珠江廣州河段磷的形態(tài)及在沉積物與水相間交換特性研究.pdf

1、本論文選取珠江廣州河段(雅崗至琶洲大橋)作為研究區(qū)域，布設(shè)10個柱狀采樣點，同步采集上覆水、間隙水和沉積物樣品。采用標(biāo)準(zhǔn)測試程序(SMT法)分析其中磷的賦存形態(tài)、各形態(tài)磷的含量分布，并應(yīng)用SPSS軟件分析各形態(tài)磷及其與有機質(zhì)之間的相關(guān)關(guān)系，同時根據(jù)Fick第一定律對上覆水-沉積物之間磷的交換特性進(jìn)行探討，得出以下結(jié)論： 上覆水的pH變化范圍在5.8～6.3之間。高錳酸鹽指數(shù)在1.74～29.67mg/L之間，40﹪的采樣點超過國

2、家《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002)Ⅴ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。上覆水總磷(TP)為0.705～3.893mg/L，花地涌北出口的TP濃度最高：溶解態(tài)總磷(TDP)占TP 2.71～85.93﹪；可溶性正磷酸鹽(PO<,4><'3->-P)的變化幅度最大，占TP 0.75～30.06﹪。間隙水TP含量為1.756～5.155mg/L，最大值出現(xiàn)在珠江大橋東橋右岸，最小值出現(xiàn)在雅崗；TDP占TP 2.48～15.15﹪，較上覆水中TDP占

3、TP的比例小得多；PO<,4><'3->-P占TP 0.44～4.57﹪，比上覆水中PO<,4><'3->-P占TP的比例小。 沉積物pH值為7.00～7.86，垂向變化不明顯。有機質(zhì)含量為14.51～79.69g/kg，大部分柱狀樣的有機質(zhì)含量表現(xiàn)為表層較底層的低，中間層的含量較兩端高。沉積物以粉粒(0.002～0.05mm)為主，砂粒和粘粒所占比例較小。沉積物TP在373.97～3365.46mg/kg之間，60﹪樣品的TP

4、含量在1000mg/kg以上，對水體存在較高程度的潛在威脅；無機態(tài)磷(IP)占TP 55.4～95.3﹪，沉積物中TP以IP為主；鐵鋁結(jié)合態(tài)磷(Fe/Al-P)占TP 52.4～94.2﹪，是沉積物磷的主要賦存形態(tài)；鈣結(jié)合態(tài)磷(Ca-P)含量較低，占TP 1.0～17.6﹪，各點含量相對較穩(wěn)定；有機態(tài)磷(OP)占TP 2.6～40.8﹪，主要來自農(nóng)業(yè)面源污染；各形態(tài)磷含量大小基本是Fe/Al-P>OP>Ca-P。 研究區(qū)域沉積物

5、TP、IP和Fe/Al-P的垂向變化相似，大多數(shù)柱狀樣由表及里先升高后降低，總體表現(xiàn)為中間層含量高，表層及底層含量相對較低；Ca-P的垂向變化不大，與其本地巖質(zhì)自生相符合；OP的垂向變化表現(xiàn)為兩種類型，可能與外源污染有關(guān)，外源輸入較多時，OP由上往下大致呈現(xiàn)減少的趨勢，外源輸入較少時，OP由上往下大致呈現(xiàn)增加的趨勢。沉積物TP、Fe/Al-P和OP都與有機質(zhì)呈顯著的正相關(guān)關(guān)系，表明鐵鋁磷、有機磷的來源與有機質(zhì)相似，以人為來源為主；TP、

6、Fe/Al-P和OP三者之間都呈顯著相關(guān)關(guān)系，其中Fe/Al-P與TP相關(guān)性最好(R=0.994)；TP含量越高，則Fe/Al-P占IP的比例越大；Ca-P與有機質(zhì)及其它形態(tài)磷都不存在顯著相關(guān)關(guān)系；生物可利用磷(Fe/Al-P+OP)與TP呈現(xiàn)極顯著的相關(guān)關(guān)系，可由TP粗略估算生物可利用磷。 研究發(fā)現(xiàn)，表層(0-5cm)沉積物TP含量與上覆水TP含量呈顯著的正相關(guān)關(guān)系(R=0.762)，其Fe/Al-P含量與上覆水TP含量更為顯

7、著(R=0.798)，而Ca-P、OP與上覆水TP則不存在顯著相關(guān)關(guān)系?？梢姵练e物中的Fe/Al-P是最容易釋放至上覆水的形態(tài)，表明以Fe/Al-P為主的珠江廣州河段沉積物對水體富營養(yǎng)化具有較大的潛在威脅。 TP的擴(kuò)散通量介于-0.956～0.874 mg/(m<'2>·d)之間，雅崗和花地涌北出口為負(fù)值，TP由上覆水向沉積物擴(kuò)散，沉積物可能是TP的蓄積庫；其余各柱狀樣的擴(kuò)散通量均為正值，TP由沉積物向上覆水?dāng)U散，沉積物成為TP