黄河表层沉积物中磷的分布特征及磷的生物可利用性

采用改进的七步连续提取法分别对黄河中下游流域5个不同段位表层沉积物中总磷(TP)、有机磷(OP)及各种无机磷形态进行了分析,研究并探讨了沉积物中磷的分布特征及其对河海町能产生的影响,为预测黄河乃至渤海流域的营养状况、预防及科学管理等提供理论依据.结果表明,所测黄河表层沉积物中TP含量范围为240.71~576.59 μg·~(-1).以无机磷(IP)为主,占TP含量的85.73%～98.48%;OP含量占TP的1.52%～14.27%.受陆地河流和海流注入的影响,所研究沉积物样中TP、IP和0P含量的最大值均出现在靠近黄河口的渤海浅海区,其次是黄河口.IP分为6种形态磷.即交换态磷(Ex-P)、铝结合态磷(AI-P)、铁结合态磷(Fe-P)、闭蓄态磷(Obs-P)、自生钙结合磷(Ca-P)和原生碎屑磷(De-P),其中以De-P为主,其次是Ca-P,分别占TP的52.47%～73.67%和18.32%～38.20%,Ex-P、Fe-P和Al-P含量均相对较低,Obs-P含量最低.各形态磷的空间分布均与调查区沉积物粒径有一定相关性,粒径小于0.063 mm的沉积物样中TP和IP含量均最高.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,其总量至少占TP的6.09%～24.46%.     

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。     

巴丹吉林沙漠沙样中磷形态的分析研究

采用7步连续浸提法对巴丹吉林沙漠西北部黑风口沙样中磷的各种形态进行了分析测定.并对沙样进行了分级形态研究.结果表明,在各种不同粒度的黑风口沙样中总磷(TP)含量范围为184.95～338.66μg·g-1,平均含量254.34μg·g-1,其主要组成为无机磷(IP),平均含量为246.60 μg·g-1,平均占TP的96.96%;而有机磷(Or-P)含量范围为2.85～18.72 μg·g-1,平均占TP的3.04%.在所有不同粒度的沙样中,自生钙结合磷(Ca-P)含量最高,平均含量为174.52μg·g-1,占TP含量的68.62%,其次是原生碎屑磷(De-P),占TP含量的23.25%,二者占TP含量的绝大部分;其他各形态磷含量的高低顺序依次为:有机磷(Or-P)、铁结合态磷(Fe-P)、铝结合磷(Al-P)、交换态磷(Ex-P)、闭蓄态磷(Obs-P).在所取沙漠颗粒物样中TP、Ca-P、De-P、Fe-P、Obs-P各自含量都随沙样粒度的减小而增大,而Or-P的含量变化则相反;Ex-P、Al-P含量受颗粒物粒度变化的影响趋势不明显.     

长江中下游浅水湖沉积物磷形态及其分布特征研究

对长江中下游7个浅水湖泊的表层沉积物,应用淡水沉积物中磷形态的标准测试程序(SMT)测定了其中的总磷、无机磷、有机磷、铁/铝磷和钙磷等5个部份,分析了各形态磷之间以及各形态磷与沉积物理化性质如总氮、有机质、主要氧化物组成之间的相关性.结果表明,研究区域内,表层沉积物总磷含量在217.8～3 337.2mg·kg-1之间,城市湖泊总磷含量总体上高于太湖等五大淡水湖;表层沉积物中的磷以无机磷为主,有机磷为辅,前者占总磷的比例多数处于60%～80%之间;从各形态磷含量的变化范围来看,Fe/Al-P＞OP＞Ca-P,而从百分含量的变化范围来看,则是Fe/Al-P＞Ca-P＞OP.表层沉积物中TP含量的增加主要来自Fe-P部分,其次来自OP部分;OP含量与Ca-P和Fe/Al-P的含量均有较好的正相关关系,而Ca-P与Fe/Al-P只有很弱的相关性.TN、有机质含量与OP、TP、Ca-P和Fe/Al-P均呈极显著正相关.TFe2O3与Fe/Al-P、TP、OP呈极显著正相关,而与Ca-P的相关性较弱;CaO与Ca-P呈极显著正相关,与OP有一定的正相关,与其他形态的磷则没有或只有微弱的相关性.     

黄东海陆架区沉积物中磷的形态分布及生物可利用性

采用1992年Ruttenberg连续提取法(SEDEX)将黄东海陆架区沉积物中的磷分为交换态磷(Ex-P),Fe结合态磷(Fe-P),自生磷(Au-P),碎屑磷(De-P),有机磷(Or-P),分析了各形态磷的平面和垂直分布特征;利用沉积物年代序列测定的结果,探讨了柱状沉积物中不同形态磷的含量变化,并进一步分析了该区域磷形态的生物可利用性。结果表明,黄东海陆架区表层沉积物各形态磷平均含量为:Au-P(140.72 μg/g)>De-P(59.23 μg/g)>Or-P(32.69 μg/g)>Fe-P(29.91 μg/g)>Ex-P(5.92 μg/g);各形态磷在沉积时间序列上分布不同,反映了不同时期人类活动和气候环境等因子对磷埋藏量影响的不同,其中Au-P在长江口H1-18站位含量比南黄海中部3个站位要低得多;调查区表层潜在生物有效磷为13.55%左右,仅仅占沉积磷中的一小部分。     

杭州湾北部沉积物中磷形态及其空间分布特征

采用过硫酸钾紫外分光光度法测定杭州湾北部沉积物中总磷,SMT分级提取方法对沉积物中无机磷进行提取并分析无机磷中各形态磷的含量,有机磷的含量则为总磷含量与无机磷含量的差值,探讨了不同形态磷的分布特征。结果表明：沉积物中总磷TP的范围为722.25-874.49μg/g,整体呈现靠近海岸逐渐增大的趋势,无机磷(IP)占63%,钙结合态磷(Ca-P)、有机磷(OP)、铁铝结合态磷(Fe/Al-P)、可交换态磷(Ex-P)为是磷的主要赋存形态。Ca-P沿杭州湾北部自南向北呈减小趋势;Fe/Al-P在杭州湾北面含量较高,随着向外海延伸,其含量逐渐降低;Ex-P的空间分布与铁铝结合态磷的分布相似,随着远离海岸方向基本呈现出减小的趋势。OP在海岸至外海的方向上无明显规律,其空间分布与IP的空间分布呈现近似相反的结果。生物有效磷(BAP)占总磷比重为42.22%～56.99%,含量较高,在一定的条件下会被释放出来,从而被水生生物所利用。因此,推测杭州湾北部磷具有一定的释放风险,需要在生态环境治理中制定相应的措施加以防范。     

黑河金盆水库表层沉积物中磷的形态和分布特征

水源水库沉积物生源要素形态显著影响上覆水体水质,为给深水型水源水库水质修复提供科学依据,应用淡水沉积物中磷形态的标准测试程序(SMT),对西安市黑河金盆水库库区和上游入库6个代表性沉积物样的理化特征及磷赋存形态进行研究。结果表明:金盆水库表层沉积物中总磷(TP)含量范围为987~1326 mg·kg~(-1),从上游入库至库区,总磷含量逐渐增加;无机磷(IP)是沉积物中磷的主要成分,占总磷(TP)的比例为62.5%~78.9%;Ca-P是IP的主要组成成分,占IP的比例为72.0%~90.5%。沉积物-水界面存在明显的磷浓度梯度,当氧化还原条件变化时溶解性磷易从间隙水扩散到上覆水中,从而在一定程度上影响金盆水库整体的营养水平。TP与IP变化趋势基本一致,且TP的变化主要由IP决定,IP的增减因Ca-P和Fe/Al-P而改变。     

黑龙港北部潮土无机磷组成转化及供磷特性研究

通过盆栽培养试验研究了冲积平原区潮土经多年耗竭后土壤无机磷形态转化特点及供磷特性.结果表明,该土壤无机磷形态组成以Ca-P为主,占无机磷总量的80%以上,O-P占无机磷总量11.6%,Fe-P和Al-P较少,均不到无机磷总量的5%.在培养过程中,CK和NK处理的Ca8-P、Al-P、Fe-P和O-P表现得十分活跃,随培养时间的延长均呈逐渐上升趋势,Ca2-P和Ca10-P相对来说比较稳定,变化不大.NPK处理中各形态无机磷的变化都是增加的趋势,其中增幅最大的是Ca2-P,为300%.该土壤的Fe-P、Al-P对小麦的贡献率都很大,二者之和几乎与Ca-P相平;Ca-P中Ca2-P和Ca8-P在不同施肥管理中表现的贡献差异很大,Ca10-P的作用表现为负值.     

黄河中游表层沉积物中无机磷的化学形态研究

采用连续浸提法对黄河中游不同粒级表层沉积物中无机磷的各种存在形态进行了研究。结果发现,黄河中游表层(5cm)沉积物中总无机磷的含量范围为1187.08～1467.98μg.g-1,平均为1360.68μg.g-1;在所有不同粒级的表层沉积物中Ca-P含量占总无机磷的绝大部分,Fe-P含量极微,各形态无机磷含量的高低顺序为:钙结合态磷(Ca-P)、闭蓄态磷(Obs-P)、铝结合态磷(Al-P)、吸附态磷(Ads-P)和铁结合态磷(Fe-P);除Ca-P(Fe-P不确定)外,其他各形态磷的的含量均随沉积物粒度变细而增高。     

退化滨海湿地沉积物中磷形态含量特征及影响因素

研究黄河三角洲退化滨海湿地沉积物中磷形态含量特征及温度、pH值、上覆水理化性质对湿地沉积物磷形态含量的影响。结果表明,退化滨海湿地沉积物中不同形态磷中铁结合磷(Fe-P)含量最大,达971.7 mg/kg,闭蓄态磷(O-P)含量最小,为195.6 mg/kg。Fe-P、铝结合磷(Al-P)、钙结合磷(Ca-P)、O-P平均含量分别683.7、401.0、331.6、288.0 mg/kg。当温度20℃时,Fe-P含量随温度升高而增大,当温度20℃时,Fe-P含量随温度升高而下降;Al-P含量随温度升高逐渐增大;O-P含量随温度的升高先下降后增大。Fe-P含量随着pH值的增大逐渐降低,pH值9时,pH值对Fe-P含量的影响不大;Al-P、Ca-P含量均随pH值的升高先减小后增大。另外,有机质与O-P含量存在正相关关系(r=0.895),溶氧量与Al-P含量存在正相关关系(r=0.940)。     

培养基投放对池塘表层底泥磷形态及底栖 饵料生物培育效果的影响

[目的]探究培养基投放对池塘表层底泥磷形态及底栖饵料生物培育效果的影响,为新型培养基在池塘生态健康养殖中的推广应用提供参考依据.[方法]在池塘中按不同比例[4.50×103(处理1)、1.35×104(处理2)、6.75×104(处理3)kg/ha]投放培养基,以不投放培养基为对照,每处理设2个平衡.分别于春、夏、秋三季,每季度采集池塘表层底泥两次,测定不同磷形态含量;每月采集底栖饵料生物一次,统计其生物量.[结果]投放培养基后,池塘底栖水蚯蚓的数量密度随培养基投放比例的增加而增加,而摇蚊幼虫的生物量表现为:处理2(12.82 g/m2)>处理1(10.77 g/m2)>处理3(10.02 g/m2)>对照(8.19 g/m2),其中处理1、2、3分别比对照高20.85%、43.90%和12.50%.池塘表层底泥中总磷(TP)、无机磷(IP)、钙结合态磷(Ca-P)、铝吸附态磷和(Al-P)及弱吸附态磷(Labile-P)含量均表现为:处理3>处理2>处理1>对照,即与培养基投放量呈正相关;各培养基投放处理组Labile-P含量的季节变化表现为:秋季>春季>夏季,Fe-P、Al-P和Ca-P含量的季节变化表现为:春季>夏季>秋季.Labile-P与Fe-P的平均含量分别高出对照27.00%和31.00%左右.[结论]在池塘中投放培养基可有效提高底栖饵料生物的生物量,其对池塘表层底泥不同磷形态的贡献主要表现为增加Labile-P和Fe-P的含量,尤其是Fe-P的增加有利于摇蚊幼虫培育,更好地为虾蟹类池塘养殖提供天然饵料.     

天津于桥水库沉积物理化特征及磷赋存形态研究

以天津于桥水库作为我国北方湖泊的代表,应用淡水沉积物磷形态的标准测试程序(SMT)对于桥水库6个表层沉积物样品的理化特征及磷赋存形态进行分析,并在此基础上探讨了各形态磷之间及各形态磷与沉积物理化特征,如阳离子交换量、有机质总量、颗粒组成、主要金属含量之间的相关性。结果表明,研究区域内总磷含量为354～581mg·kg-1,其中以无机磷(IP)为主;占总磷含量的57.3%～74.7%;3种主要磷形态含量的大小依次为Ca-P>OP>Al/Fe-P,其中Ca-P是沉积物中磷的主要赋存形态;随着沉积物中有机磷含量的增加,有机质总量与阳离子交换量也逐渐提高,细粉粒(0.01～0.005mm)的含量也有所增加。此外,还对水库调水前后沉积物磷赋存形态的变化进行了研究,发现沉积物在调水期间主要扮演汇的角色,其中Fe/Al-P为调水期内变化最为活跃的磷形态。     

磷在不同土壤和无机磷组分间的转化研究

采用修改后的张守敬-Jackson法在50 d的培养过程中对施磷黄棕壤和红壤中的无机磷组分进行跟踪测定。结果表明:施用无机磷肥能全面提高土壤各无机磷组分含量,但对不同土壤中各无机磷组分间的转化影响不一。磷在黄棕壤中首先转化为水溶性磷和松结合态磷(S-P)、铝结合态磷(A l-P)和钙结合态磷(C a-P),然后S-P和C a-P继续向A l-P转化,施磷对黄棕壤中闭蓄态磷(O-P)和铁结合态磷(F e-P)含量无明显影响;在红壤中,施用的磷首先转化为S-P、A l-P和F e-P,然后S-P、A l-P继续向F e-P转化,施磷对红壤中O-P和C a-P的含量也无明显影响。     

一个抽水水库的沉积物及其无机磷含量的分布特点

通过对抽水水库——大镜山水库沉积物粒径组成以及沉积物的无机磷形态分级分离的测定,研究了抽水水库沉积物及其无机磷含量的分布特点。结果表明,4个特征区域沉积物粒径组成差异较大,总无机磷含量在水库4个区域从入出水口至库尾呈明显的递减趋势,无机磷组分中,以O-P平均含量最高,其次是Fe-P,再次Ca-P、Al-P,抽水水库的进水与出水的方式及位置与典型水库虽然有很大的差异,但其沉积物及无机磷的分布都服从水动力学原则,沉积物中无机磷的分布与入库水动力学特点一致。各无机磷形态特别是Fe-P和Al-P在空间分布上表现有较大的差异,可能与无机磷结合态的活性有关。     

巢湖周围池塘沉积物中磷的赋存形态及空间差异

对巢湖周围138口池塘表层沉积物,采用沉积物磷形态标准程序（SMT）分析了其中的总磷（TP）、无机磷（IP）、有机磷（OP）、铁／铝磷（Fe／Al-P）、钙磷（Ca—P）等5种形态及各种形态磷的空间差异,并分析了不同形态磷之间的以及各种形态磷与沉积物烧失量之间的相关性。结果表明,所调查的池塘表层沉积物TP、IP、OP、Fe／Al—P、Ca—P的含量分别为536．04～3659．89、153．55～3299．15、176．68～1076．16、96．19～876．17和105．29～880．22mg／kg;巢湖周围池塘表层沉积物TP、IP、OP、Fe／Al-P、CaI-P含量高于巢湖水体表层沉积物;IP、OP、Fe／Al-P、Ca—P占TP的比重分别在13．4％～90．14％、10．86％～93．91％、8．81％～45．69％和12．86％～61．05％。巢湖流域不同区域池塘各种形态磷存在明显的空间差异,义城、三河、环城-柘皋、中珲、炯炀、槐林-盛桥等区域池塘沉积物TP和IP含量较高,而严店、沐集、黄麓、忠庙-六家畈等区域TP和IP含量较低;白山区域的池塘表层沉积物中OP含量明显低于三河、环城-柘皋等处;槐林-盛桥、炯炀区域池塘表层沉积物中Fe／Al—P含量明显高于黄麓、忠庙-六家畈区域;白山、长临的池塘沉积物中Ca—P含量明显偏高。相关分析表明,池塘表层沉积物烧失量与TP、OP、Fe／Al—P和Ca—P呈显著或极显著正相关;TP与IP、OP、Fe／Al-P和Ca—P呈极显著正相关;但OP与IP、Fe／Al-P和Ca—P无相关性。     

磷高效转基因水稻OsPT4对红壤无机磷组成的影响

本研究以磷高效转基因水稻OsPT4为材料,以非转基因亲本日本晴（Nipp）和磷高效突变体水稻PHO2为对照,设施磷和不施磷2个处理,利用根盒试验研究磷高效转基因水稻OsPT4的种植对根际及非根际土壤无机磷组成的影响。结果表明：（1）OsPT4和PHO2的植株干重和磷含量均显著高于Nipp,而土壤全磷和无机磷总量均低于Nipp;（2）OsPT4和PHO2水稻根际和非根际土壤无机磷组分含量均表现为O-P > Fe-P > Al-P > Ca-P;（3）施磷处理时,OsPT4和PHO2的根际土壤O-P、Ca-P含量显著低于Nipp,其非根际土壤Al-P、Fe-P和O-P含量也显著低于Nipp。不施磷处理时,OsPT4和PHO2的根际土壤Fe-P含量和非根际土壤Fe-P、O-P含量均显著低于Nipp,其根际土壤Ca-P含量显著高于Nipp。说明在供磷条件下,磷高效转基因水稻对A1-P、O-P和Ca-P的吸收活化能力较强,而缺磷条件下,磷高效转基因水稻可促进其根系对Fe-P的吸收利用。     

风干对土壤主要无机磷组分的影响

 选择含磷量差异较大的黄棕壤、水稻土和酸性红壤种植黑麦草、白羽扇豆、荞麦、油菜和籽粒苋等不同植物,并于植物生长90 d后采集新鲜土样,测定其风干前后的主要无机磷组分。结果表明,不同土壤无机磷总量及组成间存在极大差异。风干过程可增加黄棕壤和水稻土无机磷总量,降低红壤无机磷总量。无机磷总量的最大改变值可达原有量的70%左右。风干过程对不同土壤的不同无机磷组分消长的影响不一。它导致黄棕壤Al-P减少,O-P 和Ca-P增加;水稻土Al-P 和Ca-P增加,Fe-P 与O-P 不变;红壤 Al-P与Fe-P增加,Ca     

杭嘉湖平原湿地底泥-上覆水磷素状况及其水质响应研究

    选取太湖流域南冀31处代表性滨岸带湿地采样点进行底泥-上覆水磷素状况面上调查,并选取该区腹地下渚湖湿地作为典型案例研究.面上调查表明,湿地底泥含总磷(TP)0.17～1.20 mg·g-1,最大吸附量(Qmax)为228.1～824.5 mg·kg-1,存在富磷化趋势.底泥NaOH+EDTA-P的积累与TP密切相关,并伴随其积累Olsen-P含量提高.湿地上覆水含TP 0.036～0.944 mg·L-1,普遍达到水体富营养化水平;总颗粒态磷(TPP)占TP含量的69.1%±15.0%,溶解态活性磷(DRP)相对较低;水源区湿地水体磷素水平低下.面上调查与典型案例下渚湖湿地研究发现,底泥TP及(或)Olsen-P与对应上覆水TP浓度之间没有显著相关性,仅从内源底泥富磷水平及其组分特征分析不能直接预测太湖流域南冀滨岸带湿地上覆水的磷素变化趋势.