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湖库沉积物是水体营养物质蓄积、交换的复杂载体,水-沉积物界面的物质运移也是湖库富营养化的重要影响因素。磷是造成富营养化的重要限制因子之一。磷的赋存形态多变,因湖库地理、地质,生物条件及外源输入的影响而含量变化各异。有关沉积物磷形态的研究是进一步揭示沉积物-水界面磷行为机理及为我国富营养化的湖库治理与管理提供指导和理论依据的重要方面。本研究以天津于桥水库作为我国北方湖库的代表,应用淡水沉积物磷形态的标准测试程序(SMT)对于桥水库6个表层沉积物样品的理化特征及磷赋存形态进行了分析,并在此基础上分析了各形态磷之间及各形态磷与沉积物理化特征,如阳离子交换量、有机质总量、颗粒组成、主要金属含量之间的相关性,同时对各形态磷随季节的变化规律进行了研究。得出以下结论:
研究区域内,总磷含量的变化范围为354-581mg/kg,其中总磷以无机磷为主,无机磷占总磷含量的比例为57.3％-74.7％,三种主要形态磷含量的大小顺序依次为:Ca-P>OP>Al/Fe-P,其中Ca-P是沉积物中磷的主要赋存形态。
整个库区范围内,沉积物阳离子交换量的变化范围为9.72-26.74cmol/kg,有机质总量的变化范围为1.45％-2.36％,沉积物全Fe、全Al含量的变化范围分别为29.30-35.00mg/g和26.00-45.00mg/g；有机质总量与阳离子交换量之间存在一定的线性关系(r=0.931,P<0.01,n=6)。Fe/Al-P与全铁表现出显著的相关性(r=0.923,P<0.01,n=6),表明于桥水库沉积物中的Fe/Al-P可能主要是以Fe-P的形态存在；此外,随着沉积物中有机磷含量的增加,有机质总量与阳离子交换量也逐渐提高,细粉粒(0.01-0.005mm)的含量也有所增加。
沉积物磷形态的季节变化规律研究表明:春季水库调水,库区各点位由于受纳上游来水中的磷,使得各点位沉积物总磷含量均略有增加,沉积物在调水期间主要扮演“汇”的角色；秋季,随着沉水植物的衰亡,水库各点位有机磷含量均有较大幅度增加,而Ca-P含量均有所减少,但总磷含量仍略有增加,依然表现出“汇”的作用。在整个研究期间,Fe/Al-P为变化最为活跃的磷形态。