黄河上游沉积物中磷的存在形态及生物可利用性

采用七步连续提取法分别对黄河上游11个不同段位表层沉积物样中7种形态磷进行了分离分析,探讨了其变化规律和分布特征,分析了其生物可利用性及对黄河及海洋水体营养状况的影响。结果表明：所获得沉积物中磷的7种赋存形态为：交换态磷（Ex-P）、铝结合态磷（Al-P）、铁结合态磷（Fe-P）、闭蓄态磷（Obs-P）、自生钙结合磷（Ca-P）、原生碎屑磷（De-P）和有机磷（OP）,其中De-P和Ca-P的含量范围分别为139.08～482.89mg.kg-1和40.30～125.55mg.kg-1,二者共占总磷（TP,为各形态磷的总和）含量的约87%,是沉积磷和无机磷（IP,前6种磷形态之和）的主要存在形态;OP含量范围为6.14～36.74mg.kg-1,平均占TP的4%;Ex-P、Al-P、Fe-P和Obs-P含量均较低,平均值分别为7.53、25.85、5.05mg.kg-1和0.64mg.kg-1,共占TP含量的约9%。各形态磷的含量分布直接与取样点及沉积物粒径有关。Ex-P、Al-P、Fe-P、Or-P和部分Ca-P作为黄河表层沉积物中潜在的生物可利用磷（BP）,其总量至少占TP的5.91%～30.17%。根据黄河每年进入渤海的输沙量可初步估算出黄河泥沙入海后为海洋提供的BP的量达3.21～8.92万t。     

混养鱼塘水中磷含量及表层沉积物中磷赋存形态的初步探究

为更好地揭示养殖系统的磷收支和污染程度,以上海郊区3口团头鲂（Megalobrama amblycephala）混养鱼塘即池塘A、B、C以及水源D为研究对象,定期测定养殖期间水体中总磷（TP）、活性磷酸盐（PO4-P）以及沉积物中总磷的含量,并探究沉积物中不同形态磷,包括交换态磷（Ex-P）、铝结合磷（Al-P）、铁结合磷（Fe-P）、闭蓄态磷（Oc-P）、原生碎屑磷（De-P）、钙结合磷（Ca-P）和有机磷（Or-P）的分布变化特征。试验发现,该养殖场水源水TP（0.17±0.06）mg·L－1及PO4-P（0.11±0.06）mg·L－1含量一直维持在稳定的较低水平,养殖生产导致池塘A、B、C水中TP大大增加,已超过地表水Ⅲ类标准和淡水养殖池塘排放标准（Ⅱ类）。养殖池塘及水源沉积物中TP浓度分别是（0.69±0.04）、（0.70±0.07）、（0.68±0.09）、（0.79±0.13）mg·g－1,池塘表层沉积物中TP含量变化不大,而水源沉积物TP变化波动性明显。池塘表层沉积物中磷主要由Fe-P（18.03±6.01）%、Oc-P（22.82±5.34）%、Ca-P（27.48±8.15）%和Or-P（20.29±6.60）%组成,Ex-P（3.07±1.06）%、Al-P（7.62±3.11）%,尤其是De-P（0.69±0.35）%     

白洋淀柱状沉积物磷形态及其分布特征研究

应用淡水沉积物磷形态的标准测试方法（SMT）,调查了白洋淀6个典型湖区柱状沉积物中的磷形态分布、垂向及在两种沉积物粒级（砂土和粉砂/粘土）上的变化特征,分析了各形态磷之间的相关性。结果表明,白洋淀各湖区柱状沉积物总磷（TP）的平均含量为531~1223mg.kg-1DW,无机磷（IP）是白洋淀沉积物中磷的主要成分,占TP的72~83。湖区水体的污染及富营养化程度影响着生物可利用的铁/铝结合态磷（Fe/Al-P）在白洋淀不同湖区沉积物中的分布,从各形态磷含量和百分含量的变化幅度来看,均是Fe/Al-P〉有机磷（OP）〉钙结合态磷（Ca-P）。在垂向分布和两种粒级沉积物颗粒上,白洋淀沉积物各形态磷都有一定的变化规律,但不同磷形态的变化趋势不同,差异性也不一致。各形态磷相关性分析表明,在平均含量、垂向及粒级分布上,IP和Ca-P之间呈较好相关性,说明稳定的Ca-P是IP的主体;而在平均含量和垂向分布上,TP与IP和Ca-P之间都存在着较好的相关性,说明沉积物中TP的含量主要来自IP中的Ca-P。研究结果对于探讨白洋淀水污染沉积历史及内源磷释放对水体富营养化的贡献具有重要意义。     

东平湖沉积物中磷的赋存形态及其空间分布特征

用采集沉积物样本分析测试的方法,探究了东平湖沉积物中磷的赋存形态特征及其空间分布特征。结果表明,东平湖表层沉积物总磷（TP）含量在500 ~ 812 mg kg?1之间,平均值为 618 mg kg?1,空间分布上表现为湖区中部和西南部含量高、东南部含量低的趋势。沉积物中磷以非活性磷（Ca-P、Res-P）为主,非活性磷与总磷（TP）呈显著正相关（P < 0.01）;在总磷中钙结合态磷（Ca-P）占比最高（62.6%）,残渣态磷（Res-P）次之（36.2%）,活性磷（Ex-P、Al-P、Fe-P）占比最低（1.20%）。靠近湖区边缘的点位沉积物中活性磷占总磷的比例略高于湖区中部点位;表层（0 ~ 4 cm）沉积物中各形态磷含量变化幅度大于下层,随垂直深度增加活性磷含量和非活性磷含量分别表现为下降和上升的变化趋势,这可能与人类活动影响以及沉积物中磷的来源和转化机制不同有关。     

巢湖低丘山区典型植被覆盖类型土壤磷形态分异特征

以巢湖低丘山区为研究对象,分析了该地区5种典型植被覆盖类型表层土壤磷素含量与形态特征及其影响因素.结果表明:次生马尾松林有机碳、总氮、速效氮、总磷与速效磷均高于其他样地,尾矿裸地养分含量为最低,但酸度最大.5种样地0～5、5～10与10～20 cm 3个土层弱吸附态磷(Ex-P)和钙结合态磷(Ca-P)含量均较低,灌木林与次生马尾松林土壤活性态磷[铝结合态磷(Al-P)与铁结合态磷(Fe-P)]含量显著高于其他样地,而惰性态磷[闭蓄态磷(O-P)、钙结合态磷(Ca-P)与残余磷(Res-P)]则以地上群落结构较稳定的草地和次生马尾松林最高,其中5～10 cm土层残余磷(Res-P)含量则以人工恢复林最高.3个土层尾矿裸地各形态磷含量均显示较低水平,但其Fe-P、Al-P含量在总磷中所占比例高于其他样地,所以流失危害大.土层间Ex-P、Al-P、O-P、Ca-P与TP含量均随土层的加深而降低,但Fe-P与Res-P含量在土层间规律不明显.相关分析表明土壤Res-P与其他形态磷间具有显著的正相关关系,“活化磷”,即Ex-P、Fe-P、Al-P三者间也存在显著正相关关系.土壤养分与磷的各种形态显示了良好的正相关关系,但速效磷与O-P、Res-P呈显著负相关关系.     

洱海缓冲带典型入湖溪流沉积物磷形态的分布特征

[目的]了解洱海缓冲带典型入湖河流沉积物磷形态分布特征,为洱海生态系统修复提供科学依据。[方法]对洱海缓冲带3条典型入湖溪流茫涌溪、莫残溪、中和溪进行了沉积物的采集,并对其中总磷(TP)、无机磷(IP)、铁铝磷(Fe/Al-P)、钙磷(Ca-P)4种磷形态的含量进行测定。[结果]3条溪流沉积物磷形态沿程变化趋势大不相同;洱海的缓冲带结构缺乏合理性,有待改进;土地的利用类型不同对洱海缓冲带入湖河流沉积物磷形态贡献率也就不同;入湖口沉积物磷形态含量从大到小均依次为:中和溪莫残溪茫涌溪;从磷形态组成来看,茫涌溪沉积物中的磷主要为Ca-P,莫残溪、中和溪则均以Fe/Al-P为主;磷形态的相关性分析表明,3条溪沉积物中TP含量的变化与Fe/Al-P,及有机磷(OP)呈极显著正相关。[结论]沉积物中OP的变化对Ca-P,Fe/Al-P的含量有一定影响。Fe/Al-P含量对IP含量有较高的贡献率。Fe/Al-P与Ca-P之间相关性较弱。     

达里诺尔湖磷赋存特征及底泥释放影响因素

[目的]揭示封闭性内陆湖磷组成特点及底泥释放影响因素,为控制达里湖磷元素污染提供理论支持。[方法]对达里诺尔湖水体总磷(TP)、溶解性总磷(DTP)、溶解性无机磷(DIP),沉积物形态磷进行监测,并利用因子分析的方法对影响沉积物底泥释放的因素分类讨论。[结果]达里湖上覆水总磷(TP)均值2.00±0.02mg/L,间隙水TP均值2.50±0.02mg/L,沉积物TP在206.09~940.49mg/kg之间。沉积物中无机磷(IP)占TP的47.9%,是沉积物主要的磷形态之一。钙磷(Ca-P)是IP中含量最多的形态磷(217.76±47.01mg/kg),其次为铁铝结合态磷(Fe/Al-P,62.73±28.34mg/kg)和交换态磷(Ex-P,36.50±19.13mg/kg),有机磷(OP,200.28±135.13mg/kg)含量占TP的41.8%;通过因子分析法将影响底泥释放的因素分为三类:沉积物TP,Ca-P,Fe/Al-P和生物有效性磷含量归为沉积物磷因子;水体pH,DO,Eh值以及间隙水磷含量归为界面影响因子;湖水水深归为湖泊自身特征因子。[结论]达里湖存在沉积物磷底泥释放的风险,根据因子分析的结果可知,影响沉积物底泥释放的因素分为沉积物磷、水—沉积物界面理化指标和湖水水深3大类。     

德州引黄灌区主要河流沉积物各形态磷分布研究

对河流沉积物中各形态磷（P）的研究有助于认识沉积物中P的行为特征、水-沉积物界面上P的迁移、转化、可利用性以及水体营养状态。以德州引黄灌区为例,采用改进的RuttenbergSEDEX分级连续提取方法,分析了漳卫新河、马颊河和德惠新河表层沉积物中主要赋存形态磷的含量,以期为评价该地区水环境质量,探究水体污染来源以及制定相应的治理措施提供科学依据。结果表明,河流表层沉积物中总磷（TP）的含量为437.4～1197.0mg.kg-1,无机磷（IP）的含量为373.8～1136.4mg.kg-1,占TP的64.3%～98.5%。IP又分为弱吸附态磷（Lsor-P）、铁结合态磷（Fe-P）、自生磷和碎屑磷（Au-P＆De-P）,含量分别为26.4～415.2mg.kg-1、6.3～331.2mg.kg-1和302.3～563.6mg.kg-1,分别占TP的5.2%～54.3%、0.8%～31.5%、35.7%～80.9%。有机磷（OP）的含量为9.0～413.4mg.kg-1,占TP含量的1.55%～35.68%。三条河流沉积物中不同形态P含量的变化趋势不同,空间变异性大;从上游到下游,漳卫新河底泥中的TP呈下降趋势,马颊河底泥中TP变化幅度不大,德惠新河底泥中TP呈现出先增高后降低的趋势,变化幅度较大。相关分析表明黄河下游引黄灌区沉积物中部分形态P之间存在显著的相关性,表明这些形态的P可能来源相同或者在某些特定的条件下会相互转化。最后,提出了控制P排放来源、加强污水处理、提高农业P的利用效率以及加强相关的研究等建议。     

连环湖敖包泡沉积物磷形态垂向分布特征

应用SMT连续提取法对连环湖敖包泡北部(AB1)和南部(AB2)柱状沉积岩芯中磷形态的含量和垂向分布特征进行对比分析,结合沉积岩芯年代测定,探讨了该湖区沉积物中磷的演化特征与人为污染历史以及内源磷的释放风险。结果表明,AB1、AB2沉积物中磷形态的含量和垂向变化不同,AB1沉积物中各形态磷含量均高于AB2,且随深度变化波动较大。20世纪40年代中期至1981年,AB1沉积物各形态磷和OM含量波动较大;AB2沉积物中Ca-P、IP、TP含量呈先增加后减少之势,Fe/Al-P、OP、OM含量变化较稳定。1981—2009年,AB1沉积物Ca-P、IP、OM含量变化较小,Fe/Al-P、OP、TP含量相对波动较大;AB2沉积物Ca-P、Fe/Al-P、TP含量不同程度上先增加后减少,IP、OP、OM含量变化均呈增加趋势。连环湖敖包泡沉积物磷人为来源以工业废水、居民生活污水和农药化肥的流失为主。湖泊北部磷含量高于南部,这与人类活动强度密切相关,敖包泡北部附近村落密集而南部没有村落。应用单一因子标准指数法对湖泊表层沉积物磷素进行生态风险评价表明,湖区北部表层沉积物总磷含量超标,存在一定的安全风险,同时AB1沉积物上部较底部活性磷(Fe/Al-P和OP)增加较多、且活性磷(Fe/Al-P和OP)是AB1沉积物磷增加的主要形态,因此连环湖敖包泡沉积物中磷向上覆水体释放的风险增加,对湖泊水体的富营养化的影响应予以关注。     

珠江三角洲平原土壤磷剖面分布及形态特征研究

以珠江三角洲平原由三角洲沉积物、河流沉积物和滨海沉积物发育形成的水耕人为土(水稻土)为对象,研究了水田、果园、菜地3种利用方式下不同发生层土壤全磷(TP)、有机磷(Po)、有效磷(AP)、无机磷(Pi)组分的含量和剖面分布特征,并利用液相31P核磁共振(NMR)技术测定了耕层土壤中磷形态分布。结果表明,珠江三角洲平原农田土壤全磷、有机磷、有效磷和各形态无机磷含量随土层深度增加呈减小的趋势,耕层土壤中全磷、有效磷、Al-P和Fe-P明显富集;菜地和果园耕层土壤中全磷、有效磷、Al-P、Fe-P、Ca-P和O-P含量均高于水田。土壤磷素以无机磷形态为主,无机磷、有机磷占全磷比例平均值分别为71.3%和28.7%。土壤无机磷组分以O-P和Fe-P为主,Al-P最低。Al-P、Fe-P、Ca-P、O-P与全磷呈极显著或显著正相关,有效磷与Al-P、Fe-P、O-P、全磷呈极显著正相关;Fe-P和Al-P是土壤有效磷的主要贡献者。31P-NMR结果表明,耕层土壤磷形态均以正磷酸盐为主;土地利用方式影响土壤磷组分,菜地耕层土壤中磷形态包括正磷酸盐、磷酸单酯和焦磷酸盐,水田和果园包括正磷酸盐、磷酸单酯、磷酸二酯和焦磷酸盐;水田土壤中正磷酸盐所占比例最低,磷酸单酯和磷酸二酯所占比例最高;成土母质对水田耕层土壤各形态磷所占比例影响很小。     

向海湿地土壤中无机磷酸盐的存在形态研究

对由向海湿地采集的土壤样品进行了无机磷酸盐形态 (吸附态磷、铝磷、铁磷、闭蓄态磷、钙磷 )分析 ,结果表明 ,钙磷是无机磷酸盐的主要组成部分 ,在各土壤发生层中含量最高 ;除吸附态磷外 ,其它各形态的磷含量总体上有随土壤深度增加而逐渐减少的趋势。铝磷、铁磷、闭蓄态磷受 p H值的影响显著 ,与 p H值呈显著负相关 ,而吸附态磷与钙磷含量则受 p H值的影响甚微。     

施肥措施对水旱轮作条件下灌淤土磷素形态的影响

  目的  研究水旱轮作条件下灌淤土磷素形态的变化特征,为宁夏引黄灌区作物施肥调控土壤磷素有效性提供科学依据。  方法  在水稻-玉米轮作体系下,设不施氮肥（T0）、常规施肥（T1）、优化施氮（T2）、70%优化施氮 + 30%有机肥氮（T3）、80%优化施氮 + 20%有机肥氮（T4）、秸秆还田 + 70%优化施氮 + 30%有机肥氮（T5）、秸秆还田 + 80%优化施氮 + 20%有机肥氮（T6）7个试验处理,通过田间小区定位试验研究了不同施肥措施对灌淤土全磷、速效磷和无机态磷含量的影响。  结果  在水旱轮作过程中,不同施肥措施对各季作物土壤全磷含量和旱地玉米速效磷含量影响不明显,但秸秆还田配施化肥和有机肥（T5、T6）能提高耕层土壤速效磷含量,水稻季和玉米季最高含量分别达56.4 mg kg?1和40.4 mg kg?1。由水田改为旱作后,不同施肥措施下土壤速效磷含量平均降低了7.6 ~ 18.1 mg kg?1。水田条件下不同施肥措施对无机磷含量均有显著影响（铝结合态磷除外）;旱作条件下不同施肥措施对铝结合态磷、铁结合态磷、闭蓄态磷含量均有显著影响,但对交换态磷、钙结合态磷含量影响不大。水田或旱作条件下,闭蓄态磷和钙结合态磷都是灌淤土无机磷的主要赋存形态。  结论  在宁夏引黄灌区水旱轮作体系下,有机无机肥配施秸秆还田是灌淤土磷素有效化调控的最有效手段,且在水稻季的调控效应最明显。