等，也在营养盐循环中发挥着重要作用。
这些生物地球化学过程共同维持着水体生态系统的稳定。
二、水体富营养化现象及其影响水体富营养化是指由于营养盐输入过量，导致水体中浮游植物过度繁殖，从而引起水体透明度下降、溶解氧降低等一系列生态问题的过程。
水体富营养化不仅影响水体的生态平衡，还对人类健康和经济发展造成负面影响。
2.1 水体富营养化的原因水体富营养化的主要原因是营养盐输入过量。
这包括农业施肥、工业和生活污水排放、城市化进程中地表径流的增加等。
湖泊中磷的循环特征及富营养化发生潜势
某城市湖泊中磷的循环特征及富营养化发生潜势周启星!，俞洁"，陈剑#，林海芳#（!$中国科学院沈阳应用生态研究所陆地生态过程重点实验室，沈阳!!%%!&，’()*+,：-./01+2+34"%%#!5*.//$6/)；"$浙江省环境监测中心站，杭州#!%%!"；#$浙江大学环境与资源学院，杭州#!%%"7）摘要：通过对浙江省临海市东湖水体磷元素的输入与输出途径与通量、磷元素在湖泊环境中的循环特征以及磷循环对水温上升的响应分析，并基于对该水体从"%%%年开始隔年进行各参数的观测，表明"%%%年以来磷输入年平均增量为%8%%9"%8%%7)4／:，水中叶绿素*平均年增%8!;"%8<／:，透明度年平均下降%8#="%8;7)，溶解氧年平均下降%8"!"%89!)4／:$并依此建立了反映湖泊富营养化发生潜势的这些主要代表性参数与湖水中总磷含量之间的相关关系，揭示了可以通过从磷物质单因子的变化预测所引起的其它因子变化之间的关系来综合判断湖泊的营养状态，从而为减少湖泊富营养化的发生、提高湖泊水质提供科学依据$关键词：磷循环；富营养化；湖泊；水质；营养物污染中图分类号：><";文献标识码：?文章编号：%"<%(##%!（"%%;）%<(%!#=(%<收稿日期："%%#(%7(!%；修订日期："%%;(%#(%&基金项目：国家杰出青年科学基金项目（"%""<9""）作者简介：周启星（!7&#"），男，研究员，博士生导师，主要研究方向为污染生态化学、毒理生态学和城镇环境工程等$!"#$%&’!()*)#+,*%-+%#-./0(.-1(.*2-%&)3*4)&5)6,)&78+-92+*.1(%#)+%.&0.+,&+%)$%+"-@A B C +(2+34!，D BE +F "，G @’HE +*3#，:I H@*+(J *34#（!$K F 5:*L /M *N /M 5/J O F M M F P N M +*,’6/,/4+6*,Q M /6F P P ，I 3P N +N 0N F /J ?R R ,+F S ’6/,/45，G .+3F P F ?6*S F )5/J T 6+F 36F P ，T .F 35*34!!%%!&，G .+3*’()*+,：-./01+2+34"%%#!5*.//$6/)；"$-.F U +*34G F 3N M *,T N *N +/3/J 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+/3一个城市湖泊的水质状况与富营养化潜势，可以指示该城市的环境质量好坏与演化趋势，体现该城市人类活动的强度与保护环境之间的关系［!］$特别是城市湖泊中磷的循环，可以表征湖泊富营养化及水质恶化的全部过程［"，#］$因为，湖泊由生产力较低的贫营养状态向生产力较高的富营养状态转变的现象，这是一个连续的营养状态发展的生态过程$实质上是湖水中自养型生物（主要是浮游植物）在水中建立优势的过程，由于大量藻类的过度繁殖，使水中总磷和叶绿素*等明显增加，进而引起湖水透明度降低、下层水中的氧消耗过程加剧$而湖泊富营养化的发生，在大多数情况下，是由于湖水中磷的负荷量增加的原因所致［#"=］$本文以浙江省临海市东湖为例，对其磷的循环及其特征进行分析，并通过湖水叶绿素*浓度、透明度和深层溶解氧与湖水总磷浓度之间相互关系的建立，探讨该湖泊富营养化发生的潜势，为有效地控制、防止湖泊富营养化发生及其导致的危害提供实验数据积累与理论基础［="!#］$=材料与方法=>=采样对东湖整个水体按照面积平均划分原则进行布点采样，!号点为东湖前湖右侧，"号点为东湖前湖左侧，#号点为东湖后湖右侧，;号点为东湖后湖左侧，<号点为儿童乐园前，&号点为儿童乐园后$分别采于"%%%、"%%!、"%%"和"%%#年;月!<日，采样时第"<卷第<期"%%;年7月环境科学’H \I Y A H W ’H O ?:T G I ’H G ’\/,$"<，H /$<T F R $，!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!"%%;间均相隔!"#各采样点采样量为水样$%%&’，取回实验室于冰箱冷藏保存，备用#!"#分析方法水样总磷含量，先以二硫酸钾()%*（体积分数）硫酸消化样品后，然后采用酸性钼蓝比色法进行测定［)，!%］；水样中的藻类经过滤后用+%*丙酮溶液提取叶绿素"，测定吸光度，计算含量［)!!$］；采用塞氏盘法，测定透明度；采用碘量法，测定水样溶解氧（,-）［)，!$］##结果与讨论#"!磷循环特征##!#!输入途径对东湖水进行年际间系统分析表明，从.%%%年到.%%)年，湖水中总磷平均含量逐年上升（表!），隔年增量分别为%/%%+、%/%%0和%/%%+&1／’#.%%)年与.%%%年相比，表明总磷有所提高，平均来说，相当于每’水总磷增加了%/%.$&1，年递增率为%/%%2)&1#从各采样点来看，除)号样点呈波动略有下降外，其余各点均逐年有所增加#调查表明，这部分增加的磷，主要在于："周围及公园内居民生活污水排入；#降水或降尘输入的磷；$水生植物死亡腐烂释放的磷#由于东湖系人工开凿的小型湖泊，没有大量新鲜水替换，加上地处市中心，周围及公园内居民大量生活污水排入，成了该湖泊中磷的主要人为污染来源#分析表明，周围及公园内居民生活污水中总磷含量达到3/0!!!/. &1／’，为.%%)年湖水总磷平均值的.%/!!))/$倍；而降水中总磷含量为%/%!0!%/%)3&1／’，大大低于湖水中总磷含量#可见，降水有利于湖水中磷的稀释#表!浙江省临海市东湖水中总磷浓度／&1·’4!5"678!59:"7;<9=;<9>?=@AB":8>9C:<8D"=:’"E8@A’@A<"@F@:G，H<8I@"A1J>9K@A L8／&1·’4!采样年份!号.号)号M号$号3号平均.%%%%#)!)%#.+2%#)%)%#).!%#.++%#)!0%#)%+ .%%!%#).+%#)%!%#)!)%#)M.%#.+2%#).M%#)!2 .%%.%#)))%#)!.%#)%0%#)$)%#)%)%#)M)%#).$ 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J［!%］含量，推算了底泥磷的释放通量；&根据鱼类年排泄量估算值及排泄物中总磷实测值，推算了排泄通量；’根据死亡鱼类生物量估算值及其总磷实测值，推算了因鱼类死亡进入湖泊中磷的通量；(根据地下水下渗量估算值及其总磷实测值，推算了因渗漏从湖泊中输出的磷通量；)根据湖泊外排水量的估算值及其总磷实测值，推算了因排水输出的磷通量#基于这些大致的估算，可得图!比较完整的该湖泊生态系统磷循环的基本模式#其中，降水的输入小于排水的输出，向底泥中的沉积大于底泥的释放，生物的摄取与排出大致相平衡#因此，如果排除污水的输入通量，该湖泊生态系统中磷的循环基本呈亏缺的状态#也就是说，从理论上来讲，如果该湖泊没有污水的输入，就不会发生湖泊的富营养化现象#因此，控制污水排入该湖泊对于该湖泊的“生命”维持与可持续发展具有重要意义###!#%磷循环对水温上升的响应湖泊水温对磷循环的影响包括化学、生物和物理)个方面的作用，通过改变底泥与湖水之间的磷平衡关系得以实现#具体地说，当湖泊水温升高时，+)!$期环境科学藻类等生物繁殖加快，增加了对磷的需求!同时，水生生物活动加剧，也促进了底泥磷的释放!图!磷在临海市东湖水生生态系统中的循环（括号中的数值为各通量之间的相对比值）"#$!%&’()#*$+,-.,/01,201,342#*51.6725897:.7;475#(.(,2’25.+,/9#*17#’（<7)4.2#*073.*51.2#273.3.)75#<.375#,2=.5>..*(’()#*$/)4?.2,/01,201,342#*51.)7:.）"#"富营养化发生潜势分析"!"!!叶绿素7与总磷表@为临海市东湖水中叶绿素7浓度近A 年变化，总的趋势是呈逐年增加!其中，@B B B 年含量范围为B C %D A !B C %A E "$／9，@B B D 年含量范围为B C %D F !B C %F D "$／9，两者相比，下限增幅不大，上限增幅较多!@B B D 年与@B B B 年相比，平均每升水中叶绿素7浓度增加了B !B %G "$!表"临海市东湖水中叶绿素$浓度／"$·9H %I 7=).@&,*(.*5375#,*,/(1),3,01’))7#*51.672597:.>75.3,/9#*17#’／"$·9H %采样年份%号@号D 号A 号G 号J 号平均@B B B B !%A D B !%D A B !%D E B !%A E B !%D G B !%A J B !%A %@B B %B !%A E B !%D K B !%A F B !%G J B !%D J B !%G %B !%A J @B B @B !%G %B !%A A B !%A %B !%J K B !%A %B !%G E B !%G %@B B DB !%G K B !%G %B !%D F B !%F D B !%A A B !%J G B !%G J由于湖水中藻类等浮游植物大量繁殖，是湖泊富营养化污染的重要指标之一［G ，%B ］!在以磷为限制因子的湖泊中，湖水中的磷对藻类能否大量繁殖起到关键的作用!因此，一般来说，随着湖泊磷负荷量的增加，藻类的数量也随之增加，两者呈正相关关系!对湖水中叶绿素7（表@）与总磷含量（表%）之间进行一一对应相关分析，表明这两者之间呈显著直线正相关关系（图@），其方程式表示如（%）式：&1)7L B !G G D ［I M ］H B!B @E D （!"@A ，#@"B $E D F ，%!B C B B G ）（%）其中，&1)7为湖水中叶绿素7浓度（"$／9），［I M ］为湖水中总磷含量（+$／9）!@B B B !@B B D 年各不同年份水中叶绿素7与总磷之间分别呈显著直线相关关系（表D ）：当水中总磷含量越高，其叶绿素7含量也随之增加!这就是说，水中叶绿素7含量变化直接受到总磷的控制!图"临海市东湖水中叶绿素$含量与总磷之间的总体相关关系"#$!@N .*.37)(,33.)75#,*3.)75#,*21#0=.5>..*(1),3,01’))77*-5,57)01,201,342#*51.672597:.>75.3,/9#*17#’表%临海市东湖水中叶绿素$含量与总磷之间的年相关关系I 7=).D O **47)3.)75#,*21#02=.5>..*(1),3,01’))77*-5,57)01,201,342#*51.672597:.>75.3,/9#*17#’年份相关关系!#@%@B B B &1)7L B !G F A ［I M ］H B !B D E DJ B !E F A !B !B B G @B B %&1)7L B !A A K ［I M ］P B !B B A @J B !E B G !B !B B G @B B @&1)7L B !G B A ［I M ］P B !B %D G J B !E J D !B !B B G @B B D&1)7L B !G F E ［I M ］P B !B A B DJB !E @B!B !B B G"!"!"透明度与总磷水的透明度是湖水水质的重要指标［%K ］!湖水中浮游植物增殖，叶绿素7增加，会造成透明度的下降!表A 为临海市东湖水的透明度变化!其中，@B B B 年的透明度范围值为B C A B !B C J B +，@B B D 年的透明度范围值为B C @F !B C G %+!与@B B B 年相比，@B B D 年的平均透明度下降了B C %%+，表明在这A 年当中，该湖泊水质正在向变坏方向发展!除D 号和A 号样点透明度变化有所波动外，其余各点均呈逐渐下降趋势，从而导致平均透明度的下降!由于叶绿素量随湖水总磷量的增加而增加，故不难推断总磷与透明度之间存在负相关关系!通过表A 和表%回归分析，进一步证实了这一负相关关系的成立（图D ），其关系式如（@）式：BA %环境科学@G 卷!"#$%&’()［*+］,)’-(（!"./，#."0$10)，%!0$002）（.）式中，!"#为透明度（3），［*+］同上’该关系式表明这/年间隔中透明度与总磷之间的负相关关系，其原因应该为湖水中浮游植物增殖，叶绿素4增加，造成透明度的下降’对.000!.00&年按照各不同年份水中透明度与总磷之间进行回归也表明：当水中总磷含量越高，其透明度则随之下降，它们分别呈显著直线负相关关系（表2）’可见，湖水透明度变化也受到总磷的控制’表!临海市东湖水的透明度变化／3*456"/7849:";<9=8"=>49;?4>"9#"@A =8"B 4;=C 4D "E 4="><9C <984<7<=F／3采样年份)号.号&号/号2号-号平均.0000’/20’-00’200’/00’2G 0’/.0’/(.00)0’&(0’2&0’/-0’/)0’2/0’&(0’/2.00.0’&)0’/G 0’2&0’&-0’2)0’&G 0’/&.00&0’.10’&G0’2)0’&.0’/10’&)0’&1图"临海市东湖水透明度与总磷的负相关关系H <:’&I "9">469":4=<J "#@>>"64=<@9>"64=<@9;8<?5"=E ""9=8"49;4>"9#"49K =@=46?8@;?8@>L ;<9=8"B 4;=C 4D "E 4=">@A C <984<7<=F 表#近!年来临海市东湖水透明度与总磷之间的相关关系*456"2M 99L 46>"64=<@9;8<;5"=E ""9=8"=>49;?4>"9#"49K =@=468@;?8@>L ;<9=8"B 4;=C 4D "E 4=">@A C <984<7<=F<9=8">"#"9=/F"4>;年份相关关系!#.%.000!"#$%1’0G ［*+］,.’(1-0’(/)!0’002.00)!"#$%&’21［*+］,)’2(-0’G (G !0’002.00.!"#$%&’G -［*+］,)’-2-0’G /20’0).00&!"#$%&’.G ［*+］,)’/G-0’1))!0’002$’$’"深层溶解氧的缺少与总磷表-为.00)!.00&年东湖水中溶解氧的变化，表明近&年来呈逐年下降的趋势’其中，各点不同年份变幅范围分别为G N 0)!(N ))、-N 02!1N 1G 和2N &2!1N 2/3:／C ’由于富营养化湖泊中的浮游植物，特别是在夏季，不仅有极高的生长率，且不断地死亡；死亡的浮游植物落入水底后分解并消耗大量的溶解氧，造成深水层溶解氧缺少［.，)1，)(］’表G 为)((2!)(((年东湖总磷浓度与溶解氧的对应关系；在这期间，溶解氧呈增加趋势’由表G 中的数据以及表-中的&个溶解氧与表)中&个总磷平均值进行回归分析，可得如（&）式关系：［O P ］$%.’G 1［*+］,1’&/（!"1，#."0$101，%!0$002）（&）式中，［O P ］为溶解氧浓度（3:／C ）’该式表明，深层溶解氧的耗竭，与总磷含量的增加有显著直线相关关系’由于湖水表面总磷等元素直接支配着生产层中浮游植物的生产量，故水表层的总磷量与深水层溶解氧缺少量之间存在这种负相关关系’表%临海市东湖水中溶解氧变化／3:·C %)*456"-7849:";@A K <;;@6J "K @Q F :"9<9=8"B 4;=C 4D "E 4=">@A C <984<7<=F ／3:·C %)采样年份)号.号&号/号2号-号平均.00)1’.&1’/-G ’(1G ’0)(’))G ’2/1’0-.00.G ’-(G ’(1G ’.(-’021’1G -’.&G ’&2.00&G ’2&G ’(11’2/2’&2G ’/22’(1G ’)/表&临海市’((#!’(((年东湖总磷浓度与溶解氧的变化／3:·C %)*456"G R "64=<@9;8<;5"=E ""9K <;;@6J "K @Q F :"949K =@=46?8@;?8@>L ;<9=8"B 4;=C 4D "E 4=">@A C <984<7<=F <9)((2!)(((／3:·C %)年份)((2)((-)((G )((1)(((*+)’2()’)&0’((10’/.G 0’&)&O P/’-//’2G2’)&-’&&1’/."结论该湖泊水体中磷的循环以导致近年来水体中磷的逐年略有增加为特点，其主要的磷输入为周围及公园内居民生活污水的排放’通过该湖泊富营养化发生潜势的分析，表明其水中叶绿素4、透明度和溶解氧的变化，都与水体中磷的负荷量的增加有直接关系’磷与这些参数之间相关关系的确定，不仅揭示了湖泊富营养化过程中主要代表性参数之间的内在联系，还提供了从磷物质单因子的变化预测所引起的其它因子变化之间的关系来综合判断湖泊的营养状态’参考文献：［)］王如松，周启星，胡’城市生态调控方法［S ］’北京：气象出版社，.000’［.］周启星，黄国宏’环境生物地球化学及全球环境变化［S ］’北京：科学出版社，.00)’)/)2期环境科学［!］"#$%&’(’)*，+’,-$)./，0$12345$)*6789:;#<)*8-$=)’679$*8)<)>?#$-?#$9%-@$<>’)*-7$<@<9*8@<A8’))$97#6B8-7C986@<)>［D］4E<78928-8<9;#，F G G G，!"（!）：H F F!H F I4［J］段水旺，章申，陈喜保4长江下游氮、磷含量变化及输送量的估计［D］4环境科学，F G G G，#$（K）：L!!L I4［L］况琪军，张家玉4汉江中下游江段藻类现状调查及水华成因分析［D］4长江流域资源与环境，F G G G，%（K）：I L!I H4［I］陈利顶，傅伯杰4农田生态系统管理与非点源污染控制［D］4环境科学，F G G G，#$（!）：H M!K G G4［N］张国勋，傅建华，吴意跃4杭州西湖富营养化防治最佳运行方式探讨［D］4环境污染与防治，F G G G，##（K）：!L!!I4［M］张志剑，阮俊华，朱荫湄，等4稻田层间流活性磷素的动态变化［D］4环境科学，F G G!，#"（F）：J I!J H4［H］吴为梁4滇池富营养化与藻类资源［D］4云南环境科学，F G G G，$%（K）：!L!!N4［K G］"#$%&’(’)*，+’,-$)./，"#%O’):8’4/P<@%<7’$)$=?#$-?#$69%-,’$<P<’@<,’@’71’)-8>’:8)7-$=7#988;$)79<-7’)*@<A8-’).#’)<<)>7#8Q R［D］4.#8:$-#898，F G G K，"#（F）：F F K!F F L4［K K］5’P’)*-7$)254/%79$?#’;<7’$)S9$;8--8-’).$<-7<@T1-78:-：U9’*’)<)>T%;;8--’$)$=S@<)A7$)V@$$:-<)>/==8;7-$)T8;6$)><91S9$>%;7’$)［W］4V$;<2<7$)：58B’-S%,@’-#89-，C);4，F G G G4!L F4［K F］X9#$)>’7-’-+，/@8=7#89’<>$%W，R<91>’-W，Y-’97-’-+4/%679$?#’;<7’$)9’-A<--8--:8)7’);$<-7<@8:,<1:8)7-%-’)*-’:?@8-7<7’-7’;<@:$>8@-［D］4W<9’)8S$@@%7’$)V%@@87’)，F G G!，"&（H）：K K N J!K K N M4［K!］T79$:Y/，R@<P8)8--Z43%))8,$7)：<-8<B<789,<-’)79<)-6=$9:8>,1)<7%9<@<)><)7#9$?$*8)’;?9$;8--8-［D］4/-7%<9’)8，.$<-7<@<)>T#8@=T;’8);8，F G G!，’&（L）：K K N N!K K M L4［K J］孙铁珩，周启星，李培军4污染生态学［W］4北京：科学出版社，F G G K4［K L］.#9’-7’<)+Z4X)<@17’;<@.#8:’-791［W］4[8B O$9A：D$#)E’@81\T$)-，F G G!4M J M4［K I］"#$%&’(’)*，"#%O’):8’4S$78)7’<@?$@@%7’$)<)>98;$::8)>8> ;9’7’;<@@8P8@-$=#$-?#$9%-’)?<>>1-$’@-$=7#8-$%7#89)5<A8Y<’<98<，.#’)<［D］4+8$>89:<，F G G!，$$’（K!F）：J L!L J4［K N］T]%’98-W W，58-<;A50E4Y#898@<7’$),87B88)-8>’:8)7 )%79’8)7;$)78)7<)>:<;9$?#178,’$:<--<)>;$::%)’71-79%;67%98<@$)*<B<78979<)-?<98);1*9<>’8)7<:$)*@<A8-$=7#8W<;A8)^’8Z8@7<［D］4.<)<>’<)D$%9)<@$=0’-#89’8-<)>X]%<7’;T;’8);8-，F G G!，&(（!）：!!!!!J!4［K M］周启星，朱荫湄4西湖底泥不同供氧条件下有机质降解及.U F与.3J释放速率的模拟研究［D］4环境科学学报，K H H H，$%（K）：K K!K L4［K H］[<7’$)<@28-8<9;#.$%);’@4.@8<).$<-7<@E<789-：Q)>89-7<)>6’)*<)>28>%;’)*7#8/==8;7-$=[%79’8)7S$@@%7’$)［W］4[8BO$9A：[<7’$)<@X;<>8:1S98--，F G G G4FJK环境科学F L卷某城市湖泊中磷的循环特征及富营养化发生潜势作者：周启星， 俞洁， 陈剑， 林海芳作者单位：周启星(中国科学院沈阳应用生态研究所陆地生态过程重点实验室,沈阳,110016)， 俞洁(浙江省环境监测中心站,杭州,310012)， 陈剑,林海芳(浙江大学环境与资源学院,杭州,310029)刊名：环境科学英文刊名：CHINESE JOURNAL OF ENVIRONMENTAL SCIENCE年，卷(期)：2004，25(5)被引用次数：9次1.王如松.周启星.胡NFDA1城市生态调控方法 20002.周启星.黄国宏环境生物地球化学及全球环境变化 20013.Zhou Qixing.Gibson C E.Foy R H Long-term changes of nitrogen and phosphorus loadings to a large lake in north-west Ireland 2000(03)4.段水旺.章申.陈喜保长江下游氮、磷含量变化及输送量的估计[期刊论文]-环境科学 2000(01)5.况琪军.张家玉汉江中下游江段藻类现状调查及水华成因分析[期刊论文]-长江流域资源与环境 2000(01)6.陈利顶.傅伯杰农田生态系统管理与非点源污染控制 2000(03)7.张国勋.傅建华.吴意跃杭州西湖富营养化防治最佳运行方式探讨[期刊论文]-环境污染与防治 2000(01)8.张志剑.阮俊华.朱荫湄稻田层间流活性磷素的动态变化[期刊论文]-环境科学 2003(02)9.吴为梁滇池富营养化与藻类资源[期刊论文]-云南环境科学 2000(01)10.Zhou Qixing.Gibson C E.Zhu Yinmei Evaluation of phosphorus bioavailability in sediments of three contrasting lakes in China and the UK 2001(02)11.Livingston R L Eutrophication Processes in Coastal Systems:Origin and Succession of Plankton Blooms and Effects on Secondary Production 200012.Arhonditsis G.Eleftheriadou M.Karydis M.Tsirtsis G Eutrophication risk assessment in coastal embayments using simple statistical models 2003(09)13.Strom T E.Klaveness D Hunnebotn:a seawater basin transformed by natural and anthropogenic processes 2003(05)14.孙铁珩.周启星.李培军污染生态学 200115.Christian G D Analytical Chemistry 200316.Zhou Qixing.Zhu Yinmei Potential pollution and recommended critical levels of phosphorus in paddy soils of the southern Lake Tai area,China 2003(1-2)17.Squires M M.Lesack L F W The relation between sediment nutrient content and macrophyte biomass and community structure along a water transparency gradient among lakes of the Mackenzie Delta2003(03)18.周启星.朱荫湄西湖底泥不同供氧条件下有机质降解及CO2与CH4释放速率的模拟研究[期刊论文]-环境科学学报 1999(01)19.National Research Council Clean Coastal Waters:Understanding and Reducing the Effects of Nutrient Pollution 20001.学位论文董林林沉水植物与沉积物作用对富营养化湖泊磷循环的影响2007“水—沉积物”界面是水与沉积物之间的转换区，是水环境的一个特殊而重要的区域。
湖泊沉积物中磷形态与水体富营养化关系研究
湖泊沉积物中磷形态与水体富营养化关系研究环境科学学院摘要：研究湖泊沉积物中磷的赋存形态及其与湖泊富营养化的关系，对防治湖泊的富营养化等环境问题具有重要作用。
本次工作中，应用连续提取化学提取法对芜湖市3个湖泊表层沉积物中磷的形态进行连续提取和测定.结果发现,在表层沉积物中,不同湖泊铁磷含量介于20ug/g-55ug/g，有机磷含量介于14ug/g-35ug/g。
凤鸣湖沉积物中铁磷含量可达35%~45%，可以发现铁磷在所有湖泊中所占比例最大，并且这3个湖泊沉积物中有机磷含量差别十分明显。
实验证明，沉积物中铁磷和有机磷与水体磷含量有良好的相关性。
关键词：湖泊；沉积物; 磷形态; 水体富营养化Study on Relation between phosphorus forms in the sediments and lakeeutrophicationXxxx College of Environmental ScienceAbstract：Study on the existing forms of phosphorus in sedments from lake and relation with lake eutrophication is very important for understanding and researching the environment problem about lake eutrophication etc. In this research, the forms of phosphorus in the surface sediments were extracted and determined sequentially with the sequential extraction method in Lake Fengming, Lake Jinghu and Lake Jiuliantang in Wuhu city . The Fe-bound P content range from 20ug/g to 55ug/g , organic phosphorus range from14ug/g to 35ug/g ,while the related content of Fe-bound P in Fengminghu was higher, reaching 35%~45%. We found Fe-bound P is the dominant form in the sediments of these three lakes. The forms of organic phosphorus in the sediments of these three lakes differed markedly. Iron-bound phosphorus and organic phosphorus are important constituent of the total phosphorus in the surface sediments .The union analysis on total phosphorus content in different lakes may discover that very close linear relations exist between total phosphorus in the water and iron -bound phosphorus、organic phosphorus which exist in the surface sediments of the lakes.Key words： lakes ; sediment ; phosphorus forms ; water eutrophication 1引言伴随着国民经济迅速发展，近年来日益严重的湖泊水体富营养化问题，使人们对湖泊环境中营养元素(氮、磷等)的含量、分布和迁移转换规律极其关注。
衡水湖沉积物磷形态特征分析
衡水湖沉积物磷形态特征分析刘芳;李占臣;秦哲;梁淑轩【摘要】在淡水湖泊系统中,磷是造成地表水体富营养化的主要限制性因子.因此,研究沉积物中磷含量及其形态分布对于了解天然水域富营养化进程具有重要意义.对衡水湖6个采样点的表层沉积物及柱状沉积物中的磷含量及其形态分布进行了研究.结果表明:表层沉积物中总磷(TP)平均含量为393.67～838.10 mg/kg;无机磷(IP)是表层沉积物中磷的主要形态,约占总磷的94％以上,有机磷(0P)只占很小的比例;闭蓄态磷(Oc-P)是无机磷的主要组成部分,约占无机磷(IP)含量的30％～ 65％;柱状沉积物中总磷含量变化复杂;人类活动对水体及沉积物中磷含量及其形态分布有重要的影响.【期刊名称】《安徽农业科学》【年(卷),期】2015(000)005【总页数】4页(P215-217,230)【关键词】沉积物;磷;衡水湖【作者】刘芳;李占臣;秦哲;梁淑轩【作者单位】河北大学化学与环境科学学院,河北保定071002;河北大学化学与环境科学学院,河北保定071002;河北大学化学与环境科学学院,河北保定071002;河北大学化学与环境科学学院,河北保定071002【正文语种】中文【中图分类】S181.3磷是湖泊生态系统中影响初级生产力的主要因素之一，是水体藻类异常增殖并造成水体富营养化的重要控制因子［1］。
由于湖泊生态系统各种物化及生物因子的影响，湖泊沉积物既可以作为库吸收水体中的可溶性磷，也可能会作为源向水体中释放可溶性磷［2－3］。
当外源性营养盐输入受到控制后，这种由沉积物的内源磷释放而导致的水体污染显得更为重要［4］。
尤其是浅水湖泊，由于较高的沉积物表面与水体体积比，使得内源沉积物释放对水体磷浓度的潜在影响要远远大于深水水体［5］。
衡水湖位于京津冀都市圈南缘、华北平原东南部，是华北单体最大的淡水湖泊，湖泊面积为75 km2，平均水深3～4 m，蓄水量近2亿m3。
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项目
铁磷 钙磷 Org-Pac Org-Palk 残余磷 合计 TP 回收率(%)
太湖
T2
T6
218.8±8.7 184.2±10.8 91.2±2.4
8.6±3.1 10.8±0.8
92.6±6.1 128.1±7.3 125.7±4.2
6.0±1.4 8.5±0.8
513.6±5.3 99.1±1.0
取冷冻干燥样品 0.5g,按照图 1 所示的流程 进行连续分级提取.为了保证连续提取各步骤的 提取效率,每一步提取均多次重复,直到该步骤最 后一次的提取量低于提取总量的 10%以下.实际 操作中,无机磷的提取重复 2~3 次,有机磷重复 1~2 次.在每次提取后,4000r/min 离心 20min,分离 固液相,测定上清液中的磷含量,残渣再次提取或 进入连续提取的下一步提取.
6期
黄清辉等：沉积物中磷形态与湖泊富营养化的关系
585
清楚,但是在同一湖泊中其含量基本相同,应该与 提取试剂难以溶解部分磷(如肌醇六磷酸)有关.
表 2 不同湖泊沉积物中各形态磷的含量比较 (µg/g) Table 2 Comparison of concentrations of different phosphorus forms in the sediments of three lakes (µg/g)
samples
江苏太湖
安徽巢湖 安徽龙感湖
项 目 梅梁湾 东太湖 西部 东部 西部 东部
T2
T6
C2 C3 L1
L3
沉积物 总磷(µg/g) 518±21 433±20 657±33 503±27 258±21 583±22
总氮(µg/g) 2306±227 1180±94 1201±5 912±54 1156±2 1358±118 有机质(%) 4.75 4.16 4.94 3.39 4.42 5.66 上覆水 温度(℃) 21.2 21.3 20.2 20.8 21.5 22.3
584
中国环境科学
23 卷
体清澈见底,底部有黑色植物残渣,而围网外到处 可见水草.巢湖 C2 和 C3 点分别代表西部和东 部,C3 附近观测到藻华,沉积物 TP 含量自西向东 有递减的趋势.龙感湖水质状况较好,未见发生藻 华的报道.
表 1 采样点沉积物与水样的基本理化特征 Tablewater
pH 值
8.32 9.14 7.83 7.99 7.35 7.93
EC(µs/cm) 428 274 241 240 196.4 173.9
DO(mg/L)
－
－
4.94 4.30 4.21 7.05
注: －为未检测, EC 为电导率, DO 为溶解氧
利用抓斗采泥器或中国科学院地理与湖泊 研究所自制柱状采样器采集表层沉积物.从每个 采样点分别采集 2~3 个重复样,在不锈钢盆中充 分搅匀,取 1kg 左右装入密实塑料袋,放入装有冰 袋的保温箱(IGLOO)暂存,上岸后立即装入冷冻 柜中冷冻保存.样品运回实验室后,取沉积物 100g 左右,用铝箔包住,放入 FD-1 冷冻干燥机中 干燥 3~5d.取出后碾磨、过筛(100 目),保存于聚 乙烯瓶中,用密实袋封装,置于冷藏柜中待用. 1.2 分级提取和分析测定
2 结果与讨论
如表 2 所示,龙感湖 L1 和太湖 T6 总磷相对 较低,其他样点总磷均超过 450µg/g.各部分形态 的总和达到了直接消化后测定的沉积物总磷含量 的 80%以上,说明该分级提取法可以定量回收沉 积物中不同形态的磷.该法可以选择性地提取出 铁磷和钙磷,再用酸、碱提取出有机磷,有效避免 了以往的磷连续提取法中有机磷被水解进入无机 磷的提取液中.表 2 中的残渣磷的具体形态尚不
48.5±4.5 65.0±9.5 13.5±0.5 121.6±0.7 6.1±1.6
95.4±15.2 186.9±5.1 30.5±1.8 172.5±8.5
6.9±1.8
254.7±9.5 98.9±3.7
492.1±13.0 84.4±2.2
注: TP 回收率是指 EDTA 分级提取得到不同形态磷的总量与沉积物直接消解测得的总磷的百分比
沉积物磷的释放作用是形成浅水湖泊蓝藻 水华的重要因素.因此,研究沉积物中磷的赋存形 态及其与湖泊富营养化之间的关系具有重要意 义.化学连续提取法是湖泊沉积物中磷形态分离 的 重 要 手 段 [1,2]. 但 是尚 未 见 到 应 用 螯 合剂 法 [3,4] 对国内湖泊磷形态分离的报道,且太湖,巢湖和龙 感湖的相关报道也很少.为此,作者采用乙二胺四 乙酸(EDTA)选择性地提取出 3 个湖泊表层沉积 物中的铁磷和钙磷,再用酸、碱提取出有机磷,试 图发现磷形态与湖泊富营养化之间的内在联系.
1 材料与方法
1.1 样品采集和处理 2002 年 10 月分别在江苏太湖和安徽巢湖,
龙感湖采样.太湖北部梅梁湾 T2 点在调查期间 出现严重水华,其表泥中总磷(TP)含量显著高于 东太湖的 T6 点(表 1).T6 点在围网内,无水草,水
收稿日期：2003－03－27 基金项目：中国科学院知识创新工程重大项目(KZCX1-SW-12-II-32) * 通讯联系人
沉积物
0.5g
离心
35mL Ca-EDTA; pH=8; 2h 连二亚硫酸钠
残渣 I
铁磷
离心 35mL Na-EDTA; pH=4.5; 17h 钙磷
残渣 II 离心 10mL 0.25mol/L 硫酸;30min
酸可提取有机磷
残渣 III 10mL 2mol/L
离心 NaOH; 90℃ 碱可提取 30min 有机磷 50%硫酸 pH1.0;2h
中国环境科学 2003,23(6)：583~586
China Environmental Science
沉积物中磷形态与湖泊富营养化的关系
黄清辉,王东红,王春霞,马 梅,王子健＊ (中国科学院生态环境研究中心,环境水化学国家重点实验室, 北京
100085)
摘要：应用乙二胺四乙酸法对长江中下游太湖、巢湖和龙感湖等 3 个湖泊表层沉积物中磷的形态进行连续提取和测定.结果发现,在表层
360.9±4.9 83.3±1.1
巢湖
C2
C3
199.1±3.2
161.4±3.7
191.7±1.3
120.3±13.3
70.9±3.1
65.5±2.0
89.2±8.3
96.6±13.5
8.3±0.5
9.6±0.8
559.1±14.5
453.6±13.4
85.2±2.2
90.1±2.7
龙感湖
L1
L3
残渣 IV
残渣磷
活性磷 胡敏酸-P 富里酸-P
图 1 沉积物磷形态分级提取流程 Fig.1 Scheme of phosphorus fractionation in the
sediments
用 0.05mol/L Ca-EDTA 和 0.1mol/L Na2EDTA 分别提取铁结合态磷[Fe(OOH) P]和钙结合态磷 (CaCO3 P), 用 硫 酸 提 取 出 酸 可 提 取 有 机 磷 (Org-Pac),磷在上述提取组分中以可溶性活性磷酸 盐(SRP)形式存在[4],因此可以直接用抗坏血酸法[5] 测定.碱可提取有机磷(Org-Palk)中含有的胡敏酸-P 和富里酸-P,以及残渣中的磷需要先采用过硫酸钾 高压消解[5],再测定消解后的SRP 含量.采用地球化 学标准参考样 GSS-1(地质矿产部化探质量监控 站 ), 确 认 总 磷 消 化 和 测 定 方 法 的 回 收 率 为 98.5%±6.8%.为了保证数据准确,对每个样品做 3 个平行提取,数据用均值和标准差表示.
湖泊富营养化的重要过程.
关键词：磷；形态分离；沉积物；乙二胺四乙酸；湖泊富营养化
中图分类号：X524
文献标识码：A
文章编号：1000－6923(2003)06－0583－04
Relation between phosphorus forms in the sediments and lake eutrophication. HUANG Qing-hui, WANG Dong-hong, WANG Chun-xia, MA Mei, WANG Zi-jian (State Key Laboratory of Environmental Aquatic Chemistry, Research Center for Eco-Environmental Sciences, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100085, China). China Environmental Science, 2003,23(6)：583~586 Abstract：The forms of phosphorus in the surface sediments were extracted and determined sequentially with ethylene dinitrilo tetracetic acid (EDTA) technique in Lake Taihu, Lake Chaohu and Lake Longganhu in the middle and lower reaches of the Yangtze River. In the surface sediments of these 3 lakes, the contents of calcium-bound phosphate were similar relatively with occupation of about 30% of total phosphorus. The percentage contents of iron bound phosphate in Lake Taihu and Lake Chaohu were higher than that of Lake Longganhu, while the related content of organic phosphorus in Longganhu was higher, reaching 40%~50%. The forms of organic phosphorus in the sediments of these three lakes differed markedly. The organic phosphorus existed mainly in the form of acid extractable phosphorus in Lake Taihu sediments and the acid extractable organic phosphorus occupied 50% of total organic phosphorus in Lake Chaohu sediments; while the major organic phosphorus combined with humic acid in Lake Longganhu. The release of acid extractable organic phosphate in sediment might be an important process leading lake eutrophication except iron-bound phosphorus. Key words：phosphorus；form fractionation；sediment；ethylene dinitrilo tetracetic acid (EDTA)；lake eutrophication