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湖泊沉積物中磷形態(tài)與水體富營養(yǎng)化關(guān)系研究-展示頁

2024-09-01 11:37本頁面
  

【正文】 s in the sediments and lake eutrophication Xxxx College of Environmental Science Abstract: 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 Febound P content range from 20ug/g to 55ug/g , anic phosphorus range from14ug/g to 35ug/g ,while the related content of Febound P in Fengminghu was higher, reaching 35%~45%. We found Febound P is the dominant form in the sediments of these three lakes. The forms of anic phosphorus in the sediments of these three lakes differed markedly. Iron 2 bound phosphorus and anic 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、 anic phosphorus which exist in the surface sediments of the lakes. Key words: lakes 。 關(guān)鍵詞: 湖泊;沉積物 。 鳳鳴湖沉積物中鐵磷含量可達 35%~45%,可以發(fā)現(xiàn)鐵磷在所有湖泊中所占比例最大,并且 這 3個湖泊沉積物中有機磷含量差別十分明顯。湖泊沉積物中磷形態(tài)與水體富營養(yǎng)化關(guān)系研究 環(huán)境科學(xué)學(xué)院 摘 要:研究湖泊沉積物中磷的賦存形態(tài)及其與湖泊富營養(yǎng)化的關(guān)系,對防治湖泊的富營養(yǎng)化 等環(huán)境問題 具有重要作用。本次工作中,應(yīng)用連續(xù)提取化學(xué)提取法對蕪湖市 3 個湖泊表層沉積物中磷的形態(tài)進行連續(xù)提取和測定 .結(jié)果發(fā)現(xiàn) ,在表層沉積物中 ,不同湖泊鐵磷含量介于 20ug/g55ug/g,有機磷含量介于14ug/g35ug/g。 實驗證 明, 沉積物中鐵磷和有機磷與水體磷含量有良好的相關(guān)性。 磷形態(tài) 。 sediment 。 water eutrophication 1引言 伴隨著國民經(jīng)濟迅速發(fā)展,近年來日益嚴重的湖泊水體富營養(yǎng)化問題,使人們對湖泊環(huán)境中營養(yǎng)元素 (氮、磷等 )的含量、分布和遷移轉(zhuǎn)換規(guī)律極其關(guān)注。 近年來 ,人們對磷在湖泊中的含量水平、分布規(guī)律、賦存狀態(tài)及其地球循環(huán)行為進行了大量的研究。湖泊沉積物是湖泊中磷的歸宿,湖水中的磷通過顆粒吸附、自生沉積及生 物沉積等方式進入沉積物。 在這樣一個地球化學(xué)過程中,沉積物中磷的賦存形態(tài)要發(fā)生變化,各種相態(tài)之間也可能發(fā)生轉(zhuǎn)換,此變化引起沉積物中的磷向上覆水體的再釋放,沉積磷重新參加湖泊生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán),在一定條件下可能是湖泊重要的營養(yǎng)物來源。 鳳鳴湖、鏡湖和九蓮塘都是安徽省蕪湖市的城市湖泊,分別位于城北、城中和城東。因此,本次采用“連續(xù)化學(xué)提取技術(shù)”研究此三個湖泊沉積物中的磷的賦存形態(tài)及其與水體富營養(yǎng)化的關(guān)系,對于了解城市湖泊系統(tǒng)中磷的生物地球化學(xué)循環(huán),防治湖泊富營養(yǎng)化等都具有重要的理論與現(xiàn)實意義。其表層沉積物中總磷含量明顯高于北半湖的 F2 點。鏡湖 J1 和 J2 點分別代表東部與西部湖區(qū)。九蓮塘觀測期間水質(zhì)良好,沒有見到水草瘋長的現(xiàn)象。 采樣時利用自行制作的便攜式采樣器從每個采樣點分別采集 23 個重復(fù)樣 ,在不銹鋼盆中充分攪勻 ,裝入密實塑料袋 。樣品運回實驗室后 ,各取沉積物 100g左右 ,用鋁箔包住 ,放入冷凍干燥機中干燥 出后碾磨、過篩 (150 目 ),保存于聚乙烯瓶中 ,用密實袋封裝 ,置于冷藏柜中待用 . 表 1 顯示了沉積物各采樣點與水體的基本理化特征。 5 分級提取和分析測定 用“酸溶鉬銻抗比色法” (GB785287 )測定沉積物樣品和水樣中的總磷?,F(xiàn)代湖泊沉積物主要是由有機質(zhì)、未定型礦物和離散礦物等組成的復(fù)雜混合物。本次研究 中,筆者采用王春雨 [ 9] 等“ Ruttenberg連續(xù)提取技術(shù)”,對湖泊沉積物中磷的賦存形態(tài)進行 研究。 (1) 吸附態(tài)磷 :該部分磷主要是指被沉積物礦物顆粒表面吸附的磷酸鹽,其中水鐵礦、赤鐵礦 、針鐵礦、纖鐵礦等活性鐵礦物表面吸附的磷占較大比例,粘土礦物如伊利 石、蒙脫石等 也能吸附一定量的磷。 (2) 鐵結(jié)合態(tài)磷 :指與鐵的氧化物或氫氧化物 (如水鐵礦、纖鐵礦、纖鐵礦、針鐵礦等 )發(fā)生共沉淀的磷酸鹽。 (3)鈣結(jié)合態(tài)磷 :主要指與自生磷灰石、湖泊沉積碳酸鈣以及生物骨骼等的含磷礦物有關(guān)的沉積磷存在形態(tài)。 (4)礦物晶格中結(jié)合力強的殘留態(tài)磷 :在上一步提取所剩下的沉積物樣品中,加人 10ml1M HCl,振蕩 4h,高速離心后,取上清液定容后分析。上一步提取所剩下的沉積物樣品洗人坩堝,加人 lml 50% MgNO3低溫下干燥,然后在 550oC條件下灰化樣品,用 1M HCl將樣品洗入離心管,振蕩 4h,定容后分析。 所有以上各步提取液 (除 Febound P 外 )。 用鉬銻抗分光光度法測定提取液中磷的濃度,該方法具有靈敏度高、顯色穩(wěn)定和抗干擾能力強等優(yōu)點,是目前測定水溶液中微量磷的最佳方法 。 3.結(jié)果與討論 從 表 2可知,提取各部分形態(tài)磷的總和達到了直接硝化后測定的沉積物總磷含量的 85%以上,說明該化學(xué)分級提取法可以定量回收沉積物中不同形態(tài)的磷,該法有選擇性的提取了五種形態(tài)的磷,效果良好。 如 表 2所示,鳳鳴湖 F2 和鏡湖 J1 總磷含量相對較 低,分別為 和 ,其他各點均超過 127ug/g,其中 F1 與 T1 則超過 140ug/留磷在本 次研究 中難以分離,故其具體形態(tài)尚不清楚。 鳳鳴湖 F1 點沉積物中的鐵磷、鈣磷顯著高于 F2 點。 J1點鐵磷高于 J2點,但 J1 鈣磷卻顯著低于 J2 點。 從圖 2可以看出,鳳鳴湖兩個監(jiān)測點中鐵磷分別占總磷的 %和 %;F1 鐵磷、鈣磷兩者之和接近總磷的 60%,顯著高于 F2 點。 從圖 2還可以看出,不同湖泊沉積物中的有機磷含量差異很大,鳳鳴湖沉積物中有機磷顯著高于其他兩個湖泊,這應(yīng)該與鳳鳴湖周邊眾多的污染源分布以及水文動力學(xué)條件有關(guān)。底泥疏浚之前在九蓮塘曾多次觀測到大面積藻華,因此可以推斷湖泊藻華的爆發(fā)與有機磷有密切關(guān)系。綜上,總的趨勢是鐵磷 鈣磷 有機磷。 12。 水深,水體 PH 值,孔隙水中鈣濃度,沉積物中的鐵化合物含量和磷酸鹽最大結(jié)合能
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