2022, Vol. 43
2. 山东省鲁南地质工程勘察院, 兖州 272100
2. Shandong Lunan Geological Engineering Survey Institute, Yanzhou 272100, China
磷(P)是整个陆生和水生生物生命活动必需的营养元素, 但过量的P又会导致河湖等地表水体富营养化[1~4].近年来随着工农业的快速发展, 大量的P随着生活污水、工业废水和农业退水被排放到水体环境中.水中的P又可通过吸附作用或与铁(Fe)和铝(Al)等元素发生共沉淀等过程向沉积物中聚集, 沉积物成为P的“汇”; 沉积物中的P又可通过再悬浮、生物扰动和梯度扩散等过程再次释放到上覆水体中, 沉积物也可成为P的“源”[4~11].因此, 沉积物P污染引起了广泛关注, 沉积物P污染的研究对于系统剖析P地球化学过程也具有重要意义[12~14].
沉积物中与不同矿物结合的P, 根据其结合强度分为不同形态[15~17]; 研究沉积物中P的结合形态对系统探讨水体环境中P的迁移转化、生态风险及其环境演变过程有重要意义[18~23].因此, 沉积物中P环境行为与过程的研究成为学术界关注的热点问题.学者对国内典型河湖水域沉积物中P的污染状况开展了一系列研究[24~29], 结果表明这些水域水体和沉积物普遍受到P的污染, 沉积物理化性质对P在水-沉积物系统中的迁移转化有重要影响.
泗河是山东省中部的较大河流, 是淮河流域沂沭泗水系的重要河流.该河流发源于山东省新泰市太平顶西侧, 流经泗水、曲阜、兖州和邹城, 最后经济宁注入南四湖, 总流域面积2 361 km2, 多年平均流量为12.2 m3 ·s-1[30].多年的监测数据表明: 泗河是南四湖10条主要排污河流之一, 泗河水体环境质量对南水北调东线水体水质有重要影响[31].泗河流域内工农业发达, 特色工业为煤矿开采、冶炼和医药等.近年来随着工农业的快速发展, 泗河流域水体污染呈加重的趋势, 下游流经兖州和济宁地区的河段, 深受工矿业发展的严重影响, 水体污染形势更加严峻.然而, 到目前为止, 有关泗河流域水体沉积物P污染状况的相关研究还非常缺乏.因此, 对泗河水体沉积物中P存在形态及潜在生态风险进行研究有重要意义.
本文以泗河水体表层沉积物和柱状沉积物为研究对象, 对沉积物中P的含量、存在形态和空间分布状况进行分析, 在此基础上揭示其空间分布规律和潜在生态风险, 以期对该水系沉积物中P污染防治提供重要基础数据.
1 材料与方法 1.1 样品采集2020年5月, 自泗河上游开始至下游南四湖入湖口, 在10个采样点(S1~S10点)采集表层沉积物, 并在S1点和S9点用柱状采样器采集两个柱状沉积物剖面(图 1); 在采样现场, 对柱状沉积物以间隔2 cm(或3 cm)进行切分处理; 所有沉积物样品均装入聚乙烯袋中, 并立即带回实验室; 进行风干、研磨, 过20目筛, 放入棕色玻璃瓶中保存以备用.
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图 1 采样点位置示意 Fig. 1 Schematic of the sampling sites |
取沉积物样品0.5 g, 用硝酸-氢氟酸-高氯酸对样品进行消解处理, 沉积物中的P和Fe、Al、钙(Ca)的含量用ICP-OES(IRIS Instrepid Ⅱ型, 美国热电公司)进行分析测定.基于平行样品和基准物质分析检验实验结果的准确性.检测结果表明: 基准物质中Fe、Al、Ca和P的回收率分别为-8.62%~9.54%、-6.45%~8.47%、-9.62%~6.31%和-5.27%~9.18%; 平行样品中Fe、Al、Ca和P变异系数的平均值分别为3.57%、5.24%、2.95%和1.68%.
1.3 沉积物中P形态分析采用Zhang[32]的连续提取方法把沉积物中的P分为6种形态: ①可溶态或弱吸附态P(S/L-P, F1)、②Al结合态P(Al-P, F2)、③Fe结合态P(Fe-P, F3)、④闭蓄态P(RS-P, F4)、⑤Ca结合态P(Ca-P, F5)和⑥残渣态P(RES-P, F6).其中残渣态P主要是有机P, 其含量由总P(TP)与其它5种形态P含量的差值所得.通过平行样品的提取和分析测定对该计算方法的准确性进行验证, 分析结果表明: F1、F2、F3、F4和F5这5种形态P的变异系数分别为9.56%、5.64%、6.24%、3.67%和4.87%; 因此, 该计算方法是有效的.
2 结果与讨论 2.1 沉积物基本理化性质泗河水体表层沉积物pH值为6.23~8.02, 平均值为7.60, 整体上呈中性; ω[总有机碳(TOC)]平均值为3.75%, 范围为1.65%~6.24%, S9和S10两个采样点有机碳含量较高; 沉积物黏土、沙砾和砾石的平均值分别为10.07%、35.78%和54.16%, 下游沉积物中的黏土含量普遍高于上游; 沉积物中ω(Fe)、ω(Al)和ω(Ca)范围分别为10.91~42.32 g ·kg-1、49.22~78.98 g ·kg-1和0.78~14.68 mg ·kg-1, 其中上下游沉积物中Al和Ca的含量差别不大, 而下游沉积物中Fe的含量明显高于上游, 呈现明显的空间差异.
2.2 表层沉积物P含量和形态泗河水体表层沉积物ω(TP)范围为421.84~1 188.65 mg ·kg-1, 平均值为805.25 mg ·kg-1, 其中S1点最低, S10点最高.从河流上游到下游, TP的含量呈升高趋势, 如S1~S6点ω(TP)均低于700 mg ·kg-1, 而S7~S10沉积物ω(TP)均高于800 mg ·kg-1.泗河上游主要是以农业为主的流域, 影响泗河水质的主要是农业面源污染, 近些年来该流域内农药和化肥使用量大幅度升高, 面源污染日益加重, 加剧该区域的水环境污染[31].而下游所流经区域主要为兖州和济宁城区, 人口密度大, 工业发达, 而且兖州拥有山东省最大的煤炭生产基地, 煤炭生产过程中产生的大量工业废水及附近的城市生活污水都经泗河最终排入南四湖; 因此, 工业废水和生活污水的排放是导致下游沉积物中P含量显著升高的重要原因.
表层沉积物P含量在6种形态(F1、F2、F3、F4、F5和F6)的平均值分别为1.83、96.72、154.82、79.53、303.58和104.65 mg ·kg-1, 其范围分别为0.49~5.74、21.53~236.51、72.56~271.19、43.80~143.25、204.35~393.67和56.62~162.48 mg ·kg-1(图 2); 从各形态占TP的质量分数来看, F1、F2、F3、F4、F5和F6占TP质量分数的平均值分别为0.23%、12.05%、20.57%、10.69%、41.94%和14.52%.因此, 在P的6种形态中, F5占绝对优势, 其次是F3, 含量最低的是F1.在所有采样点中, 除了F2和F6, 其它4种形态P的含量随着TP含量的升高而升高(图 2); 如TP含量最高的S9和S10点, F1形态的ω(P)都超过3.0 mg ·kg-1, F3和F5形态的ω(P)分别高于200 mg ·kg-1和370 mg ·kg-1.
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图 2 各采样点沉积物中主要P形态的含量 Fig. 2 Concentration of the main phosphorus forms at each sampling site |
F2和F3是沉积物中活性P的主要组分, 主要是指一些通过物理和化学作用吸附在Fe(Al)氧化物和氢氧化物胶体表面上的P, 在沉积物-水界面的P循环中具有主要作用[33].有研究表明, 对于接纳污水较多的河流, 沉积物一般都含有较高的F3形态的P含量[34].泗河接纳污水较多的下游水体沉积物F3形态的P含量及其占TP的百分比都普遍高于上游.F5在沉积物的P形态中表现为惰性, 在自然界较为稳定, 一般很难被生物所利用[33]; 在沉积物中F5形态的P含量一般都较高, 如大辽河水系沉积物中含量最高的也是F5形态的P[35]; F6主要是来源于流域内风化侵蚀产物中磷灰石矿物晶屑等, 可以反映流域内侵蚀速率的大小及侵蚀程度的强弱, 也是P在自然界中较为稳定的结合形态[36].
从河流的上游到下游, 各形态P的含量虽有些轻微波动, 特别是S2点的TP及各形态P含量明显升高, 这可能与S2点有两条河流汇入, 导致TP和各形态P含量增加; 但整体均呈递增的趋势, 如S1~S6点TP和各形态P的含量平均值明显低于S7~S10点的值(图 3); 而各形态P所占TP的质量分数从上游到下游并未有明显的变化趋势, 所以, 导致各形态P含量变化的主要原因是TP的变化.从其相关性分析结果可以看出, TP含量与各形态P含量之间呈显著相关关系(图 4), 所以TP含量的升高是导致各形态P含量升高的主要原因.下游的TP含量相对上游明显增加, 可能与泗河下游河道接纳了大量生活污水和工业废水有关.
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图 3 泗河上游(S1~S6点)和下游(S7~S10点)沉积物TP和各形态P含量对比 Fig. 3 Comparison of content of total phosphorus and various forms of phosphorus in the sediments of upstream (S1-S6) and downstream (S7-S10) of Sihe River |
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彩色圆大小表示相关性大小; *表示显著相关, P < 0.05, **表示极显著相关, P < 0.01; Clay表示黏土 图 4 表层沉积物TP及各形态P与沉积物基本理化性质之间的相关性 Fig. 4 Correlation of the total phosphorus and various forms of phosphorus in the surface sediment with basic physical and chemical properties of sediment |
S1剖面ω(TP)范围为323~445 mg ·kg-1(图 5), 其中, 6~8 cm深度处ω(TP)最低, 为323 mg ·kg-1, 2~4 cm深度ω(TP)最高, 为445 mg ·kg-1.随着剖面深度其TP呈现波动性变化, 从22~25 cm深处到6~8 cm深处, TP总体上呈降低的趋势; 而从6~8 cm深处到表层, TP含量总体上呈升高的趋势.该沉积物剖面采自泗河上游, 采样点沉积物剖面受到外界干扰较小, 基本反映了当地TP含量的历史变化过程.从该沉积物剖面TP含量随深度的变化可以看出, 20世纪90年代, 本地区TP污染较重, 由于该采样点所在位置周边主要是农田, 并没有工业污染直接排放的影响; 近年来, 该区域农田施用大量农药化肥, 农田面源污染排放负荷显著增加, 所以, 导致了沉积物中较高的TP含量[图 5(a)].
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图 5 沉积物剖面中各形态P含量及其占TP的质量分数 Fig. 5 Contents of various forms of phosphorus and their percentage out of the total phosphorus in the sediment profiles |
S1点沉积物剖面各形态P的含量及其变化情况如下: ω(S/L-P)范围为0.52~1.59 mg ·kg-1, 平均值为0.97 mg ·kg-1, 占TP质量分数的平均值为0.25%, 是各种形态中含量最低的, 其中, 4~6 cm深度S/L-P含量最低, 22~25 cm深度S/L-P含量最高; 从4 cm以下深度, ω(S/L-P)呈逐渐升高的趋势, 从0.52 mg ·kg-1升高到1.59 mg ·kg-1, 其占TP的质量分数从0.13%升高至0.39%; ω(Al-P)范围为10.91~21.53 mg ·kg-1, 占TP的质量分数为3.03%~5.10%, 平均值为3.82%; 在整个采样深度, 除了0~2 cm和6~10 cm沉积物样品中Al-P含量有较明显变化外, 其它深度Al-P含量并没有明显变化; ω(Fe-P)范围为56.52~77.60 mg ·kg-1, 占TP的质量分数为15.39%~20.27%, 平均值为17.55%, 显著高于S/L-P和Al-P含量; 其中, 6~8 cm深度Fe-P含量最低, 19~22 cm深度Fe-P含量最高.而且, 随着深度的增加, Fe-P含量并没有呈明显的变化, 基本都在60~80 mg ·kg-1的范围; ω(RS-P)范围为39.94~53.80 mg ·kg-1, 占TP的质量分数为8.98%~13.36%, 平均值为11.68%, 高于S/L-P和Al-P含量; 其中2~4 cm深度RS-P含量最低, 4~6 cm深度RS-P含量最高.随着深度的增加, ω(RS-P)基本稳定在40~50 mg ·kg-1, 并没有出现明显的变化; ω(Ca-P)范围为133.68~287.14 mg ·kg-1, 其中22~25 cm深度Ca-P含量最低, 2~4 cm深度Ca-P含量最高.但整个采样深度所有沉积物样品ω(Ca-P)均超过150 mg ·kg-1(除13~16 cm深处外), 占TP的平均值为46.59%, 是6种P的形态中含量最高的; ω(RES-P)范围为28.77~135.46 mg ·kg-1, 其中6~8 cm深度RES-P含量最低, 22~25 cm深度RES-P含量最高.在整个采样深度, RES-P含量呈明显波动性.
总体上, S1点沉积物剖面, 在深度2~4 cm处TP含量最高, 在各深度各形态P中Ca-P含量最高, 占TP的质量分数都超过40%, 其次为RES-P和Fe-P, 其占TP质量分数的平均值分别为20.11%和17.55%; 含量最低的为S/L-P, 占TP的质量分数均低于0.40%.随着深度的增加, 除RES-P之外, 其余各形态P占TP的质量分数未出现明显变化.
2.3.2 S9点沉积物剖面S9剖面ω(TP)范围为458~941 mg ·kg-1[图 5(c)], 随着深度的增加, 其含量呈明显波动性变化趋势, 可以看出该处沉积物受到外界因素的剧烈影响; 其中, 0~2 cm深处ω(TP)最高, 为941 mg ·kg-1, 4~6 cm深度ω(TP)最低, 为445 mg ·kg-1; 在0~6 cm深度, 随着深度的减小, TP含量出现较大幅度增加, 说明该处沉积物近年来受到严重的含P废水的污染, 由于该处沉积物位于泗河注入南四湖的入湖口处, 上游所有来水都经此处注入南四湖, 此结果也表明, 近年来泗河上游来水中P含量的升高.
S9点柱状沉积物各形态P的平均值为: Ca-P>RES-P>Fe-P>RS-P>Al-P>S/L-P [图 5(c)], 该柱状沉积物中各形态P的垂直分布比较复杂, 变化特征均呈明显波动性变化; ω(S/L-P)最低, 仅为1.17~3.36 mg ·kg-1, 占TP的质量分数范围为0.26%~0.52%, 其平均值为0.38%, 垂直分布无明显规律性; ω(Al-P)范围为21.21~92.46 mg ·kg-1, 占TP的质量分数范围为3.91%~11.04%, 其平均值为6.76%, 0~4 cm的Al-P含量最高, 在整个深度中, 其含量并未出现明显规律性变化; ω(Fe-P)范围为54.59~205.13 mg ·kg-1, 占TP的质量分数范围为11.92%~25.03%, 其平均值为17.27%, 低于南京玄武湖和莫愁湖ω(Fe-P), 其范围为30~50%[37], 虽然其含量明显高于Al-P含量, 但其在整个深度的变化趋势跟Al-P相似, 在0~4 cm处也出现最高的含量; ω(RS-P)的范围为63.14~102.54 mg ·kg-1, 其所占TP的质量分数范围为10.31%~14.73%, 其平均值为12.66%, 在整个深度中, 其占TP的质量分数变化不大; ω(Ca-P)范围在210.52~375.26 mg ·kg-1之间, 占TP的质量分数范围为31.52%~55.28%, 其平均值为44.08%, 是各形态P中含量最高的, 在整个深度中, 其占TP的质量分数呈波动性变化; ω(RES-P)范围为62.28~162.48 mg ·kg-1, 其占TP的质量分数范围为13.59%~24.27%, 其平均值为18.85%, 在P的6种形态中, 其含量也是较高的; 而且RS-P、Ca-P和RES-P这3种形态P占TP的百分比在0~4 cm深处都相对较低, 这与S/L-P、Al-P和Fe-P表现出明显不同.
总体而言, S9点沉积物剖面, 在深度0~2 cm深度TP的含量最高, Ca-P含量占绝对优势, 占TP的质量分数都高于30%, 其次为Fe-P和RES-P, 其占TP的质量分数平均值分别为18.85%和17.27%; 含量最低的是S/L-P, 占TP的质量分数平均值低于0.50%, 各形态P的含量随深度的增加呈明显波动性变化.
2.3.3 S1点与S9点两沉积物剖面TP与各形态P含量差异分析S1点和S9点两沉积物剖面中TP和各形态P的含量与空间变化有明显差异(图 6), S9点沉积物样品的值明显高于S1点, 这与S9点受到更严重环境污染有关; 两沉积物剖面中含量最高的P形态都是Ca-P, 其次是Fe-P和RES-P, 含量最低的P形态是S/L-P; 在两沉积物剖面0~4 cm处TP含量达到最高值, 在8 cm以上, TP、Al-P和Fe-P含量都呈明显升高趋势, 说明近年来泗河水体P污染呈加重趋势.两沉积物剖面TP及各形态P含量及其空间变化在一定程度上反映了人类活动对泗河水体P污染的影响及其程度.
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图 6 沉积物剖面(S1点和S9点)各形态P含量及TP的含量差异 Fig. 6 Content differences of various forms of phosphorus and total phosphorus between the sediment profile S1 and S9 |
分析沉积物中各种P形态之间的关系, 有利于认识P形态的分布特征, 从而可以更好地服务于河流治理及管理.沉积物的矿物组成是影响沉积物P的化学形态分布的决定因素.对泗河水体表层沉积物各P的形态进行Pearson相关性分析得出, TOC与Al-P、Fe-P、Ca-P和TP呈极显著相关性(P < 0.01, 图 4), 此结果说明该区域沉积物中TOC与P的同源性及其对P生物地球化学过程有重要影响.表层沉积物中Fe与Fe-P、Al与Al-P和TOC与RS-P之间呈极显著相关性, Ca与Ca-P之间呈显著相关性.
S1点和S9点两沉积物剖面中Fe-P、Al-P、Ca-P和TP与Fe、Al和Ca之间的相关性分析结果表明: 两柱状沉积物呈现不同的相关性, 在S1剖面中, TP与Fe和Ca具有显著相关性[图 7(a5)和7(a6)], 而与Al呈不相关性[图 7(a4)]; 对于各形态P中, 只有Ca-P与Ca呈弱相关关系, Fe-P与Fe和Al-P与Al都呈不相关性; 此结果表明在该沉积物样品中其它环境因素对P的各形态有重要影响.在S9点沉积物样品中, TP与Fe、Al和Fe结合态P(Fe-P+RS-P)呈较好相关关系[图 7(b2)、7(b5)和7(b6)], Al-P和Ca-P分别与沉积物Fe、Al和Ca之间相关性也较好, 而只有TP与Ca无相关性; 说明沉积物中P与Fe、Al和Ca具有较好的同源性.
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(a1)~(a6)为S1剖面, (b1)~(b6)为S9剖面 图 7 沉积物剖面中P的形态及TP与沉积物Fe2O3、Al2O3和CaO之间的关系 Fig. 7 Correlation analysis of the total phosphorus and various forms of phosphorus in the sediments profiles with the contents of Fe2O3, Al2O3, and CaO of sediment |
有研究显示: 在河湖沉积物中Fe与Fe-P呈显著相关性[38~40], Ca-P与Ca、Fe-P与Fe呈显著相关性可能是由于沉积物中的磷酸盐与碳酸盐和铁离子的吸附、沉淀作用所致; Al-P与Al呈显著相关性说明沉积物中铝硅酸盐矿物与P的结合性较好.泗河水系表层沉积物TP与Fe、Al和TOC呈正相关性, 而与Ca呈弱相关关系(图 4); 沉积物TP与Fe的相关性和Fe-P与Fe的相关性基本一致, 此结果表明沉积物Fe和Al的氧化物不仅能结合P, 而且能预测TP的含量.有研究表明: 当淡水沉积物中Fe与TP量比低于8.5时, 沉积物具有释放P的风险; 而当量比高于8.5时, 该沉积物能够积累P[38].泗河水系表层沉积物中Fe与TP的量比为10.31~29.66, S1点和S9点柱状沉积物中Fe与TP的量比分别为37.52~46.19和38.16~59.32; 因此, 此结果表明泗河水系沉积物具有进一步积累P的潜力, 在后续的水环境管理中应注意控制含P废污水的排放.
2.5 泗河水系沉积物中生物有效态磷泗河流域是我国重要的工业基地, 机械制造、煤炭和化工等重工业发达, 近年来随着城市化程度的提高和社会经济的快速发展, 工农业废水和生活污水的排放量激增, 使南四湖流域水体中氮P营养盐含量显著增加, 水质污染加剧.然而, 沉积物作为污染物的“源”和“汇”, 对沉积物中P的污染及释放风险进行系统评价可以为该地区水环境管理和保护起到重要作用.
沉积物中不同存在形态的P其生物可利用的程度明显不同.在预测水体环境沉积物中P的生态环境风险时, 生物可利用磷(BAP)具有重要的指示意义[41]; BAP可通过生物与化学作用转化为溶解态的活性P进入水体, 从而影响磷酸盐在水土界面的迁移和释放; 因此, 一般用BAP含量来表示沉积物中潜在的可供生物利用活性P的含量[42].沉积物中不同存在形态的P其生物可利用程度具有明显差异, 如F1很容易被生物利用, 而F2和F3其生物可利用性稍差, 在一定环境条件下才能进入水体, 是潜在的活性P[43].有研究把F1、F2和F3三者之和定义为BAP[44, 45], 本研究结果表明泗河水系表层沉积物ω(BAP)为127.15~599.39 mg ·kg-1, 占TP的质量分数为30%~50%; S1点和S9点两沉积物剖面中ω(BAP)分别为93.30~127.15 mg ·kg-1和116.32~362.36 mg ·kg-1, 占TP的质量分数分别为25%~32%和25%~43%.
3 结论(1) 泗河水系表层沉积物ω(TP)为421.84~1 188.65 mg ·kg-1, 上游沉积物含量明显低于下游, 说明工业废水和生活污水的排放对该水系下游沉积物TP污染有重要影响; 两沉积物剖面ω(TP)分别为323.00~445.00 mg ·kg-1和458.00~941.12 mg ·kg-1, 上层沉积物TP含量明显高于下层, 说明近年来泗河水系P污染有加重趋势.
(2) 泗河水系表层和柱状沉积物各形态P中F5含量占绝对优势, 含量最低的为F1, 占TP的质量分数都高于30%; F3和F6在所有沉积物样品中含量也较高, 占TP的平均质量分数都高于10%.
(3) 表层沉积物F2、F3和F5分别与沉积物Fe、Al和Ca呈显著正相关, TP与Fe、Al和Ca也呈显著正相关; 但上下游不同沉积物剖面, TP与Fe、Al和Ca及F2、F3和F5与沉积物Fe、Al和Ca呈不同的相关性.
(4) Fe与TP量比的计算结果表明, 泗河水系表层和柱状沉积物具有进一步积累P的能力; 所有沉积物中ω(BAP)为93.30~599.39 mg ·kg-1, 占TP的质量分数为25%~50%.
| [1] |
王艳平, 徐伟伟, 韩超, 等. 巢湖沉积物氮磷分布及污染评价[J]. 环境科学, 2021, 42(2): 699-711. Wang Y P, Xu W W, Han C, et al. Distribution of nitrogen and phosphorus in Lake Chaohu sediments and pollution evaluation[J]. Environmental Science, 2021, 42(2): 699-711. |
| [2] | Wang Y D, Ouyang W, Lin C Y, et al. Higher fine particle fraction in sediment increased phosphorus flux to estuary in restored Yellow River basin[J]. Environmental Science & Technology, 2021, 55(10): 6783-6790. |
| [3] |
李慧, 雷沛, 李珣, 等. 天津市北大港湿地沉积物氮磷分布特征及污染评价[J]. 环境科学学报, 2021, 41(10): 4086-4096. Li H, Lei P, Li X, et al. Distribution characteristics and pollution assessment of nitrogen and phosphorus in sediments from Beidagang Wetland in Tianjin City[J]. Acta Scientiae Circumstantiae, 2021, 41(10): 4086-4096. |
| [4] | Ma S N, Wang H J, Wang H Z, et al. Effects of nitrate on phosphorus release from lake sediments[J]. Water Research, 2021, 194. DOI:10.1016/j.watres.2021.116894 |
| [5] |
刘园园, 褚克坚, 陆滢, 等. 垂向环流作用下湖泊沉积物磷迁移行为[J]. 中国环境科学, 2021, 41(6): 2843-2852. Liu Y Y, Chu K J, Lu Y, et al. Migration of phosphorus in lake sediments under vertical circulations[J]. China Environmental Science, 2021, 41(6): 2843-2852. |
| [6] | Yuan H Z, Wang H X, Zhou Y W, et al. Water-level fluctuations regulate the availability and diffusion kinetics process of phosphorus at lake water-sediment interface[J]. Water Research, 2021, 200. DOI:10.1016/j.watres.2021.117258 |
| [7] | Yuan H Z, Cai Y W, Yang Z, et al. Phosphorus removal from sediments by Potamogeton crispus: new high-resolution in-situ evidence for rhizosphere assimilation and oxidization-induced retention[J]. Journal of Environmental Sciences, 2021, 109: 181-192. DOI:10.1016/j.jes.2021.04.010 |
| [8] |
朱雅, 李一平, 唐春燕, 等. 南方水库季节性热分层消亡对沉积物铁和磷迁移的影响——以南宁市天雹水库为例[J]. 湖泊科学, 2021, 33(4): 1153-1162. Zhu Y, Li Y P, Tang C Y, et al. Effects of the disappearance of seasonal thermal stratification on the mobilization of iron and phosphorus in reservoirs, southern China—A case of Tianbao Reservoir, Nanning City[J]. Journal of Lake Sciences, 2021, 33(4): 1153-1162. |
| [9] | Stutter M, Richards S, Ibiyemi A, et al. Spatial representation of in-stream sediment phosphorus release combining channel network approaches and in-situ experiments[J]. Science of the Total Environment, 2021, 795. DOI:10.1016/j.scitotenv.2021.148790 |
| [10] | Xing X L, Chen M S, Wu Y X, et al. The decomposition of macrozoobenthos induces large releases of phosphorus from sediments[J]. Environmental Pollution, 2021, 283. DOI:10.1016/j.envpol.2021.117104 |
| [11] |
潘峰, 郭占荣, 蔡宇, 等. 厦门潮间带沉积物磷、铁和硫的时空分布及磷释放风险研究[J]. 海洋学报, 2021, 43(4): 14-26. Pan F, Guo Z R, Cai Y, et al. Spatio-temporal variation of phosphorus, iron and sulfur in intertidal sediments of Xiamen and associated release risk of phosphorus[J]. Haiyang Xuebao, 2021, 43(4): 14-26. |
| [12] | Campos M, Rilling J I, Acuña J J, et al. Spatiotemporal variations and relationships of phosphorus, phosphomonoesterases, and bacterial communities in sediments from two Chilean rivers[J]. Science of the Total Environment, 2021, 776. DOI:10.1016/j.scitotenv.2021.145782 |
| [13] | Wang X J, Kong F L, Li Y, et al. Effect of simulated tidal cycle on DOM, nitrogen and phosphorus release from sediment in Dagu River-Jiaozhou Bay estuary[J]. Science of the Total Environment, 2021, 783. DOI:10.1016/j.scitotenv.2021.147158 |
| [14] | Chen Q Y, Ni Z K, Wang S R, et al. Climate change and human activities reduced the burial efficiency of nitrogen and phosphorus in sediment from Dianchi Lake, China[J]. Journal of Cleaner Production, 2020, 274. DOI:10.1016/j.jclepro.2020.122839 |
| [15] |
潘成荣, 汪家权, 郑志侠, 等. 巢湖沉积物中氮与磷赋存形态研究[J]. 生态与农村环境学报, 2007, 23(1): 43-47. Pan C R, Wang J Q, Zheng Z X, et al. Forms of phosphorus and nitrogen existing in sediments in Chaohu Lake[J]. Journal of Ecology and Rural Environment, 2007, 23(1): 43-47. DOI:10.3969/j.issn.1673-4831.2007.01.010 |
| [16] |
丁瑶, 欧阳莉莉, 石清, 等. 特大城市河流表层沉积物磷形态分布及有效性: 以成都市为例[J]. 环境科学, 2019, 40(1): 219-227. Ding Y, Ouyang L L, Shi Q, et al. Distribution and bioavability of phosphorus in surface sediments in megalopolis: a case study of Chengdu[J]. Environmental Science, 2019, 40(1): 219-227. DOI:10.3969/j.issn.1000-6923.2019.01.025 |
| [17] | Nguyen D N, Grybos M, Rabiet M, et al. Effect of extraction methods on mobilizable colloids and associated phosphorus from reservoir sediment[J]. Chemosphere, 2021, 284. DOI:10.1016/j.chemosphere.2021.131321 |
| [18] |
肖洋, 李一彤, 张涛涛, 等. 上覆水磷浓度对沉积物孔隙水中磷垂向分布的影响[J]. 水资源与水工程学报, 2021, 32(4): 24-28, 37. Xiao Y, Li Y T, Zhang T T, et al. Effects of phosphorus concentration in overlying water on the vertical distribution of phosphorus in sediment pore water[J]. Journal of Water Resources and Water Engineering, 2021, 32(4): 24-28, 37. |
| [19] |
周亚婷, 陈兴宏, 李立青, 等. 基于沉积物中总氮和总磷垂向分布与吸附解吸特征的白洋淀清淤深度[J]. 环境科学, 2021, 42(10): 4781-4788. Zhou Y T, Chen X H, Li L Q, et al. Identification of dredging depths based on sediment vertical distribution profiles of total nitrogen and total phosphorus and their adsorption-desorption equilibria[J]. Environmental Science, 2021, 42(10): 4781-4788. |
| [20] | Mao C P, Li T N, Rao W B, et al. Chemical speciation of phosphorus in surface sediments from the Jiangsu Coast, East China: influences, provenances and bioavailabilities[J]. Marine Pollution Bulletin, 2021, 163. DOI:10.1016/j.marpolbul.2020.111961 |
| [21] |
杨耿, 秦延文, 韩超南, 等. 岷江干流表层沉积物中磷形态空间分布特征[J]. 环境科学, 2018, 39(5): 2165-2173. Yang G, Qin Y W, Han C N, et al. Distribution of phosphorus fractions in surface sediments of Minjiang mainstreams[J]. Environmental Science, 2018, 39(5): 2165-2173. |
| [22] |
万杰, 袁旭音, 叶宏萌, 等. 洪泽湖不同入湖河流沉积物磷形态特征及生物有效性[J]. 中国环境科学, 2020, 40(10): 4568-4579. Wan J, Yuan X Y, Ye H M, et al. Characteristics and bioavailability of different forms of phosphorus in sediments of rivers flowing into Hongze Lake[J]. China Environmental Science, 2020, 40(10): 4568-4579. DOI:10.3969/j.issn.1000-6923.2020.10.044 |
| [23] |
刘永九, 黄素珍, 张璐, 等. 洪湖国际重要湿地沉积物磷空间分布特征及释放风险[J]. 环境科学, 2021, 42(7): 3198-3205. Liu Y J, Huang S Z, Zhang L, et al. Spatial distribution characteristics of phosphorus fractions and release risk in sediments of Honghu international importance wetland[J]. Environmental Science, 2021, 42(7): 3198-3205. |
| [24] |
陈月, 林琪, 刘恩峰, 等. 泸沽湖沉积物中磷累积的时空变化及其环境意义[J]. 第四纪研究, 2021, 41(4): 1206-1215. Chen Y, Lin Q, Liu E F, et al. Spatio-temporal variations of sedimentary phosphorus in Lugu Lake and its environmental implications[J]. Quaternary Sciences, 2021, 41(4): 1206-1215. |
| [25] |
刘思儒, 赵继东, 肖尚斌, 等. 洱海藻类水华高风险期沉积物氮磷释放通量时空变化[J]. 环境科学, 2020, 41(2): 734-742. Liu S R, Zhao J D, Xiao S B, et al. Spatio-temporal variation of release flux of sediment nitrogen and phosphorus in high-risk period of algal bloom in Lake Erhai[J]. Environmental Science, 2020, 41(2): 734-742. |
| [26] | Wu P, Wang N R, Zhu L J, et al. Spatial-temporal distribution of sediment phosphorus with sediment transport in the Three Gorges Reservoir[J]. Science of the Total Environment, 2021, 769. DOI:10.1016/j.scitotenv.2021.144986 |
| [27] |
张志永, 万成炎, 胡红青, 等. 三峡水库干流沉积物及消落带土壤磷形态及其分布特征[J]. 环境科学, 2018, 39(9): 4161-4168. Zhang Z Y, Wan C Y, Hu H Q, et al. Phosphorus forms and distribution characteristics in the sediment and soil of the water-level-fluctuating zone in the main stream of the Three Gorges Reservoir[J]. Environmental Science, 2018, 39(9): 4161-4168. |
| [28] | Li R, Gao L, Wu Q R, et al. Release characteristics and mechanisms of sediment phosphorus in contaminated and uncontaminated rivers: a case study in South China[J]. Environmental Pollution, 2021, 268. DOI:10.1016/j.envpol.2020.115749 |
| [29] | Yang Y, Gao B, Hao H, et al. Nitrogen and phosphorus in sediments in China: a national-scale assessment and review[J]. Science of the Total Environment, 2017, 576: 840-849. DOI:10.1016/j.scitotenv.2016.10.136 |
| [30] |
孔令昊, 杨丽原. 泗河表层沉积物重金属污染特征及潜在生态危害评价[J]. 中国农村水利水电, 2013(3): 41-44. Kong L H, Yang L Y. Pollution characteristic and potential ecological risk assessment of heavy metals in surface sediments from the Sihe River[J]. China Rural Water and Hydropower, 2013(3): 41-44. DOI:10.3969/j.issn.1007-2284.2013.03.011 |
| [31] |
武周虎, 慕金波, 谢刚, 等. 南四湖及入出湖河流水环境质量变化趋势分析[J]. 环境科学研究, 2010, 23(9): 1167-1173. Wu Z H, Mu J B, Xie G, et al. Analysis of water environmental quality variation trends in Nansi Lake and its joined rivers[J]. Research of Environmental Sciences, 2010, 23(9): 1167-1173. |
| [32] | Zhang H. Phosphorus fractionation[A]. In: Pierzynski G M (Ed. ). Methods of Phosphorus Analysis for Soils, Sediments, Residuals, and Waters[M]. Raleigh: North Carolina State University, 2000. 50-59. |
| [33] |
拜亚红, 钱晨歌, 袁思静, 等. 包头南海湿地磷形态及污染源定量识别[J]. 环境科学, 2021, 42(9): 4275-4286. Bai Y H, Qian C G, Yuan S J, et al. Phosphorus fractions and quantitative identification of pollution sources in Nanhai Wetland, Baotou[J]. Environmental Science, 2021, 42(9): 4275-4286. |
| [34] |
杨凡, 王丽婧, 纪道斌, 等. 三峡水库典型支流磷素赋存形态特征及其成因[J]. 环境科学, 2021, 42(2): 688-698. Yang F, Wang L J, Ji D B, et al. Characteristics of phosphorus speciation and genesis in typical tributaries of the Three Gorges Reservoir[J]. Environmental Science, 2021, 42(2): 688-698. |
| [35] |
王世亮, 王志刚, 王萍, 等. 大辽河水系沉积物剖面磷的形态和分布特征[J]. 环境科学, 2009, 30(12): 3494-3501. Wang S L, Wang Z G, Wang P, et al. Chemical forms and distribution of phosphorus in the sediment profiles of the Daliaohe River systems[J]. Environmental Science, 2009, 30(12): 3494-3501. DOI:10.3321/j.issn:0250-3301.2009.12.009 |
| [36] |
王卓, 李思敏, 张文强, 等. 白洋淀沟壕系统水陆交错区生物质磷形态特征研究[J]. 环境科学学报, 2021, 41(5): 1960-1969. Wang Z, Li S M, Zhang W Q, et al. Morphological characteristics of biogenic phosphorus in aquatic-terrestrial ecotone of Baiyangdian[J]. Acta Scientiae Circumstantiae, 2021, 41(5): 1960-1969. |
| [37] |
王超, 邹丽敏, 王沛芳, 等. 典型城市浅水湖泊沉积物中磷与铁的形态分布及相关关系[J]. 环境科学, 2008, 29(12): 3400-3404. Wang C, Zou L M, Wang P F, et al. Distribution and correlation of P and Fe fractions in sediments of typical urban shallow lakes[J]. Environmental Science, 2008, 29(12): 3400-3404. DOI:10.3321/j.issn:0250-3301.2008.12.018 |
| [38] | Jensen H S, Kristensen P, Jeppesen E, et al. Iron: phosphorus ratio in surface sediment as an indicator of phosphate release from aerobic sediments in shallow lakes[J]. Hydrobiologia, 1992, 235-236(1): 731-743. DOI:10.1007/BF00026261 |
| [39] |
聂丽娟, 田文龙, 管锡东, 等. 武汉市湖泊表层沉积物磷形态组成特征[J]. 生态与农村环境学报, 2020, 36(12): 1540-1548. Nie L J, Tian W L, Guan X D, et al. The characteristics of the composition of various phosphorus forms in lake surface sediments in Wuhan City[J]. Journal of Ecology and Rural Environment, 2020, 36(12): 1540-1548. |
| [40] | Andrieux-Loyer F, Aminot A. Phosphorus forms related to sediment grain size and geochemical characteristics in French coastal areas[J]. Estuarine, Coastal and Shelf Science, 2001, 52(5): 617-629. DOI:10.1006/ecss.2001.0766 |
| [41] |
宋金明. 黄河口邻近海域沉积物中可转化的磷[J]. 海洋科学, 2000, 24(7): 42-45. Song J M. Transferable phosphorus in sediments of the Huanghe River estuary adjacent waters[J]. Marine Sciences, 2000, 24(7): 42-45. DOI:10.3969/j.issn.1000-3096.2000.07.015 |
| [42] | Reynolds C S, Davies P S. Sources and bioavailability of phosphorus fractions in freshwaters: a British perspective[J]. Biological Reviews, 2001, 76(1): 27-64. DOI:10.1017/S1464793100005625 |
| [43] |
郑培儒, 李春华, 叶春, 等. 镜泊湖沉积物各形态磷分布特征及释放贡献[J]. 中国环境科学, 2021, 41(2): 883-890. Zheng P R, Li C H, Ye C, et al. Distribution characteristics and release contribution of different phosphorus forms in sediments of Jingpo Lake[J]. China Environmental Science, 2021, 41(2): 883-890. DOI:10.3969/j.issn.1000-6923.2021.02.042 |
| [44] |
朱广伟, 秦伯强, 高光, 等. 长江中下游浅水湖泊沉积物中磷的形态及其与水相磷的关系[J]. 环境科学学报, 2004, 24(3): 381-388. Zhu G W, Qin B Q, Gao G, et al. Fractionation of phosphorus in sediments and its relation with soluble phosphorus contents in shallow lakes located in the middle and lower reaches of Changjiang River, China[J]. Acta Scientiae Circumstantiae, 2004, 24(3): 381-388. DOI:10.3321/j.issn:0253-2468.2004.03.003 |
| [45] |
刘晓端, 徐清, 刘浏, 等. 密云水库沉积物-水界面磷的地球化学作用[J]. 岩矿测试, 2004, 23(4): 246-250. Liu X D, Xu Q, Liu L, et al. The Study on phosphorus geochemical effects of sediment-water interface in Miyun Reservoir[J]. Rock and Mineral Analysis, 2004, 23(4): 246-250. DOI:10.3969/j.issn.0254-5357.2004.04.002 |