典型城内过富营养湖泊沉积物和间隙水中各形态磷的相关性研究
文章编号:100428227(2006)0520490205典型城内过富营养湖泊沉积物和间隙水中各形态磷的相关性研究赵 颖1,2,王国秀1,章北平2(1.华中师范大学生命科学学院,湖北武汉430079;2.华中科技大学环境科学与工程学院,湖北武汉430074)摘 要:研究了武汉市繁华市中心典型过富营养湖泊沉积物—间隙水体系磷形态的相关性。
对沉积物—间隙水中磷形态的连续提取分析发现,自然粒度下,沉积物中有机质含量与沉积物中有机/细菌聚合磷存在很好的线性相关性,说明沉积物中有机质是有机/细菌聚合磷的源;沉积物中总磷决定间隙水中总溶解性磷和溶解性磷酸盐的含量,并且总磷与间隙水中总溶解性磷和溶解性磷酸盐存在很好的相关性;沉积物中Fe2P和Al2P分别与间隙水中的Eh 和溶解性磷酸盐存在相关性,说明Eh的大小严重影响Fe2P和Al2P的含量,但是Fe2P和Al2P含量之和又主导着间隙水中溶解性磷酸盐的含量。
对典型市内过富营养湖泊的沉积物-间隙水体系中形态磷的相关性研究,旨在为控制这种典型过富营养湖泊沉积物中磷向水体释放提供理论参考。
关键词:城内过富营养湖泊;沉积物;间隙水;形态磷;相关性文献标识码:A 目前国内在沉积物—间隙水体系营养盐的迁移研究主要侧重在不同条件下(不同温度、p H值、盐度、搅动等),营养盐的释放规律、湖泊中营养盐释放通量以及不同条件下对磷形态的影响等,但是对湖泊间隙水与对应沉积物中主要营养盐(氮磷与各种其他的形态)的相关性研究却很少,国外文献报道也不多[1～5]。
本文针对典型市内过富营养湖泊的沉积物-间隙水体系中磷形态的相关性做了研究,旨在为控制这种典型过富营养湖泊沉积物中磷向水体释放提供理论参考。
1 样品采集和分析方法1.1 调查区域选择武汉市汉阳区月湖作为试验研究区域,该区属亚热带季风气候,全年四季分明,日照充足,雨量充沛。
年平均气温15.4℃～17.5℃,极端最高气温41.3℃,极端最低气温-18.1℃。
年均降水量1150～1450mm,最大年降水量2057.9mm,最小降水量730.4mm。
降雨集中在6～8月,约占全年降水量的40%左右。
月湖处于武汉市繁华的中心地带,东连龟山,北依汉水,南靠梅子山。
由于近十几年周边地区经济的高速发展,湖泊严重萎缩,面临着严重的沼泽化问题,现在湖面积仅为0.66km2,平均水深1.2m。
月湖的主要污染来源为生活污水,1994年以后工业废水排口基本封堵,现仍有约22处不规则生活废水排放口,每天接纳污水量约为1万t。
全湖除了一些凤眼莲外,没有任何其它大型水生高等植物,底栖动物密度如下:寡毛类为80ind/m2,螺类为10ind/ m2,水生昆虫为1100ind/m2。
其水质指标和叶绿素a参数见表1。
1.2 采样与测定采样时间为2004年6～8月连续7周,每周采样1次,以下报道的数据均为连续7次测样的平均值。
采样点分别按网格布点法分布在月湖的大月湖(图1)。
利用内径为6.0cm的柱状采泥器采集,自表层向下采集0～10cm深的沉积物样品装于聚氯乙烯塑料袋中,密封,便携式冰箱冷冻,取回实验室后于4℃保存,经自然风干后,研磨过100目筛,待测定。
有机质(OM)、总磷(TP)参照文献[6]测定。
收稿日期:2005207208;修回日期:2005210226基金项目:国家自然科学基金项目(30470346).作者简介:赵 颖(1981～ ),女,黑龙江省宾县人,硕士研究生,主要从事水体污染控制研究.表1 2004年6月12日月湖水质与叶绿素a 参数Tab.1 Water Quality and Chlorophyl 2a Parameters of Lake Yuehu on J une 12,2004SD (cm )p H 值COND (ms/cm )SS DO (mg/L )NH 32N (mg/L )KN (mg/L )TP (mg/L )COD cr (mg/L )Chl.a (μg/L )209.00.43839.111.40.8323.710.93373.24264.5图1 月湖采样点分布图Fig.1 Distribution of Sampling Stations in Lake Yuehu参照Emil 和Psenner 2Hieltjes 的方法,将沉积物中磷的形态分为不稳定性磷(Labile 2P )、铁结合态磷(Fe 2P )、铝结合态磷(Al 2P )、有机/细菌聚合磷(Org/Bact 2P )、钙磷(Ca 2P )和残渣磷(Residual 2P ),每步提取完成后,提取液于4000r/min 速度下离心,然后经过0.45μm 的滤膜过滤,滤液直接用钼蓝比色法分析,残渣磷(Residual 2P )即为总磷与以上3种磷之差[7～9]。
由于不稳定性磷(Labile 2P )、铁结合态磷(Fe 2P )、铝结合态磷(Al 2P )、有机/细菌聚合磷(Org/Bact 2P )可以被生物利用,统称为活性磷[10],故本研究的重点在于研究可以被生物利用的活性磷部分。
由于不稳定性磷(labile 2P )含量一般很少,本研究不将其作为重点研究的磷形态。
将沉积物在4200r/min 速度下离心,上清液即为间隙水。
经过0.45μm 滤膜过滤后的上清液,用来测定可溶态磷(分为总溶解性磷和可溶性磷酸盐)、间隙水总磷(TP )、总溶解性磷(TDP )和可溶性磷酸盐(PO 3-42P )的测定方法参照文献[11]。
间隙水中Eh (氧化还原电位)采用氧化还原电位仪(YSI Model 95)测定。
2 结果与讨论通过近3个月的实地调查,9个采样点7次采样的调查结果每次的平均值及标准差结果见表2。
2.1 沉积物中OM 与Org/Bact 2P有机/细菌磷主要由藻类及浮游生物残体沉积在湖泊底部形成的。
由图2可知,有机质含量的变化趋势与有机/细菌磷含量变化趋势相似,一般来说有机质含量高一些,有机/细菌磷含量也相应高一些。
这可能是由于有机/细菌磷含量与外源磷负荷有关,生活污水的排入使得月湖沉积物中有机/细菌磷含量增加。
月湖的相对封闭环境促使有机质和磷在湖泊内的停滞和累积。
通过分析发现,有机质含量与有机/细菌磷含量之间存在下列关系:Y =0.0705X -0.2595 (R =0.83) 式中,X 为沉积物中有机质含量(%),Y 为沉积物中有机/细菌聚合磷含量(mg/kg )。
说明有机/细菌磷的源为沉积物中有机质,证明了月湖遭受的污染主要为有机污染。
表2 月湖沉积物和间隙水中各参数的数值(括号内为标准差)Tab.2 Data of Different Parameters in Sediments and Interstitial Water of Yuehu Lake (Standard Error in the Bracket )样点沉积物间隙水OM (%)TP (mg/g )Org/Bact 2P (mg/kg )Fe 2P (mg/kg )Al 2P (mg/kg )Eh (mv )TDP (mg/L )PO 3-42P (mg/L )112.48(0.39) 3.68(0.21)0.5877(0.065)338.20(51.34)138.20(40.90)265.65(47.39) 1.22(0.15)0.82(0.079)212.15(0.34) 4.2(0.23)0.5812(0.066)315.30(54.96)135.30(38.98)198.45(45.48) 1.58(0.18)0.88(0.087)311.6(0.29) 3.57(0.22)0.4315(0.049)286.30(58.79)76.30(42.34)213.15(48.93) 1.05(0.09)0.75(0.069)412.55(0.39) 3.98(0.26)0.6043(0.057)230.70(49.98)72.70(41.29)200(47.15) 1.48(0.15)0.68(0.068)513.51(0.28) 3.9(0.19)0.6671(0.056)378.80(53.45)158.80(40.06)310.35(45.73) 1.45(0.13)0.86(0.075)610.79(0.33) 3.87(0.13)0.5104(0.067)396.10(55.73)196.10(36.49)327.85(49.02) 1.42(0.12)0.87(0.077)712.23(0.30) 4.2(0.22)0.567(0.063)367.87(56.78)167.87(37.37)300.84(46.10) 1.48(0.18)0.94(0.074)811.25(0.28) 4.01(0.27)0.508(0.067)345.83(50.34)135.83(46.83)279.78(47.72) 1.49(0.17)0.90(0.087)912.2(0.36)3.79(0.28)0.558(0.061)306.89(52.25)106.89(44.44)245.45(45.59)1.34(0.14)0.84(0.085)194 第5期 赵 颖等:典型城内过富营养湖泊沉积物和间隙水中各形态磷的相关性研究图2 沉积物中有机质含量与有机/细菌磷含量Fig.2 Contents of Organic Matter and Org/Bact2phosphorus in Sediments2.2 沉积物中TP 与间隙水中PO 3-42P 和TDP 从图3看出,沉积物TP 含量增加时,间隙水PO 3-42P 含量也在增加。
调查还发现间隙水PO 3-42P含量(0.84±0.079mg/L )比往年湖水中PO 3-42P 平均含量(0.67mg/L )高,并且这种现象与采样的季节有关。
由于采样在6～8月,是藻类生长繁殖期(6月中旬左右),因此水体中磷受到水生浮游生物的影响较大,它们对磷的吸收,使间隙水PO 3-42P 的含量可能高于年平均含量,这也反映出月湖间隙水磷含量的季节性差异,PO 3-42P 的这种季节性差异可能是由于城区典型的有机污染物质类型造成,但是具体造成这种现象的机理过程有待进一步研究。
沉积物中磷经由间隙水向上覆水中释放,并且沉积物是上覆水磷的源已经得到了广泛认可[12],但从图3、4发现,沉积物中总磷与间隙水中磷酸盐与总溶解性磷都存在很好的线性关系,进一步验证了间隙水中磷酸盐随着沉积物磷含量的增加而增加的结果。
可见,要削减磷在上覆水中的含量,控制间隙水中易溶解性磷酸盐或者完全控制总溶解性磷的含量是一良策。
沉积物中磷形态与湖泊富营养化的关系
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【期刊名称】《中国环境科学》【年(卷),期】2003(023)006【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,在表层沉积物中,3个湖泊钙磷的百分含量比较接近,占总磷的30%左右,太湖和巢湖铁磷的百分含量显著高于龙感湖,而龙感湖有机磷的相对含量较高,可达40%～50%.这3个湖泊沉积物中有机磷形态差别十分明显,其中太湖沉积物中的有机磷主要以酸可提取有机磷形式存在,巢湖沉积物中酸可提取有机磷约占总有机磷的一半,而龙感湖的有机磷大部分与腐殖酸结合.沉积物中酸可提取有机磷的释放可能又是一个导致湖泊富营养化的重要过程.【总页数】4页(P583-586)【作者】黄清辉;王东红;王春霞;马梅;王子健【作者单位】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;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;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;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;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【正文语种】中文【中图分类】X524【相关文献】1.城市浅水湖泊沉积物磷形态分布及其与间隙水磷的关系 [J], 李璜;徐颖;朱明珠;方盛荣2.西湖北里湖沉积物磷形态分布及其与间隙水磷的关系 [J], 鲁佳妮;董春颖;刘静静;孙培德3.城市滨海湿地表层沉积物磷形态与相关关系分析 [J], 潘齐坤;罗专溪;颜昌宙;张丹丹4.长江中下游湖泊沉积物氮磷形态与释放风险关系 [J], 张路;范成新;王建军;陈宇炜;姜加虎5.典型城市浅水湖泊沉积物磷形态的分布及与富营养化的关系 [J], 王超;邹丽敏;王沛芳;林志评因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
典型富营养化湖泊沉积物中不同磷形态的迁移转化研究
目录摘要 ................................................................................................................................................ I II Abstract........................................................................................................................................... I V 第一章绪论. (1)1.1 研究背景 (1)1.2 国内外研究现状 (2)1.2.1 湖泊中磷的不同形态及意义 (2)1.2.2 磷的不同化学形态的提取方法的发展 (4)1.2.3 磷酸盐提取检测方法 (5)1.2.4 薄膜扩散梯度技术 (6)1.2.5 有机磷的提取与表征方法 (7)1.2.6 湖泊中碱性磷酸酶的研究进展 (9)1.3 研究意义 (9)1.4 研究内容 (10)1.5 技术路线 (11)第二章研究区域概况与研究方法 (12)2.1 研究区域概况 (12)2.2 样品的采集与处理 (13)2.3 样品分析 (13)第三章湖泊沉积物中的磷形态分布 (14)3.1 引言 (14)3.2 实验材料与方法 (15)3.2.1 样品采集与预处理 (15)3.2.2 SMT分级提取法 (15)3.2.3 分析方法 (16)3.3 实验结果分析 (16)3.3.1 湖泊沉积物中磷含量变化 (16)3.3.2 沉积物中不同形态磷的变化 (17)3.4 结果与讨论 (19)3.5 本章小结 (20)第四章沉积物中铁结合的磷的迁移转化及重要作用 (21)4.1 引言 (21)4.2 实验材料与方法 (22)4.2.1 样品采集与处理 (22)4.2.2 氧气渗透动力学实验 (22)4.2.3 铁结合的磷的氧气培养实验 (23)4.2.4 P形态连续提取 (24)4.3 分析与测试 (24)4.3.1 测试方法 (24)4.3.2 样品分析与检测 (24)4.3.2.1 扫描电子显微镜（SEM） (24)4.3.2.2 57Fe-Mössbauer光谱 (25)4.3.2.3 总元素组成和硫化物含量 (25)I4.3.3 数据分析方法 (25)4.4 实验结果分析 (26)4.4.1 氧气动力学实验结果 (26)4.4.2 沉积物剖面中磷库的变化 (27)4.4.3 Fe2+和DRP在间隙水中的扩散 (28)4.4.4 SEM-EDS分析 (29)4.4.5 57Fe-Mössbauer光谱 (30)4.5 结果与讨论 (33)4.5.1 氧气动力学的影响 (33)4.5.2 铁结合磷的来源识别 (34)4.5.3 铁结合磷的迁移转化 (36)4.5.4 Fe-P的中间体作用 (37)4.6 本章小结 (38)第五章沉积物有机磷的来源识别与迁移转化 (39)5.1 引言 (39)5.2 实验材料与方法 (40)5.2.1 样品采集 (40)5.2.2 沉积物P形态连续分析 (40)5.2.3 溶液31P-NMR光谱分析 (41)5.2.4 总有机碳（TOC）、总氮（TN）和C与N稳定同位素的测量 (41)5.2.5 碱性磷酸酶活性（APA）和酶动力学参数测量 (42)5.3实验结果分析 (43)5.3.1 C/N质量比以及δ13C和δ15N对沉积物剖面的影响 (43)5.3.2 沉积物岩芯中磷组分的浓度和变化 (44)5.3.3 沉积物中的APA和酶动力学参数 (47)5.4 结果与讨论 (47)5.4.1 沉积藻类是沉积物中含磷有机物的来源 (47)5.4.2 Po组分之间的关系 (49)5.4.3 APA对沉积物中Po的调节作用 (53)5.5 本章小结 (55)第六章结论与展望 (57)6.1 结论 (57)6.2 创新点与不足 (58)6.2.1 创新点 (58)6.2.2不足 (58)参考文献 (59)致谢 (74)作者简介 (75)II摘要磷（P）的过量输入而引起的淡水湖泊富营养化在世界范围都是一个严重的水环境问题。
湖泊沉积物中磷释放的研究进展
土壤 (Soils), 2004, 36 (1): 12~15湖泊沉积物中磷释放的研究进展 高 丽 杨 浩 周健民 （土壤与农业可持续发展国家重点实验室(中国科学院南京土壤研究所) 南京 210008）摘 要沉积物是湖泊营养物质的重要蓄积库，也是湖泊内源性P的主要来源。
沉积物中部分固定的P 可通过分解或溶解作用而释放磷酸盐到沉积物间隙水中，然后通过扩散作用或表层沉积物的再悬浮作用而释放到上覆水体中。
本文就目前对沉积物P释放的影响因素及释放机制的研究进展作一简要概述。
关键词湖泊沉积物；释放；间隙水扩散；释放机制中图分类号 X524沉积物是湖泊营养物质的重要蓄积库，也是湖泊内源性P的主要来源。
不少湖泊调查资料表明，当入湖营养盐减少或完全截污后，沉积物营养盐的释放作用仍会使水质继续处于富营养化状态，甚至出现“水华”[1、2]。
P是造成湖泊水质富营养化的关键性的限制性因素之一[3]，沉积物中营养盐的释放对水体的营养水平有着不可忽视的影响，研究富营养化湖泊沉积物P的释放行为对于湖泊水质的治理和预测具有非常重要的指导意义。
湖泊沉积物-水界面是水体和沉积物之间物质交换和输送的重要途径，对于浅水湖泊而言，来自各种途径的营养物，经过一系列物理、化学及生物释放作用，其中一部分沉积于湖泊底部，成为湖体营养物的内负荷。
在一定条件下，由于风力和湖流引起湖泊底部沉积物的扰动使沉积物处于再悬浮状态，这种再悬浮状态会强烈的影响P在沉积物-水界面间的再分配，部分营养元素可从沉积物中向上层水体释放，使水体营养负荷增加[4]。
P在沉积物-水界面循环受溶解释放以及间隙水扩散两个过程的控制。
１ Ｐ的释放 沉积物P的释放涉及到的过程有解吸附、分解、配位体交换以及酶水解作用。
当沉积物中P以可溶无机P形式存在时，可通过扩散、风引起的沉积物再悬浮、生物扰动以及平流（如气体沸腾）等方式进入上覆水体[5]。
影响沉积物P释放的因子很多，现概括如下：１．１ 沉积物中Ｐ含量和形态沉积物中P的结合态及形态之间的相互转化是控制沉积物P迁移和释放的一个主要因子，这也是目前国内外研究P释放的一个热点。
滇池沉积物间隙水中氮_磷形态及相关性的研究
物总磷 、总氮的内源负荷分布与特征 ( 高 丽等 , 2004 ;田升平等 ,2002) 以及各种不同赋存形态磷释 放的潜力 (夏学惠等 ,2002) ,而尚未见到关于表层沉 积物间隙水中营养盐分布 、浓度及其与湖水交换方 面的研究. 氮 、磷在沉积物2水界面发生着剧烈的生 物地球化学反应 ,这对沉积物和水体有重要的影响. 沉积物间隙水中可溶态营养物质氮 、磷穿过沉积物2
中部 ( Ⅲ) 2126
0139 01118 01023
01012
南部 ( Ⅳ) 2114
0141 01124 01025
01012
112 采样点的布设 方 涛等 (2004) 已详尽研究了有关滇池水体中
氮 、磷营养盐及水华的空间分布. 为了更好地将沉积 物中间隙水的资料与相对应水体资料对比 、分析以 进一步研究氮 、磷在沉积物2水界面的交换过程 ,使 用 GPS 定位在全湖设置 40 个采样点 ,并且将滇池划 分为西北部 、北部 、中部 、南部 4 个区域开展研究 ,同
1392
环 境 科 学 学 报
25 卷
水界面向上覆水传送是沉积物中营养盐释放的重要 途径 ( Enell et al . , 1988 ;王雨村等 ,2002) ,是影响湖 泊水质的重要因素. 了解湖泊沉积物间隙水中的营 养盐浓度及其分布有助于更好地了解营养盐在泥2 水界面的交换过程 ,表层沉积物直接与水体接触 ,更 易受外界影响 ,已有研究表明间隙水中污染物分布 特征与湖泊内源负荷有直接关系 (范成新等 ,2000) . 因此 ,本文通过对滇池沉积物间隙水中营养盐形态 与浓度进行分析研究 ,结合滇池水体中营养盐浓度 的分布情况 ,研究沉积物的内源污染与滇池富营养 化的相互影响 、相互作用 ,为滇池治理提供进一步的 理论参考.
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。
湖泊水体与沉积物中磷形态分布相关性分析
湖泊水体与沉积物中磷形态分布相关性分析卢小慧;李奇龙;刘阳;叶潇潇;曾丹辉;虎博文;蒋丹琦【摘要】以南京玄武湖和河海大学东湖为例,采取钼酸铵分光光度法和SMT分级提取法测定湖底沉积物和上覆水中总磷和各形态磷含量,以探究不同的湖底沉积物与水体中磷含量的分布及其关联性.试验结果表明:湖底沉积物中磷含量受人为作用、植被情况、水力条件、地理位置等因素影响,OP含量远高于IP含量,IP中以NaOH-P为主体,约占40％～50％,HCl-P含量较少但更稳定,不易被固定吸附;上覆水体中TP含量与湖底沉积物中TP、Ad-sP、NaOH-P含量呈明显正相关关系,与OP和HCl-P含量无明显相关性,表明湖泊沉积物-水界面磷交换过程中以活性磷占主要交换量.该研究表明湖底沉积物磷负荷与水体磷含量密切相关,为从内源治理水体富营养化提供了理论依据和研究方向.【期刊名称】《安全与环境工程》【年(卷),期】2016(023)004【总页数】7页(P56-62)【关键词】玄武湖;东湖;沉积物;上覆水;磷形态;相关性分析【作者】卢小慧;李奇龙;刘阳;叶潇潇;曾丹辉;虎博文;蒋丹琦【作者单位】河海大学地球科学与工程学院,江苏南京211100;河海大学地球科学与工程学院,江苏南京211100;河海大学地球科学与工程学院,江苏南京211100;河海大学地球科学与工程学院,江苏南京211100;河海大学地球科学与工程学院,江苏南京211100;河海大学地球科学与工程学院,江苏南京211100;河海大学水文与水资源学院,江苏南京211100【正文语种】中文【中图分类】X703水体富营养化是当今世界面临的一个严重的环境问题，是水华现象发生的物质基础。
富营养化的主要指标有营养因子、环境因子和生物因子三类，其中营养因子是富营养化的根本原因，而在营养因子中，氮、磷对水的富营养化起关键性作用[1]。
氮、磷是藻类等浮游生物生长的最主要的限制因素，水体中氮、磷的含量直接决定了藻类的繁殖速率[2]。
《2024年干旱区浅水富营养化湖泊氮、磷营养盐时空分布及迁移通量研究》范文
《干旱区浅水富营养化湖泊氮、磷营养盐时空分布及迁移通量研究》篇一一、引言在现今全球环境变化的背景下，湖泊的富营养化现象越来越受到科研工作者的关注。
尤其对于干旱区的浅水湖泊，由于其水体浅而表层养分易聚集，成为生态环境治理的重点和难点。
本文以某干旱区浅水富营养化湖泊为研究对象，对湖泊中氮、磷营养盐的时空分布及迁移通量进行研究，以期为该湖泊的生态修复和环境保护提供科学依据。
二、研究区域与方法本研究选取某干旱区浅水富营养化湖泊为研究对象，通过对湖泊的采样分析，结合地理信息系统和统计分析方法，研究氮、磷营养盐的时空分布及迁移通量。
具体方法如下：1. 采样方法：在湖泊的不同区域和不同季节进行采样，确保样本的多样性和代表性。
2. 分析方法：对样本进行氮、磷营养盐含量的测定，包括总氮（TN）、总磷（TP）等指标。
3. 地理信息系统应用：结合地理信息系统分析营养盐的空间分布和迁移规律。
4. 统计分析方法：采用数理统计方法对数据进行分析，探究营养盐的分布特征及迁移通量。
三、氮、磷营养盐的时空分布特征1. 氮营养盐时空分布：通过采样分析发现，湖泊中氮营养盐含量在不同季节和不同区域存在明显差异。
夏季由于光照充足、水温升高，有利于藻类生长和氮素循环，因此氮营养盐含量较高；而在冬季由于藻类活动减弱，氮营养盐含量相对较低。
空间上，湖岸附近由于人类活动频繁，氮营养盐含量较高，而湖心区域相对较低。
2. 磷营养盐时空分布：磷营养盐的分布与氮类似，但略有不同。
在夏季和秋季，由于藻类大量繁殖，对磷的需求增加，因此湖水中磷营养盐含量相对较高；而在冬季和春季，由于藻类活动减弱或休眠，磷营养盐含量相对较低。
空间上，湖岸附近的农田和城市污水排放是磷营养盐的主要来源。
四、氮、磷营养盐的迁移通量研究通过对湖泊水体中氮、磷营养盐的迁移通量进行研究，发现主要迁移途径包括水体流动、风力输送、生物活动等。
其中，水体流动是氮、磷营养盐迁移的主要途径，尤其是在干旱季节，水流缓慢，有利于营养盐在湖内的迁移和扩散。
磷在富营养化湖泊沉积物_水界面的循环_高丽
第35卷第4期2004年8月 土 壤 通 报Chinese Journal of Soil Science Vol.35,No.4Aug.,2004磷在富营养化湖泊沉积物-水界面的循环高 丽,周健民(中国科学院南京土壤研究所,江苏南京 210008) 摘 要:沉积物中部分固定的磷可通过分解或溶解作用而释放磷酸盐到沉积物间隙水中;再生的磷可能释放到上覆水体中,或在沉积物中作为一种自生相而再沉淀,或被沉积物的其它组分所吸附。
本文描述了磷在沉积物-水界面的迁移过程,并对影响磷循环的因子及其磷自沉积物释放的机制作一简要概述。
关 键 词:磷循环;湖泊沉积物;吸附;释放;间隙水扩散作用中图分类号:X524 文献标识码:A 文章编号:0564-3945(2004)04-0512-04 湖泊沉积物是湖泊营养的内负荷,沉积物中磷的释放是湖泊水体中磷的重要来源之一,对水体的营养水平有着不可忽视的影响[1,2]。
当入湖营养盐减少或完全截污后,沉积物营养盐的释放作用仍会使水体处于富营养化状态,甚至出现“水华”(湖泊水质呈富营养状态时,水面藻类增殖,成片成团地覆盖湖水表面,这一现象被称为水华)。
磷是造成湖泊水质富营养化的关键限制性因素之一[3,4],研究磷在沉积物-水界面的循环对于湖泊富营养化的治理起着关键的作用。
沉积物中的磷主要来自上覆水体中颗粒的沉降和吸附作用,其中一部分作为惰性物质而简单地以最初的形式埋葬在沉积物中,其余的则通过分解或溶解作用释放磷酸盐到沉积物间隙水中;间隙水中的磷可能释放到上覆水体中,或在沉积物中作为一种自生相而再沉淀,或被沉积物的其他组分所吸附。
磷在沉积物-水界面循环受沉积物吸附、释放以及间隙水扩散三个作用的控制。
1 沉积物吸附作用沉积物对水体磷酸根的吸附,主要是沉积物中的粘土、铁铝氧化物、碳酸钙等矿物颗粒对磷酸根的专性吸附,其中尤以铁铝氧化物的吸附作用最为强烈。
此外还有微生物通过吸收同化而产生的磷的生物固定。
水生植物对不同程度富营养化景观水体中氮磷的修复效果研究
水生植物对不同程度富营养化景观水体中氮磷的修复效果研究王春阳１，姚倩１，２＊（１．西安文理学院 生物与环境工程学院，陕西 西安 ７１００６５；２．西安市植物逆境生理与生态修复技术重点实验室，陕西 西安 ７１００６５）摘要：以沉水植物黑藻、漂浮植物凤眼莲、挺水植物香蒲、浮叶植物睡莲为研究对象，在实验室配置轻、中、重度富营养化水体，探究４种植物对不同程度富营养化水体中氮磷的修复差异。
结果表明，与黑藻和睡莲相比，凤眼莲和香蒲对富营养化水体中的氮磷均有很好的修复效果。
香蒲对富营养化水体中总氮（ＴＮ）的去除效果最佳，其次为凤眼莲；凤眼莲对富营养化水体中总磷（ＴＰ）的去除效果最佳，其次为香蒲。
４种植物对不同程度富营养水体中氮磷的修复效果均表现出“中促高抑”的趋势。
关键词：景观水体；富营养化程度；修复效果；植物优选引言随着社会经济的飞速发展，城市化进程不断加速，人类生活和生产污水排放日益增多，大量氮、磷等营养物质进入水体，导致水体富营养化。
水体富营养化是当今社会面临的重要环境问题之一，特别是一些城市景观水体，虽具有美化市容、防灾防旱、改善生态环境和调节区域气候等多种功能，但大多处于静态、封闭或半封闭状态，水流缓慢、水循环薄弱、设计不合理、水质管理不完善、补给水质量控制不严格等是这类水体频发富营养化的主要原因［１］［２］。
针对城市景观水体富营养化现象，常见的修复方法有３种，即①物理修复，通过采用源头控制、底泥清淤、循环曝气、机械除藻等方式控制内源污染，增加水体流动性；②化学修复，通过添加化学试剂达到磷的沉淀和消灭藻类的效果；③生物修复，通过引入动植物同化吸收营养物质，或者使其与浮游藻类等水体富营养化产物建立竞争、捕食关系，从而抑制水体富营养化产物生长［１］［３～５］。
其中，生物修复因具有成本低、操作简单且在治理过程中不会破坏原有生态环境的优点而受到广泛关注［４］。
水生植物修复是生物修复中的核心组成部分，修复机理主要为水生植物的同化吸收及其与微生物的协同作用［６］。
东湖沉积物和间隙水中不同形态磷的垂直分布_李小平
图 ２ ３个样点沉积物 ＴＰ 的垂直分布 Ｆｉｇ．２ Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ｐｒｏｆｉｌｅｓ ｏｆ ＴＰ ｉｎ Ｓｅｄｉｍｅｎｔ
ｏｆ Ｔｈｒｅｅ Ｓａｍｐｌｉｎｇ Ｓｉｔｅｓ
表 １ 采样点上覆水 ＴＰ 和 ＳＲＰ 的浓度（ｍｇ／Ｌ） Ｔａｂ．１ Ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｏｆ ＴＰ ａｎｄ ＳＲＰ ｉｎ Ｏｖｅｒｌｙｉｎｇ
Ｆｅ－Ｐ：又 被 称 为 碱 提 取 磷 ，主 要 是 与 铁 的 氧 化 物 或氢氧化物发生共 沉 淀 的 磷 酸 盐，它 们 通 过 表 面 键 相结合，是不稳 定 和 可 溶 的。 由 于 铁 存 在 氧 化 还 原 平 衡 ，当 三 价 铁 被 还 原 为 二 价 铁 时 ，结 合 的 磷 随 着 二 价铁的溶出而被释 放 到 间 隙 水，进 而 在 浓 度 梯 度 作 用下进入上覆水体［１６］，３个样点 中 Ｆｅ－Ｐ 占 ＴＰ 的 比 例 均 为 最 大 （３８．８５％ ～５９．１４％ ）。 这 一 结 果 与 大 多 数淡水湖 泊 一 致 ，但 ［１５～１８］ 是 与 南 京 莫 愁 湖 不 ［１９］ 一
Ｗａｔｅｒ ｏｆ Ｓａｍｐｌｉｎｇ Ｓｉｔｅｓ（ｍｇ／Ｌ）
采样点
１号 ２号 ３号
ＴＰ ０．１３２ ０．０３４ ０．２４５
ＳＲＰ ０．０３７ ０．０２２ ０．００９
ｐＨ ８．７８ ８．７４ ８．６７
ＤＯ ５．５０ ５．１０ ５．１５
２．３ 东 湖 沉 积 物 不 同 形 态 磷 的 垂 直 分 布 （见 图 ３） ＬＰ：主要指被沉积物矿物颗 粒 表 面 吸 附 的 磷 酸
关 键 词 ：沉 积 物 ；间 隙 水 ；磷 ；垂 直 分 布 ；东 湖 中 图 分 类 号 ：Ｘ３７ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１００４－８２２７（２０１３）０１－０１０４－０６