论文开题报告：山美水库表层沉积物中磷形态的季节变化特征
毕业设计(论文)-大河口水库表层沉积物氮、磷分布特征及释放规律分析
学院水利与土木建筑工程学院
论文题目大河口水库表层沉积物氮、磷分布特征及释放规律分析
学生姓名学号
专业环境工程年级12级
指导教职称实验师、教授
内蒙古农业大学教务处制
2016年6月
摘要
本文以位于内蒙古锡林郭勒盟多伦县境内的沙源区水库-大河口水库表层沉积物为研究对象，采用野外采样，室内实验分析的方法对大河口水库表层沉积物氮、磷的时空分布特征以及同期上覆水体的富营养化状态进行了分析；并通过室内模拟实验，探讨了当环境因子（pH值、DO、温度）变化时内源营养盐释放对上覆水体水质的影响。
研究的意义
大河口水库是国内高原干旱区比较典型的蓄水抗洪型水库，也是当地生活、工业污废水的排放渠道，其下游滦河更是天津地区的生活饮用水来源之一。并且也是国家级4A旅游景区。当下，大河口水库因为人为污染被取消了4A级景区，环境日渐恶化，水库水体不堪承受整个地区的污水接纳工作，富营养化情况日益严重，必须引起社会各界的关注，对其进行相应的管理、整治与修复工作。水库中底泥沉积物是湖泊营养盐的重要载体，就算是鱼塘养鱼，也要定期挖取塘泥方可持续进行水产养殖，可想而知其重要性。国内已经有很多学者对太湖，东湖等湖泊的沉积物污染进行了研究与分析，而对于我国北方的寒旱区湖泊研究寥寥无几。
The results show:(1) large estuarine reservoir surface sediment types and sandy loam, followed by a silty loam, loamy sand; overlying water body overall national Grade III standards; and slight overall reservoir lakes (reservoirs) rich eutrophication.(2) of TN and TP in surface sediments seasonal distribution of content presented low winter spring, summer and autumn higher levels, the spatial distribution, the reservoir is higher than the concentration in the northwest southeast of spatial concentration distribution; nitrogen and phosphorus ratio of 1: 1.53, the ratio is small, indicating a lower degree of rich reservoir of the camp.(3) The higher the temperature of the reservoir sediment, pH value, the more significant the higher the weak acid and dissolved oxygen content, its N, P release strength is stronger.The study of governance, restoration, protection and management of future large estuary reservoir provides data support, but also for the community to provide a surface sediments Cold and Arid Regions Research highland lakes and reservoirs to some data and experience.
三峡库区水体中磷的特征分析
至沱 口断面增 至 ０ １２ｍ ／ ， 晒 网坝断 面达 到最 高 ， ．２ ．９ ｇＬ 在 为０ ２６
常规监测站点 的丰水期 、 水期 和枯水期 的年 均值 及全 年均值 平
统计监测资料 （９６～２０ ） １９ ０２年 。
１ １ 三峡 库 区水 体磷 的状况 ．
长江三峡工程生 态与 环境监 测 系统在 三峡 库 区共 设置 ２ １
表 １ １ ２年重庆三峡库区水质类别 Ｉ ） ２Ｏ １ 磷 分布
士嚣 鬻 露 ｛ 沓 酱 ∈田 ＿ｌ 伊斟磐 ＋ 羁萋 瞻留忙智 Ｉ ＝ 巳ｌ麒
删 枢 霉 ｝ 米 ｌ ｌ （ 国 相 皿
监测 断面
图 １ 三峡库 区干流水体 中 Ｔ Ｐ从上游至下游浓度变化情况 Ｉ０ ２ ） ２０ 年
三 峡 库 区水体 中磷 的 特征 分 析
杨 钢 李 庆
（ 重庆教育学院 地理 系， 重庆 ４ ０６ ） ０ ０７ 摘要 ： 通过三峡库 区长江 干流 １ ５个站点和嘉陵 江、 乌江支流 ６个常规监测站 点的丰水期 、 水期 和枯 水期 的监 平
测 资料对库 区水 中的含磷 情况进行 了分析。分析结果表 明 ： 三峡库 区长江干流磷 年均值 范 围在 ０ ０７ ．２ ．５ —０ ２６
沉积物磷形态及影响因素研究进展
沉积物磷形态及影响因素研究进展作者：张奇来源：《绿色科技》2017年第10期摘要：指出了磷是多数淡水湖泊的营养控制性因子，沉积物中的磷向上覆水体释放会对水体中磷含量产生重要影响。
不同形态的磷有着不同的释放强度，而且影响因素也有所不同。
对沉积物磷形态及其影响因素的相关研究进行了总结，分析了其中存在的一些问题，并对以后的发展提出了展望。
关键词：沉积物；磷形态；影响因素中图分类号：P512.2文献标识码：A 文章编号：16749944（2017）100135041 引言沉积物是湖泊生态系统三大环境要素之一，通常是勃土、泥沙、有机质及各种矿物的混合物，经过长时间物理、化学和生物等作用及水体传输而沉积于水体底部所形成[1]。
人类活动产生的污染物随地表径流、降水等进入湖泊，经过一段时期积累，逐步埋藏形成沉积物[2]，因此沉积物营养物质的含量和分布特征，是了解和研究区域营养物质沉积历史和环境变迁的一种重要依据[3]。
沉积物是水体中营养物质的“汇”和“源”[4]，当外源营养物质不断注入湖泊，营养盐在湖泊沉积物中逐步积累，使沉积物成为了上覆水体中营养物质的“汇”[5]。
但是当外部环境发生变化时，被沉积物吸附的营养物质能通过解析、溶解等作用返回上覆水体，会对湖泊水质恶化产生重要的影响，此时沉积物便成为上覆水体营养物质的“源”[6]。
磷是绝大多数淡水湖泊的营养控制性因子[7]，沉积物中的磷，特别是“活性”的含磷组分的再生活化，可能导致沉积物向水体的磷释放，形成湖泊系统磷负荷的重要内源[8]，因此湖泊沉积物中磷形态分析研究有助于认识沉积物-水界面之间磷的交换机制和沉积物内源磷负荷机制[9]，也是了解水体沉积物磷地球化学循环的重要途径[10]。
因此笔者总结了沉积物磷形态及其影响因素的研究进展，以期找到现存的一些不足之处，并为沉积物磷形态的相关研究提出些许展望。
2 沉积物磷形态提取方法沉积物中磷以无机磷（IP）及有机磷（OP）两大类形式存在，其中无机磷的存在形式还可以进一步分为易交换态或弱吸附态磷、铝结合磷、铁结合磷、钙结合磷[11]；OP由于分离和鉴定困难，许多学者将有机磷看作一个形态[12]，实际上有机磷又可以分为糖类磷酸盐、核苷酸、腐殖质和富里酸部分、磷酸酯、膦酸盐[13]，不同形态IP 和OP的释放机制，稳定性及生物有效性差异甚远[14]。
水源水库沉积物磷形态分布及其释放特征
Ｐｈ ｓ ｈｏ ｕｓＦｏ ｍ ｓａ ｔ ｓｒｂｕ ｉ ｎ ｉ ｕｒ ｅ ｏ ｐ ｒ ｒ ｎｄ ＩｓＤｉｔ ｉ ｔｏ ｎ Ｓｏ ｃ Ｗ ａ ｅ ｓ ｒ ｏ ｒＳｅ ｍ ｅ ｔ ｒＲｅ ｅ ｖ ｉ ｄｉ ｎｔ
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第４ ４卷 第 ７ 期 ２１年 ７ ０１ 月
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水 源 水 库 沉 积 物磷 形 态 分布 及 其释 放 特 征
黄廷林 ，延 霜 ，柴蓓蓓 ，刘 虹
ｆ ｒ ｓ ｉ ｈ ｅ ｈ ｔ ｒ ｓ ｄ ｍｅ ｔ ．Ｃｏ ｒ ｌ ｔ ｎ ｃ ｅ ｃ ｅ ｔ ｅｗｅ ｎ ｐ ｏ ｐ ｏ ｕ ｏ ｍ ｓ ａ ｄ Ｓ — ｔ ｒ ｑ ａ ｉ ｅ ｔ ｏ ｍ ｎ ｔ ｅ ｆ ｓ ｗａ ｅ ｅ ｉ ｎ ｓ ｒ ｒｅ ａ ｉ ｏ ｆ ｉｎ ｓ ｂ ｔ ｅ ｈ ｓ ｈ ｒ ｓ ｆ ｒ ｎ Ｃ ｏ ｉ ｍｅ ｗａ ｅ ｕ ｌ ｉ ｓ ｏ ｔ ｐ ｒ ｔｒａ ｄ ｓ ｍｅ ｏ ｈ ｒｓ ｄ ｍｅ ｔ ｅ ｃ ｅ ｉａ ｈ ｒ ｃ ｅ ｉ ｔ ｓｗｅ ｅａ ａ ｙ ｅ ． ｈ Ｐ ｃ ｎ ｅ ｔ ｎ ｓ ｒ ａ ｅ ｓ ｄ ｍ ｅ ｔ ｆ ｏ ｅ ｗａ ｅ ｎ ｏ ｔ ｅ ｅ ｉ ｎ ｏ ｈ ｍ ｃ ｌ ａ ａ ｔ ｒｓｉ ｒ ｎ ｌ ｚ ｄ Ｔ ｅ Ｔ ｏ ｔｎ ｕ ｆ ｃ ｅ ｉ ｎ ｇ ｃ ｃ ｉ ｏ
ｔ ｉ ｒｓ ｒ ｏｒｖ ｒ ｄ ｆ ｍ ．３～１５ ２８ － ｇ Ｔ ｅ ａ ｅａ ｅ ｃ ｎｅ ｔｏ ｅＡＩ ｏ ｎ ｈ ， ｈ ｒ ｓ Ｆ ／ － ） ｓ ｈ ｓ ｅ ｅｖ ｉ ａｉ ｏ １２ ０ ｅ ｒ １ ５ ９ ．３Ｐ ／ ． ｈ ｖ ｒ ｇ ｏ ｔｎ ｆＦ ／ — ｕ ｄ ｐ ｃ ｐ ｏｕ （ ｅＡ１ ｗａ ｇ ｂ ｓ Ｐ
太湖东北部沉积物生物可利用磷的季节性变化
太湖东北部沉积物生物可利用磷的季节性变化徐玉慧1,2,姜霞2,金相灿23,王琦2,3,马小凡1(11吉林大学环境与资源学院,长春 130026;21中国环境科学研究院湖泊生态环境创新基地,北京 100012;31西北农林科技大学生命科学学院,杨凌 712100)摘要:对太湖东北部营养水平不同的梅梁湾,贡湖湾和胥口湾3湖区表层(0～10cm )沉积物中总磷与4种生物可利用磷的季节性变化进行了研究.结果发现,各湖区沉积物中总磷及各形态生物可利用磷的含量与其水体营养水平相一致;不同点位沉积物中总磷与各生物可利用磷含量存在较大差异,同一点位不同季节沉积物中总磷与生物可利用磷的含量也显著不同.表层沉积物中各生物可利用磷始终与总磷有很好的相关性并且随季节变化.建议评估沉积物对藻类的供磷能力及潜在释放危险时,以不同季节的总磷含量为依据进行比较分析更为确切.关键词:太湖;沉积物;生物可利用磷;季节性变化中图分类号:X524 文献标识码:A 文章编号:025023301(2006)0520869205收稿日期:2005205207;修订日期:2005208217基金项目:国家重点基础研究发展规划(973)项目(2002CB412304);国家自然科学基金项目(20507017)作者简介:徐玉慧(1981～),女,硕士研究生,主要研究方向为湖泊富营养化,E 2mail :mengdie0369@sina 1com3通讯联系人,E 2mail :Jinxiang @public 1bta 1net 1cnSeasonal V ariation of Bioavailable Phosphorus in Sediments in Northeast Part of T aihu LakeXU Yu 2hui 1,2,J IAN G Xia 2,J IN Xiang 2can 2,WAN G Qi 2,3,MA Xiao 2fan 1(1.College of Environment and Resource ,Jilin University ,Changchun 130026,China ;2.Research Center of Lake Environment ,Chinese Research Academy of Environmental Science ,Beijing 100012,China ; 3.College of Life Science ,Northwest Sci 2Tech University of Agriculture and Forestry ,Y angling 712100,China )Abstract :The concentrations of total phosphorus (TP ),bioavailable phosphorus (BAP )and their seasonal changes in the surface sediments (0～10cm )from three different regions of northeast of Taihu Lake were investigated.The results show that the concentrations of TP and BAP in the sediment are coincided with the corres ponding trophic level of the overlying water.The concentrations of TP and BAP in the sediments varied widely not only between sampling sites but also between seasons.There is a significant correlation between BAP and TP in surface sediments ,and their regression analysis equation varies with seasons.It is suggested to evaluate potential phosphorus 2release risk of the sediment based on the TP concentration of the corres ponding seasons.K ey w ords :Taihu Lake ;sediment ;bioavailable phosphorus ;seasonal variation 太湖位于长江三角洲南翼的太湖平原上,以平均水位310m (吴淞基面)计算,其水面面积为233811km 2,平均水深为1189m ,是一个典型的浅水湖泊[1].近十几年来在太湖流域社会经济快速发展的同时,生态环境也遭到了严重破坏,目前太湖面临的最主要的问题是水体富营养化和藻类水华频频暴发[2].水体磷浓度是评价水体富营养化的主要指标之一,也是藻类水华暴发的重要限制因素[3].近年来,在外源磷得到控制的同时,沉积物内源磷的释放引起人们越来越多的关注[4～7].Bostr m 等认为在某些富营养水平的水体中,沉积物中的磷释放可能超过磷沉降,使得水体中磷的浓度保持较高水平,沉积物由“汇”变为“源”[8],为水生植物生长提供了内在持续的磷源.水生植物(浮游植物和大型水生植物)的生长是与季节变化密切相关的周期性过程[9],其在不同的生长阶段,对磷的利用程度和方式也应有所不同,因此沉积物中总磷和各形态生物可利用磷的含量与水生植物生长周期以及对应的季节变化之间应该密切相关.为了解沉积物内源磷对不同营养水平湖泊水生植物生长过程所起的作用及其季节性变化,准确地评价不同季节沉积物中BAP 的含量,预测沉积物的潜在释磷风险,选择太湖东北部营养水平和生态类型不同的3个湖区:梅梁湾(藻型)、贡湖湾(藻型)与胥口湾(草型)为研究区域[10,11],测定其不同季节表层沉积物中的BAP 含量,分析TP 与BAP 在湖泊水生植物生长过程中的作用及其季节性变化特点.1 材料与方法111 沉积物样品的采集与处理第27卷第5期2006年5月环 境 科 学ENV IRONM EN TAL SCIENCEVol.27,No.5May ,2006利用彼得森采泥器,于2004203,2004206,2004209,2004212分别在太湖东北部的梅梁湾(M1,M2,M3),贡湖湾(G ),胥口湾(X )3个湖区的5个点位采得表层10cm 沉积物样品.沉积物样品经冷冻干燥后,用木棒分散、研磨、过100目筛,保存在封口袋中备用.所有点位均用木桩固定,使用全球卫星定位系统(GPS )进行采集定位,同时结合1∶50000地形图进行采集定位,采样点位见图1.梅梁湾属于富营养化程度较高的藻型湖泊,其采样点M1位于小丁湾内,表层沉积物质地较硬,颜色呈灰黑色;M2位于航道附近,表层沉积物多为淤泥,颜色呈青灰色;M3位于梁溪河口,表层沉积物为较软的淤泥,颜色呈黑褐色.胥口湾属于草型湖泊,其采样点X 位于航道附近,水质较好,表层沉积物为砂质,颜色呈乌黑色.贡湖湾也属于藻型湖泊,富营养化程度介于梅梁湾与胥口湾之间,其采样点G 位于湖岸边,岸边生长大量的水生植被,表层沉积物质地较软,.112 样品分析沉积物中的总磷(TP )应用淡水沉积物中磷形态的标准测试程序(SM T )[12]测定:450℃灰化3h ,图1 太湖东北部采样点位置Fig.1 Sampling sites in the northeast of Taihu Lake转移至离心筒,加入20mL 315mol/L HCl 振荡16h ,10000r/min 离心10min ,磷钼蓝比色测定上清液中的磷浓度[13].沉积物中BAP 的分析基本按照周启星等[14～16]总结改进的方法,具体步骤见表1.表1 沉积物中生物可利用磷的提取方法Table 1 Extraction method of bioavailable phosphorus in sediments形态代码提取方法水溶性磷WSP 0150g 沉积物加入100mL 去离子水,25℃220r/min 振荡2h ,10000r/min 离心10min 获取提取液,抽滤过0145μm 滤膜,磷钼蓝比色测定提取液中的磷浓度.易解吸磷RDP 1100g 沉积物加入50mL 0101mol/L CaCl 2,25℃220r/min 振荡1h ,10000r/min 离心10min获取提取液,抽滤过0145μm 滤膜,磷钼蓝比色测定提取液中的磷浓度.藻类可利用磷AAP 0150g 沉积物加入200mL 011mol/L NaOH ,25℃220r/min 振荡4h ,10000r/min 离心10min 获取提取液,抽滤过0145μm 滤膜,磷钼蓝比色测定提取液中的磷浓度.NaHCO 3可提取磷Olsen 2P1150g 沉积物加入50mL 015mol/L NaHCO 3p H =815,25℃220r/min 振荡015h ,10000r/min离心10min 获取提取液,抽滤过0145μm 滤膜,磷钼蓝比色测定提取液中的磷浓度.2 结果与讨论211 太湖东北部湖区表层沉积物中TP 与BAP 的分布根据国家环境监测总站2003年全国质量报告中对太湖水体营养状态指数的报道:梅梁湾为6310,东部沿岸区为4918.因此,梅梁湾为富营养湖区,东部沿岸区胥口湾为相对清洁湖区.在任何季节条件下,表层沉积物中TP 和BAP 含量与其湖泊水体的营养水平一致(表2),即梅梁湾>贡湖湾>胥口湾,梅梁湾各点位的TP 和BAP 含量均高于其它2个湖区,这与梅梁湾是富营养湖区相对应.梅梁湾位于无锡工业区、旅游区,生活与工业污染严重,水体严重富营养化.胥口湾属于草型湖泊,为清洁湖区,水生植物的生长使得水体与沉积物中的BAP 被大量吸收[11],从而保持较好的水质和较低的营养水平.对于同一湖区梅梁湾不同点位的表层沉积物,TP 和BAP 含量也有很大的差别:春夏大体为M2>M3>M1,秋冬大体为M3>M2>M1,这主要与该区域水体的富营养化程度,所受干扰程度以及生态类型有关.不同浸提剂表示不同环境条件下沉积物中潜在BAP 的含量状况.011mol/L NaOH 是一种较弱的浸提剂,它所提取藻类可利用磷(AAP )表示有氧条件下湖泊光合层中藻类可利用磷含量[17～18],梅梁湾各采样点的表层沉积物AAP 含量都很高.015mol/L的NaHCO3可提取磷(Olsen2P)主要为活性较高的钙磷[18],根据农业土壤标准,当每kg干土中Olsen2P的含量大于46mg时,表明沉积物具有较高的营养水平[17],按照这一标准,梅梁湾采样点M2与M3区域的沉积物具有较高营养水平.去离子水与0101mol/L CaCl2适用于提取水溶性磷含量高且固磷能力弱的各种土壤[18],梅梁湾采样点M2与M3的水溶性磷(WSP)含量相对较多,贡湖湾采样点G与胥口湾采样点X的WSP含量相对较小.研究区域内5个样点的易解吸磷(RDP)都很小,对于TP含量较低的采样点M1,G与X,冬季RDP的含量低于检测限,这说明此区域沉积物的固磷能力较强.表2 不同季节沉积物中生物可利用磷及总磷含量/mg・kg-1Table2 Seasonal changes of the concentrations of BAP and TP in the sediments/mg・kg-1P形态采样时间M1M2M3G X AAP春:2004203213～2004203215100.8±0.0258.3±2.4155.6±1.164.3±1.833.7±1.2夏:2004206215～2004206217118.1±0.0285.5±3.0113.1±2.164.5±0.716.8±1.2秋:2004209224～2004209226112.4±0.6244.8±1.0405.2±12.565.2±1.246.9±0.1冬:2004212220～2004212223118.9±3.7226.5±0.5452.9±9.863.0±0.685.6±3.7 Olsen2P春:2004203213～200420321526.2±0.556.6±1.134.3±0.414.6±0.0 5.9±0.1夏:2004206215～200420621728.3±0.972.3±0.629.5±0.411.7±0.1 5.9±0.1秋:2004209224～200420922632.7±1.461.1±1.255.3±2.117.0±0.98.0±0.3冬:2004212220～200421222332.2±0.547.4±0.364.3±1.014.4±0.918.6±0.8 WSP春:2004203213～20042032157.5±0.321.6±0.014.5±0.0 5.4±0.0 3.0±0.0夏:2004206215～2004206217 5.1±0.331.0±0.27.5±0.3 3.6±3.6 1.8±0.0秋:2004209224～20042092269.4±0.326.5±0.713.8±0.0 4.2±0.0 2.1±0.3冬:2004212220～2004212223 2.7±0.37.5±0.310.8±0.0 2.4±0.0 1.2±0.0 RDP春:2004203213～20042032150.3±0.0 1.1±0.20.5±0.00.3±0.20.2±0.0夏:2004206215～20042062170.2±0.0 1.7±0.00.2±0.00.2±0.00.0±0.0秋:2004209224～20042092260.3±0.0 1.2±0.00.5±0.00.2±0.00.2±0.0冬:2004212220～2004212223低于检测限0.2±0.10.3±0.1低于检测限低于检测限TP春:2004203213～2004203215493.0±1.3835.5±17.1677.4±5.8478.8±4.4455.7±6.0夏:2004206215～2004206217496.2±13.1821.4±3.7481.2±5.5408.2±3.0301.4±7.1秋:2004209224～2004209226539.2±1.3777.0±3.91026.1±7.6461.3±4.2379.1±18.8冬:2004212220～2004212223510.3±38.1732.0±13.0958.4±13.0427.4±15.8345.4±12.5 各采样点4种不同BAP在TP中所占比例大小顺序是一致的,即AAP>Olsen2P>WSP>RDP.尤其是AAP,在TP中占有很大的比例,对于上覆水体营养水平较高的M3采样点,表层沉积物中AAP/ TP可达到40%～50%,说明该采样点沉积物的释磷潜力很大,能够有效维持上覆水体较高的营养水平.因此AAP与Olsen2P可能更宜于描述沉积物的释磷能力.由于采样点位于太湖的不同湖区,自然因素与人为因素造成沉积物中TP和各BAP含量的差异较大,但相似的土壤背景和环境条件导致各采样点BAP与TP之间存在非常好的相关性(表3),因此沉积物中各BAP含量可以通过TP来描述,沉积物中的潜在释磷风险可以用TP含量来评估.212 太湖东北部湖区表层沉积物中TP与BAP的季节性变化对于同一采样点,不同季节之间BAP和TP的含量有不同程度的变化(表2),特别是富营养化严重的藻型湖泊———梅梁湾,其沉积物中的TP含量在夏季下降,表现出“源”的特征,而在秋季明显升高,表现为“汇”的特征,与藻型湖泊水华暴发现象相呼应.由于影响沉积物中磷含量变化的原因很多,外源磷的输入可能也是导致其变化的重要原因.因此为了更充分地表达BAP在不同季节之间的变化,对于BAP含量变化明显的沉积物,结合BAP在TP中的比例变化来描述其利用程度的季节性分布.从不同季节TP含量及BAP含量来看(表2,图2),梅梁湾采样点M3的变化最大,3月由于藻类开始萌发[18]导致磷含量下降;6月,由于夏季温度升高,促进微生物活性,生物作用强烈,导致磷释放过程加剧,同时藻类进入嗜长时期[10],表层沉积物中的BAP被藻类大量利用从而进一步促进磷的释放;水华过后,藻体分解,加之冬季有机物分解,释放作用减少[20],而藻类处于休眠期,导致沉积物中磷的大量积蓄,所以9月与12月表层沉积物中的磷含量又大幅度增加.与此相对应,AAP/TP在3月与6月很小,12月大幅度增大,体现出AAP利用程度的变化;Olsen2P/TP也是3月小,12月大幅度增大,6月稍长可能是在夏季对钙磷的利用程度减小,更多地利用更易于转化的磷形态,但其绝对含量在夏季还是减少的,表明了沉积物中BAP从春夏季到秋冬是一个由消耗到累积的变化过程.需要说明的是RDP 呈现出四季基本持平的特点,这可能是因为其本身含量很小,所以在季节之间没有表现出明显变化.梅梁湾采样点M2变化较大,并且不论BAP的含量还是BAP/TP都是以夏季居多,这种变化可能是因为采样点M2处在航道附近,夏季人为活动和自然环境中的生物活动都比较活跃,营养物质交换更为频繁,水体中的磷在被利用的同时能够得到新的补充,减小了对沉积物中BAP的利用程度.梅梁湾采样点M1与贡湖湾采样点G的变化程度比较小(表2).采样点M1处于相对开放湖区,沉积物表层悬浮颗粒少,底质较硬,沉积物较为稳定;其上覆水体营养水平低于采样湖区M2与M3,M1区域藻类水华现象不明显,岸边分布少量芦苇,水生植物对沉积物磷交换的影响相对较小,沉积物BAP 的季节性变化不大.采样点G位于湖岸边,上覆水体营养水平相对较低,沉积物中TP与BAP含量夏季与冬季较小,秋季较大.夏季湖区上会出现一些漂移的藻类水华,它们的生长与死亡可能是导致TP 与BAP含量夏季少秋季多的原因;采样点G岸边有大量挺水植物,即使在冬季也有生长,这可能是冬季磷含量略有减少的原因.胥口湾采样点X是5个采样点中唯一属于草型湖泊的采样点,大型水生植物在夏季生长旺盛,对水体和沉积物中磷的需求很大,使沉积物中有效磷被植物大量吸收[11],Olsen2P可能较难利用,含量没有变化之外,TP含量及其他BAP含量在夏季都有很大的下降,秋季伴随着植物的死亡和分解,磷含量开始增大(表2).AAP/TP与Olsen2P/TP在冬季明显增大(图2),表明沉积物中磷的利用程度大大下降,进一步说明大型水生植物的生长、死亡与沉积物中的磷有着密切的联系,对其有很大的影响.由此可见,水生植物的行为对沉积物中的TP 图2 生物可利用磷在总磷中的含量百分比Fig.2 Percentage of bioavailable phosphorus forms of TP in lake sediments与BAP有着重大的影响,水生植物的生长过程是一个典型的季节性过程,从而导致TP与BAP的季节性变化很大,对于不同的沉积物,由于湖泊水生植物的组成以及人类活动造成的干扰程度有所不同,磷的季节性变化规律也不尽相同,仅仅以某一季节或是年平均的磷含量对沉积物的释磷潜力进行评价,必然使分析结果与实际情况不符,因此要客观评价沉积物对藻类生长的潜在供磷能力,考虑季节性变化这一因素是非常有必要的.213 沉积物中BAP与TP的季节性相关关系根据所有点位3月,6月,9月与12月的实验结果,建立相应春季,夏季,秋季与冬季表层沉积物中各BAP与TP的线性回归方程,结果表明,各季节表层沉积物中各BAP与TP之间存在显著正相关关系,除沉积物中的RDP与TP是在α<0102的水平上显著正相关,其它BAP与TP都是在α<0101的水平上显著正相关.但不同季节之间各BAP与TP的回归方程有很大不同,存在明显的季节性变化,尤其对于可以被生物直接利用的WSP和RDP,很难通过单一季节的线性回归方程加以拟合.不同季节TP与BAP相关关系见图3.可以看出各形态BAP与TP含量在不同季节之间的变化:可能是受到水生植物生长的影响,AAP含量在夏季和秋季的变化不大,而在春季和冬季的变化显著; Olsen2P的季节性变化较为复杂,对于TP含量不同的沉积物,其Olsen2P含量的季节性变化趋势也不尽相同;WSP与RDP的季节性变化最为显著,并且注意到沉积物中的TP含量越大,不同季节的WSP 与RDP的含量变化就越大.如果采用单一季节沉积物中的TP含量来描述各季节BAP的水平显然是不科学的,应该根据实际评估需要,用不同季节的TP来描述各BAP,从而更加客观地衡量沉积物对 图3 太湖东北部表层沉积物BAP与TP的季节性相关关系Fig.3 Seasonal correlation of TP and BAP in the surface sediments of northeast Taihu Lake上覆水体营养水平的贡献.3 结论太湖东北部不同湖区表层沉积物中BAP与TP 含量与其湖泊营养水平相一致,其含量分布不但在湖区之间有很大的差别,而且在季节之间也有显著的变化.各季节沉积物中BAP与TP之间存在显著正相关关系,但不同季节BAP与TP的线性回归方程存在较大差异.鉴于这种季节性差异,为了更加准确完全地描述沉积物对水生植物生长的供磷能力以及沉积物潜在的释磷风险,应以不同季节的TP含量为依据进行评估.参考文献:[1]金相灿,刘树坤,章宗涉,等.中国湖泊环境[M].北京:海洋出版社,1995.108～112.[2]朱光伟,秦伯强,高光,等.长江中下游浅水湖泊富营养化发生机制与控制途径初探[J].湖泊科学,1998,10(4):1～9. 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三峡库区泥沙对水体磷影响的模拟研究的开题报告
三峡库区泥沙对水体磷影响的模拟研究的开题报告一、选题背景三峡水库是中国最大的水利枢纽工程之一，是全国重要的洪水调节、发电和水运枢纽。
然而，由于库区流域的农业生产和工业发展，三峡库区的水质受到了不同程度的污染。
其中，磷污染是影响水体质量的重要因素之一。
磷是生物生长必需的元素之一，但是过量的磷会导致富营养化和水体藻类的过量生长，进一步影响水体生态环境和人类健康。
因此，在三峡库区进行泥沙对水体磷影响的模拟研究，有助于深入了解三峡库区磷污染的特点、来源和迁移规律，为环境保护和治理提供科学依据。
二、研究目的本研究旨在利用数值模拟方法，分析三峡库区泥沙对水体磷的影响，探讨不同污染源、不同时间尺度和空间尺度下库区磷污染的变化规律和特点，为库区水体质量的保护和治理提供理论基础和技术支撑。
三、研究内容和方法1. 研究内容（1）分析三峡库区泥沙对水体磷的迁移规律和作用机制。
（2）建立三峡库区水体磷模型，模拟不同污染源、不同时间尺度和空间尺度下库区磷污染的变化规律。
（3）利用模型结果评价三峡库区水库的磷污染状况，并探讨相应的治理策略和对策。
2. 研究方法（1）采用数值模拟方法，构建三峡库区水体磷模型，分析泥沙对磷的影响。
（2）通过收集三峡库区水体磷的相关数据和资料，对模型进行参数校正和验证。
（3）利用模型对库区磷污染的来源、分布、变化和输移进行模拟，并对模拟结果进行分析和解释。
（4）针对模拟结果，提出相应的治理策略和对策。
四、研究意义（1）为了探讨库区磷污染特点、来源和迁移规律，为三峡库区水体治理提供科学依据和技术支撑。
（2）为磷污染治理提供深思熟虑的科学参考，并为库区污染治理提供理论基础和技术支撑。
（3）为生态文明建设提供支持，加强生态环境保护和建设，增加库区水源地的供水安全。
（4）为政府部门或决策者提供科学依据和技术支撑，为维护人民生命安全和社会和谐稳定的建设做出贡献。
五、预期成果和研究计划1. 预期成果（1）建立三峡库区水体磷模型，分析库区磷污染的来源、分布、变化和输移规律。
三峡水库蓄水不同阶段总磷的变化特征
中国环境科学
39 卷
险[14].已有研究报道九龙江北溪西坡电站库区的沉 积物已经处于磷释放状态[15].河流筑坝对磷迁移转 化影响的本质是河流携带的磷在河流-水库体系中 的重新分配[5].因此,研究磷经大坝拦截产生的水库 效应具有重要的科学和现实意义.
长江是世界第三大河流,三峡大坝是世界最大 的水利工程.2003 年三峡大坝建成后,经过了 135, 139,156 和 175m 试验性蓄水后,于 2011 年进入高水 位正常运用期.三峡水库成库后的特殊水文条件决 定了对库区磷的研究既不能完全等同于一般河流, 也不能完全等同于一般水库.本文基于三峡水库 2003 年后的蓄水特点,将 2003~2017 年划分为 4 个 蓄水阶段,根据三峡水库 2003~2017 年每月的水文 水质数据,分析了自蓄水以来不同蓄水阶段总磷的 变化特征,揭示了三峡的水库效应对磷的影响.
磷是水体中重要的营养元素,是限制水体自养 生物生长的主要因子[1-3].磷元素从陆地向海洋输送 的主要途径是河流,约占 75%~94%[4].因此河流磷通
量的输送对维持海洋生态系统及流域自身水生系 统尤为重要[5-6].
河流筑坝形成水库会改变河流原始水体环境,
进一步造成水库水文情势发生变化,并影响营养盐 的迁移转化[7-8].一方面,河流筑坝会产生磷滞留效应.
表 1 三峡水库蓄水不同阶段干流断面平均流速(m/s)和悬浮物(mg/L)的变化范围 Table 1 The range of average velocity(m/s) and SS(mg/L) in the main stream sections during the different impoundment period of
中国环境科学 2019,39(12)：5069~5078
南四湖沉积层磷释放规律及其生态控制技术研究的开题报告
南四湖沉积层磷释放规律及其生态控制技术研究的开题报
告
1. 研究背景与意义：
水体富营养化是当前全球面临的问题之一，其中磷是导致水体富营养化的主要原因之一。
南四湖地区是一个典型的富营养化湖泊，磷的释放和转化成为研究的重点。
磷污染不但会造成湖泊生态系统的恶化，还可能对人类的生产生活造成威胁。
因此，
对南四湖沉积层磷释放规律及其生态控制技术的研究有着重要的现实意义和应用价值。
2. 研究目的：
本文旨在通过对南四湖沉积层磷释放规律及其生态控制技术的研究，探究南四湖磷释放的机制，分析分异生态系统对其影响，找寻合适的生态修复措施。
3. 研究内容：
（1）南四湖沉积层中磷释放的机制和规律进行了系统研究和分析，探讨其与环
境因素（如水温、pH值、溶解氧、CO2浓度等）的关系。
（2）分析分异生态系统对南四湖沉积层磷浓度的影响，比较不同生态系统下磷
浓度的差异。
（3）对现有的南四湖生态修复技术进行综合评估，提出更加有效的生态修复策略，包括人为措施和自然修复。
4. 研究方法：
本文将采用实验室模拟和现场调查相结合的方法，对南四湖沉积层中的磷释放规律进行研究，包括进行水样测定、沉积物采样和生态控制技术试验。
5. 研究预期结果：
（1）探究南四湖沉积层中磷释放的机制和规律，建立南四湖沉积层中磷释放模型。
（2）分析分异生态系统对南四湖沉积层磷浓度的影响。
（3）提出更加有效的南四湖生态修复策略，包括人为措施和自然修复等。
水源水库沉积物磷形态分布及其释放特征
水源水库沉积物磷形态分布及其释放特征黄廷林;延霜;柴蓓蓓;刘虹【摘要】Total phosphorus (TP) and distribution of phosphorus speciation in surface sediments collected from Tan-gyu Reservoir in Xi'an were analyzed, using the standard measurement and test (SMT)procedure of phosphorus forms in the freshwater sediments. Correlation coefficients between phosphorus forms and some water qualities of pore water and some other sediment geochemical characteristics were analyzed. The TP content in surface sediment of this reservoir varied from 1 215.03- 1 592.83 ug/g. The average content of Fe/Al-bound phosphorus (Fe/Al-P) was 241.34 μg/g. Among the other speciations of phosphorus, the content of Ca-bound phosphorus(Ca-P) was 711.98 μg/g and organic-phosphorus (OP) was 301.54 μg/g. From the correlatio n analysis, TOC was significantly and posi tively correlated to Fe/Al-P. The Fe/Al-P, which can be released into the overlying water when environment changes, is the potential threat to the reservoir eutrophication. When the oxidation-reduction potential decreases, the phosphorus which was once bonded with ferrous will be released into the pore water and the overlying water because of the dissolution of Fe (Ⅱ).%采用淡水沉积物中磷形态的标准测试方法(SMT),分析测定了西安市汤峪水库表层沉积物中总磷及各形态磷的含量分布特征,并对该分级测定结果与间隙水水质及沉积物其他理化性质进行了相关性分析.结果表明,该水库表层沉积物中总磷(TP)含量为1215.03～1592.83 μg/g;铁铝结合态磷(Fe/Al-P)平均值为241.34 μg/g,其余形态磷中,钙结合态磷(Ca-P)为711.98 μg/g,有机磷(OP)为301.54 μg/g.相关性分析方面, Fe/A1-P含量与间隙水中TOC浓度显著相关.环境变化会导致Fe/Al-P释放进入水体,当氧化还原条件降低时,结合态的磷会由于2价铁的溶出而释放到间隙水和上覆水中,是水库富营养化的潜在威胁.【期刊名称】《天津大学学报》【年(卷),期】2011(044)007【总页数】6页(P607-612)【关键词】水源水库;沉积物;理化性质;磷形态【作者】黄廷林;延霜;柴蓓蓓;刘虹【作者单位】西安建筑科技大学西部建筑科技国家重点实验室培育基地,西安710055;西安建筑科技大学西部建筑科技国家重点实验室培育基地,西安710055;西安建筑科技大学西部建筑科技国家重点实验室培育基地,西安710055;西安建筑科技大学西部建筑科技国家重点实验室培育基地,西安710055【正文语种】中文【中图分类】X524当水体环境条件发生变化时，沉积物中的氮、磷营养元素及其他污染物就可能释放出来进入水体，造成水质污染，成为水体的内部污染源，该过程亦称为内源污染．水中过量的磷将导致水体的富营养化，通常情况下磷是水体富营养化的主要限制因子．沉积物环境条件发生改变时，沉积物-水界面处发生磷的吸附与解吸作用，沉积物中磷的形态就会直接影响参与界面交换及生物可利用磷的含量．因此，分析测定沉积物中磷的不同形态及含量，对研究水体的富营养化问题是很必要的，也有助于研究水体中磷在沉积物-水界面的迁移转化[1-2]．目前国内对沉积物中磷及其赋存形态的分析中，以海洋、河口、湖泊为研究对象的居多，对水源水库总磷及其赋存形态的研究相对较少．笔者采用淡水沉积物中磷形态的标准测试方法，对西安市汤峪水库沉积物中磷及其赋存形态进行了分析．考虑到国内外对沉积物中磷及其赋存形态与水库间隙水、对应沉积物其他理化性质的相关性研究较少[3]，笔者对此及磷释放的特性也进行了研究，旨在为正确评价该水库的营养状况、改善水库水质提供科学依据．1.1 水库概况汤峪水库位于陕西省蓝田县汤峪镇，渭河盆地南缘偏东部，秦岭北麓．该水库是汤峪河在流出石门关时人工拦水筑坝而成，水库南北长大约1,500,m，最宽处约为400,m，湖面面积3.7,km2，设计最大水深为32.58,m，正常蓄水时最高水位为747.02,m，目前库区淤积库容高程725.0,m，总库容4.48×106m3，有效调节库容为3.29×106m3．汤峪水库建设之初主要用于水利灌溉，主要负责汤峪、史家寨、焦岱3个乡镇的灌溉，库区水资源还用于发展养鱼、种植、育林、农副产业等．近几年，由于当地供水紧张，将汤峪水库作为供水水源，目前净水厂正在修建当中．汤峪水库库区的主要污染来源为未作为供水水源之前景区宾馆、农家乐、上游居民等旅游服务生活设施排放的污水，此外降雨带来的氮、磷等污染物长期富集，沉积于库底，使沉积物颗粒中污染物含量不断增加．该水库库区及流域内地处深山河谷，坡陡谷深，在西北地区具有一定的代表性．1.2 样品的采集与处理采用彼得森抓斗式采样器采集西安市汤峪水库10个不同点位的沉积物样品密封于封口袋中，低温保存，采样点分布见图1．同一测点的沉积物样品，一组进行离心分离(4,000,r/min，10,min)，分离出的间隙水经滤膜(0.45,μm)过滤后进行可溶性正磷酸盐(PO43-)、UV254和总有机碳(TOC)的测定；另一组样品经冷冻干燥后，研磨、过筛，置于密封袋中，低温保存备用．另留少许沉积物样品进行沉积物的粒度组成测定．1.3 沉积物基本理化性质分析沉积物中含水率与烧失量的测定采用烘干和灼烧法；用粒度分布测定仪测定沉积物的机械组成；用锌-镉还原-分光光度法[4]测定沉积物的总氮(TN)；用重铬酸钾容量法测定沉积物的有机质含量．1.4 各形态磷的测定方法沉积物中总磷(TP)由高氯酸消解钼锑抗分光光度法测定[5]，磷形态的分析则采用Ruban等[6]在欧洲标准测试委员会框架下发展的淡水沉积物磷形态分离SMT法，主要步骤如下．(1)称取200,mg沉积物样品，加入1,mol/L NaOH 20,mL，振荡16,h后离心；取10,mL上清液加入3.5,mol/L HCl 4,mL，静置16,h后离心，钼锑抗比色法测定上清液中的溶解态活性磷(SRP)，得到铁/铝结合态磷(Fe/Al-P)；提取后的残渣加入1,mol/L ,HCl 20,mL，振荡16,h后离心分离，测定上清液中SRP，得到钙结合态磷(Ca-P)．(2)称取200,mg沉积物样品，加入1,mol/L HCl, 20,mL，振荡16,h后离心分离，测定上清液中SRP，得到无机磷(IP)；残渣用12,mL去离子水洗涤2次后，在450,℃下灰化3,h，加入1,mol/L HCl,20,mL，振荡16,h后离心分离，测定上清液中SRP，得到有机磷(OP)．1.5 间隙水水质测定指标沉积物间隙水经0.45,μm膜过滤后，用钼-锑-抗分光光度法，测定PO43-的含量，同时测定间隙水中UV254及TOC．1.6 静态模拟释放实验将10个采样点沉积物混匀做静态模拟实验，综合考察水库沉积物中污染物磷的释放对上覆水质的影响．静态模拟实验反应器采用容积为10,L的有机玻璃容器，顶部留有进气口、出气口．反应器内装有2.5,L水库底泥，沿壁小心注入7.5,L上覆水．在沉积物-水界面处留有取样口，装置外用黑色遮光材料包裹，避免光照对实验产生影响，整个系统密封，通过自然条件达到厌氧状态(实验过程中反应器界面处水温为室温，约20,℃；随着溶解氧浓度的变化及释放的进行，氧化还原电位由初始的180,mV左右下降至-190,mV左右)．实验过程中除在线监测溶解氧(DO)浓度外，还定期测定多相界面处PO43-含量．并在实验前后分析测定了沉积物各赋存形态磷的变化．2.1 间隙水水质间隙水水质指标见表1．其中，间隙水中的PO43-平均质量浓度为0.043,mg/L，最高质量浓度为0.088,mg/L，而该水库上覆水中的PO43-平均质量浓度为0.018,mg/L，可见PO43-在沉积物-水界面上存在明显的浓度梯度，间隙水中含量远远高于上覆水中相应含量，由这一浓度梯度引起的扩散也是造成污染物释放的主要动力之一．间隙水中，TOC最高点为采样点6，此处UV254值也最大，表明该采样点有机污染较为严重．2.2 沉积物理化性质分析2.2.1 沉积物机械组成表2为该水库表层沉积物粒度分布情况．粒径组成对沉积物吸附磷有重要影响，因此，分析沉积物的粒度组成对于研究沉积物中磷的污染特征及释放特性具有重要意义．粒度分析结果表明，该水库粒径最小值为采样点8，该点处在水库的下游，水流流速缓慢．机械组成最粗的点为位于中上游的采样点4，中上游水流速度相对较快，大的颗粒容易沉降．2.2.2 沉积物其他理化性质水库表层沉积物其他理化指标见表1．样品中TN含量在1,392～2,591,µg/g，平均值为2,122,µg/g，其最大值出现在水库下游的采样点10，最小值出现在水库中游的采样点6．可见沉积物的TN含量在水库不同地点差异很大．沉积物样品中有机质含量在2.821%～5.254%，平均值为3.810%，最大值出现在采样点5，最小值出现在采样点4．含水率是用新鲜泥样直接烘干测定的，在所有分析样品中含水率最高点为采样点8，最低点为采样点2．而烧失量最大点为采样点5，最小点为采样点2．2.3 沉积物中各形态磷含量2.3.1 TP的含量分布分析结果表明(见表3)，该水库表层沉积物中TP的含量为1,215.03～1,592.83,µg/g．总体趋势为沿程升高，中游TP值达到最大，到下游又有所下降．而该水库所有采样点的TP值都超过1,000,µg/g，与国内现有部分典型湖泊水库[7](云南滇池1,000～3,000,µg/g，密云水库760～910,µg/g，山仔水库400～750,µg/g)相比，该水库沉积物污染处于很高的水平．表层沉积物中磷的最高值出现在采样点4．该点位于此水库的中上游浅水区并且靠近岸边．一般情况下，靠近岸边的沉积物颗粒相对较粗，远离岸边的沉积物颗粒相对较细．研究表明，通常颗粒物的粒径越小，对底泥中的磷的吸附能力越强，越不利于磷的释放．采样点4粒径较粗，且底泥中磷含量很高，所以当环境发生变化时，该点磷释放的潜能很大．沉积物中磷的最低值出现在采样点1，即入库口处．2.3.2 表层沉积物磷赋存形态(1)Fe/Al-P．Fe/Al-P结合态是指被Al、Fe、Mn的氧化物及其水合物所包裹的磷，被认为是可为生物所利用的磷，同时是生物可利用磷的主要形式，且随着氧化还原条件的变化而变化[2,6]．当氧化还原条件降低时，3价铁被还原为2价．Fe/Al-P 会由于2价铁的溶出而释放到间隙水进而扩散进入上覆水中，是IP的易释放形式．测定结果表明，水库表层沉积物中Fe/Al-P含量为165.09～327.07,µg/g，平均值为241.34,µg/g，占TP的12.61%～22.92%．最高值出现在采样点5，最低值在采样点1．当水环境的氧化还原电位降低时，Fe/Al-P结合态的磷就可能由于铁的还原溶解而释放到水中[8]，提高水中磷的负荷．(2)Ca-P．Ca-P也称为磷灰石磷，主要由原生矿物颗粒中包含的磷通过生物作用沉积、固结的颗粒磷及CaCO3的吸附沉积磷组成，被认为是生物不可利用磷，是一种难释放磷形态[9]，但易受低pH值的影响[10]．检测结果表明，该水库沉积物中Ca-P含量在610.94～826.70,µg/g，平均值为711.98,µg/g，占TP的46.44%～60.24%．Ca-P在采样点3最高，采样点10最低．虽然该水库的平均pH值一般在8.0左右，但垂向分布不均匀，基本呈现表层高、底层低的分布规律．在稳定分层状态下，底层pH可降至6左右，其原因是由于水库稳定分层及耗氧导致底部的厌氧或缺氧环境，在厌氧条件下有机污染物厌氧分解产生的有机酸造成pH值的降低．因此，水库表层沉积物的弱酸性环境可能会导致磷的Ca-P结合态的溶解释放，对水库水中磷含量的提高具有一定的贡献潜值．(3)IP．该水库沉积物中无机磷含量在841.72～1 136.7,µg/g之间，最高值出现在采样点4，最小值出现在采样点10．从图中可以看出，IP含量变化与TP基本一致，占TP的67.85%～79.01%，这表明研究区域内沉积物中的磷以IP为主．(4)OP．OP被认为可部分转化为生物可利用的磷形态，从而被生物所利用[11]．该水库的OP含量在234.10～396.15,µg/g，占TP的15.32%～31.93%．最大值出现在采样点10，最小值出现在采样点5．研究发现，50%～60%左右的OP可转化为生物可利用的磷[11]，可见OP对水体富营养化有较大影响．由表3还可以分析得出，该水库表层沉积物中的IP以Ca-P为主，占IP的75%左右．沉积物中Ca-P含量取决于库区地质-地球化学背景及水体的酸碱度，北方固有的碱性土壤地球化学特点决定了该水库的磷主要以磷灰石的形式存在[12]．TP中以IP为主，且二者变化趋势基本一致．2.4 沉积物磷相关性分析分析沉积物中磷各形态与沉积物其他理化性质及间隙水水质之间的相关性，有利于认识磷形态的分布特征，从而更好地为水库治理及管理服务．表4对水源水库沉积物样品中各形态磷与沉积物其他理化性质及间隙水水质的相关性进行了分析，从表中可知，沉积物样品中大部分指标与磷各形态间相关性较弱；而Fe/Al-P含量与间隙水中TOC浓度显著相关．间隙水中PO43-浓度与Fe/Al-P 含量的相关性较其他形态磷密切，这表明沉积物中Fe/Al-P的含量对水中PO43-的含量贡献很大；沉积物粒度与IP和OP相关性较好，表明粒度是决定沉积物中磷含量的重要因素；沉积物中TN值与OP的相关性较好，说明沉积物TN对于OP有重要的影响；有机质与TP及其各形态磷间相关性较差，相比之下，TOC与Fe/Al-P的相关性最好，说明沉积物中Fe/Al-P与有机质是同源的，也表明该水库沉积物主要来自于具有良好植被地表的径流冲刷携带颗粒物、悬浮物在水库中的沉积，这与该水库上游流域的实际植被状况是一致的．2.5 沉积物中磷的释放特性沉积物中TP的含量与上覆水中磷的浓度密切相关，其原因是在浓度梯度、化学、生物化学等作用下，上覆水经常同底泥进行物质和能量的交换[13-14]．实验条件见第1.6节，考察了PO43-浓度随溶解氧的变化而引起的变化，结果如图2和图3所示．图2与图3分别为反应器中溶解氧及上覆水中PO43-含量随时间变化的测定结果．从图中可以看出，实验初始状态PO43-质量浓度为0.01,mg/L，溶解氧质量浓度为4.06,mg/L．在实验进行5,d后，溶解氧质量浓度已经低于0.5,mg/L，水体进入厌氧状态，此时上覆水中的PO43-浓度开始增加，之后随着实验时间的延长，浓度迅速提高，到24,d时达到1.68,mg/L．在24～30,d间，PO43-浓度又有所降低，之后趋于稳定，平衡后PO43-浓度为0.74,mg/L．当水体溶解氧下降、出现厌氧状态时，沉积物-水界面处氧化还原电位降低，胶体状的氢氧化铁变为可溶性的氢氧化亚铁，此时磷酸根脱离沉积物而大量进入间隙水[15]，并扩散进入上覆水．还原条件下磷的释放提高了上覆水中溶解性磷的浓度，其增加的幅度主要取决于氧化还原条件和沉积物-水界面处PO43-的浓度梯度．表5为释放实验前后测得的反应器表层沉积物中磷不同赋存形态的含量．结果表明，沉积物TP及其各形态磷都有不同程度的释放，其中Fe/Al-P的释放量较Ca-P释放量大．可见，厌氧条件有利于Fe/Al-P的释放．另外从相关性分析方面可以看出，沉积物中Fe/Al-P 的含量对水中PO43-的含量贡献很大，与静态实验所得结果相一致．(1)水库表层沉积物中TP和磷形态表现为含量较高．TP含量为1,215.03～1,592.83,µg/g，和许多大型水库相比，整个水库处在一个高营养环境．IP是沉积物中磷的主要成分，占TP的67.85%～79.01%．且TP与IP间变化趋势基本一致，这表明沉积物中TP的含量主要由IP控制的．(2)从相关性分析方面可见，沉积物样品中大部分指标与磷各形态间相关性较弱；而Fe/Al-P含量与间隙水中TOC浓度显著相关，说明沉积物中Fe/Al-P与有机质是同源的，且沉积物中Fe/Al-P的含量对水中PO43-的含量贡献很大．(3)Fe/Al-P的平均值为241.34,µg/g，含量相对较高，当水体环境发生变化时，这部分磷可能会溶解而释放磷酸盐到沉积物间隙水中，然后通过扩散作用而释放到上覆水体，从而对水体的富营养化构成潜在威胁．【相关文献】［1］ Peng Jianfeng，Wang Baozhen，Song Yonghui，et al. 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2016—2019年山美水库氮磷分布特征
２０１６—２０１９年山美水库氮磷分布特征王俊毅（福建省泉州环境监测中心站，福建 泉州 ３６２０００）摘 要：为了解近年来山美水库富营养化程度的变化趋势，基于２０１６—２０１９年山美水库进口、出口的总氮和总磷监测结果，分析了其时空分布特征，结果表明：（１）时间分布特征：山美水库近年来有富营养化趋势，２０１６－２０１９年进、出口总磷浓度在Ⅰ、Ⅱ类标准范围，总体呈上升趋势；２０１６－２０１８年进、出口总氮浓度呈上升趋势，２０１９年有明显下降，但均低于Ｖ类标准；２０１６－２０１９年进、出口总磷、总氮均表现为丰水期浓度较高。
（２）空间分布特征：山美水库总磷进、出口年度趋势较为一致，进口浓度高于出口浓度，总氮亦表现出相似的趋势。
关键词：山美水库；氮磷浓度；污染特征；富营养化中图分类号：Ｘ８２４ 文献标志码：ＡＮｉｔｒｏｇｅｎａｎｄｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓｐｏｌｌｕｔｉｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆＳｈａｎｍｅｉＲｅｓｅｒｖｏｉｒｉｎ２０１６－２０１９ＷａｎｇＪｕｎｙｉ（ＱｕａｎｚｈｏｕＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＭｏｎｉｔｏｒｉｎｇＣｅｎｔｅｒＳｔａｔｉｏｎｏｆＦｕｊｉａｎＰｒｏｖｉｎｃｅ，Ｑｕａｎｚｈｏｕ３６２０００，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＩｎｏｒｄｅｒｔｏｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｔｈｅｃｈａｎｇｉｎｇｔｒｅｎｄｏｆｔｈｅｅｕｔｒｏｐｈｉｃａｔｉｏｎｄｅｇｒｅｅｏｆＳｈａｎｍｅｉＲｅｓｅｒ ｖｏｉｒｉｎｒｅｃｅｎｔｙｅａｒｓ，ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｒｅｓｕｌｔｓｏｆｔｏｔａｌｎｉｔｒｏｇｅｎａｎｄｔｏｔａｌｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓａｔｔｈｅｉｍ ｐｏｒｔａｎｄｅｘｐｏｒｔｏｆＳｈａｎｍｅｉＲｅｓｅｒｖｏｉｒｆｒｏｍ２０１６ｔｏ２０１９，ｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｉｔｓｔｅｍｐｏｒａｌａｎｄｓｐａ ｔｉａｌｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎａｒｅａｎａｌｙｚｅｄ，ａｎｄｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗ：（１）Ｔｉｍｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｆｅａｔｕｒｅｓ：ＳｈａｎｍｅｉＲｅｓｅｒ ｖｏｉｒｈａｓａｔｒｅｎｄｏｆｅｕｔｒｏｐｈｉｃａｔｉｏｎｉｎｒｅｃｅｎｔｙｅａｒｓ．Ｉｎ２０１６－２０１９，ｔｈｅｔｏｔａｌｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎａｔｉｍｐｏｒｔａｎｄｅｘｐｏｒｔｉｓｗｉｔｈｉｎｔｈｅｓｃｏｐｅｏｆＣｌａｓｓＩａｎｄＩＩｓｔａｎｄａｒｄｓ，ａｎｄｔｈｅｏｖｅｒａｌｌｌｅｖｅｌｏｆｔｏｔａｌｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｉｓｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ；ｔｈｅｔｏｔａｌｎｉｔｒｏｇｅｎｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎａｔｉｍｐｏｒｔａｎｄｅｘｐｏｒｔｉｎ２０１６－２０１８ｓｈｏｗｓａｎｕｐｗａｒｄｔｒｅｎｄ，ｔｈｅｒｅｗａｓａｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｄｅｃｒｅａｓｅｉｎｔｈｅｙｅａｒ２０１９，ｂｕｔｔｈｅｙｗｅｒｅａｌｌｌｏｗｅｒｔｈａｎｔｈｅＣｌａｓｓＶｓｔａｎｄａｒｄｓ；ｔｈｅｔｏｔａｌｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓａｎｄｔｏｔａｌｎｉｔｒｏｇｅｎａｔｉｍｐｏｒｔａｎｄｅｘｐｏｒｔｆｒｏｍ２０１６ｔｏ２０１９ｓｈｏｗｅｄｈｉｇｈｅｒｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓｄｕｒｉｎｇｔｈｅｗｅｔｓｅａｓｏｎ．（２）Ｓｐａｔｉａｌｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒ ｉｓｔｉｃｓ：ｔｈｅａｎｎｕａｌｔｒｅｎｄｏｆｔｏｔａｌｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓａｔｉｍｐｏｒｔａｎｄｅｘｐｏｒｔｏｆＳｈａｎｍｅｉＲｅｓｅｒｖｏｉｒｉｓｒｅｌａｔｉｖｅｌｙｃｏｎｓｉｓｔｅｎｔ．Ｔｈｅｉｍｐｏｒｔｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｉｓｈｉｇｈｅｒｔｈａｎｔｈｅｅｘｐｏｒｔｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ，ａｎｄｔｈｅｔｏｔａｌｎｉｔｒｏｇｅｎａｌｓｏｓｈｏｗｓａｓｉｍｉｌａｒｔｒｅｎｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＳｈａｎｍｅｉＲｅｓｅｒｖｏｉｒ；ｎｉｔｒｏｇｅｎａｎｄｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ；ｐｏｌｌｕｔｉｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ；ｅｕ ｔｒｏｐｈｉｃａｔｉｏｎ 水库是人们重要的生活饮用水水源之一，由于人类活动输入生物所需的大量Ｎ、Ｐ等营养物质，导致了水库的富营养化，富营养化改变了水体的理化性质，破坏生态平衡，并对人体健康带来危害，造成严重的经济损失［１］。
《2024年基于湖区差异的磷形态特征》范文
《基于湖区差异的磷形态特征》篇一一、引言湖泊作为地球上重要的生态系统之一，其生态环境保护及治理一直是环境科学研究的热点。
磷作为湖泊生态系统中的重要元素，其形态特征对湖泊的水质、生态平衡及环境质量具有重要影响。
本文以湖区差异为背景，针对不同湖区中磷的形态特征进行探讨，旨在揭示不同湖区中磷的形态特征差异及其影响因素，为湖泊的生态保护与治理提供理论支持。
二、湖区差异与磷形态特征1. 湖区差异湖区差异主要表现在地理位置、气候条件、水体类型、生物群落等方面。
不同湖区由于地理位置和气候条件的差异，导致水体中营养物质的输入和输出存在差异，进而影响湖泊的生态环境。
此外，不同类型的水体（如淡水湖、咸水湖等）在物理化学性质上存在差异，也会对磷的形态特征产生影响。
2. 磷形态特征磷在湖泊中的形态特征主要表现在溶解态磷和颗粒态磷两个方面。
溶解态磷包括正磷酸盐、缩合磷酸盐等，而颗粒态磷则主要以颗粒物、底泥等形式存在。
不同湖区中，由于水体性质、生物活动等因素的影响，磷的形态特征存在差异。
三、不同湖区中磷的形态特征分析1. 淡水湖区淡水湖区中，由于水体流动性较好，溶解态磷占比较大。
同时，由于生物活动的影响，部分溶解态磷会转化为颗粒态磷。
此外，受人为活动的影响，如农业排放、城市污水等，也会使淡水湖区中的磷含量升高。
2. 咸水湖区咸水湖区中，由于水体盐度较高，溶解态磷的比例相对较低。
同时，由于咸水湖区中生物种类较少，生物活动对磷形态的影响较小。
然而，受地质因素和海洋输入的影响，咸水湖区中的磷也可能存在较大的变化。
3. 其他湖区其他类型的湖区（如沼泽湖、人工湖等）中，由于环境条件和水体性质的差异，磷的形态特征也会有所不同。
例如，沼泽湖中的底泥磷含量较高，而人工湖中的磷含量则受人为活动影响较大。
四、影响因素及作用机制1. 自然因素自然因素主要包括地理位置、气候条件、水体类型等。
这些因素会影响湖泊的营养物质输入和输出，进而影响磷的形态特征。
《2024年基于湖区差异的磷形态特征》范文
《基于湖区差异的磷形态特征》篇一一、引言湖泊作为自然生态系统的重要组成部分，其水体中的磷形态特征是湖泊生态系统中关键的营养元素循环的重要指标。
湖区差异导致湖泊水体中的磷形态呈现出多样化的特征，这对湖泊的生态环境、水质管理以及富营养化控制都具有重要的意义。
本文旨在探讨基于湖区差异的磷形态特征，以期为湖泊生态环境的保护和治理提供科学依据。
二、湖区差异与磷形态特征1. 湖区地理环境差异湖区地理环境包括气候、地形、植被等，这些因素对湖泊水体中的磷形态具有重要影响。
不同湖区的气候、地形等条件差异导致湖泊水体中的磷形态呈现出明显的地域性特征。
2. 湖泊类型差异湖泊类型包括淡水湖、咸水湖、沼泽湖等，不同类型的湖泊水体中的磷形态存在显著差异。
淡水湖中的磷主要以正磷酸盐形式存在，而咸水湖中的磷则可能以其他形式存在。
3. 水体环境差异水体环境包括水体的pH值、溶解氧、生物群落等，这些因素对磷的形态转化和迁移具有重要影响。
不同湖区的水体环境差异导致磷的形态特征存在显著差异。
三、磷形态特征及其影响1. 磷的形态分类湖泊水体中的磷形态主要包括正磷酸盐、磷酸酯、有机磷等。
不同形态的磷在湖泊生态系统中的循环和迁移过程中具有不同的生物地球化学行为。
2. 磷形态对湖泊生态环境的影响磷是湖泊生态系统中的重要营养元素，不同形态的磷对湖泊生态系统的生长和繁殖具有重要影响。
正磷酸盐是生物可利用的主要磷源，而其他形式的磷则可能通过生物地球化学过程转化为生物可利用的形式。
此外，磷的形态还影响湖泊水体的透明度、藻类繁殖等生态环境指标。
四、磷形态特征的监测与评估1. 监测方法湖泊水体中磷形态的监测方法主要包括化学分析和生物地球化学过程分析。
化学分析可以测定湖泊水体中各种形态的磷含量，而生物地球化学过程分析则可以揭示磷在湖泊生态系统中的循环和迁移过程。
2. 评估指标评估湖泊水体中磷形态特征的主要指标包括总磷含量、正磷酸盐含量、其他形态磷的比例等。
三峡库区消落带土壤及沉积物中磷素分布与赋存特征研究的开题报告
三峡库区消落带土壤及沉积物中磷素分布与赋存特征研究的开题报告一、研究背景和意义随着人类社会经济的不断发展和人口的增加，水库建设和农业生产等人类活动对环境造成了不可忽视的影响。
其中，磷是影响水环境的重要因素之一，通过农业肥料、工业废水和污水等方式输入水中，会引起水体富营养化和藻类繁殖等现象，对水体生态环境产生一定的危害。
因此，对磷的来源、分布和赋存特征进行研究，有助于深入了解磷在水库消落带和土壤中的迁移和转化规律，为研究水环境的保护和治理提供科学依据。
三峡库区是我国重要的水电工程之一，消落带是库区内重要的生态功能区，其地理位置和自然环境条件较为特殊，土地资源和水资源的配置也呈现出明显的区域差异。
因此，对三峡库区消落带土壤及沉积物中磷素分布与赋存特征进行研究，有助于深入了解该地区磷循环的特点和影响因素，为消落带生态环境保护和治理提供理论和实践指导。
二、研究内容和方法（一）研究内容本研究将对三峡库区消落带土壤及沉积物中磷素分布与赋存特征进行研究，具体包括以下内容：1.磷素来源分析：通过调查采样和分析，确定三峡库区消落带土壤及沉积物中磷素来源，分析其主要含量和组成。
2.磷素分布特征研究：对三峡库区消落带土壤及沉积物中磷素的垂向和水平分布进行研究，分析其空间分布特征和变化规律，并探讨其影响因素。
3.磷素赋存形态分析：对三峡库区消落带土壤及沉积物中磷素赋存形态进行研究，了解其分子组成和赋存状态，分析其对磷素的迁移和转化过程的影响。
（二）研究方法本研究将采用以下方法进行：1.野外采样和室内实验：通过实地调查和采样，获取三峡库区消落带土壤及沉积物样品，进行室内实验分析。
2.物理化学分析方法：采用光谱分析、元素分析、荧光分析等物理化学分析方法，分析土壤及沉积物中磷素的含量、组成和赋存形态。
3.统计分析方法：采用SPSS等统计分析软件对实验数据进行处理和分析，探讨其空间分布特征和影响因素。
三、预期成果和研究价值（一）预期成果本研究将获得以下成果：1.确定三峡库区消落带土壤及沉积物中磷素来源，分析其主要含量和组成。
山美水库表层沉积物黑碳分布特征及其对磷形态的影响
山美水库表层沉积物黑碳分布特征及其对磷形态的影响程劲竹;郭沛涌;刘宁;陆晓昊;路丁;万禁禁【期刊名称】《中国环境科学》【年(卷),期】2014(000)004【摘要】对亚热带水库福建山美水库表层沉积物黑碳的时空分布特征及其对不同形态磷的影响进行了研究.结果表明,山美水库表层沉积物黑碳(BC)含量为2.44~5.28g/kg,与国外研究水库水平相当,显著高于国内外海岸带沉积物黑碳水平.黑碳整体分布特征为：丰水期>枯水期,入库区>库尾>近坝区>库中.沉积物中黑碳与总有机碳呈现显著的正相关性,与沉积物粒径分布无明显相关关系.黑碳与有机碳比值平均为24.95%,表明黑碳来源复杂,是陆源生物质燃烧和化石燃料燃烧的共同结果.黑碳与有机磷和铁铝结合态磷这两种易释放磷之间显著相关,其对有机磷和铁铝结合态磷具有一定的吸附固定作用,这种吸附作用可能对沉积物内源磷释放具有一定的抑制效应.【总页数】7页(P1012-1018)【作者】程劲竹;郭沛涌;刘宁;陆晓昊;路丁;万禁禁【作者单位】华侨大学化工学院环境科学与工程系，福建厦门 361021; 华侨大学环境与资源技术研究所，福建厦门361021;华侨大学化工学院环境科学与工程系，福建厦门 361021; 华侨大学环境与资源技术研究所，福建厦门 361021;华侨大学化工学院环境科学与工程系，福建厦门 361021;华侨大学化工学院环境科学与工程系，福建厦门 361021;华侨大学化工学院环境科学与工程系，福建厦门 361021; 华侨大学环境与资源技术研究所，福建厦门 361021;华侨大学化工学院环境科学与工程系，福建厦门 361021; 华侨大学环境与资源技术研究所，福建厦门361021【正文语种】中文【中图分类】X524【相关文献】1.洱海表层沉积物有机磷形态分布特征及其影响因素 [J], 孙静;王圣瑞;曾清如;焦立新;金相灿;杨苏文2.渤海湾海岸带表层沉积物中黑碳的分布特征 [J], 姜晓华;陈颖军;唐建辉;黄国培;刘东艳;李军;张干3.福建山美水库表层沉积物不同形态硅分布特征及其环境意义 [J], 易成国;郭沛涌;路丁;陈佳美;滕聪;王亚茹4.白马湖西北部湖区表层沉积物氮、磷形态分布特征及污染评价 [J], 李强; 韩成银; 戴小琳; 华学坤; 王永年; 张凯; 田兴军5.太湖流域农村黑臭河流表层沉积物中磷形态的分布特征 [J], 冀峰;王国祥;韩睿明;李时银;赵艳萍因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
三峡库区典型农业小流域水体水质动态与径流氮磷排放特征的开题报告
三峡库区典型农业小流域水体水质动态与径流氮磷排放特征的开题报告一、课题背景三峡库区是中国重要的农业生产和生态保护区域之一。
随着经济快速发展和人口增长，农业生产也在不断提高。
然而，随之而来的水资源压力和水污染问题已经成为严重的环境问题，这对水生态系统、水资源利用和物种保护产生了巨大的影响。
农业排放是三峡库区水体污染的主要来源之一，其中氮磷化合物是影响水体质量的重要因素。
因此，了解农业小流域水体中氮磷污染物的动态和径流排放特征具有重要的意义。
本研究旨在从三峡库区典型农业小流域的水质动态和径流氮磷排放特征方面入手，为解决农业污染问题提供一定的科学依据。
二、研究内容本研究将选择三峡库区典型农业小流域作为研究对象，通过野外采样和实验室分析，研究该流域水体中氮磷污染物的动态和径流排放特征。
研究内容包括以下几个方面：1.水质监测。
对该小流域的水体进行定期野外采样，分析水体中总氮和总磷的浓度变化和分布特征，并对其与气象、水文、土地利用等因素进行关联性分析。
2.径流采样与分析。
同时对小流域内不同区域或不同季节的径流进行采样，分析径流中氮磷污染物的浓度和通量，并探讨其与不同水文指标之间的关系。
3.模拟分析。
基于采样数据，建立水质动态和径流氮磷排放的模型，并进行模拟分析，以便更好地预测和评估农业污染对水环境的影响。
三、研究意义本研究将对解决三峡库区农业污染问题提供一定的科学依据，有利于制定和完善相关的环境管理政策和技术措施。
另外，对于理解农业污染所造成的水质变化和径流氮磷排放特征，也具有重要的参考价值。
淡水与海水环境下沉积物磷形态分布特征分析
淡水与海水环境下沉积物磷形态分布特征分析摘要模拟在不同深度淡水和海水环境下沉积物中各形态磷分布特征，试验结果表明，淡水、海水环境下pH值在沉积物中出现分层现象，pH值呈现垂直方向逐渐下降趋势，范围在6.02～7.30之间，在相同深度上，淡水比海水环境下的沉积物pH值要大；1 m淡水比2 m淡水环境下沉积物pH值要大，2～10 cm 之间1 m海水比2 m海水环境下沉积物pH值要大，沉积物中各形态磷含量排序为HCl-P>BD-P>NaOH-P>Res-P>NH4Cl-P。
关键词淡水；海水；沉积物；磷形态；分布特征水质富营养化是现代工业化国家水污染的突出问题，也是发展中国家面临一个重要的环境问题[1]。
造成水体富营养化的污染来源可分为外源和内源，研究表明，在外源输入逐步得到控制的情况下，沉积物对上覆水释放的氮、磷将成为湖泊水质恶化和富营养化的重要原因[2-3]。
磷和氮，特别是磷控制着湖泊藻类的增殖，是藻类生长的主要限制因素，其含量直接影响湖泊富营养化的进程[1，4]。
沉积物中的磷以多种化学形态存在，其释放性及生物可利用性有较大差异[5]。
研究沉积物的主要性质和磷的不同赋存形态是探讨磷在沉积物—水界面迁移转化规律的基础，对控制富营养化问题具有重要意义[6]。
1 材料与方法1.1 试验材料本试验中受试海水取自中国近海，淡水和沉积物取自三峡库区香溪河支流回水区。
模型采用2根高度为1 m和2根高度为2 m、直径为16 cm的有机玻璃管，管底封闭，玻璃管外壁贴1层黑色遮光膜。
沉积物混合均匀后置于实验模型内，1 m淡水和1 m海水模型中沉积物厚度为12 cm，水深为70 cm，2 m淡水和2 m 海水模型中沉积物厚度为20 cm，水深为160 cm。
1.2 试验方法本次模拟实验过程中采用Orion便携式多参数仪测定水体pH值、Eh、DO 等，通过每天早、晚各1次对模型内水体的pH值、Eh、DO等指标进行监测至指标保持稳后停止监测，监测于2012年4月15日开始，截止时间为2013年4月22日。
福建省山仔水库表层沉积物磷形态特征研究
福建省山仔水库表层沉积物磷形态特征研究
福建省山仔水库表层沉积物磷形态特征研究
结合X射线荧光和X射线衍射分析,采用化学连续提取法和欧洲SMT法对福建省山仔水库表层沉积物的磷形态进行分级提取测定.结果表明山仔水库表层沉积物总磷含量在400～700μg/g之间,无机磷占大多数,无机磷中铁磷的含量占总磷量的35%～45%,"活性"较大的铝/铁结合态磷和有机磷占总磷含量的70%～90%,表明山仔水库表层沉积物具有较大的释磷潜能.
作者：苏玉萍郑达贤林婉珍薛丽群SU Yu-ping ZHENG Da-xian LIN Wang-zhen XUE Li-qun 作者单位：苏玉萍,SU Yu-ping(福建师范大学化学与材料学院,福建,福州,350007;福建师范大学地理科学学院,福建,福州,350007)
郑达贤,ZHENG Da-xian(福建师范大学地理科学学院,福建,福州,350007)
林婉珍,薛丽群,LIN Wang-zhen,XUE Li-qun(福建师范大学化学与材料学院,福建,福州,350007)
刊名：福建师范大学学报（自然科学版） ISTIC PKU英文刊名：JOURNAL OF FUJIAN NORMAL UNIVERSITY (NATURAL SCIENCE EDITION) 年，卷(期)：2005 21(2) 分类号：X517 关键词：水库表层沉积物磷福建省。
农田土壤磷素的时空变异及形态转化特征研究的开题报告
农田土壤磷素的时空变异及形态转化特征研究的开题报告
一、研究背景
磷素是农田土壤中不可或缺的重要养分元素，被广泛应用于植物生长和发育的过程中。
然而，随着工业化和农业生产方式的改变，磷元素对土壤和环境的污染日益严重，这
对农田生产产生了深刻的影响。
因此，从时空变异和形态转化的角度研究农田土壤磷
素的特征具有重要的意义。
二、研究内容与目的
本研究旨在通过采集和分析不同时间和空间的农田土壤样品，探讨农田土壤中磷素含
量和形态的变化和特征。
具体研究内容包括：
1.采集不同时间和不同位置的土壤样品，测定其磷素含量和形态。
2.通过统计分析，确定土壤磷素在时间和空间上的变异特征。
3.分析土壤磷素形态的变化规律，并探究其对土壤和农田生产的影响。
研究目的是为了深入了解农田土壤磷素在时空上的变异特征和形态转化规律，提出有
效的土壤磷素管理和利用方法，为农田生产和生态环境保护提供科学依据。
三、研究方法
1.样品采集与处理：在农田不同区域和季节内采集土壤样品，并进行测量和分析。
2.测定土壤磷素含量和形态：采用多种方法测定土壤样品中磷素含量和形态，比如NaHCO3提取法、HCl提取法等。
3.数据分析处理：采用统计学方法对采样数据进行处理和分析，探究磷素在时间和空
间上的变异规律以及其形态转化特征。
四、研究意义
通过研究农田土壤磷素的时空变异和形态转化特征，可以提高我们对农田生产生态环
境的认识，并对土壤磷素管理和利用提出一些建议，从而提高土壤肥力和农田生产的
效益。
长寿湖中磷形态的季节变化和沉积物磷释放的模拟研究的开题报告
长寿湖中磷形态的季节变化和沉积物磷释放的模拟研究的开题报告1.研究背景磷是生物体内的重要成分之一，同时也是水体中的重要营养盐。
长寿湖位于中国江西省宜春市，是一个重要的淡水湖泊，也是该地区的主要水源之一。
然而，长期排放污染物和过量施肥等因素影响下，湖泊水体磷污染日益严重，对湖泊生态环境造成了极大的威胁。
因此，探究长寿湖中磷形态的季节变化和沉积物磷释放规律，对于湖泊环境保护具有重要意义。
2.研究内容本研究将从以下两个方面入手：（1）长寿湖中磷形态的季节变化。
通过对长寿湖中不同部位水样和沉积物进行取样分析，测定不同季节内总磷、无机磷和有机磷的含量，探究长寿湖中磷形态在不同季节的变化规律。
（2）沉积物磷释放的模拟研究。
通过长寿湖沉积物的采集和实验室模拟，研究沉积物磷释放的规律及其对湖泊水体中磷污染的影响。
同时，结合实际调查数据对模拟结果进行验证。
3.研究意义本研究将有助于深入了解长寿湖中磷污染的现状和趋势，为长寿湖生态环境保护提供科学依据和参考。
通过模拟研究，可以探究长寿湖沉积物磷释放的影响因素和模拟方法，为湖泊管理和修复提供重要的科学依据。
4.研究方法本研究将采用现场调查、实验室分析和模拟计算相结合的方法。
具体操作包括：（1）现场采集长寿湖不同部位的水样和沉积物样品；（2）实验室测定样品中总磷、无机磷和有机磷的含量；（3）使用模型对长寿湖沉积物磷释放进行模拟研究；（4）结合实际调查数据对模拟结果进行验证和修正。
5.研究预期结果本研究预计能够深入了解长寿湖中磷污染的现状和趋势，揭示长寿湖中磷形态的季节变化规律和沉积物磷释放的规律。
同时，能够结合实际调查数据，对模拟结果进行验证和修正，提高模拟结果的可信度。
预计研究结果能够为长寿湖生态环境保护提供重要科学依据和管理建议。
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大学本科毕业论文(设计)开题报告
学院：化工学院专业班级：09环境科学
课题名称山美水库表层沉积物中磷形态的季节变化特征
1、本课题的的研究目的和意义：
沉积物中不同形态的磷具有不同的生物有效性和地球化学行为，它们的含量和分布特征包含着许多环境地球化学信息。
而且磷是淡水水体中藻类生长的限制性因子，其浓度过高是引起水体富营养化的主要原因。
目前，国内外学者针对湖泊沉积物中磷的来源、分布特征及其影响因素做了大量的研究，但是有关沉积物磷形态的季节变化研究主要集中在单一形态，缺乏湖泊沉积物中多种磷形态季节变化的研究。
本课题通过对泉州山美水库具有代表性采样点的沉积物中不同形态磷的含量的测定与比较，分析水库表层沉积物中各种形态磷的含量与季节变化的规律与特征。
2、文献综述（国内外研究情况及其发展）：
国内外对沉积物磷形态及其分布特征已经做了大量研究[1-5]，不过这些研究只是某一时期磷形态的分布及特征。
其实对于沉积物磷形态季节变化的研究也是大量的，但多集中于单一形态磷的季节变化特征，缺乏多形态磷季节变化特征的研究[6-9]。
沉积物中磷的形态分布研究起始于对土壤中磷的各种形态及有效性探讨,并总结了较为成熟的分步提取和分析方法[10]。
近几年，将土壤中磷的提取分析方。
①称取0.2g干样于瓷坩埚中，450℃灰化3h
②冷却后，移至50ml离心管中,移入 20ml hcl(3.5mol/l)，可以直接在坩埚中加入hcl以便于转移灰烬;盖好，震荡16h(200rpm/min，25℃);离心(6000 rpm/min，25℃)15min。
③取上层清液5毫升于25ml比色管中，加2, 4-二硝基酚2滴，逐滴加4 mol/l naoh使溶液刚好变黄，然后再逐滴加3.5mo1/l的hcl，使溶液刚好变成无色后，用磷钼蓝分光光度法测定其含量。
(2)无机磷(ip) 与有机质结合的磷(op)
①称取0.2g干样于50ml 离心管中，移入 20ml hcl(1mol/l)；盖好，震荡16h(200rpm/min，25℃);离心(6000 rpm/min，25℃)15min。
取上层清液5毫升于25ml比色管中，加2, 4-二硝基酚2滴，逐滴加4 mol/l naoh使溶液刚好变黄，用磷钼蓝分光光度法测定其含量。
②加入12ml去离子水洗涤上步离心残渣:震荡5min;离心(6000 rpm/min，25℃)15min弃去上清液；重复一遍；残渣在烘箱中(80度)中干燥；然后超声浴10s，转移至坩埚中；450℃灰化3h；冷却后，移至离心管中;移入 20ml hcl(1mol/l)，震荡16h(200rpm/min，25℃);离心(6000 rpm/min，25℃)15min。
取上清液调节ph后用磷钼蓝法测磷含量。
(3) na0h-p和hcl-p
①称取0.2g干样于50ml离心管中，移取25ml naoh(lmol/l);盖上盖子，震荡16h(200rpm/min，
25℃);离心(6000 rpm/min，25℃)15min。
收集上清液，移取10ml上清液至试管中;加入 4ml hcl(3.5mol/l);剧烈摇动离心管搅拌20s，盖好，放置16h;出现褐色沉淀且逐渐沉降，离心(6000 rpm/min，25℃)15min; 取上清液调节ph，滴两滴二硝基酚，溶液呈黄色，用3.5mo1/l 的hcl滴定到刚好无色后用naoh调到刚刚变黄，用磷钼蓝法测磷含量，即naoh-p(fe、al、mn-p)。
②用 12ml nacl(lmol/l)洗涤上步离心残渣，摇动离心管搅拌5min后离心，弃去上清液;重
复一遍;移取 20mlhcl(1mol/l)加入其中;盖好，震荡16h;离心;用naoh 调节ph后磷铝蓝比色法测定上清液中的hcl-p(ca-p)。
6、本课题的进度安排：
2月13日—2月29日，确定实验内容；
3月01日—3月31日，筛分样品，准备好需要用的试剂和药品；
4月01日—4月15日，做预试验和标线；
4月16日—5月01日，测定样品中的各种形态磷的含量；
5月02日—5月10日，对实验所得数据进行处理分析；
5月11日—5月31日, 完成论文初稿，修改；
6月初，答辩。