2019, Vol. 40
2. 清华大学环境学院, 北京 100091
, HAN Chao-nan1,2 , ZHENG Bing-hui1
, MA Ying-qun1 , YANG Chen-chen1 , LIU Zhi-chao1 , ZHANG Lei1 , ZHAO Yan-min1
2. School of Environment, Tsinghua University, Beijing 100091, China
氮和磷均是水环境中重要的生源要素, 是生物生长和繁殖必须的营养成分, 直接影响着水体初级生产力的水平高低.与氮营养盐不同, 水环境中磷具有“颗粒吸附属性”, 即磷容易与泥沙表面或内部所附着的金属氧化物、小分子有机质及钙离子等发生吸附、络合或沉淀反应等, 形成不溶于水的含磷化合物, 进而伴随着悬浮泥沙颗粒沿水流方向进行输移[1~3].然而, 当水环境中溶解磷(total dissolved phosphorus, TDP)含量较低或其不足以供给水生生物吸收利用时, 部分颗粒物表面所含的不稳定结合态磷会发生脱附、还原或解离反应等, 转化为TDP进入水体扩散输移[4].除此之外, 水环境中水生生物也会参与水体TDP与颗粒磷(total particulate phosphorus, TPP)的形态转化过程, 如水生生物吸收TDP而合成自身物质本身即属于TPP, 水生生物死亡分解又会释放TDP进行水体[5].所以, 水环境中TDP与TPP的输移转化过程涉及物理作用、化学作用和生物作用而极其复杂[6].目前, 研究学者可通过野外采样调查和室内模拟实验等获知流域尺度上的河流或湖库水体磷的来源、分布和输移情况[7~11].然而, 河流或湖库水体中TDP与TPP的转化过程仍不清楚, 通过何种手段认识和何种方法判定水体磷输移过程中TDP与TPP的转化行为仍然是科研工作者需要深入探索的课题.
三峡工程是我国乃至世界最大的水利工程, 其拦坝蓄水所形成的三峡水库总库容达3.93×1010 m3, 占全国水库总库容的4.6%.三峡水库蓄水运行在防洪、发电、航运和供水等方面产生很大的经济效益, 但同时也对长江水生态环境产生一些负面影响, 尤其以三峡水库泥沙滞留及支流水体富营养化问题最为突出[12].水、沙是磷的重要输运载体, 三峡水库泥沙滞留效应直接影响着水体磷的输移路径、转化行为及输送通量.本研究基于河流监测断面的径流量、输沙量和水体不同形态磷的质量浓度数据, 从水、沙和磷的物质输运系数的差异性角度出发, 建立一种河流或河道型水库水体TDP与TPP输移转化特征的概念性判定方法, 并在三峡水库磷输移转化研究中进行应用.本研究结果可加深对河流水环境中磷循环过程的认识, 以期为流域水污染防控和水生态安全保护提供科学参考.
1 区域概况与调查 1.1 研究区域与采样设计三峡水库属于河道型水库, 位于长江上游干流重庆江津至湖北宜昌段(105°44′~111°39′ E, 28°32′~31°44′ N), 水库全长667 km, 水域面积1 080 km2, 控制流域面积1×106 km2. 2003年6月, 三峡水库首次蓄水运行, 坝前水位135 m; 2006年9月, 三峡水库坝前水位又提升至156 m; 2008年10月, 三峡水库坝前水位提升至175 m, 之后每年三峡水库蓄水位在145~175 m范围内周期性调动, 呈“枯水期高水位, 丰水期低水位”的反季节调度特征.
三峡水库水体磷主要来源于上游入库河流的磷输入, 即长江上游、嘉陵江和乌江的磷输入[13].本研究在三峡上游入库河流及水库干流设置6个监测断面：朱沱、北碚、武隆、清溪场、万州、黄陵庙, 如图 1所示.朱沱、北碚和武隆断面分别为上游河流长江、嘉陵江和乌江的入库断面, 分别距离干、支流交汇点约149 km、56 km和65 km; 清溪场代表接收上游河流长江、嘉陵江和乌江三方来水的三峡入库断面, 万州为库区中部断面, 分别距离大坝前约470 km、270 km; 黄陵庙为三峡水库的出库断面, 距离大坝后约30 km. 2015年1月和同年7月, 在三峡水库开展两次也野外采样调查, 在6个监测断面采集表层水体样品, 每个断面采集3个平行水样, 其中2015年1月作为流域枯水期、TGR高水位期的时期代表, 2015年7月作为流域丰水期、TGR低水位期的时期代表.
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图 1 三峡上游入库河流及水库干流监测断面分布示意 Fig. 1 Sampling sites in the Three Gorges Reservoir and its upstream rivers |
使用卡盖式采水器采集表层水样, 一部分水样装于聚乙烯瓶中, 加入H2SO4(1 mol·L-1), -4℃保存, 备用以测定水体总磷(total phosphorus, TP)的质量浓度; 另一部分现场经0.45 μm醋酸纤维滤头过滤, 滤液装于聚乙烯瓶中, -4℃保存, 备用以测定水体总溶解磷(total dissolved phosphorus, TDP)的质量浓度.
水体TP质量浓度是采用原水样经过硫酸钾氧化后再使用磷钼蓝显色法测定得到, 水体TDP质量浓度是采用过滤水样经过硫酸钾氧化后使用磷钼蓝显色法测定得到[14].水体TPP质量浓度为水体TP与TDP质量浓度的差值.
为保证实验质量, 水体样品进行磷形态分析时, 设置空白样品和3次平行样.实验前进行回收率实验, 即取5份加入定量的磷标准物质的标准水样, 按照上述方法进行预处理和测定, 结果显示回收率均在90%~110%范围内.
1.3 监测断面磷通量计算收集2015年1月和同年7月三峡水库各监测断面的径流量和输沙量水文数据[15], 结合同期同断面水体TP、TDP、TPP的实测质量浓度数据, 根据式(1)计算各断面水体磷通量.
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式中, F为监测断面水体磷通量(kg·s-1), Q为监测断面径流量(m3·s-1), c为监测断面水体磷的质量浓度(mg·L-1).
2 研究方法 2.1 河流水体TDP与TPP输移转化的简化路径河流(含河道型水库)水体磷输移过程中, TDP主要沿水流方向扩散迁移, TPP主要伴随悬浮泥沙颗粒的输移路径进行输移, 即部分TPP沿水流方向沉降至水底, 部分TPP输移更远的距离至下游河道[16, 17].其中, TPP输移过程与水体泥沙输移过程的区别是, TPP在输移的同时也可能与水体TDP发生相互转化作用.水体TPP与TDP相互转化主要包含两种反应：一是悬浮泥沙颗粒表面吸附或解吸TDP[1~3], 二是水体浮游生物生长吸收TDP转化为TPP(藻体本身所贡献), 浮游生物死亡分解释放TDP[5].
除了水体TDP与TDP的自然性输移转化作用下, 外源性磷输入作用也会对河流水体磷形态分布产生重要影响.在无外源性磷输入环境下, 河流水体TDP和TPP通量通常受到泥沙颗粒的吸附后沉降作用而沿水流方向逐渐降低.在外源性磷输入作用下(低浓度或高浓度), 河流两断面间水体TDP和TPP通量或可受水量稀释作用而降低, 或可受磷源添加作用而升高.在不考虑河流沉积物内源释放作用下, 河流两断面间磷在水体和泥沙两种环境介质中的输移转化路径如图 2所示.
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图 2 河流水体溶解磷与颗粒磷的输移转化路径示意 Fig. 2 Schematic diagram of transport and transformation path of dissolved phosphorus and particulate phosphorus in water of the river |
输运系数是指某种物质通过一个系统后, 输出物质通量与输入物质通量的比值[18].从河流系统输入断面至输出断面, 当固定时段某物质的输运系数为1时, 该物质在此系统内输送过程中通量未发生变化; 当固定时段该物质的输运系数大于1时, 说明了系统表现为此物质的添加作用; 相反, 当固定时段该物质的输运系数小于1时, 说明了系统表现为此物质的移出作用.河流物质输运系数考虑了径流量变化对河流物质输送通量的影响, 避免了因径流量差异而错误判断系统中物质添加或移出作用[9].
基于河流物质输运系数的概念, 通过对比河流上游至下游两控制断面间水、沙和磷的物质输运系数的差异性, 初步建立一种概念性判定方法, 可用以辨析水体TDP与TPP的输移转化特征.该方法从水量与TDP输运系数、输沙量与TPP输运系数的差异性出发, 认为产生这种差异的主要原因是水体介质中的TDP与悬浮泥沙颗粒介质中的TPP在输移过程中通过物理、化学或生物作用发生了形态转化.
本研究将河流上游断面的径流量、TDP通量分别标记为FW1、FTDP1, 下游断面的径流量、TDP通量分别为FW2、FTDP2, 则从上断面至下断面的水量输运系数(记为TW)、TDP输运系数(记为TTDP)以及两者比值(记为TTDP/TW)分别由式(2)~(4)计算得到.河流水环境中TDP随水团扩散而进行输移.假如从河流上断面至下断面之间无外源性水、沙和磷的输入, TDP与TPP不发生相互转化, 那么在理论上, 两断面之间TW应等于TTDP, 即TTDP/TW比值为1.然而, 在实际情况下, 两断面间不可避免受到外源输入和TDP与TPP相互转化的影响, 所以TW并不等于TTDP, 具体有6种情景模式, 如表 1所示.
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表 1 河流上下游控制断面间水量和TDP输运系数的变化情景模式及其指示情况 Table 1 Changing scenarios of transport coefficients of water runoff and TDP between upperand lower reaches of a river and their designation |
相应地, 河流水环境中TPP主要伴随悬浮泥沙颗粒的输移路径进行输移.本研究将河流上游断面的输沙量、TPP通量分别标记为FS1、FTPP1, 下游断面的输沙量、TPP通量分别为FS2、FTPP2, 则从上断面至下断面的泥沙输运系数(记为TS)、TPP输运系数(记为TTPP)以及两者比值(记为TTPP/TS)分别由式(5)~(7)计算得到.假如从河流上断面至下断面之间无外源性水、沙和磷输入, TDP与TPP不发生相互转化, 河流两断面间水体TPP通量仅伴随着泥沙颗粒的重力沉降而减少, 则两断面间的TS与TTPP相等且均小于1, TTPP/TS比值为1.在实际情况下, TS和TTPP可能大于1, 且TTPP/TS比值并不等于1, 这主要受到河流两断面间的外源性磷输入和水体TDP与TPP相互转化的影响, 具体有6种情景模式, 如表 2所示.
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表 2 河流上下游控制断面间输沙量和TPP输运系数的变化情景模式及其指示情况 Table 2 Changing scenarios of transport coefficients of sand discharge and TPP between upperand lower reaches of a river and their designation |
3 结果与分析 3.1 三峡水库径流量和输沙量的时空分布特征
2015年1月(枯水期)和7月(丰水期), 三峡上游河流及水库干流各断面的径流量和输沙量的分布情况如图 3所示.在枯水期和丰水期, 上游三江入库至出库黄陵庙断面的径流量范围分别为5 391~5 780 m3·s-1和16 690~18 597 m3·s-1.可以看出, 三峡库区清溪场断面均相比上游三江入库径流量略高, 枯水期上游三江入库径流量占清溪场断面径流量的93%, 丰水期则占91%.这说明三峡水库90%以上水量均来源于三条上游入库河流的水量输入, 仅有不足10%的水量是来源于三峡库区支流补给和大气降水补给.此外, 枯水期正处于三峡拦坝蓄水时期, 出库黄陵庙断面的径流量相比入库清溪场断面减少了5.07%;丰水期处于三峡开闸泄水时期, 出库黄陵庙断面的径流量相比入库清溪场断面增加了1.07%.
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图 3 三峡水库各监测断面径流量与输沙量的分布 Fig. 3 Distribution of water runoff and sand discharge at sampling sites of the Three Gorges Reservoir |
在枯水期, 上游三江入库输沙量之和为66 kg·s-1, 输入至库区清溪场和万州断面下降至30 kg·s-1和12 kg·s-1, 再至出库黄陵庙断面升高至33 kg·s-1.在丰水期, 上游三江入库输沙量之和为2 328 kg·s-1, 输入至库区清溪场断面升高至3 770 kg·s-1, 再至库区万州和出库黄陵庙断面分别下降至2 210 kg·s-1和681 kg·s-1.由此可见, 上游入库河流泥沙输入也是三峡库区泥沙的主要来源, 且从上游三江入库至出库黄陵面断面的输沙量显著下降.枯水期正处于三峡拦坝蓄水时期, 上游三江入库至出库黄陵庙断面的输沙量减少了50%;丰水期输沙量减少了71%, 这主要是因为丰水期雨水冲刷和水土流失作用增强, 导致三峡上游河流水、沙输入量大幅增加, 从而丰水期三峡水库各断面输沙量及其入、出库减少率高于枯水期.对比径流量和输沙量, 可以看出三峡水库对泥沙的滞留作用强于对水体的滞留作用.
3.2 三峡水库水体不同磷形态通量的时空分布特征2015年1月(枯水期)和7月(丰水期), 三峡上游河流及水库干流各监测断面的水体TP、TDP和TPP通量的分布情况, 如图 4所示.在枯水期和丰水期, 三峡上游三江入库至出库黄陵庙断面的水体TP通量范围分别为0.87~1.55 kg·s-1和2.07~4.24 kg·s-1.在两时期, 水体TP通量的空间分布均表现为：从上游三江入库至库区清溪场断面升高, 至万州断面大幅降低, 再至出库黄陵庙断面又有所升高.由于丰、枯水期长江流域雨量分布不均, 径流量差异较大, 所以丰水期三峡水库水体TP通量明显高于枯水期.
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上游三江磷通量之和分别由长江朱沱、嘉陵江北碚和乌江武隆断面的磷通量加和得到 图 4 三峡水库各监测断面水体不同磷形态通量的分布 Fig. 4 Distributions of fluxes of phosphorus fractions in water at sampling sites of the Three Gorges Reservoir |
在枯水期, 三峡上游三江入库至出库黄陵庙断面的水体TDP和TPP通量范围分别为0.63~0.78 kg·s-1和0.24~0.77 kg·s-1, TDP通量占TP通量的51%~72%;在丰水期, 三峡上游三江入库至出库黄陵庙断面水体TDP和TPP通量范围分别为1.98~3.40 kg·s-1和0.09~0.94 kg·s-1, TDP通量占TP通量的70%~96%.从图 4可以看出, 三峡水库水体TDP、TPP通量的空间分布特征与TP通量相似, 基本表现为：从上游三江入库至万州断面含量呈降低趋势, 再至出库黄陵庙断面又呈升高趋势.
在两时期, 三峡水库水体均以TDP为主要磷形态.本团队发表的前期研究工作表明, 枯水期(2015年1月)三峡水库水体含沙量较低(0.002~0.016 g·L-1), 而丰水期(2015年7月)含沙量大幅升高(0.032~0.205 g·L-1)[15], 但丰水期单位质量悬浮泥沙颗粒所含磷的质量相对枯水期较低[19], 因此两时期三峡水库水体TPP质量浓度均低于TDP质量浓度, 水体主要磷形态均为TDP.
4 讨论 4.1 三峡水库水、沙和磷的输运系数差异及其输移转化特征将上游三江入库~黄陵庙段作为三峡全库区, 同时根据监测断面设置将三峡水库分成三个区段, 包括上游三江入库~清溪场段、清溪场~万州段和万州~黄陵庙段.基于调查区间三峡水库各断面径流量、输沙量、TDP通量和TPP通量数据, 利用式(2)~(7)计算三峡水库各区段水量输运系数(TW)、泥沙输运系数(TS)、TDP输运系数(TTDP)和TPP输运系数(TTPP)及TTDP/TW、TTPP/TS比值(图 5), 并对照表 1和表 2的情景模式对三峡水库TDP与TPP的输移转化特征进行分析.
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TW、TS、TTDP和TTPP分别为两断面间(某一区段)水量、输沙量、TDP通量和TPP通量的输运系数 图 5 三峡水库各区段水量、输沙量、溶解磷与颗粒磷通量的输运系数 Fig. 5 Transport coefficients of water runoff, sand discharge, TDP flux and TPP flux in each subsection of the Three Gorges Reservoir |
从三峡全库区(上游三江入库~黄陵庙段)来看, 枯水期TW略大于1, TTDP略小于1, 说明枯水期全库区水量外源性输入作用很小, TDP相对于水量表现为一定的移出作用, 主要由三峡水库拦坝蓄水促进泥沙颗粒吸附TDP后沉降所造成.相反, 丰水期, 三峡全库区TW、TTDP和TTDP/TW均大于1, 说明丰水期全库区表现为明显的外源性含高浓度TDP的水量输入特征.枯水期和丰水期, 三峡全库区TS、TTPP均小于1, TTPP/TS大于1, 意味着两时期全库区泥沙和TPP的沉降滞留作用明显, 但TPP相对于沙量表现为添加作用, 也一定程度上说明两时期库区TDP被泥沙颗粒吸附而转化为TPP的作用相比TPP转化为TDP的作用均相对更强.
从三峡水库分区段(上游三江入库~清溪场段、清溪场~万州段和万州~黄陵庙段)来看, 在枯水期, 上游三江入库~清溪场段TW、TTDP均大于1, TTDP/TW小于1, 意味着此区段具有外源性含低浓度TDP的水量输入; 同时此区段TS小于1, 但TTPP大于1, 也一定程度说明此区段水体TDP被泥沙颗粒吸附或生物吸收而转化为TPP的作用较强.对于清溪场~万州段, 枯水期TW、TTDP、TS、TTPP均小于1, TTDP/TW和TTPP/TS均小于1, 这说明此区段水、沙和磷量均因滞留而减少, 其中TDP相对于水量以及TPP相对于输沙量均表现为移出作用, 可能与此区段泥沙颗粒大幅沉降, 粒径明显细化, 单位质量颗粒吸附磷能力增强有关[19].对于万州~黄陵庙段, 枯水期TW略小于1, 但TTDP大于1, 一定程度上说明此区段水体TPP从泥沙颗粒上脱附而转化为TDP的作用较强; 同时此区段TS、TTPP均大于1, TTPP/TS小于1, 意味着此区段存在着携带有低浓度磷含量的泥沙颗粒输入来源及部分TPP转化为TDP的行为, 可能与枯水期(处于三峡水库高水位期)坝后河道水体匮乏、河床冲刷有关.
在丰水期, 上游三江入库~清溪场段TW、TTDP均大于1, TTDP/TW大于1, 意味着此区段具有外源性含高浓度TDP的水量输入; 此区段TS大于1, 但TTPP略小于1, 也一定程度说明此区段水体TPP从泥沙颗粒上脱附而转化为TDP的作用较强.对于清溪场~万州段, 丰水期TW略大于1, 但TTDP、TS、TTPP、TTDP/TW和TTPP/TS均小于1, 说明丰水期此区段泥沙和磷量也均因滞留而减少, TDP相对于水量以及TPP相对于沙量也均表现为移出作用.对于万州~黄陵庙段, 丰水期TW、TTDP和TTDP/TW均大于1, 说明此区段存在外源性含高浓度TDP的水量输入; 同时此区段TS小于1, 但TTPP远大于1, 说明此区段存在着携带有高浓度磷含量的泥沙颗粒输入来源及部分TDP转化为TPP的行为, 可能与丰水期(处于三峡水库低水位期)三峡大坝开闸泄水排沙有关.
通过以上分析可以得到：在枯水期和丰水期, 三峡上游三江入库~清溪场段均具有部分外源性水量及溶解磷的输入作用; 清溪场~万州段为三峡入库的水、沙和磷量的主要滞留区域, TDP、TPP相比于水量、沙量的移出作用明显, 可能与该区段泥沙颗粒粒径细化从而吸附磷能力增强有关; 万州~黄陵庙段存在较大的外源性泥沙及其携带磷的输入来源, 枯水期、丰水期可能分别来源于坝后河床冲刷作用、坝前排沙作用.
4.2 不确定性分析从上述判定方法在三峡水库的应用可以发现, 该判定方法侧重于从水体悬浮泥沙颗粒吸附/解吸磷以及浮游生物生长代谢活动吸收/释放磷两方面来解释水体TDP与TPP的转化过程, 而忽略了水底沉积物内源磷释放作用.沉积物内源磷释放仍然是河流水体磷的一个潜在来源[20], 对水体磷营养盐水平具有一定的调节作用.但是, 前人研究学者开展三峡水库沉积物内源负荷调查结果表明, 三峡水库沉积物磷释放对上覆水体影响程度较小, 沉积物磷释放对上覆水体磷的贡献率仅有-0.011%~0.098%[21].因此, 本研究在三峡水库应用上述判定方法时忽略沉积物内源磷释放作用.
除沉积物内源磷释放之外, 还存在一些其他不确定因素可能影响分析结果.首先, 由于三峡水库水域面积大、水文水动力条件复杂以及周边存在一定的人类活动干扰, 各区段外源性水、沙及其携带磷(包含TDP和TPP)输入数量众多, 且输入水源所含TDP和沙源所含颗粒磷浓度高低混杂, 给进一步解析水库各区段磷输移转化过程带来一定的困难.其次, 水环境理化特征和水动力条件影响着悬浮泥沙颗粒理化性质, 进而影响着三峡水库各区段悬浮泥沙颗粒吸附解吸磷能力的空间分异特征[16, 22].由于未获得三峡库区各区段泥沙对磷吸附解吸的动力学资料, 所以本研究只能假设库区各区段泥沙颗粒对磷的吸附解吸能力相同, 这会带来一定的分析误差.
另外, 河流水体含沙量浓度也是控制水体TPP与TDP吸附/解吸的关键因素. Pan等[23]的研究表明：当含沙量低于0.2 g·L-1时, 黄河悬浮泥沙颗粒物吸附而去除水体TDP的总量非常低, 即水体磷以TDP形态大量存在而可能引起黄河水体富营养化.在三峡水库干流, 丰水期间水体含沙量最高值才约达0.2 g·L-1, 其它时期含沙量远远低于0.2 g·L-1.从图 3可以看出, 从上游河流至库区万州断面输沙量逐渐降低, 径流量变化较小, 所以含沙量也沿程降低.因此, 即使假设三峡库区各区段悬浮泥沙颗粒对磷的吸附能力相同, 但因其含沙量在空间上沿程降低, 单位体积水体所含的悬浮颗粒对磷的总吸附量也应呈沿程降低特征.
然后, 水体浮游生物生长代谢活动也参与着水体磷的输移转化过程.前人研究表明：三峡水库上游河流输入的TDP在一定程度上被浮游生物的光合固碳过程所固定[24]; 嘉陵江重庆段水体藻类对磷限制因子的耐受限度为0.005~100 mg·L-1[25], 三峡水库水体TDP质量浓度约为0.11 mg·L-1[19], 不会对藻类生长形成限制.整体上, 三峡水库浮游生物密度不高, 且呈春、夏、秋、冬依次递减特征, 主要由三峡水库流量、流速和浊度的季节变化所造成[26].因此, 三峡水库不同区段不同季节的浮游生物密度并非固定不变的, 从而浮游生物吸收磷的数量以及其死亡分解释放磷的数量也呈一定的时空差异性, 而这种差异对三峡水库各区段是水体浮游生物吸收或释放磷情况差异也会造成一定的分析误差.
尽管如此, 相比以磷浓度、背景浓度或相关水质标准为评价数据的传统河流水质评价方法[27], 该概念性分析方法加入各断面径流量、输沙量, 从磷通量与磷贮存载体数量的差异去分析三峡水库磷的添加与移出作用, 可定性地判定水体TDP与TPP相互转化作用的主流方向.
5 结论(1) 根据河流上、下游两控制断面间水、沙和磷的输运系数差异, 建立了一种河流水体TDP与TPP输移转化特征的判定方法, 可定性分析水体TDP相对于水介质、TPP相对于泥沙介质的添加或移出作用, 并判定水体TDP与TPP相互转化的主流方向.
(2) 三峡水库水体主要磷形态为TDP, TDP占TP的51%~96%.对于三峡全库区, 枯水期TDP相对于水介质呈移出作用, 与三峡拦坝蓄水促进泥沙颗粒吸附TDP有关, 丰水期TDP相对于水介质呈添加作用, 与外源性含高浓度TDP的水量输入有关.
(3) 在两时期, 三峡全库区泥沙和TPP均以沉降滞留作用为主, TPP相对于沙量呈添加作用, 进一步说明TDP被泥沙颗粒吸附而转化为TPP作用相对更强.清溪场~万州段是水、沙和磷的主要滞留区域, 万州~黄陵庙段存在较大的外源性泥沙及其携带磷的输入来源.
| [1] | He H J, Chen H T, Yao Q Z, et al. Behavior of different phosphorus species in suspended particulate matter in the Changjiang estuary[J]. Chinese Journal of Oceanology and Limnology, 2009, 27(4): 859-868. DOI:10.1007/s00343-009-9021-6 |
| [2] | Pan G, Krom M D, Herut H. Adsorption-desorption of phosphate on airborne dust and riverborne particulates in East Mediterranean seawater[J]. Environmental Science & Technology, 2002, 36(16): 3519-3524. |
| [3] | Tang X Q, Wu M, Li R. Phosphorus distribution and bioavailability dynamics in the mainstream water and surface sediment of the Three Gorges Reservoir between 2003 and 2010[J]. Water Research, 2019, 145: 321-331. |
| [4] | Dorich R A, Nelson D W, Sommers L E. Estimating algal available phosphorus in suspended sediments by chemical extraction[J]. Journal of Environmental Quality, 1985, 14(3): 400-405. |
| [5] | Benitez-Nelson C R. The biogeochemical cycling of phosphorus in marine systems[J]. Earth-Science Reviews, 2000, 51(1-4): 109-135. |
| [6] | 张潆元.三峡库区泥沙对磷的吸附解吸特性研究[D].北京: 中央民族大学, 2017. http://cdmd.cnki.com.cn/Article/CDMD-10052-1017164137.htm |
| [7] | Yao Q Z, Yu Z G, Chen H T, et al. Phosphorus transport and speciation in the Changjiang (Yangtze River) system[J]. Applied Geochemistry, 2009, 24(11): 2186-2194. DOI:10.1016/j.apgeochem.2009.09.023 |
| [8] |
秦延文, 马迎群, 王丽婧, 等. 长江流域总磷污染:分布特征·来源解析·控制对策[J]. 环境科学研究, 2018, 31(1): 9-14. Qin Y W, Ma Y Q, Wang L J, et al. Pollution of the total phosphorus in the Yangtze River Basin:distribution characteristics, source and control strategy[J]. Research of Environmental Sciences, 2018, 31(1): 9-14. |
| [9] |
冉祥滨.三峡水库营养盐分布特征与滞留效应研究[D].青岛: 中国海洋大学, 2009. Ran X B. Nutrient distributions and retention of the Three Gorges Reservior[D]. Qingdao: Ocean University of China, 2009. http://cdmd.cnki.com.cn/Article/CDMD-10423-2009160393.htm |
| [10] |
沈志良. 长江磷和硅的输送通量[J]. 地理学报, 2016, 61(7): 741-751. Shen Z L. Phosphorus and silicate fluxes in the Yangtze River[J]. Acta Geographica Sinica, 2016, 61(7): 741-751. |
| [11] |
孙阳, 王里奥, 袁辉. 三峡水库氮磷污染贡献率估算[J]. 重庆大学学报, 2004, 27(10): 138-141. Sun Y, Wang L A, Yuan H. Estimation of the N and P contributions to the water quality of the Three Gorges Reservoir[J]. Journal of Chongqing University, 2004, 27(10): 138-141. DOI:10.11835/j.issn.1000-582X.2004.10.034 |
| [12] | 中华人民共和国环境保护部.长江三峡工程生态与环境监测公报[R].北京: 中华人民共和国环境保护部, 2002-2016. |
| [13] |
冉祥滨, 姚庆祯, 巩瑶, 等. 蓄水前后三峡水库营养盐收支计算[J]. 水生态学杂志, 2009, 2(2): 1-8. Ran X B, Yao Q Z, Gong Y, et al. Nutrient budget of Three Gorges Reservoir pre-and-post impoundment[J]. Journal of Hydroecology, 2009, 2(2): 1-8. |
| [14] | 国家环境保护总局. 水和废水监测分析方法[M]. (第四版). 北京: 中国环境科学出版社, 2002. |
| [15] | 中华人民共和国水利部水文局. 中华人民共和国水文年鉴-长江流域水文资料-长江上游干流区(第6卷, 第3册)[M]. 北京: 中华人民共和国水利部水文局, 2010. |
| [16] | Yao Q Z, Du J T, Chen H T, et al. Particle-size distribution and phosphorus forms as a function of hydrological forcing in the Yellow River[J]. Environmental Science and Pollution Research, 2016, 23(4): 3385-3398. DOI:10.1007/s11356-015-5567-3 |
| [17] |
黄磊, 方红卫, 王靖宇, 等. 河流泥沙磷迁移过程的数学模型研究[J]. 水利学报, 2014, 45(4): 394-402. Huang L, Fang H W, Wang J Y, et al. Mathematical model of phosphorus transport with river sediment[J]. Journal of Hydraulic Engineering, 2014, 45(4): 394-402. |
| [18] | Kelly V J. Influence of reservoirs on solute transport:a regional-scale approach[J]. Hydrological Processes, 2001, 15(7): 1227-1249. DOI:10.1002/(ISSN)1099-1085 |
| [19] | Han C N, Zheng B H, Qin Y W, et al. Impact of upstream river inputs and reservoir operation on phosphorus fractions in water-particulate phases in the Three Gorges Reservoir[J]. Science of the Total Environment, 2018, 610-611: 1546-1556. DOI:10.1016/j.scitotenv.2017.06.109 |
| [20] |
潘婵娟, 黎睿, 汤显强, 等. 三峡水库蓄水至175 m后干流沉积物理化性质与磷形态分布特征[J]. 环境科学, 2018, 39(6): 2615-2623. Pan C J, Li R, Tang X Q, et al. Assessment of physico-chemical properties and phosphorus fraction distribution characteristics in sediments after impounding of the Three Gorges Reservoir to 175 m[J]. Environmental Science, 2018, 39(6): 2615-2623. |
| [21] |
牛凤霞, 肖尚斌, 王雨春, 等. 三峡库区沉积物秋末冬初的磷释放通量估算[J]. 环境科学, 2013, 34(4): 1308-1314. Niu F X, Xiao S B, Wang Y C, et al. Estimation of releasing fluxes of sediment phosphorous in the Three Gorges Reservoir during late autumn and early winter[J]. Environmental Science, 2013, 34(4): 1308-1314. |
| [22] |
王圣瑞, 金相灿, 庞燕. 不同营养水平沉积物在不同pH下对磷酸盐的等温吸附特征[J]. 环境科学研究, 2005, 18(1): 53-57. Wang S R, Jin X C, Pan Y. The sorption isotherms of phosphate to different nutrient levels of sediments in different pH[J]. Research of Environmental Sciences, 2005, 18(1): 53-57. DOI:10.3321/j.issn:1001-6929.2005.01.014 |
| [23] | Pan G, Krom M D, Zhang M Y, et al. Impact of suspended inorganic particles on phosphorus cycling in the Yellow River (China)[J]. Envionmental Science & Technology, 2013, 47(17): 9685-9692. |
| [24] |
张恩仁, 张经. 三峡水库对长江N、P营养盐截留效应的模型分析[J]. 湖泊科学, 2003, 15(1): 41-48. Zhang E R, Zhang J. Analysis of the Three-Gorge Reservoir impacts on the retention of N and P in the Yangtze River[J]. Journal of Lake Sciences, 2003, 15(1): 41-48. DOI:10.3321/j.issn:1003-5427.2003.01.006 |
| [25] | 郑敏.嘉陵江重庆主城段藻类营养盐限制因子生态幅研究[D].重庆: 重庆大学, 2007. http://d.wanfangdata.com.cn/Thesis/Y1139253 |
| [26] |
王英才, 邱光胜, 陈水松, 等. 三峡库区试验性蓄水期间浮游生物群落特点研究[J]. 人民长江, 2012, 43(12): 4-9. Wang Y C, Qiu G S, Chen S S, et al. Research on plankton community in Three Gorges Reservoir during its trial impoundment[J]. Yangtze River, 2012, 43(12): 4-9. DOI:10.3969/j.issn.1001-4179.2012.12.002 |
| [27] |
陆卫军, 张涛. 几种河流水质评价方法的比较分析[J]. 环境科学与管理, 2009, 34(6): 174-176. Lu W J, Zhang T. Comparison and analysis of several appraisal methods for river water quality[J]. Environmental Science and Management, 2009, 34(6): 174-176. DOI:10.3969/j.issn.1673-1212.2009.06.049 |