黄河泥沙含量对磷迁移过程的影响研究

摘要

磷是我国河流主要污染物质之一,泥沙含量对磷的迁移过程具有重要影响,但针对磷在沉积物-水界面的迁移机制理解尚不完全.黄河作为典型的高含沙量和高磷负荷河流,对于磷在河流介质的迁移过程具有重要研究意义.在2019年10月份选取黄河沿程18个水样采集点位和2个沉积柱采集点位,对水样含沙量、总磷含量(TP)和沉积物样磷形态含量(Ca-P、Fe/Al-P、OP)进行测量,结合2000-2019年黄河主要水文站实测输沙量、含沙量、泥沙粒径数据进行分析.从时空尺度上,尽管中游河段输沙量近20年呈显著下降趋势,但下游输沙量仍保持稳定,下游前段水体含沙量呈上升趋势.将水体含沙量与TP含量进行协同分析,下游河段水体含沙量同TP含量呈相反变化规律.对泥沙粒径进行分析,冲刷作用导致较大粒径沉积物再悬浮,这一过程对磷的迁移具有重要影响.对沉积物磷形态进行分析,IP为黄河流域沉积物磷主要赋存形态,Ca-P是IP的主要赋存形态.研究认为,当流速慢时,水体泥沙含量低,沉积物再悬浮作用弱,Fe/Al-P在沉积物-水界面迁移.当流速快时,水体泥沙含量高,沉积物再悬浮作用强,下游地区沉积物和悬浮颗粒物成为磷汇.