天津于桥水库沉积物磷赋存形态研究

摘要

湖库沉积物是水体营养物质蓄积、交换的复杂载体,水-沉积物界面的物质运移也是湖库富营养化的重要影响因素。磷是造成富营养化的重要限制因子之一。磷的赋存形态多变,因湖库地理、地质,生物条件及外源输入的影响而含量变化各异。有关沉积物磷形态的研究是进一步揭示沉积物-水界面磷行为机理及为我国富营养化的湖库治理与管理提供指导和理论依据的重要方面。本研究以天津于桥水库作为我国北方湖库的代表,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了分析,并在此基础上分析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,同时对各形态磷随季节的变化规律进行了研究。得出以下结论:
　　 研究区域内,总磷含量的变化范围为354-581mg/kg,其中总磷以无机磷为主,无机磷占总磷含量的比例为57.3％-74.7％,三种主要形态磷含量的大小顺序依次为:Ca-P>OP>Al/Fe-P,其中Ca-P是沉积物中磷的主要赋存形态。
　　 整个库区范围内,沉积物阳离子交换量的变化范围为9.72-26.74cmol/kg,有机质总量的变化范围为1.45％-2.36％,沉积物全Fe、全Al含量的变化范围分别为29.30-35.00mg/g和26.00-45.00mg/g；有机质总量与阳离子交换量之间存在一定的线性关系(r=0.931,P<0.01,n=6)。Fe/Al-P与全铁表现出显著的相关性(r=0.923,P<0.01,n=6),表明于桥水库沉积物中的Fe/Al-P可能主要是以Fe-P的形态存在；此外,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。
　　 沉积物磷形态的季节变化规律研究表明:春季水库调水,库区各点位由于受纳上游来水中的磷,使得各点位沉积物总磷含量均略有增加,沉积物在调水期间主要扮演“汇”的角色；秋季,随着沉水植物的衰亡,水库各点位有机磷含量均有较大幅度增加,而Ca-P含量均有所减少,但总磷含量仍略有增加,依然表现出“汇”的作用。在整个研究期间,Fe/Al-P为变化最为活跃的磷形态。

目录

文摘

英文文摘

第一章 引言

第一节 问题的提出

第二节 磷赋存形态的国内外研究进展

1.2.1 湖库富营养化概述

1.2.2 沉积物的内源作用

1.2.3 营养物质的限制因子

1.2.4 沉积物磷形态分级分离方法

1.2.5 磷赋存形态的影响冈素

1.2.6 沉积物磷形态的季节变化规律

第三节 研究内容、目的和思路

1.3.1 研究内容

1.3.2 研究目的

1.3.3 研究思路

第二章 样品的采集与测试

第一节 研究区域概况

第二节 样品的采集与预处理

第三节 实验方法

2.3.1 磷赋存形态分析

2.3.2 阳离子交换量的测定

2.3.3 有机质总量的测定

2.3.4 其他理化特征的测定方法

第三章 实验结果与讨论

第一节 沉积物磷赋存形态分布研究

3.1.1 磷赋存形态分布规律

3.1.2 磷赋存形态与营养水平的关系

3.1.3 小结

第二节 沉积物生物有效性磷初步研究

第三节 沉积物主要理化特征分析

3.3.1 颗粒组成

3.3.2 有机质总量

3.3.3 阳离子交换量

3.3.4 全铁、全铝含量

3.3.5 小结

第四节 沉积物理化特征与磷赋存形态的关系

3.4.1 沉积物理化特征与磷赋存形态的关系

3.4.2 小结

第五节 沉积物各形态磷季节变化规律研究

3.5.1 水库调水对磷赋存形态的影响

3.5.2 磷赋存形态季节变化规律

3.5.3 最活跃的磷形态

3.5.4 小结

第四章 主要结论及展望

第一节 主要结论

第二节 展望

参考文献

致谢

个人简历