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        湿地沉积物磷赋存形态及特征研究

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        摘要采用ȣ和̣的连续浸提法?#26434;?#30707;灰作底质改良后的景观表流湿地表层沉积物进行磷形态特征的分析结果表明景观表流湿地表层沉积物磷的赋存形态主要为无机磷ɣУ其含量占总磷ԣУ含量比例的以上无机磷ɣУ的主要形态之一是钙镁结合磷其含量占总磷ԣУ含量比例的以上主要磷形态含量排序为?#28023;ãᣭУGb󣭣УGΣϣxУGˣãeУGΣϣxУ|?#30707;灰用作湿地底质改良剂可以增加沉积物中钙结合磷的含量钙结合磷短期内不参与磷循环从而可以减少磷向上覆水的释放

        关键词景观湿地沉积物连续浸提法磷形态

        引言

        近年来景观水体黑臭问题已经引起人们的高度重视由于景观水体与外界水体交流少水体自净能力相对较弱且流速缓慢容易造成底泥淤积等特点致使景观水体富营养化?#29616;أ?#26377;机污染物厌氧?#39038;?#20307;发生黑臭现象ۣ?#24120;n?#26223;观黑臭水体不仅损害了城市人居环境也?#29616;?#24433;响城市形象表流型景观湿地除了能给人以视觉享受外还常作为修复技术用于城市景观水体ۣݡ湿地除磷原理是水体中的可溶性磷酸盐经过物理作用使磷储存于湿地内部的过程因此沉积物是湿地中磷的主要汇但并非磷的长期?#34892;?#27719;ۣݡ当水体中发生生态环境变化时例如生物作用水体营养盐负荷改变温度改变值改变等沉积物中的氮磷等营养物质会再次释放引起水体的二次污染ۣ?#31119;n?#22240;此修复景观湿地水体黑臭问题必须采取?#34892;?#25514;施控制底泥造成的内源污染

        材料与方法

        研究区概况本实验样品采至某公园表流型景观人工湿地湿地是在原有人工湖的基础上建立而成占地面积为湖区水深?#20445;?#24038;右湿地建立经过湖底晾晒底质改良改良剂为石灰用量约为?#20445;룼?#31181;植沉水植物?#26238;?#34299;狐尾藻眼子菜轮叶黑藻苦草等以及挺水植物荷花补给水为该?#24418;?#27700;厂出水水质达到污水排放一级标准投入的菌剂和水生动物包含微生物鱼卵螺类幼卵?#21462;?#36890;过研究该公园景观湿地沉积物的磷赋存形态以及随着时间推移沉积物各磷形态含量的变化进而解决景观水体内源污染问题

        样品采集与处理在景观湿地湖区上下左右均匀布四点分别为?#20445;?#21495;用柱状采泥器于采样点采集表层沉积物厚度各采样点均采集个平行样并除去植物等残体现场混合带回时样品用洁净的聚乙烯塑料袋存放在?#30784;?#20912;箱内保存将带回的样品冷冻干燥同时用格瑞德曼ͣ?#20445;?#33276;式研磨仪进行研磨然后用?#20445;?#30446;格瑞德曼ӣӣ震动筛分仪筛分将制备的样品放置在洁净的聚乙烯塑料袋中备用为了?#20048;顾?#20998;产生的误差分析测定前要将样品放置在烘箱中烘干至恒重沉积物测定方法本实验沉积物磷的测定项为活?#26434;?#26426;磷ΣϣȣУ易解析磷ˣã죭У钙镁结合磷ãᣭУ铁铝结合磷ΣϣȣУ和惰性磷ң󣭣У提取方法是在ȣ和̣?#20445;福?#24180;发表的连续浸提法基础上做了更改提取时将ˣã替代Σȣã作为对易交换态磷的提取剂此方法较ң法更为实用简便而且能通过降低提取过程中的再吸附效应使易解析磷更充分的提取出来ۣݡ测量分级提取液所用仪器为?#31890;飚e福?#32043;外可见分光光度计具体步骤见图

        数据分析及讨论

        ?#24120;?#27785;积物磷赋存形态分析将景观湿地建立时的沉积物进行磷分级提取各采样点磷形态含量如表所示各采样点的磷形态含量所占总磷含量的比例见图测定结果表明景观湿地表层沉积物总磷ԣУ的含量在?#31119;常?#20043;间易解析磷ˣã죭У含量在?#31119;常?#20043;间铁铝结合磷ΣϣȣУ含量在?#24120;保常?#20043;间钙镁结合磷ãᣭУ含量在?#24120;福场?#20043;间惰性磷ң󣭣У含量在?#20445;保保?#20043;间活?#26434;?#26426;磷ΣϣȣУ的含量在?#20445;福?#20043;间其中ˣã죭?#23567;Σϣx小ãᣭ小b󣭣小ΣϣxУ?#30340;含量所占总磷含量的比例分别为?#28023;常P保保保常P福保P常P保保?#20027;要磷形态含量排序为?#28023;ãᣭУGb󣭣УGΣϣxУGˣãeУGΣϣxУ?#20844;园景观湿地的表层沉积物?#24418;?#26426;磷ɣУ的形态为主要磷形态其含量所占总磷含量的比例超过无机磷ɣУ的主要形态之一是钙镁结合磷其含量所占总磷ԣУ含量比例超过钙镁结合态磷ãᣭУ被认为是除惰性磷ң󣭣У以外较稳定的磷形态短时间内不会参与磷循环

        ?#24120;?#25913;良剂对其特征形态的影响景观湿地建设使用了石灰为改良剂用量约为?#20445;룼?#20174;湿地建立起隔月采集沉积物进行磷形态含量分析至冬季湿地植物进入越冬期监测时间为个月经连续浸提法测得沉积物中各形态的磷含量见表各形态磷所占总磷含量的比例见图?#22330;?#32467;果表明表层沉积物总磷ԣУ的含量在?#20445;福常常?#20043;间易解析磷ˣã죭У含量在?#24120;常保常?#20043;间铁铝结合磷ΣϣȣУ含量在?#20445;福E保常常福保?#20043;间钙镁结合磷ãᣭУ含量在?#20445;保福常?#20043;间惰性磷ң󣭣У含量在?#20445;保保场常P?#20043;间活?#26434;?#26426;磷ΣϣȣУ的含量在?#24120;P福?#20043;间其中ˣã죭?#23567;Σϣx小ãᣭ小b󣭣小ΣϣxУ?#30340;含量所占总磷含量的比例分别为?#31119;保保保保常常保保P保PP福?#20027;要磷形态含量排序为?#28023;ãᣭУGb󣭣УGΣϣxУGˣãeУGΣϣxУ|?#27785;积物中总磷含量在第的时候达到最值?#31119;P保룼?#21487;能是初期水中颗粒物的沉降作用所致?#31119;P䡫?#30340;时候温度适宜是动植物微生物生长活跃期沉积物总磷含量降为?#20445;룼?#21518;随着外界温度的降低植物开始进入越冬期沉积物总磷含量上升为?#31119;常常룼?#21487;能由于冬季植物大量死亡打捞不及时植物残体腐烂淤积造成的通过比较各时间段磷形态含量发现随着时间推移沉积物磷形态含量分布中惰性磷和有机磷含量范围变化较小但易解析磷所占总磷含量的比例明显降低钙镁结合磷所占总磷含量的比例明显升高可能因为景观湿地建造时投加了改良剂生石灰石灰可以通过改变来改变沉积物的酸性环境使沉积物表层处于氧化状态氧化沉积物中富含磷的有机物形成难溶的磷石灰矿化物

        结论

        景观湿地表层沉积物磷的赋存形态主要为无机磷ɣУ其含量占总磷ԣУ比例的以上无机磷ɣУ的主要形态之一是钙镁结合磷其含量所占总磷含量比例超过主要磷形态含量排序为?#28023;ãᣭУGb󣭣УGΣϣxУGˣãeУGΣϣxУ|?#27700;中颗粒物的沉降作用会增加沉积物中总磷的含量越冬期未及时打捞的植物残体会?#26434;?#26426;磷的形式沉降到底泥中增加沉积物总磷的含量在沉积物中按?#20445;룼?#30340;量添加石灰作改良剂能增加钙结合磷的含量因为钙结合磷短时间内不参与磷循环从而在一定程度上减少磷的内源污染问题

        参考文献

        ?#20445;?#26753;益聪碳素纤维生态草在城市黑臭水体中的应用研究ۣģݣ南宁广西大学?#20445;?

        ۣ林培城市黑臭水体整治工作?#25913;ϡ方粒Pʣ|?#24314;设科技?#20445;保保海保础保?

        ?#24120;?#29066;?#20928;ԣ?#25105;国城市黑臭水体成因与?#20048;?#25216;术政策ۣΣݣ中国环境报?#20445;保保?

        ۣ沈万斌赵涛刘鹏等人工湿地环境经济价值评价及实例研究ۣʣݣ环境科学研究?#20445;福海保?

        ۣ王健康王亚茹杨广等玉渊潭人工湿地沉积物有机磷形态分级特征研究ۣʣݣ环境工程?#20445;常常保海常常?

        ۣ张洪芬天津泰达再生水景观河道氮磷营养盐沉积规律及水体水质保?#26893;?#30053;研究ۣģݣ长春吉林大学

        ۣ胡正峰加拿大格兰德河水体磷素形态转化及水生生物对磷素吸收释放进ۣģݣ重庆西南大学?#20445;常?

        ?#31119;?#27784;建国朱焕?#20445;?#29579;兆德等浙北下渚湖湿地上覆水底泥界面磷素特征与水质响应研究ۣʣݣ环境科学?#24120;海保保保?

        作者?#21644;?#21494;姣 田在锋 吴亦红 李橙 王月锋 朱静 单位河北省环境科学研究院

        湿地科学杂志责任编辑张雨    阅?#31890;?script language='javascript' src='http://www.2606157.com/shekezazhi/GetHits.asp?ArticleID=727230'>人次
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