太湖不同营养水平湖区沉积物磷形态与生物可利用磷的分布及相互关系
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。
太湖不同湖区沉积物磷形态变化分析
中国环境科学 2010,30(11)：1522~1528 China Environmental Science 太湖不同湖区沉积物磷形态变化分析袁和忠1,2,沈吉1*,刘恩峰 1 (1.中国科学院南京地理与湖泊研究所,湖泊与环境国家重点实验室,江苏南京210008；2.中国科学院研究生院,北京 100049)摘要：采用SMT法于2009年11月对太湖北部湖区梅梁湾(T1)、竺山湾(T2)、太湖西部(T3)、太湖南部(T4)、太湖东部(T5)及湖心区(T6)沉积物30cm深度上不同磷形态进行分析,结果表明,太湖不同营养水平湖区不同磷形态含量变化明显,北部竺山湾及太湖西部富营养化明显, NaOH-P含量明显高于其他湖区,占TP比例总体为T2 > T1 > T3 > T4、T5、T6.反映太湖北部及西部受人为污染源输入影响严重. HCl-P 则表现为太湖北部及西北部含量总体低于太湖南部\东部,占TP比例总体为T4 > T5 > T6 > T1、T3 > T2. OP随深度至约15cm迅速降低,和太湖较强的矿化作用有关系. 同NaOH-P一样, TP表现出太湖北部及西北部含量高于其他湖区的总体趋势,反映了太湖北部和西北部湖区特别是竺山湾富营养化高于其他湖区.关键词：沉积物；SMT法；磷形态；太湖中图分类号：X524 文献标识码：A 文章编号：1000-6923(2010)11-1522-07Analysis of phosphorus forms in different regions of Taihu Lake. YUAN He-zhong1, 2, SHEN Ji1*, LIU En-feng1 (1.State Key Laboratory of Lake Science and Environment, Nanjing Institute of Geography and Limnology, Chinese Academy of Sciences, Nanjing 210008, China；2.Graduate University of the Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China). China Environmental Science, 2010,30(11)：1522~1528Abstract：The vertical variations of phosphorus forms in sediment samples taken from the Meiliang Bay (T1), Zhushan Bay (T2), West Taihu Lake (T3), South Taihu Lake (T4), East Taihu Lake (T5) and Mid-lake region (T6) were analyzed applying the standard measurement and test (SMT) procedure. The results showed that phosphorus forms of different regions varied significantly. The concentrations of NaOH-P in Zhushan Bay and the West Taihu Lake were higher than other regions, and the proportions of NaOH-P accounting for TP decreased in the order: T2 > T1 > T3 > T4, T5, T6. It should be related to excessive anthropogenic input via rivers in the north and northwest of Taihu Lake. Whereas the proportions of HCl-P accounting for TP decreased in the order: T4 > T5 > T6 > T1, T3 > T2. OP decreased obviously at the ca. 15 cm depth, which might be related to the strong mineralization. Similar to NaOH-P, the concentration of TP exhibited the overall trend that the north and northwest of lake regions exceeded other regions, which reflected that eutrophication in the regions of north and northwest of Taihu Lake, especially in Zhushan Bay, was more serious than other regions.Key words：sediments；SMT procedure；phosphorus forms；Taihu Lake污染物蓄积在湖泊沉积物中并导致湖泊富营养化是目前湖泊生态系统面临的一个重要问题[1-3],其中磷被视为限制湖泊中藻类生长的主要限制性营养因子[4-5],而内源磷的释放是决定湖泊水体中磷含量的非常重要的因素[6],在外源污染物得到控制的情况下,湖泊水体中营养盐及生物量恢复到富营养化前的水平需要十年乃至数十年的时间[7].影响沉积物磷释放的因子众多(氧化还原电位[8],温度,N含量[9],生物作用[10-11]及风浪扰动[12-13]等),对沉积物中磷的各种结合形态进行研究有助于磷在沉积物-水系统中迁移转化的认识[14-16].太湖位于我国长江三角洲南部,面积2338.1km2,收稿日期：2010-03-08基金项目：中国科学院知识创新工程重大项目(KZCX1-YW-14-5);国家“973”项目(2008CB418103);江苏省自然科学基金资助项目(BK2008055)* 责任作者, 研究员, jishen@11期袁和忠等：太湖不同湖区沉积物磷形态变化分析 1523平均水深 2.6m左右.西部及南部为主要来水区,东太湖为主要出水区,太湖南部较北部水量交换周期短.西部分布着较厚的软泥,最深处达5m以上.西部及北部湖区营养盐超标严重,出现不同程度的富营养,已经对饮用水、工农业用水、渔业用水及观光业等造成不利影响.目前对太湖沉积物中磷的形态变化研究较多[17-20].但主要集中于北部局部湖区或表层沉积物,对太湖全湖不同营养水平湖区磷形态的探讨并不多见.本研究通过对太湖全湖典型湖区30cm柱状沉积物中磷形态的测定,分析太湖各湖区沉积物中不同磷形态含量的变化及赋存特征,试图在更高分辨率上探讨太湖不同营养水平条件下磷形态赋存所揭示的环境意义.1材料与方法1.1样品采集与分析20km10km图1 太湖采样点位置示意Fig.1 Locations of the sampling sites in Taihu Lake2009年11月采用柱状采样器(内径=8cm)于太湖北部梅梁湾(T1),竺山湾(T2),太湖西部(T3),太湖南部(T4),太湖东部(T5)及湖心区(T6)无扰动采集柱状沉积岩芯(图1),每站位采得3个平行样,取上部30cm现场以1cm层距分样,采得子样品立即置于密封聚乙烯袋中,混合均匀.并同时采集相应点位上覆湖水,一同放入敷有冰袋的保温箱中低温避光保存,水样带回实验室后立即分析.1.2 理化指标分析太湖上覆水体指标包括总磷(TP)、总氮(TN)、总溶解性磷( SRP),水样以0.45μm GF/C 玻璃纤维滤膜(Whatman,UK)过滤后测SRP.沉积物冷冻干燥后以玛瑙研钵研磨过100目筛后,采用欧洲标准测试委员会框架下发展起来的SMT法[21-22]连续提取磷形态,SMT法将沉积物磷形态分为弱吸附态磷(NH4Cl-P)、碱提取态磷(NaOH-P)、酸提取态磷(HCl-P)、无机磷(IP)、有机磷(OP)及总磷(TP).有机质含量以沉积物分别在105℃及450℃下灼烧所得烧失量(LOI)表示.2结果与讨论2.1上覆水特征及沉积物中磷形态垂向变化本次采样点基本上覆盖了太湖的各个典型营养水平湖区.主要营养盐指标中,太湖北部及西部的T1、T2点位的TN浓度高于T4、T5和T6点位TP的浓度,而TP表现出T2、T3点位的浓度远高于其他点位,T2、T3点位的SRP浓度也明显高于其他点位.太湖水质状况在空间上表现出明显的异质性,表明各湖区受到不同程度的污染.太湖水体1981年TN及TP的平均含量分别为0.9mg/L、0.02mg/L[23],可以发现30年来太湖重污染湖区包括梅梁湾、竺山湾及太湖西北部TN 和TP浓度分别升高约2~5倍及2.5~5.8倍,富营养化程度明显加重,这一结果也从Trolle等[24]的研究中得到证实.太湖北部及西北部为太湖流域河流的主要进水区,据Kelderman等 [25]估算太湖1998-2000年年平均河流输入太湖TP含量约1590×103 kg,约有1590×103 kg累计沉积到湖泊沉积物中,而通过大气沉降的TN及TP约为4722kg/a和75kg/a[26],如此高浓度营养盐进入湖体并沉积到沉积物中,成为湖泊污染的内源,在后期的环境因子变化作用下释放出来,是太湖水体营养水平增加的重要原因[27].图2为太湖各采样点沉积物30cm深度1524 中 国 环 境 科 学 30卷NH 4Cl -P 、NaOH -P 、HCl -P 、OP 及TP 的垂向分布.由图2可见,各采样点垂向的变化表现出显著的差异性.T1、T3点位NH 4Cl -P 、NaOH -P 、HCl -P 、OP 及TP 含量从表层至30cm 沉积深度并不显著,而T2点位却变化剧烈,从表层至约15cm 深度急剧降低,15~30cm 深度基本保持不变.对于NH 4Cl -P 含量,T1点位在3.5~67.9mg/kg 之间,表现出从表层至下部16cm 深度呈逐渐升高然后降低的趋势.T2点位在11.5~116.9mg/kg 之间变化,从表层至15cm 深度呈降低-升高-降低变化,然后维持不变至30cm 深度,T3则在 5.6~49.2mg/kg 之间,从表层至7cm 深度迅速升高,然后总体降低至17cm 深度的10mg/kg 左右.对于NaOH -P 含量,T1和T3点位在30cm 深度内基本维持在200mg/kg, 而T2则明显的由近表层约800mg/kg 降至约16cm 处的200mg/kg 左右,并向下保持此浓度无大的变化.对于HCl -P 含量,T1、T3点位30cm 深度上并不大的变化,T2点位从表层至15cm 深度由287.9mg/kg 降至168.7mg/kg,然后至30cm 变化不显著.T1、T2、T3的OP 及TP 变化的大体趋势类似,即表层至16cm 深度逐渐降低然后基本保持无大的变化.表1 采样点位置及上覆水体部分理化指标Table 1 Positions of sample sites and physi-chemical indexes in overlying water采 样 点项 目 T1 T2 T3 T4 T5 T6 位置119°58'17"N 31°13'12"E120°8'28" N 31°21'8" E120°13'11" N 30°58'45" E120°18'34" N 31°4'54" E120°6'27" N 31°16'8" E119°56'43" N 31°16'11" E水深(m) 2.5 2.1 2.7 2.5 2.8 2.7 TN(mg/L) 3.03±0.08 4.40±0.07 2.18±0.02 1.76±0.14 2.27±0.21 1.75±0.02 TP(mg/L) 0.052±0.010 0.099±0.002 0.117±0.002 0.070±0.013 0.079±0.007 0.058±0.008 SRP(mg/L) 0.011±0.002 0.037±0.001 0.047±0.001 0.003±0.001 0.020±0.000 0.001±0.000 注: n =3图2 太湖各采样点磷形态垂向分布Fig.2 Vertical distribution of phosphorus forms of sample sites in Taihu Lake11期 袁和忠等：太湖不同湖区沉积物磷形态变化分析 15252.2 磷形态垂向变化T4、T5、T6点位的NH 4Cl -P 含量由表层的约0mg/kg 增加到约13cm 的最高值(分别为17.9、28.4和36.7mg/kg),然后逐渐下降.NaOH -P 表现出小幅度先增加-降低-增加-降低的总体趋势,T4、T5、T6分别在64.7~191.7mg/kg 、51.3~127.7mg/ kg 、87.8~138.1mg/kg 之间变化,30cm 深度内T6的HCl -P 含量基本无大的变化.T4由近表层240mg/kg 升高到约 320mg/kg,向下维持无大的变化.T6则维持在150~200mg/kg 之间,T5从表层至11cm 深度基本稳定在200mg/kg,然后迅速增加到约13cm 深度的263.1mg/kg,向下则基本维持稳定.OP 含量在T4、T5、T6点位表现出比较一致的变化趋势,由表层139、150、143mg/kg 到13cm 深度处迅速降低至约35、25、23mg/kg,然后保持无明显的变化.就TP 而言,T6 由表层至5cm 深度轻微升高至520.5mg/kg,然后至9cm 深度迅速降低至300mg/kg,并向下保持较稳定的含量.除近表层个别层位,T4大致在450~500mg/kg 之间.T5总体也表现出稳定的趋势,大致在450~525mg/kg 之间.NH 4 Cl/TP (%)深度(c m )NaOH-P/TP (%)深度(c m )0510********HCl-P/TP (%)深度(c m )10 15 20 25 OP/TP (%)深度(c m )图3 太湖各采样点磷形态垂向分布含量占TP 的比例Fig.3 The proportions of phosphorus forms accounting for TP of sample sites in Taihu LakeT1T2T3T4T5T6太湖6个采样点的沉积物不同形态P 含量占TP 比例表现出不同的特征(图3),太湖北部竺山湾(T2)整个剖面上变化较大,NH 4Cl -P 在5~20cm 的含量高于其他层位.事实上,该深度区也是微生物丰度高及活性强、氧化还原电位低的区位.各点位NH 4Cl -P 占TP 比例总体为T1、T2 > T3 > T4、T5、T6.深度剖面上NaOH -P 含量的分布与NH 4Cl -P 含量类似,占TP 比例总体为T2 > T1 > T3 > T4、T5、T6.HCl -P 垂直剖面上的含量则明显不同,占TP 比例总体为T4 >T5 > T6 > T1、T3 > T2,由表层至30cm 底部整体逐渐升高,最高值约80%.而OP 含量则无较明显的趋势,垂直剖面上至约20cm 深度以下占TP 比例普遍低于12%,这和该层位以下有机质含量较低有关.2.3 有机质含量与磷形态相关关系 051015202530有机质含量(%) 深度(c m )图4 太湖各采样点垂向剖面上有机质含量的变化Fig.4 Vertical variation of the organic matter content of sample sites in Taihu Lake 太湖各采样点位垂向剖面上有机质含量的变化见图4.T1点位除次表层略高外,30cm 深度1526 中国环境科学 30卷上保持在1.0%左右.T2点位则由表层的1.55%降低到底部的0.89%.T3由表层的1.01%降低至底部的0.54%.T4的变化趋势类似于T1,整个剖面上在1.0%左右.T5、T6分别由近表层的1.15%、0.97%减至于底部的0.53%、0.61%.约15cm以上北部梅梁湾(T1)及竺山湾(T2) 有机质含量明显高于其他湖区.由表2可见,除NH4Cl-P与有机质含量表现出明显的正相关外,有机质含量与其他形式P形态相关性并不一致.NaOH-P与有机质含量之间的相关系数由显著负相关的-0.50(T1)变化到显著正相关的0.59(T3),HCl-P与有机质含量之间的相关系数由显著负相关的-0.89(T5)变化到显著正相关的0.97(T2),OP与有机质含量由明显无相关性(T4)变化到极显著相关的0.94(T2).而T2、T3点位有机质含量与各形态磷皆表现出明显的正相关性,反映出重污染湖区垂向沉积剖面上有机质是磷形态含量的重要影响因素.表2太湖采样点有机质含量与各形态磷之间相关关系Table 2 Correlation between organic matter content and phosphorus forms of sample sites in Taihu Lake点位 NH4Cl-P NaOH-P HCl-P IP OP TP T1 0.39 -0.50 * -0.42 -0.07 0.76** 0.56T2 0.98** 0.56 * 0.95 ** 0.97 ** 0.94 ** 0.97**T3 0.83** 0.59 ** 0.23 0.76 ** 0.70 ** 0.87**T4 0.20 0.35 -0.19 0.10 -0.10 -0.01T5 0.77** 0.45 -0.89 ** -0.85 ** 0.87 ** -0.51*T6 0.21 -0.20 0.26 0.25 0.70** 0.64** 注** 在P < 0.01水平上显著相关; * 在P < 0.05水平上显著相关.2.4磷形态揭示的太湖环境意义相同沉积深度上,太湖T1、T2及T3点位垂直剖面上NH4Cl-P含量总体明显高于T4、T5及T6点位.上部约10cm的NaOH-P含量总体高于HCl-P含量,下部则为HCl-P含量高于NaOH-P含量,T4、T5及T6点位30cm垂直剖面上的HCl-P含量总体高于NaOH-P含量.NaOH-P主要为与Fe、Mg等结合在一起的磷,HCl-P主要为与Ca等结合在一起的磷.T1、T2及T3采样点位于太湖北部及西北部,承接太湖的主要入湖水系,沿岸工农业生产发达,从而受纳大量的生产及生活污水.T2所在的竺山湾尤其严重.作为可为生物直接利用的磷形态,较高的NH4Cl-P含量为水生植物生长提供了内在持续的磷源,从而维持较高的营养水平,这一定程度上导致太湖北部及西北部的藻华现象严重于太湖其他湖区.而太湖北部及西北部NaOH-P的含量整体高于南部、东部及湖心采样点位的含量.一方面NaOH-P和人类干扰相关,具有更强的环境指示意义[22],太湖南部及东部高值反映了这些湖区工业污水及城市污水的输入量高于其他湖区.另一方面铁结合态磷的赋存与氧化还原电位等环境条件密切相关,各采样点5~20cm相对低的氧化还原电位利于NaOH-P向NH4Cl-P转化,这一定程度解释了5~20cm沉积物中NH4Cl-P 含量的上升.NaOH-P在沉积物中经历复杂的解析-沉淀后,向上一部分转化为弱吸附态的磷游离到间隙水中并通过浓度梯度向上覆水迁移,向下一部分以稳定的晶体形态最终埋藏下去,一部分转化为其他更为稳定形态的磷.而HCl-P则表现出沉积埋藏的特性[28],表现为太湖所有采样点由表层往下HCl-P含量占TP比例明显升高.在湖泊水体酸化条件下,HCl-P相比NaOH-P更容易释放出来[29].太湖南部及湖心T4、T5及T6垂直剖面上的HCl-P含量总体略高于北部及西部的T1、T2及T3点位,这可能和南部及东部湖区具有更高的生物量有关,从而生成更高含量的自生钙磷(例如生物骨骼碎屑、碳酸钙结合磷等) [30].而OP太湖全湖表现出明显的表层高底部低的趋势,一定程度上和太湖作为大型浅水湖泊,复氧较为充分,有机质矿化作用较强有关.6个采样点OP 的含量整体上表现为北部湖区高于其他湖区.虽11期袁和忠等：太湖不同湖区沉积物磷形态变化分析 1527然OP占TP的比例低于NaOH-P和HCl-P,但由于OP的可矿化及降解性,对孔隙水中生物可利用磷的浓度及扩散也起着重要作用.这表现为6个采样点的有机质含量与OP及NH4Cl-P表现出比较明显的正相关性(表2).T2、T3采样点有机质含量与所有磷形态都表现出明显的正相关性,这和李军等[31]对太湖北部五里湖的研究结果较一致,这一定程度上可能和这些湖区有机态磷及生物量较高,有机态磷向其他形态磷的转化有关.3结论3.1太湖不同湖区沉积物中有机质含量基本由表层向底部逐渐降低. 重污染湖区(竺山湾及太湖西部)有机质含量与各形态磷皆表现出明显的正相关性, 反映出重污染湖区垂向沉积剖面上有机质是磷形态含量的重要影响因素.3.2 太湖北部梅梁湾,竺山湾和太湖西部上覆水及沉积物中的TP含量高于其他湖区,而沉积物中可为生物直接利用的NH4Cl-P含量也表现出北部及西北部高于其他湖区的特点.东部及南部湖区比较稳定的HCl-P含量总体高于北部及西北部湖区,而北部湖区的OP含量高于太湖东部及南部湖区.对环境条件比较敏感的NaOH-P, 太湖各采样点垂向剖面上表现为北部及西北湖区的含量整体高于其他湖区,表明太湖北部及西北湖区特别是竺山湾污染状况较为严重,受人为污染源输入影响明显,也是这些湖区藻华严重的重要原因.参考文献：[1] Golterman H. 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《2024年浅水湖泊内源磷释放及其生物有效性——以太湖、巢湖和龙感湖为例》范文
《浅水湖泊内源磷释放及其生物有效性——以太湖、巢湖和龙感湖为例》篇一一、引言湖泊是地球水体的重要组成部分，它们对于人类社会的经济发展、生态保护及自然资源可持续利用具有重要的价值。
而磷元素是湖泊生态系统中不可或缺的营养元素，其释放和生物有效性对湖泊的富营养化、水体质量及生物群落结构有着深远的影响。
本文以我国典型的浅水湖泊——太湖、巢湖和龙感湖为例，探讨其内源磷的释放机制及其生物有效性。
二、研究区域概况1. 太湖太湖是我国著名的淡水湖之一，位于江苏省和浙江省的交界处。
近年来，由于城市化进程加快和农业活动的增加，太湖面临着严重的富营养化问题。
2. 巢湖巢湖位于安徽省，是我国东部重要的淡水湖之一。
随着社会经济的发展，巢湖的水质日益受到人类活动的干扰。
3. 龙感湖龙感湖位于湖北省境内，具有丰富的生态资源。
然而，由于湖泊周围环境的改变，龙感湖的生态环境也受到了一定的影响。
三、内源磷释放机制内源磷释放主要涉及到湖泊底泥中的磷元素在环境因素变化（如水温、pH值、氧化还原条件等）的作用下从底泥中释放进入水体的过程。
这一过程受多种因素的影响，包括湖泊的物理化学性质、生物活动及人类活动等。
四、实证研究本文以太湖、巢湖和龙感湖为例，对浅水湖泊内源磷的释放及其生物有效性进行实证研究。
我们选取了三个湖泊的典型区域，对其底泥的理化性质、磷的分布特征及释放规律进行了详细的研究。
同时，我们还通过实验室模拟实验和现场观测相结合的方法，探讨了内源磷的生物有效性及其对湖泊生态系统的潜在影响。
五、结果与讨论1. 磷的分布特征三个湖泊的底泥中磷的分布特征存在显著的差异。
其中，太湖和巢湖的底泥中磷含量较高，而龙感湖则相对较低。
这可能与湖泊的历史、人类活动及环境因素有关。
2. 内源磷的释放机制内源磷的释放受多种因素的影响。
在太湖、巢湖和龙感湖中，季节性变化、水温、pH值、氧化还原条件等都是影响内源磷释放的重要因素。
在春夏季节，由于水温升高、藻类繁殖等，内源磷的释放量明显增加。
太湖东北部沉积物可溶性氮、磷的季节性变化
太湖东北部沉积物可溶性氮、磷的季节性变化金相灿;姜霞;徐玉慧;王琦【期刊名称】《中国环境科学》【年(卷),期】2006(026)004【摘要】通过快速释放实验,研究了太湖东北部营养水平不同的梅梁湾、贡湖湾和胥口湾3个湖区表层沉积物中可溶性氮、磷的季节性变化.结果表明,沉积物总磷(TP)与其释放的可溶性总磷(DTP)在春、夏两季显著相关并且以可溶性有机磷(DOP)为主;春、夏两季DOP与可溶性无机磷(DIP)的形态间转化较秋、冬两季更为活跃.藻型湖区沉积物的总氮(TN)多为夏季减少,而清洁型湖区则为夏季大幅增加;沉积物释放的NH4+-N以夏、冬两季居多,夏季达到最大值;沉积物释放的NO3--N夏季大幅度增加,冬季较少.清洁型湖区夏季沉积物的TN及其释放的NH4+-N、NO3--N显著高于藻型湖区.【总页数】5页(P409-413)【作者】金相灿;姜霞;徐玉慧;王琦【作者单位】中国环境科学研究院湖泊生态环境创新基地,国家环境保护湖泊污染控制重点实验室,北京,100012;中国环境科学研究院湖泊生态环境创新基地,国家环境保护湖泊污染控制重点实验室,北京,100012;中国环境科学研究院湖泊生态环境创新基地,国家环境保护湖泊污染控制重点实验室,北京,100012;吉林大学环境与资源学院,吉林,长春,130026;中国环境科学研究院湖泊生态环境创新基地,国家环境保护湖泊污染控制重点实验室,北京,100012;西北农林科技大学生命科学学院,陕西,杨凌,712100【正文语种】中文【中图分类】X524【相关文献】1.太湖竺山湾缓冲带内湿地表层沉积物氮、磷和有机质的分布特征及评价 [J], 魏伟伟;叶春;李春华2.太湖湖滨湿地沉积物氮磷与2种挺水植物氮磷的关系 [J], 王磊;李冬林;丁晶晶;梁珍海3.太湖梅梁湾湖口表层沉积物中氮磷、重金属的风险评价 [J], 孟翠;侯艳红;郑磊4.太湖东北部沉积物生物可利用磷的季节性变化 [J], 徐玉慧;姜霞;金相灿;王琦;马小凡5.太湖东北部沉积物理化特征及磷赋存形态研究 [J], 金相灿;孟凡德;姜霞;王晓燕;庞燕因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
太湖聚藻区水华易发季节沉积物磷的分布特征
， 作为水
体富营养化限制因子之一的磷的地球化学循环因此 。水体中磷的来源可以分 为内源性磷和外源性磷 。 外源磷通过各种途径进入 锰、 钙等元素结 水体后能够在矿物表面吸附或与铁 、 合进入沉 积 物 中 形 成 不 同 稳 定 态 的 磷
各无机形态磷占无机磷的质量分 变化如图 ２ 所示 ， 数如图 ３ 所示 。 从 图 中 可 知 ， 沉积物中各无机形态 磷含量 的 差 异 性 较 大 ， 其相对含量的变化表现为 Ｅ ｘ Ｐ＜Ｃ ａ Ｐ＜Ａ ｌ Ｐ＜Ｆ ｅ Ｐ 的特征 。 － － － － （ ） 可交换态磷 １ 沉积物中的可交换态磷能够通过扩散交换作用 其含量的变化对水体磷浓度的 直接进入上覆水体 ， 影响最大 。 本研究 发 现 ， 沉积物中可交换态磷的含 、 量在不同月份的分布表现为４月大于６ 并 ７月和１月， 由１月 至 ４ 月 逐 渐 升 高， ４ 月 至 ６、 ７月又逐渐降低 的现象 ， 通过 单 因 素 方 差 分 析 表 明， 在各采样月份 中， ４ 月 沉 积 物 可 交 换 态 磷 的 含 量 与 １、 ６、 ７月差异 ） 。 沉积物中可交换态磷含量的变 性显著 （ Ｐ ＜０ ． ０ ５，
等： 太湖聚藻区水华易发季节沉积物磷的分布特征 第 ９ 期 陈 超 ， 积物 －水界面性质发生变化 ， 从而影响到沉积物及水 土界面磷的行为和 沉 积 物 中 磷 的 赋 存 与 分 布 ， 因此 本文也选择了冬季 １ 月作为监测月份 。 本文通过调 查分析太湖月亮湾聚藻区水华易发的前后季节沉积 以期达 物表层 ５ ｃ ｍ 磷形态的分布情况及 含 量 变 化 ， 到深入了解水华发生前后季节沉积物磷的分布规律 及其地球化学循环 特 征 ， 为水环境保护与治理提供 科学依据的目的 。
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。
太湖湖滨湿地沉积物氮磷与2种挺水植物氮磷的关系
太 湖湖滨湿地沉积物氮磷 与 ２种挺水植物氮磷 的关 系
王 磊 ，李冬林 ，丁 晶晶，梁珍海
江苏 省林业 科 学研究 院 ，江 苏 南京 ２ １５ １１３
摘要 ： 在无锡太 湖湖滨带 布设 ３ 条样带 、６个样点进行 了调查 ， ３ 分析 了表层沉积物（～ ５ｃ ） ０ １ ｒ 和芦苇（ｈａ ｍｉ ｓ ｕｔ ｌ ｃ ） ｎ Ｐ ｒｇ ｔ ａｓｒ ｉ ａ ｅ ａ ｓ（
系对沉积物 中的 Ｐ具有强烈吸 附作用 。（） ５２种植物对太湖 中沉积物 Ｎ、Ｐ分配有显著影响 ，生态恢复 区沉积物 中 ｗ Ｎ） （ 显著
高于硬质护坡 ，而 ｗ Ｐ较硬质护坡显著 降低 ，适度恢 复水 生植被可有效缓解湖泊水体的富营养化。 （） 关键词 ：太湖 ；湖滨湿地 ；水生植物 ；沉积物 ；氮 、磷 中图分类号 ：Ｘ１ ４ 文献标志码 ：Ａ 文章编号 ：１ ７．９ ６（ ０ ）１—５ ３０ ６ ４５０ ２ １ １ ０１２ ．７
一
调查 ，比较 了湖 滨 生态修 复 湿地 与硬 质护坡 生 态 系 统 在植 物生 物量 、水体 和沉 积物 中Ｎ、 质 量 分数 的 Ｐ 变化 ， 并分 析 了水 生植 物 和沉积 物 中Ｎ、Ｐ 质量 分数
一
的关系 ，为太湖湖滨湿地生态系统的修复重建提供 理论 依 据 。
１ 材 料 与 方 法
水位变 幅区一 向辐射 区依 次递增 ， 水 垂直 分布呈现表层 最低 ，并依次 向下层递增变化 。（ ２种挺水植 物 ｗＮ 、ｗＰ不 同，芦 ３ ） （ ） （）
太湖流域不同类型区河流水体磷形态分布及矿化速率
太湖流域不同类型区河流水体磷形态分布及矿化速率杨宏伟;高光【摘要】采用野外采样与室内实验相结合,对种植业(A)、养殖业(B)和生活污水(C)3种影响类型河流水体中磷的形态、矿化速率和周转时间进行分析研究.结果表明,B类型影响的河流水体中总磷(TP)、可溶解性总磷(TDP)和溶解性反应磷(SRP)浓度略高于A类型,却远低于C类型影响的河流水体；但河流水体中可酶解磷( EHP)浓度则相反,以A类型影响的河流水体最高,丰水期最高可达0.11 mg L-1,而C类型影响的河流水体EIIP浓度则较低.实验数据显示受农业影响的河流水体磷的矿化速率明显高于C类型影响的河流水体,尤其在丰水期,A类型影响的河流水体中磷的矿化速率最高可达1.437 nmol L-1 min-1.研究表明水体中磷的矿化速率与EHP浓度呈正相关关系；受农业影响的河流水体磷的周转时间为3～7d,低于C类型影响的河流水体的9.1d.以上结果说明环太湖河流水体磷的形态分布、转化与影响水体的类型密切相关,生活污水对环太湖河流总磷贡献较大,而农业生产所产生的磷其生物可利用性更强.%Water samples were collected for phosphorus (P) analysis in the rivers polluted with farming (Type-A) , fishery ( Type-B) and domestic sewage ( Type-C) in Taihu Basin, China. The results show that the total phosphorus (TP) , the total dissolved phosphorus (TDP) and the soluble reactive phosphorus (SRP) are slightly higher for Type-B river than Type-A river, but much lower than Type-C river. On the contrary, enzymatically hydrolysable phosphorus (EHP) in Type-A river is the highest with a maximum value of 0. 11 mg L -1in high-water period, and is the lowest for Type-C. Laboratory analysis reveals that mineralization rate of organophosphorus is significantly higher for Type-A and-B rivers than thatfor Type-C, especially in high-water period with a maximum value of 1.437 nmol L-1 min-1 . EHP is found to be positively related to mineralization rate, and organo-phosphorus has a regeneration period of 3 ~ 7 days in Type-A and-B rivers versus the 9. 1 days in Type-C river. Overall, the distribution and mineralization rate of P are river-type dependent. The major TP contributed from domestic sewage, while the phosphorus contributed from farming and fishery is more readily available to plants in Taihu Lake.【期刊名称】《土壤学报》【年(卷),期】2012(049)004【总页数】6页(P758-763)【关键词】溶解性反应磷(SRP);可酶解磷(EHP);矿化速率;周转时间;太湖流域【作者】杨宏伟;高光【作者单位】南京大学地理与海洋科学学院,南京210093;中国科学院南京地理与湖泊研究所,南京210008;中国科学院南京地理与湖泊研究所,南京210008【正文语种】中文【中图分类】X820.4磷是水生态系统中生物利用与能量输移的重要因子［1］，少量的磷经常成为自然水体生物量限制因素［2］。
浅水湖泊内源磷释放及其生物有效性——以太湖、巢湖和龙感湖为例
浅水湖泊内源磷释放及其生物有效性——以太湖、巢湖和龙感湖为例浅水湖泊内源磷释放及其生物有效性——以太湖、巢湖和龙感湖为例引言水体中的磷是湖泊生态系统中的关键营养元素之一，它在湖泊营养循环中发挥着重要作用。
然而，浅水湖泊中内源磷的释放过程及其生物有效性仍存在许多未知之处。
本文以中国三大浅水湖泊之一的太湖、巢湖和龙感湖为例，探讨了这些湖泊中内源磷释放的原因及其对湖泊生态环境的影响。
一、太湖的内源磷释放及其生物有效性太湖是中国最大的淡水湖泊之一，也是内源磷释放研究的重要对象之一。
太湖水域的内源磷主要来自于富营养化的水体底泥。
研究表明，太湖底泥中富集了大量的磷，当湖泊发生水体垂直混合或风浪作用时，底泥中的磷会释放到水体中，形成内源磷。
太湖内源磷的释放具有季节性特点，主要发生在夏季和秋季，这是因为这两个季节湖泊的水温较高，湖水垂直混合较为剧烈，促使底泥中的磷释放。
太湖内源磷的释放对水体中悬浮藻类的生物量、种类和群落结构有一定影响，这是因为磷是藻类生长所需的关键营养元素之一。
二、巢湖的内源磷释放及其生物有效性巢湖位于中国安徽省，也是富营养化湖泊研究的典型水域之一。
巢湖水库的养殖业发展迅速，而养殖废水中富含大量的磷。
其他的磷污染物也是巢湖内源磷的重要来源之一。
研究发现，巢湖内源磷的释放主要发生在湖泊水位升降、沉积物搅动以及流入巢湖的河流水体的冲击作用下。
巢湖内源磷的释放对湖泊的营养状况有着显著影响，导致湖泊水体富营养化现象的加剧。
此外，巢湖内源磷的释放还会威胁湖泊生物多样性，导致水生植物和浮游动物的丰富度和分布范围发生变化。
三、龙感湖的内源磷释放及其生物有效性龙感湖位于中国江苏省，是一个典型的城市湖泊，也是内源磷释放的研究热点之一。
龙感湖的内源磷主要来自于降雨和流入湖泊的污水。
研究表明，龙感湖水体中的内源磷释放主要发生在雨季和高水位期间。
降雨水会冲刷城市地表的污物，引入湖泊中，污水中富含的磷也是龙感湖内源磷的重要来源。
太湖五里湖表层沉积物中不同形态磷的分布特征
收稿日期:2004203201基金项目:中国科学院知识创新工程项目(K Z CX 12SW 212);中国科学院知识创新工程项目(K Z CX 22105);国家重点基础研究发展规划项目(2002C B412300)文章编号:100024734(2004)0420405206太湖五里湖表层沉积物中不同形态磷的分布特征李 军1,2,刘丛强1,王仕禄1,朱兆洲1,2,周志华1,2,肖化云1(1.中国科学院地球化学研究所环境地球化学国家重点实验室,贵州贵阳550002;2.中国科学院研究生院北京100039)摘要:利用连续提取法(SE DEX )详细调查了太湖五里湖表层沉积物中不同形态磷的组成和分布特征。
结果显示:其中磷的含量较高,受人为污染输入的影响较大,并且已经有了一定的释放。
总磷的变化范围为2105～4105mg/g ,平均约为2180mg/g 。
总磷主要由无机磷组成(70%～90%),大多数无机磷为C DB 溶液提取的铁结合态磷(75%～85%)。
C DB 溶液的n (Fe )/n (P )都较小(210～513),说明C DB 溶液提取的铁主要是以无定形态存在的,并且铁与磷酸盐之间的吸附可能已经达到了平衡状态。
除底部个别样品以外,多数样品n (C org )/n (N org )较小(818～1016),所有样品的n (C org )/n (P org )都较大(135～320),表明沉积物在早期成岩作用过程中,湖泊内源自生有机质降解时有机磷优先释放。
无机磷,特别是铁结合态磷,在氧化还原条件变化的情况下,能够通过沉积物—水体界面被再次释放到水体中去,这可能对湖泊的水体质量和营养状况有一定的影响。
关键词:连续提取;磷形态;沉积物;太湖中图分类号:X 142 文献标识码:A作者简介:李军,男,1971年生,博士研究生,主要从事环境地球化学研究. 在淡水湖泊系统中,磷是影响湖泊富营养化的重要因素[1]。
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最 后 的分 析 结果 通 过 公 式 换 算 成 沉 积 物 干 重 含 量 马
,
,
弓、
、
一
,
马
和 弓
分 别表 示 沉积物 中磷 的干 重 含量 和 湿 重 含 量
表
表 示 沉积物 含 水 率 〔 丁
沉 积 物 中生 物 可 利 用 磷 的提 取方 法
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,
作 为 研究对 象 采 用 不 同 的 化学 提 取 方 法 研究 沉 积 物 鲜 样 中生 物 可 利 用 磷 的 分 布 客 观 预 测 沉 积 物 的 释磷 潜 力 同时 采 用 鳌合 剂法 对选择 湖 区 中 个 位 点 的 表 层 沉 积 物 中 总 磷 和 各 磷 组 分 含 量 进行 分 析 通 过 生 物
,
。
一
、 、
”。
通 讯联 系人
王
琦 等 太 湖 不 同 营 养水 平 湖 区 沉 积 物 磷 形 态 与 生 物 可 利 用 磷 的 分 布 及 相 互 关 系
理 的 富营养 化 防治 措施 控 制 湖泊 的 富 营 养化 水 平 有 重 要 的实 践 意 义
,
目前研 究 沉 积 物 磷形 态连 续 分 级 提 取 的 方法很 多 可 能 破 坏粘 土 结 合 态 磷 或 有 机磷
一
和
一
对生 物 可 利 用 磷 的 贡 献 较 大 这 部 分 磷 具 有 较 大 的 潜 在
,
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一
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太 湖 流 域 是 我 国 经 济 发 达 和 城 市 化 程 度 较 高 的地 区 之 一 也 是 人 类 活 动 与 湖 泊 关 系 最 为 密 切 的 地 区 目前 该 地 区 湖 泊 主要 面 临 严 重 富 营 养 化 问 题 川 磷是 植 物 包 括 藻 类 细 胞 生 长 和 提 供 细 胞 动 能 的 重 要 组 成
一
提取 方 法
・
沉 积 物鲜样 加
,
去 离子 水
・
,
℃
转
,
振荡
,
转
,
离心 转
获 取 上 清 液 磷 钥 蓝 比 色 测 定 提取 液 中 的 磷 浓 度
・
沉积物鲜样 加
,
℃
转
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℃
离心 离心 提取 磷
又
获 取 上 清液 磷 钥 蓝 比 色 测 定 提取 液 中 的 磷 浓 度 沉积 物 鲜 样 加
, ,
、
,
,
目 后 用 于 沉 积 物 磷 形 态 连 续 分级 提取
,
表
采 样 点 基 本理 化 特 征
项目
上 覆水水温 ℃
、
青口湖
贡湖
梅梁 湾
,
沉 积物 含 水 率
有机质
一
未测 量
分析方法 沉 积 物 中总 磷 及 各 组 分 磷 的 连 续提 取 方 法
总 磷 的测 定 采 用
,
沉积物 中 总 磷 及 各组 分 磷 的 连 续 提 取 方 法 除 残 渣 磷 和
因 此 三 个不 同 营养 水 平 湖 区 中 青 口 湖 采 样 点
,
水质最好 湖 位 于 航 道 附近
, ,
,
底 有 大 量 的沉水植 物 底部 有 黑 色 植 物 残 渣
,
水质 略 差 贡 湖采样 点 报 道 采样 点 域
,
、
点 位 于 湖岸 边 有 大量 挺 水 植 物 水 质
, , ,
,
相 对较 好 梅 梁 湾 属 于 超 富 营养 化 湖 区 每 年 都 有 水 华 发 生 的
,
部 分 同 时 也 是 我 国 长 江 中下 游 湖泊 富 营 养化 的 主 要 限 制 因 素 沉 积 物 磷 的 内 源 释 放 是 维 持 浅 水 湖 泊 富 营
,
养水 平 的一 个 重要 因 素 因 此 在 评 价 沉 积物 的 潜 在 释 磷 能 力 以 及 释 放 的不 同形 态 的 磷对 藻 类 生 长 的 可 利 用 ’ 含量更有意 义 同时通 过 选 择 适 合 的 沉 积 物 磷 性 等 方 面 采 用 不 同的化 学 提取 方法 比单一估 计 总 磷
吉林 大 学 环 境 与 资源 学 院 长 春
,
摘
,
要 采用
鳌合 剂 法 和 不 同 的 化学 提 取 法 研 究 了 太 湖
,
,
个 不 同营养水平 湖 区 中
,
个 位 点 表层 沉 积 物 总 磷 各 组
一致
、
分 磷 及 生 物 可 利用 磷 的含量 分布 探 讨 了太 湖 不 同营养 水 平 湖 区 表 层 沉 积 物 的 释 磷 潜 力 和 生 物 可 利 用 磷 的 来 源 结 果 表
生 态 类 型 相 一致 太 湖不 同 营 养水 平 湖 区 沉 积 物 中磷 组 分 占总 磷 的 百 分 组 成 如 图
所示 对 于 相对 清 洁 青 口 湖 和 轻
, ,
微 富营养 湖 区 贡 湖
,
,
沉 积 物 中 的磷 组 分 以 有 机 磷 为 主 而 对 富营 养 化 湖 区 梅 梁 湾 沉 积 物 中 的 磷 组 分 以 点
,
位 于 小 丁 湾 内 底 质 较 硬 属 梅梁 湾 污 染 较轻 区
,
、
位 于 近 岸 处 周 围 有 少 量 芦 苇等 挺 水 植物
,
、
分
图 太 湖 调 查各 采 样 点位 置 示 意 图
别位 于 主 航道 远 航 道 和 尾 头 洁 公 园 沉 积 物 呈 灰 黑 色 质 底 稀 软 污 染 严 重 各 采 样 点 的 基 本 理 化性 质 见 表 沉积 物样 品 被混 匀 后 密封 在 封 口 袋 中 低 温 保存 运 回 实 验
,
一
、
表
中列 出 了 采 用
,
方法 分 析 的不 同湖 区 沉 积 物
留
,
磷 含量
一
高 于 其 它 两 个湖 区 这 与 梅 梁 湾 位 于 无 锡 工 业 区 和 旅 游 区 生 活 污 水 与工
一
业 废 水 对 湖泊 富 营养化影 响 较 大 有 关 与此 同 时 这 五 个 点 的
和酸 可 提 取有 机磷
玩
湖泊科学
,
,
沉 积 物 中各 种 生物 可 利 用 磷 的提 取 方 法 利 用 化 学 方 法从 新 鲜 沉 积 物 中提 取 与 生 物 可 利 用 性 有 关 ‘ 〕 ‘ 〕 , ” 〔 的 磷 大 致 可 分 为 水溶性 磷 藻类可 用 磷 提取磷 易解 吸磷
、 、
’
・
、
一
里 「
具体 方法 见 表
的
, ,
导致
,
一
含 量 相 对较 高
一
含 量 与上 覆 水 体
总 之 不 同湖 区
值 密切 相 关 属 较易 释放 和 分 解 的 磷 其 含 量 分 布也 与其所 处 湖 区 的 营养水 平 一 致 「
,
以 及 同 一 湖 区 不 同点 位 沉积物磷 组 分 之 间存 在 的 较 大 差 异 主 要 与 人 类 活 动 对 其 干 扰 程度 以 及 所 处 湖 区 的
,
,
组 分 连 续 分 级 提 取 的 方 法 通 过 总 磷 及 各 组 分磷 之 间 的 相 关 关 系 探 讨 各 生 物 可 利 用 磷 的 来 源 对 于 选 择 合
,
,
国 家重点 基 础 研究 发 展 规划 项 目
王琦 男
, ,
资助
一
,
一
‘。 ‘
、
一
・
收稿
一
一
收修 改 稿
年 生 硕 士 研 究生
, ,
’一 ”
,
这 些 方 法 大 部 分 以 强 酸 或强 碱作为 提 取 剂 有
可 以 很 好 的 解 决这 类 问题 并 通 过 近
、 、
,
’ 〔 〕,
而 利 用 赘合 剂 法
“
,
’ “
一
”
,
年的
「湖
改进 完 善 和 实 践验 证 已 经 被 广 泛 接 受 和 认 可 本 文 选 取 太 湖北 部 的 梅 梁 湾 东北 部 的 贡 湖 东部 的 青
,
和
点 沉积 物 中
,
,
一
含量相 对较高 而 近 岸 区 的
,
一
点 虽 然 受 面 源 污 染 和 周 围 人类 活 动影 响
,
较 大 但 由 于 植物 的 吸 磷作 用 导 致沉 积 物 中 总 磷 含 量 低 于 尾 头 诸公 园 和 主 航 道 同时 由 于 植 物 根 部 的 放 氧 作 用 导 致 沉 积 物 表 层 氧 化层 的 增 厚 吸 附 了 大量 的
, , ,
转 振荡
,
获 取 上 清液 磷 钥 蓝 比 色测 定 提取 液 中 的磷 浓度
二
,
沉积物鲜样 加 转 离心
,
转
获 取 上 清 液 磷 钥蓝 比 色 测 定 提取 液 中 的 磷 浓 度