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水位调控对河口沉积物磷赋存及生物可利用性的影响
第32卷第12期 长 江 科 学 院 院 报 Vol.32 No.12
2015年12月 JournalofYangtzeRiverScientificResearchInstitute Dec.2015
doi:10.11988/ckyyb 2015,32(12):8-13,17
水位调控对河口沉积物磷赋存及生物可利用性的影响
汤显强1a,1b,2,吴 敏1a,1b,2
(1.长江科学院a.流域水环境研究所;b.流域水资源与生态环境科学湖北省重点实验室,武汉 430010;
2.三峡地区地质灾害与生态环境湖北省协同创新中心,湖北 宜昌 443002)
摘 要:以丹江口库区神定河河口持续淹水和间歇淹水积物为对象,探讨水位调控前后不同淹水沉积物的理化性
质、磷赋存及生物可利用性变化规律。实验持续3个水位调控循环,水位变化速率分别为0,3,6cm/d。结果表明:
水位调控总体上促使沉积物OM流失和pH值升高。与对照速率(0cm/d)相比,3cm/d和6cm/d水位变化使无定
形铁氧化物分别增加了185.56%~204.92%(持续淹水沉积物)和185.28%~228.76%(间歇淹水沉积物)。水位
调控后,持续淹水和间歇淹水沉积物的可交换态磷(ExP)、铝结合态磷(AlP)、铁结合态磷(FeP)、钙结合态磷
(CaP)和总磷(TP)含量均上升,OM流失降解和闭蓄态磷(OP)活化转化造成有机磷(OrgP)和OP含量降低。
水位调控有利于OrgP和OP转化为活性磷,因此应将二者也视作沉积物生物可利用性磷组分。
关键词:磷;沉积物;水位调控;理化性质;活化
中图分类号:S151.93 文献标志码:A 文章编号:1001-5485(2015)12-0008-06
[8]
cente等 发现沉积物脱水风化和再淹没过程均能
够降低无定形铁氧化物含量,提高生物可利用磷的
1 研究背景
释放水平。由此可见,水位调控可能是造成沉积物
自然和人工调节是造成湖库等地表水体水位变 中磷赋存形态及生物可利用性改变的重要原因。
化的2个重要原因。自然水位变化受降雨、蒸发等 考虑到现场原位监测和围隔模拟实验周期长、费
因素影响,呈现出随气候与季节更替、历时短、不稳 用高,水位自主调控难,本文在室内水位动态变化模
[1]
定等特征 。人为水位调控历时长,对相关水生态 拟实验基础上,基于磷的连续分级提取,分析水位调
[2] 控前后沉积物磷赋存总量及各形态磷含量变化;探讨
系统具有连锁性、传导性及累积性影响 。现有淹
水沉积物中营养物质的迁移转化和释放沉积等研究 不同水位调控模式下沉积物生物可利用磷的组成及
大多在恒定或近似恒定水位条件下分开进行[3-5], 含量变化趋势;根据沉积物理化性质变化,研究水位
这种扰动或非扰动条件下的静态水位边界很难反映 调控下不同受淹类型沉积物中磷形态的相互转化。
水位动态变化过程对沉积物环境行为的影响,也不
足以反映水位调控对不同淹水沉积物环境行为影响
2 实验材料与方法
的连续性和关联性。
目前,自然水位变化下河岸带、湖滨带、湿地等 2.1 实验设计与运行
沉积环境中磷的累积、迁移释放和循环等环境地球 2013年5月,在丹江口库区神定河口(N32°48′
化学行为的研究较为活跃[4-5],但对人为水位调控
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