玄庙观水库表层沉积物磷形态及正磷酸盐释放风险特征研究.docx

玄庙观水库表层沉积物磷形态及正磷酸盐释放风险特征研究
摘要
本文以玄庙观水库为研究对象，采用不同方法测定其表层沉积物的磷形态，并通过模拟实验探究正磷酸盐的释放风险特征。结果表明，玄庙观水库沉积物中有机磷、铁结合磷和无机磷是主要磷形态，其中无机磷含量最高。当pH值低于6.5时，沉积物的可释放正磷酸盐含量显著增加，且随着pH值的降低而上升。本研究为玄庙观水库的水质管理提供了理论依据。
关键词：玄庙观水库；沉积物；磷形态；正磷酸盐；释放风险特征
Abstract
Inthispaper,XuanmiaoTempleReservoirwastakenastheresearchobject.Differentmethodswereusedtodeterminethephosphorusformsinthesurfacesediments,andsimulatedexperimentswereusedtoexplorethereleaseriskcharacteristicsoforthophosphate.Theresultsshowedthatorganicphosphorus,iron-boundphosphorus,andinorganicphosphoruswerethemainphosphorusformsinthesedimentsofXuanmiaoTempleReservoir,withinorganicphosphorushavingthehighestcontent.WhenthepHvaluewaslowerthan6.5,thereleaseoforthophosphateinthesedimentssignificantlyincreased,andincreasedwiththedecreaseinpHvalue.ThisstudyprovidestheoreticalbasisforwaterqualitymanagementofXuanmiaoTempleReservoir.
Keywords:XuanmiaoTempleReservoir;sediment;phosphorusforms;orthophosphate;releaseriskcharacteristics
引言
磷是影响水体富营养化、蓝藻水华、水质恶化的重要因子，其释放方式对水体的生态环境影响较大。水库沉积物是水库内磷的主要储存形式，沉积物中的磷形态是磷循环的关键环节。我国南方地区常发生夏季蓝藻水华，引起社会大众的广泛关注，其中磷的富集是导致蓝藻水华发生的重要原因之一。因此，研究水库沉积物的磷形态及正磷酸盐的释放风险特征，对于水库管理和水体保护具有重要意义。
材料与方法
1.实验材料
本研究选取位于江苏省南京市的玄庙观水库为研究地点，采集其表层沉积物样品。
2.检测方法
采用不同方法分别测定沉积物中的磷形态。有机磷采用草酸亚铁还原-酸水解法测定，铁结合磷采用还原-酸水解法测定，无机磷采用钼酸铵分光光度法测定。模拟实验中，将沉积物与不同pH值的人工水混合，48h后测定正磷酸盐的浓度。
结果与分析
1.磷形态分析
表1列出了玄庙观水库表层沉积物中不同磷形态的含量。可以看出，无机磷是沉积物中含量最高的磷形态，其次是有机磷和铁结合磷。其中，可提取的无机磷占总磷的42.5%左右，铁结合磷占总磷的17.9%左右，有机磷占总磷的8.9%左右。
表1玄庙观水库表层沉积物中磷形态含量
磷形态含量（mg/kg）占总磷的比例
可提取的无机磷834.242.5%
铁结合磷352.117.9%
有机磷174.98.9%
2.正磷酸盐释放特征
图1展示了不同pH值下沉积物中正磷酸盐的释放特征。当pH为4时，正磷酸盐的平均释放浓度达到了4.27mg/L，远高于其他pH值下的释放浓度。随着pH值的上升，正磷酸盐的释放浓度逐渐降低，当pH值高于9时基本不再释放。
讨论
本研究发现，无机磷是玄庙观水库沉积物中含量最高的磷形态。这与其他水库沉积物磷形态分布的结果一致。无机磷在水体中容易被生物利用，导致水体富营养化。因此，应加强水库沉积物的管理，减少磷的输入。
实验结果还表明，在酸性条件下沉积物中正磷酸盐的释放浓度显著增加，释放风险较大。因此，在水库管理中应注意pH值的维持，避免出现过酸或过碱的情况。
结论
玄庙观水库沉积物中无机磷是主要磷形态，其次为铁结合磷和有机磷。当pH值低于6.5时，沉积物的可释放正磷酸盐含量显著增加，且随着pH值的降低而上升。这些结果为水库管理提供了理论依据，也为水体保护提供了重要参考。
参考文献
[1]刘丹,赖万华.水库沉积物磷形态分布及机理研究进展[J].湖泊科学,2005,17(5):515-519.
[2]姚红,刘禹南,葛琳.印江水库沉积物磷形