１㈣煳攀Ｙ１９１０２９９ＭａｓｔｅｒＤｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎｏｆＳｕｚｈｏｕＵｎｉＶｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅＳＣＩｅｎＣｅａｎｄａｎｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｌｅＣｎｎｏｌｏｇｙＳｔｕｄｙｏｎＬａｗｓｏｆｔｈｅ１’ｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆＰｈｏｓｐｈｏｒｕｓｂｅ们ⅣｅｅｎＳｅｄｉｍｅｎｔａｎｄｏＶｅｒｌｙｉｎｇｗａｔｅｒｉｎＳｌｏｗｌｙＦｌｏｗｉｎｇ础ＶｅｒＭａｓｔｅｒＣａｎｄｉｄａｔｅ：ＷｕＳｉｙｕａｎＳｕｐｅＩ。Ｖｉｓｏｒ：Ａｓｓｏｃ．Ｐｒｏ￡ＺｈａｎｇＬｉｊｕｎＭａｊｏｒ：ＥｎＶｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳｕｚｈｏｕＵｎｉｖｅｒｓ时ｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｃｃｈｌｌ０１０９），Ｄ印ａｎｍｅｎｔｏｆＥｎＶｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＪｕｎ，２０ｌｌ苏州科技学院学位论文独创性声明和使用授权书独创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律结果由本人承担。论文作者签名：魄创垃月辱日学位论文使用授权书苏州科技学院、国家图书馆等国家有关部门或机构有权保留本人所送交论文的复印件和电子文档，允许论文被查阅和借阅。本人完全了解苏州科技学院关于收集、保存、使用学位论文的规定，即：按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本；学校有权保存学位论文的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其他复制手段保存汇编学位论文；同意学校在不以赢利为目的的前提下，用不同方式在不同媒体上公布论文的部分或全部内容。论文作者签名黜漏蛔期：盈忙．ｊ月跏论文作者签名：兜糕弋碣蛔期：矽Ｊｆ年．■月』々日指铡币躲弓伊谚晚纠７年乙月／ｊ明苏州科技学院硕士学位论文摘要摘要富营养化是当今水环境研究中面临的一个重要的问题。造成水体富营养化的原因不仅在于外源污染，也和水体中的底泥密切相关。在一定条件下，底泥会释放大量的磷，形成内源污染。因此，研究磷在上浮水和底泥中迁移转换的规律对解决富营养化问题具有重要意义。本研究分别以校园河流和苏州城区河流中的上覆水和底泥为研究对象，探讨了磷在水、泥中的形态、分布特征及影响因素。研究结果表明，校园河流上覆水始终都处于富营养化状态。温度、藻类包括落入河水中的枝叶是影响校园河流上覆水磷含量的重要因素。所研究上覆水中三种形态磷ＴＰ（ＴｏｔａｌＰｈｏｓｐｈｏｒｕｓ）、ＴＤＰ（ＴｏｔａｌＤｉｓｓ０１ｖｅｄＰｈｏｓｐｈｏｒｕｓ）和ＳＲＰ（ＳｏｌｕｂｌｅＲｅａｃｔｉＶｅＰｈｏｓｐｈｏｒｕｓ）相关性很好，基本上都达到了极显著水平。底泥的影响因素比较多，各形态磷之间的相关性较复杂。总体来看，ＴＰ和ＩＰ（ＩｎｏｒｇａｎｉｃＰｈｏｓｐｈｏｒｕｓ）、ＮＡＩＰ（Ｎｏｎ—ＡｐａｔｉｔｅＩｎｏｒｇａｎｉｃＰｈｏｓｐｈｏｒｕｓ）之间的相关性还是较为固定的，基本都是呈极显著正相关。ＯＰ（ｏｒｇａｎｉｃＰｈｏｓｐｈｏｒｕｓ）和其它形态磷的相关性较差。相对而言，温度是影响底泥磷含量最重要的影响因素，它的变化直接影响其它因素的变化，如藻类的生长和死亡都和温度有着密切的联系。校园河流底泥中的磷以ＩＰ为主，ＩＰ中以ＮＡＩＰ居多，但有的也以ＡＰ（ＡｐａｔｉｔｅＰｈｏｓｐｈｏｒｕｓ）为主。苏州城区河流底泥ＴＰ的平均含量较高，在ｌｏｏＯⅡｌｇ／ｋｇ左右，远远超出土壤本底值的含量，且高于大多数国内外其他河流底泥的磷含量。底泥磷污染已遍布整个城区。同样，城区内底泥磷污染主要也是ＩＰ污染，ＩＰ由ＮＡＩＰ和ＡＰ组成，含量基本等同于两者之和。不同采样点ＮＡＩＰ和ＡＰ的含量、比例均不同。未经过疏浚的河流段是以ＮＡＩＰ占优；经过疏浚的河流段则是以ＡＰ居多。苏州城区河道上覆水大部分都属于劣Ｖ类。相比较而言，校园河流水质较其他采样点水质稍好；市区内的水质表现的很不一致，从Ⅳ类标准到劣Ｖ类标准都有；大运河的水质普遍很差，都是劣Ｖ类，因为大运河水体受扰动频繁，扰动可大大促进底泥释放磷。上覆水和底泥中的磷有着密切的交换关系。其中，上覆水中的ＳＲＰ与底泥中任何一种形态磷都没有明显的相关关系，说明ＳＲＰ不是直接来源于底泥中的磷。但是上覆水中的总磷和底泥中的ＡＰ、ＮＡＩＰ、ＩＰ和ＴＰ都是极显著相关，说明水中的总磷主要来自于底泥中无机磷的释放。关键词：上覆水，底泥，河流，ＴＰ，相关性Ｍ嬲ｔｅｒＤｉｓｓｅｎａｔｉｏｎｏｆＳｕ小ｏｕＵｎｉｖｅｒｓ时ｏｆＳｃｉ∞ｃｅａｎｄ１ｋｈｎ０１０９ｙＡｂｓｔｒａｃｔＡｂＳｔｒａＣｔＩｈｌ昀ｐ１１ｉｃａｔｉｏｎｉｓａＶｅ巧ｉｍｐｏｒｔ锄ｔｐ∞ｂ１锄ｉｎｒｅｃｃｎｔｗａｔ时∞、，ｉｒ０舳ｅｎｔ鲫ｍｙＴｈｅ聆嬲。瑚ｆ．０ｒ戗ｌ仃。ｏｐＫｃａｔｉｏｎｌｉｅｎｏｔｏＩｌｌｙｉＩｌｔｌｌｅｐｏｌｌｕｔｉｏｎｏｕｔｓｉｄｅｏｆｗａｔ盯ｂｏｄｙ＇ｂｕｔａｌｓｏｍｅｓｅｄｉｍｅｎｔｉｌｌｉｔ．Ｓｅｄｉｍ钮ｔｃ锄ｒｅｌｅ嬲ｅ１ａｒｇｅｑ啪ｎｔｉｔｉ髓ｏｆｐｈ０Ｓｐｈｏｍｓｉｎ∞ｍｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，ｗＭｃｈｃ肌ｓｅｓｉｒＩｔｅｍｍｐｏｌｌｕｔｉｏｎ．Ｓｏｉｔｌ娜ｓｉ鲥ｆｉｃａｎｔｍｅ蛐ｔ０ｓ砌ｙｏｎｎｌｅｌａｗｓｏｆｍｏｖｅ锄ｄ吮ｌｓｆｏｍａｔｉｏｎｏｆｐｈｏｓｐｌｌｏｒ嘴ｂｅ“Ⅳｅｅｎｏｖ训灿ｇｗａｔ盯锄ｄｓｃｄｉｌｎｅｎｔ∞鹊ｔ０麟ｏｌＶｅｅｕ缸Ｄｐｌｌｉｃｐ∞ｂｌｅｍｓ．Ｔｈｉｓ咖ｄｙｈ嬲ｄｉｓｃｕｓｓｅｄｍｅｔｙｐｅｓ，ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｃ＿ｈ绷眦ｅｒｉｓｔｉｃｓａｎｄｉｎｎｕｅｌｌｃｍｇｆ．ａｃｔ吣ｏｆｐｈｏｓｐｈｏｒ∞ｂｙ觚ａｌｙｚｉｌｌｇｔｈｅｏＶｅｒｌｙｉＩｌｇｗａｔ盯ａＩｌｄｓｅｄｉｍ∞ｔｉｎ也ｅｒｉＶｅ琏ｏｆ也ｅｃ锄［１ｐ瑚锄ｄＳｕｚｈｏｕｃｉ哪Ｔｈｅ删ｔｓｓｈｏｗｔ１１ａｔｎｌｅｄＶ盯ｏＶ酣），ｉ１１９ｗａｔ甜ｏｆ也ｅｃａｌｎｐｕｓｉｓｅｕ仃。蛳ｅｄａｌｌ廿１ｅ缸ｃ．Ｔ咖聪ｍＪｒｅ，ａｌｇ∞ｉｎｃｌｕｄｉＩｌｇｂｒ锄ｃｈ鹤锄ｄｌｅａｖｅｓｆｅｌｌ幽ｒｉＶ盯ａｒｅｍｅｉｎｌｐｏｒｔａｕｌｔｆ融。岱ｗｈｉｃｈａ侬斌ｐｈｏｓｐｌｌｏｌｌｌｓｃｏｎｔｅｎｔｉｎｒｉＶ贸０ｖ甜灿ｇｗ栅ｏｆｔｌｌｅｃ锄ｐ邯．Ｔｌｌｅｔｌｌｒｅｅｓｏｒｔｓｏｆｐｈｏｓｐｈｏｎ珞ＴＰ（Ｔ０ｔａｌＰｈｏｓｐｈｏｍｓ），ＴＤＰ（Ｔ０ｔａｌＤｉｓｓ０１ＶｅｄＰｈｏ啪ｏｎ勰），ＳＲＰ（ＳｏｌｕｂｌｅＲ船鲥ｖｅＰｈｏｓｐｈｏｍｓ）ｉＩｌｏＶ鲥ｙｉｌｌｇｗ砒ｅｒａｒｅｗｅｌｌｃ０仃ｃｌａｔｅｄ．Ｂ捌ｃａｌｌｙ’ｎｌｅｙａ玎ｈ８ｖｅｅｘ仃锄ｃｌｙｏｎ黜ｌａ：ｔｉｏｎｓｉｇＩｌｉｆｉｃａｎｔｌｅＶｅｌ．ＭａＩｌｙｆ如！ｔ０璐：Ｉｌａ．旧ｅ１Ｂｆ．ｅｃｔｐｈｏｓｐｌｌｏｍｓｏｆｓｅｄｉｍｅｎｔ觚ｄｍｅｂｅｔ、）ｌ，’ｅ％船ｃｈ∞ｒｔｏｆｐｈｏｓｐｈｏｒ吣ｉｓｃｏｍｐｌｉｃａｔｅｄ．Ｇｅｌｌｅｒａｌｌｙ＇ｍｅｃｏｎ．ｃｌａｔｉｏｍ锄ｏｎｇＥＰ（舢ｒｇａＩｌｉｃＰｈｏｓｐｈＩＤｍＳ）觚ｄＮＡ口（Ｎｏｎ－Ａｐ撕ｔｅＩＩｌｏｒｇａＩｌｉｃＰｈｏＳｐｈｏ硼）黜ｓｔａｔ，ｌｅ，、Ⅳ：ｔｌｉｃｈｐｒｅｓ吼ｔｓｅｘ懒ｎｅｌｙｓｉ鲥ｆｉｃａｎｔ１ｅＶｅｌ．Ｈｏｗｅｖ％ｉｔｈ嬲ｂａｄｃ０仃ｃｌ“ｏｎｂｅ帆ｅ％ＯＰ（ｏｒｇ枷ｃＰｈｏｓｐｈｏｒｕＳ）锄ｄｔｌｌｅｏｍ盯帅伪ｏｆｐｈｏｓｐｈｏｎｌｓ．ＲｅｌａｔｉＶｅｌｙ’ｍｅｍｏｓｔｉＩＩｌｐｏｒｔ锄ｔｆ搬０ｒｔｌｌａｔｉＩｌｆｌｕｅＩｌｃｅｓｍｅｐｈｏｓｐｈｏｍｓｃｏｎｔｅｎｔｉＩｌｓｅｄｉＩＩｌｅｎｔｉｓｔ锄ｐｅｒａｔｕｒｅ．Ｉｆｉｔｃｈ觚ｇｅｓ，ｏｔｌｌｅｒｆａＣｔｏ瑙ｗｉｌｌｃｈａｌｌｇｅ．Ｆｏｒｉｎｓｔ柚ｃｅ，廿ｌｅｇｒｏｗｔｌｌ髓ｄｄｅａｔｌｌｏｆａｌｇ∞ａ他ｓ仃．０ｎ酉ｙ阳ｌａｔｅｄｔ０ｔ锄ｐｅｒａｔＩ鹏．ＭｏｓｔｐｈｏｓｐｈｏｍｓｉＩｌｒｉＶ贫ｓｅｄｉｍｅｎｔｏｆｔｌｌｅｃ姗ｐｌｌｓｅｘｉｓｔｓ嬲ＩＰ觚ｄｎｌｅｒｅｉｓｍｏｒｅＮＡＩＰｉ１１毋ｂｕｔｓｏｍｅｓｅｄ加朗ｔｈ鹊ｍｏｒｅＡｊＦｌ（ＡｐａｔｉｔｅＰｈｏｓｐｈｏｍｓ）．ＴＩｌｅＴＰｃｏｎｔ吼ｔｉｎｍｅｒｉＶ盯ｓｅｄｉｍｃｎｔｏｆＳｕｚｈｏｕｃｉｔ），ｐｒｏｐ盯ｉｓ１１ｉｇｌｌ．Ｉｔ’ｓａｂｏｕｔ１０００ｍｇ／ｋｇ’砌ｃｈｉｓｆ打ｂｅｙｏｎｄｍｅ∞ｉ１ｂａｃｋｇｒｏｕｒｌｄｖａｌｕｅ觚ｄｍｏｒｃｍ觚ｍｅｃｏｎｔｅｎｔｉＩｌｍｏｓｔ—ｖｃ髑ｈｏｍｅ锄ｄａｂｒｏａｄ．Ｔｈｅｐｈｏｓｐｈｏｍｓｐｏｌｌｕｔｉｏｎｍｓｅｄｉｍｅｎｔｈ嬲西Ｖ盯ｅｄｍｅｗｈｏｌｅｎ哪ｐｒｏｐｅＬＴｌｌｅｍ幻０ｒｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓｐｏｌｌ砸ｏｎｉｌｌｃ埘ｐｒｏｐ盯ｓｅｄｉｍ铋ｔｉ８口ｐｏｌｌ砸ｏＩｌ＇ｗｈｉｃｈｉｓｔｌｌｅｓ锄ｅ鹪ｉｎｍｅｃ鲫：ｌｐ璐．口ｉｓｃｏｎｓｔｉｔｕｔｅｄｂｙＮＡＩＰ姐ｄ觥ａｌｌｄｉｔｓｃｏｎｔ饥ｔｅ小Ｉａｌｓｔｏｔｔｌｅｓ锄ｐｌｅｓｐｏｔｓ．ＮＡＩＰ叭ｍｏｆｍｅｍ．Ｔｈｅｃｏｎｔ伽临觚ｄｒａｔｉｏｓｏｆＮＡｍａｎｄｍｄｉｌｊｆ打颤）ｍｐｒｅｖａｉｌｓｉＩｌ也ｅｕｎ由ｃｄｇｅｄｒｉｖｅ髂ｗｈｉｌｅＡＰｉｓｍｏｒｅｉｎｎｌｅｄｒｅｄｇｅｄｏｎｅｓ．Ｍｏｓｔｏｖ甜灿ｇｗａ衙ｉｎＳｕ吐ｏｕｃ时ｐｒｏｐ盯ｉｓｗｏｒｓｅａｍ觚Ｃｌ鹪ｓＶｒｅｑ陋ｒ黜ｅｎｔ·Ｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅｌｙ＇ｎｌｅｒｉｖ盯ｗａｔ盯ｑｕａｌｉ锣ｏｆｍｅｃａｍｐｕｓｉｓｌｉｔｃｌｅｂｉｔｂｅｔｔｅｒｔ０ｎｌ锄ｏｍ粥’·ｎｌｌｉ曲Ｃｌ弱ｓＶｖ耐翩锄ｏｎｇｒｉｖ懿ｏｆ龇讪姐ｄｉｓｔｒｉｃｔ，仔锄Ｃ１勰ｓⅣｒｅｑ血锄ｅｎｔｒｅｑｌｌｊ崩ｎｅｎｔ．ｎ’ｓｃｏｍｍｏＩｌｌｙｂａｄｉＩｌｔｌｌｅＧ隐ｎｄＣａｎａｌａｎｄｌｌｉｇｈｅｒｔｌｌ姐Ｃｌ嬲ｓｂｙＶ∞ｑｌｌｉｒ锄ｅ咄ｍａｔ’ｓｂｅｃａｕＳｅｍｅＣ胁ｄＣ锄ａ１ｗａｔ贸ｂｏｄｙｉｓ舶ｑ∞ｎｔｌｙｉＩｌｎｕ肌ｃｅｄｄｉｓｈⅡｂｉＩｌｇ砌ｃｈｃ锄ｉＩｌｃｒｅ舔ｉＩｌｇｌｙｐｒｏｍｐｔｓｅｄｉｌｎｅｎｔｔ０ｒｄｅ嬲ｅｐｌｌｏｓｐｈｏｒ岫．ｓｅｄｉｍｅｎｔ．ＴｈｅＳＲＰ１ｈ饿ｉｓｉｎｃｌｏｓｅｐｈｏｓｌ）ｈｏｎｌｓｅｘｃｈ肌ｇｅｂｅ咐ｅ饥０Ｖｅｄ），ｉＩｌｇｗａｔｅｒ锄ｄ０ｂⅥｏ瑚ｃｏｎ融ａｔｉｏｎ、）Ｉ，ｉｔｈｏｖ甜），ｈｌｇｗａｔｅｒｄｏｅ蚰’ｔｈａｖｅｎｏｔａｎｙ帅ｅｏｆｓｅｄｉｍｅｎｔｐｈｏｓｐｈｏｎ腮，ＡＰ’ＮＡ皿口锄ｄｗｌｌｉｃｈｉｌｌｄｉｃａｔｅｓＳＩ心ｄｏｅｓｃｏｍｅ触ｎ也ｅｓｅｄｉｍ僦ｐｈｏｓｌ）ｈｏｎＪｓｄｉｒｅｃｔｌｙ．Ｈｏｗ“％ｍｅｃｏ仃ｅｌａｔｉｏｎｗｉｍｍｅｗａｔｅｒｍａｉｌｌｌｙＴＰｉｎＴＰ舶ｍｏｖ甜咖ｇｗａｔ盯ｈ酗弧仃锄ｅｌｙｓｉ鲥ｆｉｃａｎｔＴＰ舶ｍｓｅｄｉＩＩｌ毗砌ｃｈｅｘｐｌａｉ璐也ｅｏｖｅｒｌｙｉｎｇｃｏｍｅｓ舶ｍｔ１１ｅ口Ｉ℃ｌｅａｓｅ６．０ｍｓｅｄｉＩｎｅｎｔ．Ｋｅｙｗｏｒｄ：０ｌ、，融ｙｉｎｇｗａｔ％ＳｅｄｉＩＩｌｅｎｔ，黜Ｖ％ＴＰ，Ｃｏｒｒｅｌ撕ｏｎｍ苏州科技学院硕士学位论文目录目录摘要………………………………………………………．ＩＡｂｓｔｌ．ａｃｔ……………．．．…………．．．．．．．．．．．…．……．．．……．ＩＩ第一章绪论…………………………………………………．１１．１研究背景…………………………．………．……．．……．１１．１．１水体富营养化……………………．．．．．…………．…．２１．１．２磷在水体和底泥中的作用………．……………………．．３１．２国内外对底泥的研究状况……………………………………６１．２．１底泥中各形态磷的化学提取方法…………．……………．．６１．２．２底泥磷的生物可利用性………………………………．．７１．２．３影响底泥磷含量的因素………………………………．．９１．３论文的研究意义和方法……………………………………．１ｌ２．１仪器设备………………………………………………．１３２．２主要药品试剂……………………．……………………．．１３２．２．１主要化学试剂………………………．．……………．１３２．２．２主要化学试剂的配制………………………．………．．１３２．３样品的采集和处理………………………………………．．１４２．３．１采样点的布设………………………………………１４２．３．２样品的采集………………………………………．．１６２．４主要实验方法……………………………．……………．．１６２．４．１上覆水中磷形态及含量的测定…………………………．１６２．４．２底泥中磷形态及含量的测定…．ｊ………………………．１７３．１各采样点上覆水中的磷随季节变化特征………………………．．１９３．１．１Ｄ１上覆水中的磷随季节变化特征………………………．．１９３．１．２Ｄ２上覆水中的磷随季节变化特征………………………．．２０３．１．３Ｄ３上覆水中的磷随季节变化特征………………………．．２１３．１．４Ｄ４上覆水中的磷随季节变化特征………………………．．２２３．１．５小结……………………………………．．……．．．２３３．２各采样点底泥中的磷随季节变化特征…．………………………２３３．２．１Ｄ１底泥中的磷随季节变化特征………………………．．．．２３第二章实验研究方法…………………………………………１３第三章校园河流中磷在上覆水和底泥中迁移转换特征……………１９苏州科技学院硕士学位论文目录３．２．２３．２．３３．２．４Ｄ２底泥中的磷随季节变化特征…………………………．２４Ｄ３底泥中的磷随季节变化特征．．…………………．…．．．．２５Ｄ４底泥中的磷随季节变化特征…………………………．２６３．２．５小结．．．……．………………．……．．…．．．…．．．…．２７３．３上覆水中各种提取态磷之间的相关关系…………．……………２７３．４底泥中各种提取态磷之间的相关关系…………………………．２９３．５各采样点磷在上覆水和底泥中随季节变化特征．…．……………．．３１３．５．１Ｄ１上覆水和底泥中的总磷随季节变化特征…………．……．．３ｌ３．５．２３．５．３３．５．４Ｄ２上覆水和底泥中的总磷随季节变化特征………．…．……．３２Ｄ３上覆水和底泥中的总磷随季节变化特征……………．…．．３２Ｄ４上覆水和底泥中的总磷随季节变化特征…………………３３３．５．５小结……………………………………………．．３４３．６本章小结………………………………………………．３４第四章苏州城区河流中磷在上覆水和底泥中迁移转换特征………．３５４．１各采样点的位置及底泥的表观特征……………………………３５４．２城区土壤磷含量本底值……………………………………．３５４．３底泥中各种形态磷的含量…………………………………．．３６４．３．１底泥中ＮＡＩＰ的含量…………………………………．３６４．３．２底泥中ＡＰ的含量……………………………………３７４．３．３底泥中ＩＰ的含量……………………………………３８４．３．４底泥中ＯＰ的含量……………………………………３９４．３．５底泥中ＴＰ的含量……………………………………４０４．３．６小结……………………………………………．．４１４．４上覆水中各种形态磷含量分布特征……………………………４２４．５上覆水中磷和底泥中磷之间的相关关系………………………．４３４．６本章小结………………………………………………．４４第五章结论…………………………………………………４５参考文献…………………………………………………４７致谢………………………………．……………………．．５２作者简历……………………………………．ｊ……………．．５３Ⅱ苏州科技学院硕士学位论文第一章绪论第一章绪论１．１研究背景古往今来，水始终是人类生存必不可少的自然资源。一般认为，人类历史的发展都是以水为中心的。人类早期文明的发展与繁荣昌盛，均源自于像尼罗河、底格里斯河、幼发拉底河、恒河、黄河和长江等主要大河。事实上，人类历史就是在人类与水的相互作用、相互影响的过程中逐步形成的。水是人类社会发展最重要的自然资源。我国淡水资源总量虽然达到２．８×１０圪ｄ，在世界各国排名第６位：但人均占有量只有约２５００ｍ３，不到世界人均占有量的１／４，排名第８８位ｎ１。我国不仅淡水资源严重缺乏，而且水污染还很严重，水生动植物资源在很大程度上都受到严重的破坏，同时也殃及到人类的生存环境。随着工农业的迅猛发展，人口数量的不断增加，对水的需求，尤其是对淡水的需求越来越高，但淡水资源却因大量人为的污染而逐渐减少。湖泊、河流等是我国最主要的淡水资源，为人们提供了用水供水、水利发电、水产养殖及气候调节等多项功能，对社会和经济的发展起到了极大地推动的作用。然而，大量工业废水、生活污水未经处理就直接排放到湖泊、河流中，大量的氮、磷等营养元素的积累，使水体逐步向着富营养状态方向发展。众所周知，江苏的太湖、安徽的巢湖、云南的滇池、上海的苏州河、湖南的湘江等湖泊、河流均呈严重的富营养化状态，虽然投入大量的资金治理，但却仍然收获甚微。根据对我国一些具有代表性湖泊和河流的综合评价得知，约有３／４以上的水体受到不同程度的污染，难以满足各种用水的需求，相当一部分河流湖泊的水质都超过了“地表水环境质量标准＂（见表１．１）Ｖ类标准水质。目前，我国大多数湖泊、河流面临的一个共同的首要问题就是富营养化。近年来，湖泊和河流的环境污染和富营养化愈演愈烈，使得区域水环境质量严重退化，严重危害了人类的生活和发展，制约了经济社会文化的可持续发展。在城市中，河流主要面临的问题是水体环境污染造成水质恶化。随着社会的发展和人口数量的激增，生活污水和工业废水排放总量也成倍增长，向河流中排放的污染物远远超过河流本身的环境自净能力，最终导致水质明显下降。地处我国长江中下游平原的长江三角洲地带也不例外，而且长三角的经济发达、人口密集，水质污染程度也更为严重。长江三角洲是我国三大经济圈之一，从地理位置来看，主要是指以江苏省扬州市的仪征为顶点，以太湖为中心，通扬运河南面，杭州湾北面的广阔区域；从经济区域来看，则主要范围包括上海、江苏沿江地区、浙江的杭嘉湖、宁绍舟地区，包括上海、江苏的南京、镇江、常州、无锡、苏州、南通、泰州和扬州以及浙江的湖州、嘉兴、杭州、绍兴、宁波和舟山共１５个城市，总面积达９９５３０ｋｍ２，约占全国总面苏州科技学院硕十学位论文第一章绪论积的１．０４％。长江三角洲交通及其便利，工农业十分发达，其国民生产总值约占全国的１６％。同时，作为长江中下游平原的一部分，长江三角洲内河流纵横交错、湖泊星罗棋布，主要河流包括长江、钱塘江、淮河、黄浦江、京杭大运河、甬江等，湖泊有太湖、淀山湖、金鸡湖、高邮湖、阳澄湖等。整个地区气候温暖湿润，水资源及其丰富，年平均降水量为１２６６咖，年平均径流量为５．０８×１０１０ｍ３，自然条件非常优越。但是，随着近年来工农业生产的快速发展、人口的迅速增长和化肥农药使用量的增加，大量未经充分处理的工业废水和生活污水直接排入江河，造成该区内的各种水体都存在着不同程度的污染。水资源的利用率不断降低，导致了该区域内出现缺水现象，部分地区已严重缺水，直接了经济社会的持续发展。１．１．１水体富营养化水体富营养化是指大量的氮、磷等营养性元素排入流速缓慢，更新周期长的地表水体，如河流、湖泊等，从而使藻类等水生生物大量地生长繁殖，使得有机物产生的速度远远超过消耗速度。水体中有机物的大量积蓄，破坏了水生生态平衡。水体发生营养化后，其表现为：促进了细菌等微生物的繁殖，使水体耗氧量大大增加；生长在水层深处的藻类因呼吸作用大量耗氧，严重时水生生物因缺氧而死亡；沉于水底的死亡藻类进行厌氧分解，这个过程又促使厌氧茵繁殖；藻类大量生长产生一些毒素，危害水生生物和人类健康旺，。在天然水体中，也存在富营养化现象，但这是一种十分缓慢的自然形成过程。随着工农业生产的迅速发展和人口急剧增加、城市化进程加快，含有较高浓度氮、磷等营养物质的工业废水、生活污水以及农业污水逐步汇入湖泊、河流等地表水体，并在水体中积累，促使藻类大量繁殖，形成“水华”等现象，这就是人为富营养化。富营养化已成为一个重大的全球性环境问题，引起了广泛重视。早在２０世纪初，湖泊富营养化的出现引起了欧美等一些国家的关注，研究和防治工作随之展开。２０世纪７０年代，富营养化问题已引起发达国家的普遍重视。科学工作者和研究人员对河流湖泊等水体富营养化的成因和评价方法进行了大量研究，先后对美国、加拿大、澳大利亚、日本和一些西欧国家河流湖泊富营养化与营养物质的关系进行定量调查和数学描述口１。我国对富营养化的研究相对较晚，开始于２０世纪８０年代，２０多年来，对富营养化状况、产生原因进行了一系列的研究与防治工作，取得了一些成效。并且，随着科技的发展，人们对富营养化的研究也越来越深入，逐步形成体系。表１．１地表水环境质量标准（ｍｇ／Ｌ）２苏州科技学院硕士学位论文第一章绪论１．１．２磷在水体和底泥中的作用无论是在天然水中还是在废水中，磷都有不同的存在形态，而且各形态磷之间可以相互转化。它们分为正磷酸盐、聚合磷酸盐和有机结合的磷等，它们存在于溶液中，腐殖质粒子中或水生生物中。一般在天然水中，磷酸盐含量不高。磷是生物生长必需的元素之一。但如果水体中磷含量过高（如超过０．２ｍｇ／Ｌ），可造成藻类的过度繁殖，引起水体富营养化，同时湖泊、河流透明度降低，水质变坏。磷是水质评价的重要指标Ｈ３。河流、湖泊中磷的主要来源有以下几个方面。首先是雨水，雨水中的磷的质量浓度在Ｏ．０１ｍｇ／Ｌ以下至不可检测的范围内。其次是农业排水，一方面由于农业磷肥的使用，使土壤积累了相当数量营养物质，它们可随农田排水流入水体中。另一方面饲养家畜过程产生的废物中也含有相当数量的营养物质，有可能通过排水进入水体。再次是城市污水，主要来源是粪便、食品污染物和合成洗涤剂等。在污水处理厂，污水中大部分的磷随着金属磷酸盐沉淀而被除去，未除去的磷排放后流入纳污水体。最后就是工业废水，造纸、化肥、冶炼等行业的工业废水常含有较大量磷，排入水体后极大的造成水体污染。磷是生物生长和生命繁殖如光合作用和新陈代谢过程中不可或缺的重要元素，是人和动物生命活动所必需的元素，它在生命细胞所有功能中都起着关键的作用。河流湖泊富营养化的表现就是藻类等水生生物的大量繁殖，从而导致了“水华＂的出现。藻类生长的整个代谢过程中，需要阳光进行光合作用，将自身所需要的养料，例如无机盐等，摄入自己身体内，从而合成细胞内新的有机物，得以不断地增殖。对于一般水体来说，阳光照射一般是稳定的，二氧化碳的供应也变化不大，因此，藻类所在水环境中的营养物质对藻类增殖过程有着至关重要的影响。大量研究结果表明，藻类的生产量主要取决于水体中磷的供应量。当水体中的磷供应充足时，藻类就可以得到充分的繁殖；反之，如果磷的供应量受到，藻类的生产量就将随着受到嵋３。由于藻类等水生生物对大多数形态的氮都有一定程度的吸收，并可在缺氮的生长环境中通过呼吸作用从大气中固氮。有了这一因素的存在，更加突出了磷作用的重要性。这些研究结论都说明了，磷是大多数河流湖泊等水体富营养化的因素。目前国际上一般认为，磷浓度０．０２ｍｇ／Ｌ为湖泊水库富营养化的临界浓度哺】。磷是一种极具生物活性的元素，它通常以五价态存在于水中，它的存在形式与水体中的ｐＨ值有密切相关。当水体的ｐＨ值在３—７的范围时，磷主要以Ｈ：ＰＯｔ一的形式存在；而当ｐＨ值在８—１２时，则主要的形态为ＨＰｏ｜｝。这两种形式的磷都可以被生物直接利用。天然水中磷的按化学形态分无机磷和有机磷；按物理形态分溶解态、悬浮态及胶体三种，无论是悬浮态或溶解态的磷，又均可分为正磷酸盐、聚合磷酸盐和有机磷三种主苏州科技学院硕士学位论文第一章绪论要的形态Ｈ１。水体中的总磷包括以下所有这些形态的磷：悬浮颗粒矿物晶格里的磷、颗粒吸附态磷、颗粒态有机磷、溶解有机磷和溶解无机磷。但并不是每一种磷都能直接被浮游生物所利用，能为水体生物直接利用的磷被称为生物有效磷，主要包括：溶解态活性磷和其它易分解的磷。生物有效磷直接影响着河流湖泊的初级生产力。对于有机磷化合物被藻类直接吸收利用的问题，国内外对此研究很多。现在已经初步揭示，微生物利用体内的酶，将磷酸根（Ｐｏ｜３’）从有机磷分子中分解出来，或者通过释放胞外酶的方式来加速这一分解过程隅，。磷污染的来源主要有外源和内源两种。外源污染包括面源和点源，面源污染主要是由地面径流、农田径流、降雨、大气沉降等引起的，点源污染则主要由工业废水、生活污水、农业废水的排放所引起。内源污染一方面是外源污染物日益积累的结果，另一方面则来自于河流湖泊等水体中底泥的释放。自然条件下，河流湖泊中的磷主要来源于大气沉降、降水、流域岩石土壤的侵蚀、地表径流等。但是随着人类社会的发展，进入水体中的磷的来源逐渐多样化，除了上述自然源外，更重要的还有工业废水、生活污水、城镇乡村地表径流、农田径流等大量的人为污染源。大气沉降和降水中的磷的浓度很小，但是在工业污染严重的地区，含量也不容忽视：岩石土壤的长期侵蚀，磷会随着溶出，随水流进入水体：食品加工、畜产品加工、化肥、沈涤剂工厂等工业废水含磷量都较高；而生活污水中含有大量的合成沈涤剂，聚合磷酸盐是合成洗涤剂的重要试剂，在水中以Ｐ。０＾Ｐ。０，。｝、ＨＰ。０９２。、ＣａＰ：０７２。等形态存在，也可被藻类吸收埔’。农田中的农药、化肥在淋洗下会随地表径流进入水体增加磷含量。因此在人类活动的影响下，河流湖泊正在承受着日益增加的营养负荷，使水体中磷浓度远远超过了河流湖泊富营养化的临界浓度，最终导致藻类的繁殖，“水华＂的大片产生。输入到水中的磷，一部分被水生生物吸收利用，一部分以各种形式存在于水中，还有一部分则通过物理、化学和生物作用，逐渐沉积到水底，经过积累形成沉积物（底泥）。原始的磷沉积是自然输入的结果，如大气沉降、土壤侵蚀和岩石侵蚀等，这一部分称为自然沉积物。人类活动加剧以后，大量污染物的排放，使得沉积速率大大加快，沉积物中磷逐渐蓄积，这一阶段的沉积物则称为污染沉积物。沉积物是磷的一个重要蓄积库，以云南昆明的滇池为例，有８０一９０％的氮磷营养元素分布在沉积物中，而水体和浮游生物含量则较少ｎ们。水体中磷的沉降和积累是极其复杂的动态过程，它与输入和输出水体磷负荷的速率，水体的水动力冲刷作用，水化学和地球化学等因素都有密切的关系。水体在未被污染前，底泥中的营养盐含量一般较低，由于底泥中自然胶体表面的正电荷金属离子能与水体中的营养盐阴离子形成化学键，从而使底泥从水中吸附可溶性营养盐。从这个意义上说，底泥对水体起着净化的作用。但是随着向水中输入营养盐负荷的增加，底泥中营养盐也在不断增加。有关资料ｎ妇表明，我国湖泊底泥中磷等营养元素的含量普遍偏高。在城市湖泊中，ＴＰ含量达到１２３７．６ｍｇ／ｋｇ，而非城市湖泊相对４苏州科技学院硕士学位论文第一苹绪论较低，为３８２．７—１００２ｍｇ／ｋｇ。河流湖泊沉积物是河流、湖泊随历史演化的产物。因此，它们能反映出河流和湖泊的类型。对河流湖泊而言，发生在自身流域内的所有天然和人为活动，都将直接或间接的在沉积物中留下痕迹。沉积物中的磷来源于岸边和流域径流带来的各类物质，另外也来源于水体中自身的物质，主要是水生生物的分泌物及其死亡残体释放出的磷。各种来源的磷，经过一系列的物理、化学及生物作用，相当一部分都会沉积于河流和湖泊的底部，这样虽然减少了水体中磷的浓度，但是形成了河流湖泊营养盐的内负荷。磷进入水体后，进行着各种化学反应ｎ羽。进入水体中的磷可以与水体中的金属离子、土壤胶体结合形成沉淀而沉积到底部。河流湖泊沉积物中的磷大多以下列形式堆积于沉积物中：他生的磷灰石矿物，即有机缔合物，其中一部分是沉降的死亡生物的构成元素，进入腐殖质络化物中；而另一部分与无机络合物一同沉淀，如铁或铝的氢氧化物，或者与方解石共沉淀ｎ朝。磷进入沉积物后，并不是简单的物理堆积过程，而是受到沉积物中各种条件的影响。磷在水与底质的界面上不断地交换，溶解磷可以被底质以专性吸附、化学吸附及物理化学电性吸附等过程吸附。沉积物对磷的吸附能力取决于沉积物中原有的磷浓度、溶解氧、氧化还原电位、ｐＨ、温度以及Ｆｅ、Ｃａ、Ａ１等离子在沉积物及底层水中的含量等方面ｎ们。沉积物中磷的含量受以下几个因素的控制：沉积速率，有机质的含量与类型，沉积物及底层水的氧化还原环境，沉积物类型，Ｃａ、Ａ１、Ｆｅ在沉积物及底层水中的含量，沉积物有机质的矿化度ｎ酗。简言之，河流湖泊中沉积物磷的含量水平和存在形态，取决于沉积物的来源、生物活性以及物理化学生物条件等诸多因素，所以不同沉积物中磷的含量变化范围很大。随着人类社会的发展，沉积物中磷的含量也在不断的增加。磷进入沉积物后便成为了水中磷的一个“源＂，在一定的条件下，沉积物中的磷与水中的磷将达到一个吸附一释放平衡，当水体中的磷含量减少时，这个平衡被破坏，磷便从沉积物中释放出来。磷在沉积物中不断发生变化，因此磷的形态也会发生变化。沉积物中磷有不同的赋存形态，如今主要按化学性质进行分类。２０世纪３０年代以前，沉积物中的磷粗略分为有机磷和无机磷两大类。３０年代以后，又把无机磷细分为铁磷、铝磷、钙磷、可溶性磷以及闭蓄态磷。Ｂｏｚｅｎａ等ｎ∞则把铁磷、铝磷、钙磷总称为矿物态磷。比较容易释放出来的主要是无机磷中的铁磷、铝磷、钙磷、可溶性磷，闭蓄态的磷主要是指由氧化铁胶膜所包裹的磷酸盐，被包在晶格中难以释放。人们认识到磷在一定条件下可以从沉积物中释放出来，已经有很长时间了。目前已经能非常令人信服的证明当沉积物表面为厌氧还原环境时，湖泊沉积物中的磷是如何释放到上覆水层中去的。对于富营养化的河流湖泊来说，由于藻类的大量繁殖，底层水中的溶解氧一般很少，沉积物一水界面处于厌氧状态，Ｆｅ３＋被还原为Ｆｅ２＋而溶解，５苏州科技学院硕士学位论文第一犟绪论ｒ使与铁结合的磷释放出来。ｐＨ值大于７时，Ｆｅ（ｏＨ）。或Ａｌ（ｏＨ）。胶体吸附的磷酸盐在碱性条件被ＯＨ。所置换而释放到水中，一般这种释放方式发生于浅水河流湖泊中。在这些河湖中，往往由于浮游藻类光合作用使ｐＨ值增加两到三个单位。而微生物降解有机物形成的酸性环境会降低间隙水的ｐＨ值，与碳酸盐（主要是钙、镁）结合的磷因溶解而得以释放。综上所述，河流湖泊的富营养化是一个全球范围的水环境问题。由于人为活动的愈加频繁，加剧了富营养化的发展，未经处理工业废水和生活污水的排放以及农田径流等外源污染物的输入，为自然水体带入了大量的氮、磷营养元素，并在沉积物中积累，在一定条件下部分转化为营养物的内源。磷是富营养化的性因子，控制水体中磷的浓度是解决富营养化问题的关键，并且外源、内源的控制必须双管齐下。近年来，对内源磷的研究得到了高度重视。当有大量外源输入时，磷便逐渐积累在沉积物中，并在沉积物一水界面上不断发生迁移转化，当外界条件发生变化时，沉积物中的磷便释放出来。不同赋存形态的磷受不同水环境条件的控制，其中无机磷主要来源于内源释放。大量的研究表明影响沉积物磷释放的主要环境因素有：温度、溶解氧、ｐＨ、水生生物等。１．２国内外对底泥的研究状况近年来，国内的科研工作者外对沉积物磷污染及治理等方面都做了大量研究，主要集研究中在湖泊沉积物，其次是对入海口和河流沉积物。研究主要涉及到以下三方面：底泥磷形态的化学提取方法、生物可利用性、沉积物磷的释放与吸附机制。１．２．１底泥中各形态磷的化学提取方法化学连续提取法是测定底泥或土壤中不同形态磷组成成分应用最广泛的方法之一。化学连续提取法的基本原理是采用不同类型的选择性提取剂连续地对沉积物样品进行提取，根据各级提取剂的提出的磷的含量间接反映出沉积物磷的释放潜力。１９５７年，Ｃｈａｎｇ和Ｊａｃｋｓｏｎｎ们将土壤中的磷分为松散结合态磷（Ｌ００ｓｅｌｙＡｄｓｏｒｂｅｄＰｈｏｓｐｈｏｒｕｓ，ＬＡＰ）、闭蓄态磷（０ｃｃｌｕｄｅｄＰｈｏｓｐｈｏｒｕｓ，０ｃＰ）和有机磷（０ｒｇａｎｉｃＰｈｏｓｐｈｏｒｕｓ，ＯＰ）这种也成为Ｃ—Ｊ法。９０年代时，翁焕新ｎ刀在Ｃ—Ｊ法基础上稍作修改，用于提取美国华盛顿河流和湖泊沉积物中的磷，提出沉积物中不同形态的磷主要包括无机磷（Ｆｅ—Ｐ，Ｃａ－Ｐ，Ａ卜Ｐ和固着态Ｆｅ—Ｐ和Ａｌ—Ｐ）和有机磷，其中Ｆｅ—Ｐ，Ｃａ—Ｐ，Ａ１一Ｐ是由表面键相结合的，不稳定的，可溶的；固着态Ｆｅ—Ｐ和Ａ１一Ｐ是由类似于晶格键相结合的，因此是稳定的，难溶的。而Ｗｉｌｌｉａｍｓｎ８。划等人在Ｃ—Ｊ法的基础上加以改进，将沉积物磷分为磷灰石磷（ＡｐａｔｉｔｅＰｈｏｓｐｈｏｒｕｓ，ＡＰ）、非磷灰石磷（Ｎｏｎ—Ａｐａｔｉｔｅ６苏州科技学院硕士学位论文第一苹绪论Ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ，ＮＡＰ）和有机磷（ＯｒｇａｎｉｃＰｈｏｓｐｈｏｒｕｓ，ＯＰ），这种方法称为Ｗ法。但Ｗ法有一个缺点，用Ｎａ０Ｈ提取的磷组分可被沉积物中的钙盐重新吸附，为了克服这一问题，Ｈｉｅｌｔｊｅｓ和ＬｉｊｋｌｅＩｌｌａ胁’提出以ＮＨ｜Ｃｌ替代ＮａＯＨ作为提取剂，这样在提取不稳性磷的同时可以去除碳酸钙等碳酸盐，这对于碱性沉积物的提取非常重要，这种方法简称Ｈ—Ｊ法。Ｈ—Ｊ连续提取法分为４步，基于其优点，被广泛应用。Ｒｕｔｔｅｎｂｅｒｇ幔副在１９９２年首次提出了对海洋沉积物中区分原生碎屑磷和自生钙结合磷的磷形态分离方法，并进行了详细的方法标准化试验，简称为Ｒ法。１９９８年李悦等人∞３在前人的基础上，提出了７步连续提取法，着重考虑了分离提取原生碎屑磷和自生钙结合磷，分离提取铝结合磷、铁结合磷和闭蓄态磷，这种方法适用于各类水环境沉积物中不同形态磷的提取和测定。Ｇ０１ｔｅ珈ａｎ阱１提出了用鳌合物氨基三乙酸提取（ＮＴＡ）提取Ｆｅ—Ｐ和Ｃａ—Ｐ，不致于破坏粘土结合态磷或有机磷，他建议以Ｃａ．ＥＤＴＡ（ｐＨ９．０）替换Ｃａ－ＮＴＡ提取Ｆｅ—Ｐ，以Ｎａ—ＥＤＴＡ（ｐＨ＝４．５）提取Ｃａ—Ｐ，这样能较好地减少重复提取的次数，该方法简称Ｇ法。２００１年，欧洲共同体（ＥｕｒｏｐｅａｎＣｏ删ｎｉｔｙ）为使实验室之间的结果更加具有可比性，提出了标准测量和测试方法（ＳｔａｎｄａｒｄｓＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓａｎｄＴｅｓｔｉｎｇ，ＳＭＴ），在对该方法的研究过程中，他们对Ｗ法，Ｈ—Ｌ法，Ｇ法，Ｒ法分别进行了比较。结果表明尽管Ｇ法可提取出不同有机磷组分，可获得生物可利用的信息，Ｒ法可以区分不同形态的磷灰石磷，但是这两种方法的可重现性差，而且工作量很大。因此，认为这两种方法不适合作为标准方法。于是，主要的研究便集中在Ｗ法和Ｈ—Ｌ法上。尽管两种方法所用的提取剂是相同的，但测出来的浓度不同，Ｗ法得到结果的数值更高一些。而且Ｗ法能直接测出来ＯＰ，Ｈ—Ｌ法则需要计算总磷与无机磷的差来获得有机磷的含量。最后决定标准方法建立在Ｗ法的基础上。该方法适用于淡水底泥磷测定㈨。这种方法把磷分为五种提取态，分别为非磷灰石无机磷（ＮＡＩＰ）——与Ａｌ、Ｆｅ和Ｍｎ氧化物结合，磷灰石磷（ＡＰ）——与钙结合，无机磷（ＩＰ）、有机磷（ｏＰ）和总磷（ＴＰ）。磷是通过钼蓝分光光度法测定的。经过试验，该种方法对总磷、无机磷和有机磷的测定是相当精确的，但是磷灰石磷和非磷灰石磷的精确度稍差一些，这可能是跟所用提取剂有关，提取剂决定了底泥的释放机制。由于这种方法操作相对比较简单，实验耗时相对较短，并且结果也更具可比性，因此得到了广泛的应用。１．２．２底泥磷的生物可利用性研究磷的生物可利用性，也就是区分生物可利用磷和生物不可利用磷。生物可利用磷的定义一直都不很明确，１９８８年，Ｂｏｓｔｒｏｍ‘剐等为生物可利用磷下了定义，即生物直接可利用的磷加上通过自然发生过程能够转化为藻类可直接吸收的磷。根据这一定义，可以直接被利用的生物有效磷形态为正磷酸盐，其中包括溶解态正磷酸盐以及７苏州科技学院硕士学位论文第一苹绪论一部分颗粒态正磷酸盐，通常通过钼蓝活性磷和可溶性活性磷（ＳＲＰ）测定。潜在可利用部分的磷通常在颗粒物中，或者在溶解态有机磷（ＤＯＰ）和聚合磷酸盐中。然而并不是说所有的磷形态都易从颗粒物中释放出来，导致水体营养化。例如，吸附在颗粒物中的水合金属氧化物表面上的正磷酸根就不能为生物所直接利用，除非将它解吸出来。有机磷化合物和聚合磷酸盐可被逐渐矿化或分解，从而得到生物有效态的磷强刀。目前，己经发展到用于评估河流湖泊沉积物中的生物可利用磷的方法主要有藻类测试法汹瑚１，化学试剂提取法侧，阴离子交换树脂法ｍ３和氧化铁浸渍滤纸法Ｄ２３等。藻类测试法由于藻种之间差异较大，因此得到结果的差异也很大，因此即使测得生物有效磷的含量，也只能作为一个参考值，而且培养藻类的周期较长，且操作复杂，而化学提取法则较为快捷。一般认为，河流湖泊水体中的总磷可以分为颗粒性磷（ＰａｒｔｉｃｌｅＰｈｏｓｐｈｏｒｕｓ，ＰＰ）和可溶性总磷（ＴｏｔａｌＤｉｓｓ０１ｖｅｄＰｈｏｓｐｈｏｒｕｓ，ＴＤＰ）。可溶性总磷可以再细分为无机磷——溶解活性磷（Ｓ０１ｕｂｌｅ——溶解态有机磷（Ｄｉｓｓ０１ｖｅｄｏｒｇａｎｉｃＲｅａｃｔｉｖｅＰｈｏｓｐｈｏｒｕｓ，ＳＲＰ）和有机磷Ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ，ＤＯＰ）。ＳＲＰ与部分的ＤＯＰ可直接被细菌和浮游植物等利用口耵，但ＤＯＰ的生物可利用性可能会因腐殖酸的存在而降低Ⅲ１。吸附在颗粒物上的磷不能马上被利用，但经过一系列的物理、化学和生物过程可能会影响这部分磷的生物可利用性。其中一部分颗粒态磷是可以被利用的，但有部分是完全不可被利用的。因此，目前的水质监测方法无法精确测量水体中生物有效磷的总量。目前水质评价中，所用的水质指标是水体中的总磷。但很多学者研究表明，虽然ＴＤＰ基本上可以看作是生物可利用的【静铷，但是它只占了总磷的一小部分，颗粒态磷才是总磷的最主要的组成部分。因此，总磷作为水体磷污染指标虽然不够精确，但是目前在评价颗粒态磷的生物可利用性方面还没有相对简单可行的方法。一般用ＴＤＰ来估计生物有效磷的最低含量。受环境条件影响的颗粒态磷的稳定性和化学形态控制着磷在水体与底泥之间的吸附和释放，并决定着水体中溶解态磷浓度口州１。底泥中的磷包括有机磷和无机磷两大类，都能以物理吸附在矿物表面、细胞生物吸收和底泥中的有机碎屑等的形式存在底泥中。无机磷主要是指在沉积过程中吸附在沉积物上的溶解磷酸盐，与水体中的金属离子、金属离子氧化物和氢氧化物以不同结合态存在的磷，主要包括铝磷、铁磷、钙磷、锰磷，与钙矿物有关的无机磷和残留的无机磷Ｈ羽。有机磷则主要分为可释放的有机磷和难溶的有机磷。一般认为，不稳定或弱结合态磷能进入水体被生物利用，与铁、铝结合的非磷灰石磷是潜在的活性磷，在一定条件下也能够进入水体被生物利用，而钙结合磷、惰性磷和有机磷则很难被生物利用ｍ】。有机磷不可以直接被藻类等水生植物吸收，只能在其他生物，尤其是在微生物的作用下，矿化分解为易被植物吸收的活性可溶性磷，并苏州科技学院硕｛：学位论文第一苹绪论转移到水体中，才会增加水中的磷含量，过程较复杂。稳定的或在矿化作用中难以释放的有机磷一般会长期滞留在底泥中。各组分的组成及含量一般受操作方法的影响，每次提取的磷是属于底泥在实际中的哪个形态的磷，值得讨论研究。通常，易分解的有机无机磷，例如铁结合磷以及对氧化还原条件比较敏感的磷被认为是潜在的可释放磷。虽然化学提取可以为底泥磷吸附和释放提供一些信息，但以目前的水平仍难以在磷的形态、释放强度以及内源负荷持续时间之间建立一个普遍的适用规律，对底泥性质以及内源负荷机制的认识仍然存在不足Ⅲ，。１．２．３影响底泥磷含量的因素底泥中的磷释放与吸附受环境因素的影响，影响底泥磷含量的因素有很多，主要有：ｐＨ值，溶解氧水平，温度，水生生物，扰动，微生物等。在实际的自然环境中，这些因素之间都是相互影响，共同作用的。１．２．３．１ｐＨ值对底泥磷含量的影响大量的实验结果表明：当ｐＨ值在中性条件下，磷释放速率是最小的，在酸性或碱性条件下，磷的释放速率随ｐＨ值的降低或升高而增加，沉积物磷释放量随着ｐＨ降低或升高呈“Ｕ＂形曲线ｍ１。在酸性条件下，磷以溶解态的磷酸盐为主，铝磷最先释放。在碱性条件下，磷以离子交换为主，即氢氧根与被束缚的磷酸盐阴离子产生竞争关系，因而促使磷的释放Ⅲ１。在富营养化水体中，由于藻类等水生生物大量繁殖，吸收水中的二氧化碳，ｐＨ往往会有升高的趋势“＂。也有研究表明，微生物的代谢活动会分泌一些酸性代谢物，使系统ｐＨ降低㈨。周贤兵呻３等的研究表明，ｐＨ为１２．００时，河流的底泥磷的释放量是ｐＨ在７．８卜１０．９８范围内的３—８倍。１．２．３．２溶解氧对底泥磷含量的影响厌氧环境能促进沉积物中磷的释放，反之，好氧环境则抑制磷的释放，两者之间相差一个数量级侧。这是因为在厌氧条件下，三价铁转化为更易溶解的二价铁，这是底泥磷转移的最重要过程之一强¨，即使是在石灰质的底泥中也是这样腼钉。众多底泥磷释放模拟实验指出，在底层水体或表层底泥形成厌氧环境的情况下，氢氧化铁的还原分解与底泥磷释放有密切关系。氢氧化铁对水体中和底泥中的磷都有很强吸附能力。因此，当三价铁还原成二价铁的时候，二价铁和吸附的磷都会释放到水体中。同时，底泥的三价铁还原菌也促进了这一过程。在好养条件下，则有利于水体中磷向表层底９苏州科技学院硕士学位论文第一章绪论泥中迁移，即使在酸性条件下，也可以有效地固定底泥中的磷晦钔。１．２．３．３温度对底泥磷含量的影响温度直接影响着沉积物和上覆水中生物的活动过程。底泥内源负荷与固定能力显著的季节性变化都表明了底泥磷的释放机制与温度和生物活动密切相关嗍１。随着温度升高，无机磷释放量增加，同时还加强了有机质的矿化作用∞们。随着温度的升高，底泥磷的释放量显著增大，且上覆水中磷浓度的最大值出现时间相应提前，但在高温下浓度保持较高数值的天数比低温时短。这其中可能有两个原因：其一，以无机盐状态存在的Ｆｅ、Ｃａ、Ａ１的磷酸盐水解均为热吸过程，升温对这个过程在热力学和动力学方面都起到促进作用。其二，温度升高增加了底泥中微生物的活性，促进了其对有机磷化合物的矿化和降解过程，对沉积物间隙水中可溶性磷酸盐的浓度及其扩散也起着重要的作用。同时，微生物活性的提高也消耗了底泥中的溶解氧，降低其Ｅｈ值，有利于Ｆｅ（ｍ）向Ｆｅ（ＩＩ）的转化，使Ｆｅ—Ｐ和有机磷都释放出来嘲１。１．２．３．４扰动对底泥磷含量的影响从动力学角度来看，风浪扰动、船只航行的搅动等人类活动、河水流动等都能极大促进底泥间隙水的释放和扩散。扰动引起水体混浊，但不一定导致磷的释放，这是因为释放条件还取决于底泥与水体之间的实际平衡条件以及浮游植物对磷的吸收能力咖。有些研究表明扰动增加释放率，或者至少在某些季节时段会引起释放，但在其他时段也会由于水体中磷的浓度变化而没有明显作用嘲１。不过，从总体来看，扰动对底泥磷的释放是起到一定的促进作用。１．２．３．５生物对底泥磷含量的影响在富营养化水体中，水生生物尤其是藻类的大量生长会吸收大量的磷，这样会破坏本身磷在水体与底泥之间循环交换的平衡，从而促进底泥中的磷向水体中释放，铝磷和有机磷是藻类存在时最先释放的磷，它们生物可利用性较强ｍ１，而底泥中磷的释放又会进一步促进藻类的生长，二者相互促进。另外，微生物对磷的释放也起着相当重要的作用。由微生物分解有机质释放出来的磷可造成水体严重的富营养化状况嘲１。除上述影响因素外，气象、水文等方面也是影响底泥磷含量的重要因素。这些因素可能不能直接影响到底泥，但可以通过影响上覆水中磷含量间接地对底泥造成影响。例如，在汛期时，降雨量会大幅的增加，大量的雨水落到河湖的水体中势必会对其中的磷含量起到稀释作用。此外，在人口聚集地，外源输入也是一个不可忽视的影１０苏州科技学院硕士学位论文第一章绪论响因素。１．３论文的研究意义和方法河流是我国最重要的淡水资源之一，对社会和经济的发展起到了不可估量的作用，是人们生活不可缺少的宝贵资源。因此，河流水资源与我国经济可持续发展以及人民生活休戚相关。但是，随着我国经济的迅速发展，排污量日益增加，一些不合理的开发活动等给诸多河流环境造成了不良影响，尤其是河流富营养化的发生。河流富营养化是当今世界各国面临的水污染问题。我国幅员辽阔，河流众多，大到黄河长江，小到乡间小溪，但如今这些河流都受到了不同程度的污染。河流水质恢复和保护问题已成为我国目前的紧急课题之一，开展河流环境污染控制与治理意义重大。前人对湖泊中的水体和底泥研究较多，对流速正常的河流也做了一定研究。本文所研究的对象为缓流河流，由于河水流速很慢甚至呈现滞留状态，磷在其底泥和上覆水体间迁移转化的规律会出现不同于湖泊中和流速正常河流中的现象，但总的说来，其规律更接近湖泊。因此本文所采用的研究方法主要参考湖泊中的研究方法。本文以校园河流和苏州城区几条具有代表性的河流为研究对象，结合国家“十一五”重大科技项目子课题（２００８ＺＸ０７３１３一００７—３），研究了底泥内源磷及其上覆水中磷的赋存形态、分布规律、以及不同环境因子对内源磷释放的影响作用。苏州市位于长江三角洲和太湖流域的腹部，市区中心地理坐标为北纬３１０１９’，东经１２０。３７’。它北枕长江，东邻上海，西濒太湖和无锡，南接浙江省的嘉兴、湖州两市，是江苏省最东南部的地级市。全市地形以圩区、平原为主，地势低平，地面高程一般在吴淞基面以上３米至５米，约有２８千公顷圩田低于３米，沿江高亢地也有高于５米的。整个地势西北高而东南低，沿江高而腹部低，西南部又多小山丘，穹窿山主峰高３５１．７米，是全市最高点。全市总面积８４８８．４２平方公里，其中圩区为５８５０．５９平方公里、平原为２４１３．０ｌ平方公里、丘陵山区为２２４．８２平方公里，分别占总面积的６８．９２％、２８．４３％和２．６５％。苏州古称“平江”，境内河港交织，水网纵横，湖荡众多，繁若星罗，计有各级河道２万余条、湖泊约３２３个，水域面积占４２．５２％之多。东西走向的河道主要有十一圩港（二干河）、望虞河、常浒河、白茆塘、七浦塘、杨林塘、娄江、浏河、吴淞江、太浦河等。南北走向河道有京杭大运河、元和塘、横泾塘、盐铁塘等。较大的湖泊有太湖、阳澄湖、淀山湖、澄湖、昆承湖、独墅湖、金鸡湖等。河港湖泊水流都相互串通，无封闭的集水边界，水文情势较为复杂。地面径流的自然流向总的趋势是由西北向东南，由沿江流向腹部。更由于地势低平，高程相差较小，因而河流比降小，水道苏州科技学院硕十学位论文第一章绪坠多而致水流平缓、迂回，在局部气象要素或沿江水闸引排水等人为因素影响下，河湖流向亦时有顺逆不定。苏州处在中亚热带北缘向北亚热带南部过渡的季风气候区，四季分明，雨水丰沛，气候温和，无霜期长。年平均气温为１５．８０℃，盛夏７月平均气温为２８．２０℃，寒冬１月平均气温为３．２０℃。日最高气温≥３５．ｏｏ℃的天数累年平均２９．６天，年极端最低气温累年平均值一６．６０℃，无霜期２２４天，≥１００℃的活动积温为４９９１．９０℃，日照时数累年平均２２００小时。年平均降水量达１０６９．２毫米，其中５—９月汛期期间为６４７．８毫米，占年降水量的６０．６％。本研究根据苏州城区河道的污染概况，首先在校园河流中选取４个具有代表性的采样点做纵向分析，另在整个城区的河流中选取１３个污染程度各不相同的采样点做横向分析。做纵向分析时，分别在不同季节采集４个采样点所对应的上覆水和底泥，分别测定其中各种形态磷的含量，比较分析磷含量在不同季节段的变化。做横向分析时，在同一时间段分别采取１３个采样点所对应的上覆水和底泥，同样也分别测定其中各形态磷的含量，比较分析磷含量在不同采样点之间的变化。利用ＥＸＣＥＬ、ＳＰＳＳ软件对上覆水中磷的含量和底泥中磷的释放情况以及他们相互之间的关系进行分析，评价不同底泥中的不同形态磷对水体中各形态磷含量的影响情况，总结概括其发生规律。本研究可以为苏州城区河流污染的综合治理尤其是对水体内源磷污染的治理提供了方法和思路，此外还为其他河流和湖泊的研究和治理提供参考。１２苏州科技学院硕士学位论文第二章研究区域环境与实验研究方法第二章实验研究方法２．１仪器设备主要仪器设备见表２．１：表２．１主要仪器设备盐酸分析纯无锡建业试剂化工有限公司硫酸分析纯无锡建业试剂化工有限公司酒石酸锑钾分析纯天津光复精细化工研究所磷酸二氢钾分析纯汕头化学试剂厂钼酸铵分析纯上海凌峰化学试剂有限公司抗坏血酸分析纯上海凌峰化学试剂有限公司过硫酸钾分析纯上海化学试剂采购供应站氢氧化钠分析纯南京化学试剂有限公司２．２．２主要化学试剂的配制（１）１ｍ０１／ＬＮａｏＨ溶液：溶解８９固体ＮａｏＨ于水中，并稀释至２００ｌＩｌＬ。该溶液贮存在塑料瓶中，当天配制。１３苏州科技学院硕十学位论文第二章研究区域环境与实验研究方法（２）ｌｍ０１／ＬＨＣｌ溶液：浓ＨＣｌ浓度视为１２ｍ０１／Ｌ，取ｌ体积浓Ｈｃｌ溶于１１体积水中所得的溶液即为ｌｍｏｌ／ＬＨｃｌ。取２０ＩｌｌＬ浓ＨＣｌ溶于２２０ｌＩｌＬ水中摇匀，贮存在棕色玻璃瓶中。该溶液当天配制。（３）３．５ｍｏｌ／ＬＨＣｌ溶液：溶解６０ＩＩＩＬ浓ＨＣｌ于１５０ｍＬ水中摇匀，贮存在棕色玻璃瓶中。该溶液当天配制。（４）（１＋１）硫酸：１体积浓硫酸溶于１体积水中，摇匀。（５）１０％抗坏血酸溶液：溶解１０９抗坏血酸于水中，并稀释至１００ｍ１。该溶液贮存在棕色玻璃瓶中，现用现配。（６）１３％钼酸铵溶液：溶解１３９钼酸铵（（Ｎ心）６Ｍｏ，０２·４Ｈ。Ｏ）于１００ｍ１水中。溶解Ｏ．３５９酒石酸锑钾（Ｋ（ＳｂＯ）Ｃ扎ｏｅ·ｌ／２Ｈ。Ｏ）于１００ｍ１水中。在不断搅拌下，将钼酸铵溶液徐徐加入到３００ｍｌ（１＋１）硫酸中，加酒石酸锑钾溶液并且混合均匀。贮存在棕色的玻璃瓶中于约４℃保存。至少能贮存两个月。（７）浊度一色度补偿液：混合两份体积的（１＋１）硫酸和一份体积的１０９６抗坏血酸溶液。此溶液当天配制。（８）磷酸盐贮备溶液：将分析纯磷酸二氢钾（１（Ｈ：Ｐｑ）于１１０℃干燥２ｈ，在干燥器中放冷。称取０．２１９７９溶于水，移入１０００Ｉｎｌ容量瓶中。加（１＋１）硫酸５ｍｌ，用水稀释至标线。此溶液每毫升含５０．００ｌｌｇ磷。（９）磷酸盐标准溶液：吸取１０．００ｍｌ磷酸盐贮备液于２５０ｍ１容量瓶中，用水稀释至标线。此溶液每毫升含２．ｏｏｕｇ磷。临用时现配。（１０）５％过硫酸钾溶液：溶解５９过硫酸钾于水中，并稀释至１００ｍｌ。２．３样品的采集和处理２．３．１采样点的布设河流主要受周围环境的影响，因此采样点应尽量选在环境比较典型的位置，同时还要尽量较完整地覆盖所研究区域范围。本研究采样点分为两类：一类是为在校园河流中做不同季节的纵向研究所设置的，另一类是为了在整个苏卅Ｉ城区做同一时间的横向研究所设置的。利用圆柱有机玻璃底泥采样器分别采集位于苏州科技学院校园河流不同采样点的表层底泥，并用采水器采集相应的上覆水。在校园设４个采样点，如图２．１。１号采样点（Ｄ１）位于环境科学与工程学院附近，周围树木和杂草较多；２号采样点（Ｄ２）位于城市饭店旁边；３号采样点（Ｄ３）位于教工宿舍旁边，远离校园中心，周围环境比较安静；４号采样点（Ｄ４）位于学生食堂前。利用圆柱有机玻璃底泥采样器分别采集苏州市城区中不同河流的表层底泥样，并１４图２．１校园河流采样点分布图用采水器采集相应的上覆水。在苏州城区内共设１３个采样点，如图２．２，其中卜４号采样点（Ｓ卜Ｓ４）位于京杭大运河的不同河段，５—９号采样点（Ｓ５一Ｓ９）位于市区河流中的不同河流段，１０一１３号采样点（Ｓ１０—Ｓ１３）位于苏州科技学院校园河流的不同河段。同时选定具有代表性的３点，采集河岸边的土壤（耕作过的），分析其本底值。图２．２苏州城区采样点分布图苏州科技学院硕十学位论文第二章研究区域环境与实验研究方法２．３．２样品的采集分别于２０１０年６月、７月、８月、９月、１０月、１１月、１２月以及２０１１年１月分别采集采样点Ｄ卜Ｄ４表层的底泥，迅速放入硬质的广口塑料瓶中。同时采集每个采样点上相应的上覆水，立即装入塑料瓶中，封口。上覆水带回实验室后当天测定完毕，底泥先摊开进行自然风干，然后经过研磨、过１００目筛后进行分析测定。在２０１１年１月上旬分别采集采样点Ｓ卜Ｓ１３表层的底泥，同时采集其相应的上覆水，用同样的方法分析测定。２．４主要实验方法２．４．１上覆水中磷形态及含量的测定上覆水中磷的形态分离方法见图２．３。水样直接消解后测定总磷（ＴｏｔａｌＰｈｏｓｐｈｏｒｕｓ，ＴＰ）；另取水样经０．４５（Ｓ０１ｕｂｌｅＤｉｓｓ０１ｖｅｄＲｅａｃｔｉｖｅｐｍ微孔滤膜过滤后，测定滤液中溶解活性磷Ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ，ＳＲＰ）：滤液经消解后测定总溶解性磷（ＴｏｔａｌＰｈｏｓｐｈｏｒｕｓ，ＴＤＰ）。磷的测定方法采用磷钼蓝分光光度法。测试步骤如下：（１）标准系列：分别移取磷酸盐标准溶液Ｏ．００、０．５０、１．００、３．ｏｏ、５．ｏｏ、１０．００、１５．ｏｏＩｎＬ于５０ＩＩｌＬ比色管中，加水稀释至５０ＩＩｌＬ，混合均匀。各比色管中磷含量依次为０．００、１－００、２．ｏｏ、６．ｏｏ、１０．ｏｏ、２０．ｏｏ、３０．ｏｏｌＩｇ。消解图２．３上覆水中磷形态示意图（２）上覆水摇匀，取２５ｍＬ稀释定容至５０ｍＬ准备消解，测ＴＰ；另分别取经０．４５ｕｍ微孔滤膜过滤后的液体２５ｍＬ置于５０ＩｎＬ比色管中，一份稀释至５０ＩｌｌＬ，准备测ＳＲＰ，另一份准备消解测ＴＤＰ。（３）在标准溶液（１）和上覆水样（２）中各加入１ｍＬｌ０％抗坏血酸溶液，混匀。１６苏州科技学院硕士学位论文第二章研究区域环境与实验研究方法３０ｓ后加入２ｌＩｌＬ钼酸铵溶液充分混匀。显色１５ｍｉｎ后，注入ｌｃｍ比色皿中，以蒸馏水作参比，于７００衄波长处测定吸光度。（４）以吸光度Ａ为横坐标，磷含量为纵坐标，绘制标准曲线，并计算上覆水中ＳＲＰ、ＴＤＰ、ＴＰ的含量。２．４．２底泥中磷形态及含量的测定采用ＳＭＴ法㈣３提取沉积物中的ＴＰ、ＩＰ、ＯＰ、Ｆｅ／Ａ卜Ｐ、Ｃａ—Ｐ。提取流程见图２．４。测定步骤如下：（１）准确称取Ｏ．２０００９底泥样品，加入ｌｍ０１几ＮａｏＨ溶液２０ＩＩｌＬ，振荡１６ｈ后离心；取１０ＩｌｌＬ上清液加入３．５ｍ０１／ＬＨｃｌ４ＩＩｌＬ，静置１６ｈ后离心，测定上清液中ＳＲＰ，结果为非磷灰石无机磷（Ｎｏｎ—Ａｐａｔｉｔｅ含量。（２）残渣中加入１２ｍＬ饱和ＮａＣｌ溶液洗涤两次后，加入１ｍ０１／Ｌ的ＨＣｌ２０ＩＩｌＬ，振荡１６ｈ后离心分离，测定上清液中ＳＲＰ，结果为磷灰石磷（ＡｐａｔｉｔｅＰｈｏｓｐｈｏｒｕｓ，ＡＰ），即钙磷（Ｃａ－Ｐ）的含量。（３）准确称取０．２０００９底泥样品，加入ｌｍ０１几ＨＣｌ２０ｍＬ，振荡１６ｈ后离心，测定上清液ＳＲＰ，为无机磷（ＩｎｏｒｇａｎｉｃＰｈｏｓｐｈｏｒｕｓ，ＩＰ）的含量。（４）残渣用１２ｍＬ去离子水洗涤两次，水浴蒸干后，再用马弗炉在４５０℃下煅烧３ｈ，加入２０ＩＩｌＬｌｍｏｌ几的ＨＣｌ，振荡１６ｈ后离心，测定上清液ＳＲＰ，即为有机磷（０ｒｇａｎｉｃＰｈｏｓｐｈｏｒｕｓ，０Ｐ）的含量。（５）准确称取０．２０００９底泥样品，在４５０℃下煅烧３ｈ，冷却后加入２０ｍＬ３．５ｍ０１／Ｌ的ＨＣｌ，振荡１６ｈ后离心，测定上清液ＳＲＰ，即为总磷（ＴｏｔａｌＰｈｏｓｐｈｏｒｕｓ，ＴＰ）的含量。ＩｎｏｒｇａｎｉｃＰｈｏｓｐｈｏｒｕｓ，ＮＡＩＰ），即铁／铝磷（Ｆｅ／Ａ卜Ｐ）的１７４ｍ１１／Ｌ图２．４ＳＭＴ法提取流程图１８苏州科技学院硕士学位论文第三章校园河流中磷在上覆水和底泥中迁移转换特征第三章校园河流中磷在上覆水和底泥中迁移转换特征本论文研究分别在２０１０年６—１２月份以及２０１１年１月份分析测定了Ｄ卜Ｄ４四个采样点上覆水和底泥中各种形态磷的含量。校园中的地势很平坦，整个河流系统处于一个相对的状态。河流流速几乎为零，处于严重的滞流状态，底泥中磷的变化规律更接近湖泊中的变化特征；大部分河水较为浑浊，表明污染很严重，富营养化明显·另外水体表层底泥中磷含量也较高。实验分析结果如下：３．１各采样点上覆水中的磷随季节变化特征３．１．１Ｄ１上覆水中的磷随季节变化特征如图３．１所示，Ｄ１采样点上覆水中的三种磷含量在不同季节的变化趋势呈现出了很好的一致性。Ｄ１位于校园环境科学与工程学院旁边，周围有大量的树木与草。曲线变化趋势受温度影响较大。大量研究表明，上覆水中磷含量和温度基本成正比关系‘６羽。ｏ－∞０．７０ｏ．６００．５０菩ｏ．４０ｏ．３００．２００．１００．００６月７月８月９月ｌＯ月１１月１２月１月采村利伺图３．１Ｄ１上覆水中磷的变化图６—８月份采样时的水温都在３０℃以上，温度较高，在这三个月中，三种磷基本维持在一个相对稳定的范围。８月份温度达到最高，磷含量也上升到了最高点。ＴＰ的含量都在０．６ｍｇ／Ｌ以上，处于严重的富营养化状态。到了９月份，温度有所降低，另外为了减少河水所散发出的异味对周围居民的影响，约在８月底的时候对河道进行过一次人工大换水。大量自来水直接注入到河流中，１９苏州科技学院硕士学位论文第三章校园河流中磷在上覆水和底泥中迁移转换特征整个河水浓度被稀释了很多，水体中的磷含量减少。同时这个时候的水温正好在２０℃左右，非常适合藻类生长。藻类的大量生长吸收了大量的磷，这对降低水中的磷含量也作出了贡献。９—１１月份温差不大（２０℃上下），因此，此时的曲线变化也较为平缓。相对来说，１０月份采样时温度较低，因此测得的磷含量也相应较低。曲线的另一个高点出现在１２月份，这个时候进入初冬，伴随着温度下降，水体中的磷应该继续降低，但此时另一个重要原因成了影响磷含量重要因素，那就是动植物的影响。进入冬季，气温下降，水中的藻类等会大量死亡而释放出磷。与此同时，由于该采样点周围树木的落叶也会大量进入水体，腐烂后也会放磷。这是在１２月份磷含量突增最可能的原因。进入１月份后，随着温度的进一步降低，水中的磷含量也相应的下降，但此时仍然比９月、１０月和１１月份高。由此可见，这个时期影响该点磷含量变化的主导因素是水中的动植物和落叶，超过了温度的影响。纵观采样点Ｄｌ上覆水中磷含量的变化趋势图，可以发现，ＴＰ的含量始终都较高，最低也超过了０．３ｍｇ几。国际上一般认为ＴＰ含量大于０．２ｍｇ几时，水体就处于富营养化。因此，Ｄｌ的水质总体较差，富营养化严重。ＴＰ含量的最高点出现在８月份，最低点出现在ｌＯ月份。３．１．２Ｄ２上覆水中的磷随季节变化特征图３．２显示了采样点Ｄ２上覆水中含磷量随季节的变化趋势。三条曲线的变化趋势也大致一致。Ｄ２点位于校园城市饭店边上，旁边为教工宿舍，且该点河流段和校园外部的河流相连。０．６００．５００．４０罾０．３００．加０．１００．００６月７月８月９月１０月１１月１２月１月采样铡伺图３．２Ｄ２上覆水中磷的变化图苏州科技学院硕士学位论文第三章校园河流中磷在上覆水和底泥中迁移转抉特征图３．２曲线变化趋势总体和图３．１类似，但也有不同。在６—８月夏季的三个月中，曲线的变化不大，都处在３０℃以上的高温。８月份时的磷含量相对较高，因为此时温度达到最高。９月份的时候由于人工大换水和温度的降低曲线迅速下降。到１０月份时温度进一步下降，达到了最低点，当然，这次下降这主要还是由于水生动植物的迅速增长导致。到１１月份又表现出回升的趋势，这一方面是由于温度有所回升，藻类的增长在这个阶段也趋于平稳，另一方面很可能是城市饭店或教工宿舍排放出的生活污水导致藻类提前死亡而释放出磷，也可能是因为汛期过后降水减少，水体中磷浓度上升。在１２月和１月份，随着温度的持续下降磷含量也相应下降，但没降得很低，此时的磷含量仍在１０月份之上，这很可能是藻类在低温条件下死亡释磷所致。Ｄ２上覆水ＴＰ含量总体上较Ｄ１要低，夏季最高点出现在８月份，达到０．５ｍｇ／Ｌ左右。最低点出现在１０月，含量在Ｏ．２ｍｇ／Ｌ以上，仍高于富营养化临界标准，所以依旧处于富营养化状态。３．１．３Ｄ３上覆水中的磷随季节变化特征采样点Ｄ３位于教工宿舍的南侧，也和校园外面的河流相连，但这里远离校园中心地带，所处的环境相对，周围植物也少。图３．３中曲线变化趋势和图３．２的趋于一致，这可能是因为二者所处环境较为相似，它们都位于教工宿舍的周围，都受到居民生活污水的影响。０．５００．４５ｏ．４００．３５．０．３０吾ｏ．２５ｏ．∞ｏ．１５ｏ．１０ｏ．０５０．００６月７月８月９月１０月１１月１２月１月采样时间图３．３Ｄ３上覆水中磷的变化图同样，６—８月由于高温的影响磷含量普遍偏高，ＴＰ都超过了Ｏ．４ｍｇ几。最高点仍出现在温度最高的８月份。接着受温度下降、人工换水和藻类大量生长繁殖的影响，２ｌ苏州科技学院硕士学位论文第三章校园河流中磷在上覆水和底泥中迁移转换特征磷含量迅速降低，１０份达到了最低点，当然这其中也有１０月份降水增加、河水在一定程度被稀释的原因。进入１１月份后汛期结束，同时随着藻类的死亡磷含量有所回升，进入冬季后温度又成了主导因素，曲线随着温度的降低逐渐下降。但是注意到此时三种磷的含量都比１０月份最低点时要高，说明此时仍有部分藻类死亡释放出磷，致使水体中的磷没有降得很低，另外和冬季降水稀少也有关系。Ｄ３上覆水中的ＴＰ含量在几个采样点中是相对较低的，最高点出现在８月份，达到Ｏ．４５ｍｇ／Ｌ以上，但没超过Ｏ．５ｎｌｇ／Ｌ，ｌＯ月份的最低含量约在０．３ｍｇ／Ｌ以下，变化幅度较Ｄｌ、Ｄ２小。值得一提的是，Ｄ３中ＳＲＰ的含量较其余３个采样点低，基本都小于０．２ｍｇ／Ｌ，说明该区域可溶性正磷酸盐含量相对不高，变化幅度也不大。３．１．４Ｄ４上覆水中的磷随季节变化特征由图３．４可见，采样点Ｄ４的三种磷含量变化趋势也非常的相似。Ｄ４位于学生食堂附近。图３．４的曲线变化和图３．２、３．３非常相似，磷含量最高和最低点也分别出现在８月和１０月，ＴＰ的含量分别为Ｏ．５７ｍｇ／Ｌ和Ｏ．２４ｍｇ／Ｌ。６—８月时的曲线呈明显的上升趋势，这和其余三点有所不同，可能是该点上覆水中的磷受温度的影响比较明显，另外６、７月份的降水也要多于８月份，对水体中磷浓度也起到一定的稀释作用。８—１０月曲线又逐步下降，其原因同前。另外，观察到三种磷在６一１０月这段时间变化幅度比较大，明显大于其余三个采样点，其中的原因除了受温度升降和藻类生长的影响外，更有可能是受食堂排放的生活污水影响。食堂排污具有不稳定性和不确定性，有时多有时少，而且排放的时间段也不同，这就导致了磷含量变化也很大。ｎ约Ｑ∞Ｑ的Ｑ∞＿Ｉ／蜀日Ｑ∞Ｑ∞仅均Ｑ∞６月７月８月９月１０月１１月１２月１月采样时间图３．４Ｄ４上覆水中磷的变化图苏州科技学院硕士学位论文第三章校园河流中磷在上覆水和底泥中迁移转换特征曲线中１１、１２、１月这三个月的降幅较为平缓，这是Ｄ４上覆水中磷含量变化的一个特征。这可能是食堂附近的水体有利于藻类生长的营养物质较为丰富，聚集了比其他地方更多的藻类。随着气温的降低，水体中磷的含量相应减少，但也伴随着大量藻类死亡后的释磷作用，一减一增，二者作用部分抵消，所以磷的减少量看上去就没有那么快。纵观采样点Ｄ４上覆水中磷含量的变化趋势图，可以比较发现，Ｄ４中ＴＰ的含量比其他三个采样点要低一些，ＴＰ含量超过０．４ｍｇ几的只有７月和８月２个点，没有图３．１、３．２、３．３污染严重，最低也只有Ｏ．２４ｍｇ几。这很可能是食堂排放的污水经过了一定的处理或是负荷本身就不高。另外和周围植物稀少也有关系，主要还是受温度和藻类生长死亡的影响较大。但是ＴＰ的含量还是高，都处于富营养化状态。３。１．５小结１．整个校园河流河水整体呈现绿色，尤其是在秋季，这说明藻类等水生植物繁多，是影响水体磷含量的一个重要因素。２．所有采样点ＴＰ的浓度都超过Ｏ．２ｍｇ几，说明整个校园河流水质都已严重富营养化。在夏季的时候，河水会发出异味。３．由于校园河流上漂浮的大型浮游生物几乎没有，温度和水生动植物尤其是藻类是影响水体磷含量变化最重要的因素，同时降水、人工换水包括污水排放都对磷含量的变化有影响。４．各个采样点上覆水中三种形态的磷ＴＰ、ＴＤＰ、ＳＲＰ的变化趋势具有很好的一致性，都成正比关系。３．２各采样点底泥中的磷随季节变化特征在自然环境下，影响底泥磷含量因素较多，而且各个因素共同作用，相互影响，关系较为复杂。图３．５—３．８分别是点Ｄ卜Ｄ４在自然条件下随季节变化的曲线图：３．２．１Ｄ１底泥中的磷随季节变化特征如图３．５所示，５条曲线除了ＯＰ外，变化的趋势大体相当。曲线总体的走向为先降低，再逐渐升高，再降低。０Ｐ含量基本维持在２００一４００ｍｇ／ｋｇ之间。各种磷含量由大到小基本为ＴＰ＞ＩＰ＞ＮＡＩＰ＞ＡＰ＞ＯＰ。６—８月份，底泥ＴＰ含量呈下降趋势，但幅度不大，ＴＰ都在ｌ０００ｍｇ／ｋｇ以上，这可能是受高温的持续影响，水中溶解氧降低，促进了底泥中磷的释放。９月份时磷含苏州科技学院硕士学位论文第三章校园河流中磷在上覆水和底泥中迁移转换特征量有一个较大幅度的下降，但此时温度下降，本来磷含量应该增多。考虑到９月初的时候部分河道进行过一次人工大换水，换水后底泥和水体之间的磷必定有一次重新交换过程，从而再次达到平衡。经过人工换水后，水体中的磷浓度会降低很多，这时更多的是底泥中的磷释放到水中的过程，所以出现了９月份磷含量的最低点。９—１１月份的温度相差不大，人工换水经过一段时间后，泥一水之间的磷浓度达到了平衡，这时底泥中的磷就会出现小范围的增加。１４００ｌ扣０１∞０葺８００》日６００４∞２０００６月７月８月９月１０月１１月１２月１月采梓列伺图３．５Ｄ１底泥中磷的变化图１２月份磷含量的突增很可能是因温度的大幅降低造成的。经前文分析，此时的降温致使大量水生动植物尤其是藻类的的大量死亡，同时伴随有大量落叶腐烂释磷，水体中的磷含量突增，大量的磷向底泥扩散就造成了底泥磷含量也增加了不少。由此可见，这个季节Ｄ１点无论是水体中的磷还是底泥中的磷都有增加，这种现象在其他采样点没有，这很可能有两中原因：其一，可能是该采样点水生动植物偏多，死亡后放出大量的磷；其二，可能是落叶的作用大大增加了泥、水中的磷，因为Ｄ１点底泥里的枯枝败叶含量明显比其他点多。１月份时增加的趋势便缓和下来，磷含量虽然比１２月降低了，但由于低温有助于底泥吸收磷，所以含量仍比１１月份高。总体来说，Ｄ１底泥中ＴＰ的含量相对偏高，均在１０００ｍｇ／ｋｇ左右。最低点出现在９月份，最高点出现在１２月份。温度和生物作用是影响Ｄｌ底泥磷变化的主要因素。３．２．２Ｄ２底泥中的磷随季节变化特征如图３．６所示，ＴＰ、ＮＡＩＰ、ＡＰ的曲线变化趋势较为一致，而ＮＡＩＰ和０Ｐ在各个月份的含量几乎不变，ＮＡＩＰ的含量稍高，基本维持在２５０ｍｇ／ｋｇ上下，０Ｐ稍低，含量在２００ｍｇ／ｋｇ左右。经观察，在采样点Ｄ２几次猜到底泥的质地比较特别，颜色普遍偏苏州科技学院硕士学位论文第三章校园河流中磷在上覆水和底泥中迁移转换特征黄，泥量也较少。黄泥旧３偏多表明该地区底泥还比较新，各种磷的比例接近于当地土壤中的比例，ＩＰ中以钙磷居多，图中曲线也很好的反应了这一点。各种磷含量由大到小基本为ＴＰ＞ＩＰ＞ＡＰ＞ＮＡＩＰ＞ＯＰ。６—８月之间温度较高，所有磷的含量变化范围不大。同样，９月份的大换水也使得Ｄ２采样点磷含量在９月份降低很多。换水时自来水首先经过的就是Ｄ２点所在区域，对其底泥磷含量的影响也是最大的。９—１１月份底泥磷含量的变化为先增加后减少，而这段时间的温度变化是先降低后升高，所以温度无疑是该时间段的主要影响因素。１１月份以后温度降低，底泥中微生物的活性也随之降低，同时还有水生动植物的大量死亡，因此底泥磷含量稳步上升，但是始终没有超过夏季磷含量的水平。这说明人工换水对Ｄ２采样点的影响很大的，同时由于夏季采样点旁边的城市饭店和教工宿舍排放的污水较多，沉积到底泥中的磷也较多，最终导致了该点夏季的底泥的高磷含量。啪吾啪彻鲫吾堇伽蠲椭。６月７月８月９月１０月１１月１２月１月采样刑伺图３．６Ｄ２底泥中磷的变化图Ｄ２点ＴＰ的含量比Ｄｌ点的要小，大多数时间维持在９００ｍｇ／ｋｇ以下的水平，除了换水的原因外可能还在于Ｄ２中ＮＡＩＰ含量偏低，是四个采样点中唯一一个ＡＰ含量大于ＮＡＩＰ含量的采样点。ＡＰ是相对稳定的磷，而ＮＡＩＰ是易释放磷‘洲，它的多少对ＴＰ的影响是最直接的。磷含量最低点出现在１１月份，最高点出现在８月份。３．２．３Ｄ３底泥中的磷随季节变化特征在图３．７中，ＴＰ、ＩＰ、ＮＡＩＰ的曲线变化趋势呈现出了较好的一致性，含量也较高，而ＡＰ和ＯＰ的变化不明显，且含量也较低，二者均在２００ｍｇ／ｋｇ左右，ＡＰ稍高一些。各种磷含量由大到小基本为ＴＰ＞ＩＰ＞ＮＡＩＰ＞ＡＰ＞０Ｐ，和图３．５的关系一致。Ｄ３点曲线变化范围相对较窄，ＴＰ含量维持在８００ｍｇ／ｋｇ附近，最高点出现在温度苏州科技学院硕士学位论文第三章校园河流中磷在上覆水和底泥中迁移转换特征最低的１月份，最低点同样出现在经过换水后的９月份。６—８月份为曲线的第一部分，此时磷含量没有太大的变化，有点类似Ｄ２点中的变化趋势。９月份时，伴随着换水，磷含量降低。９—１２月份的曲线变化也较为平缓，略微有上升的趋势，没有因着水生动植物的生长和死亡而出现大幅改变，所以总体看来还是受温度逐步下降的影响。该点的水生动植物相对不多，对底泥影响不是很显著。这很可能跟Ｄ３点所处的环境有关，Ｄ３远离校园中心地带，周围也没有特殊环境，树木的落叶几乎没有，所以温度就成了影响该点底泥磷含量最重要的因素。１月份温度下降后出现的高点也再次证明了这一点。１刀００１０００８００暮鲁６００４。０２０００６月７月８月９月罘桐搠１０月１１月１２月１月图３．７∞底泥中磷的变化图Ｄ３受换水影响不像Ｄ２那么大，因为换水经过Ｄ３范围的水流不多。ＴＰ的含量相对稳定，比Ｄｌ的含量小，更接近与Ｄ２的含量。最低点出现在换水后的９月份，最高点出现在温度最低的１月份。３．２．４Ｄ４底泥中的磷随季节变化特征如图３．８所示，采样点Ｄ４的几条曲线在某种程度上表现出了与Ｄ３相似的走向。即ＡＰ和ＯＰ的含量相对固定，基本都在２００ｍｇ／ｋｇ以上，ＡＰ的含量相对偏高一些，最高点出现在１月份，达到４６０．６６ｍｇ／ｋｇ。各种磷含量由大到小基本为ＴＰ＞ＩＰ＞ＮＡＩＰ＞ＡＰ＞ＯＰ，和图３．５、３．７的关系一致。苏州科技学院硕士学位论文第三章校园河流中磷在Ｊ：覆水和底泥中迁移转换特征１４００１２００１０００置８００罾６００４００．刀。００６月７月８月９月１０月１１月１２月１月采样时间图３．８Ｄ４底泥中磷的变化图ＴＰ、ＩＰ、ＮＡＩＰ三条曲线变化趋势较为一致。底泥中ＴＰ的含量相对较高，变化范围也较大，最高点为１月份的１２６７．３１ｍｇ／ｋｇ，为所有ＴＰ中的最大值，低峰出现在９—１１月，三个月的值差不多，均在７２０ｍｇ／ｋｇ左右。曲线总体呈现出了“两头高中间低”的特征，中间的低谷明显是由于中途大换水所致。６—８月的曲线略微呈下降趋势，可能是在６—８月间温度略微高升的影响。１ｌ一１月的曲线上升幅度明显，上升速度也很快，说明该阶段的降温对其磷含量的上升起到了主导作用。相比较其他采样点，总的来看，采样点Ｄ４底泥中的磷含量受温度影响是最大的。３．２．５小结１．影响底泥磷变化趋势的因素较多，相互间也相互影响。相对而言，温度是影响底泥磷含量的重要因素，在某些情况下甚至是主导因素，它的变化会影响到其他因素的变化，如水生动植物等。２．大量的藻类死亡和枯枝败叶腐烂后对底泥磷含量有明显增大作用。３．人为的换水对可降低上覆水中的磷含量，进而降低底泥中的磷含量，而且能持续一段时间。４．ＴＰ中以ＩＰ为主。ＩＰ中大多数是以ＮＡＩＰ为主，个别以ＡＰ居多。３．３上覆水中各种提取态磷之间的相关关系了解上覆水中各形态磷之间的相关关系有助于认清各种磷之间是否存在相互依苏州科技学院硕士学位论文第三章校罔河流中磷在上覆水和底泥中迁移转换特征存或制约的关系，同时也能使我们进一步认识各形态磷的分布状态，为富营养化水体的净化提供事实依据。下表分别为采样点Ｄ卜Ｄ４上覆水中各形态磷之间的相关关系：表３．１Ｄ卜Ｄ４上覆水中各形态磷之间的相关关系注：．在Ｏ．０５水平上显著相关（极显著），。在Ｏ．０ｌ水平上显著相关（显著），双向检测每个采样点的样本数均为ｎ＝８（采样进行了８个月）由表３．１可以看出，采样点Ｄｌ、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４上覆水中三种形态的磷ＴＰ、ＴＤＰ、ＳＲＰ之间在各自的的范围内几乎都达到了极显著水平（除了Ｄ３中ＴＰ和ＳＲＰ之间不是，但也达到了显著水平，可能是测量误差所致），无论是ＴＰ与ＴＤＰ、ＳＲＰ还是ＴＤＰ与ＳＲＰ之间相关系数都在０．９之上，个别甚至达到了Ｏ．９８以上。这说明三种磷的关系是非常密切的，存在着显著的正相关关系，这从３．１节的图中也可以看得出来。下面的表３．２是将全部８个月中各个采样点上覆水磷含量的数据做了一次综合的相关性分析，结果如下：表３．２所有采样点上覆水中各形态磷的相关关系注·’在Ｏ．０５水平上显著相关（极显著），。在０．Ｏｌ水平上显著相关（显著），双向检测苏州科技学院硕士学位论文每个采样点的样本数均为ｎ＝３２第三章校园河流中磷在上覆水和底泥中迁移转换特征由表３．２可见，虽然三种磷之间的相关系数没有单个采样点中的相关性高，但全部都达到了极显著的水平。这进步一证明了三种磷之间的良好的正相关关系，三者含量从大到小依次为：ＴＰ、ＴＤＰ和ＳＲＰ，ＳＲＰ的含量决定了ＴＤＰ的含量，ＴＤＰ的含量又决定了ＴＰ的含量。３．４底泥中各种提取态磷之间的相关关系底泥中磷的种类相对较多，各种形态磷的关系也相对于上覆水中的关系复杂，因此研究底泥中各种提取态磷之间的相关关系有利于进一步了解底泥磷的污染特征，为相关解决措施的制定提供有力依据。下表分别是采样点Ｄ卜Ｄ４底泥中各形态磷之间的相关关系：表３．３Ｄ卜Ｄ４底泥中各形态磷之间的相关关系苏州科技学院硕士学位论文第三章校园河流中磷在上覆水和底泥中迁移转换特征注。’在Ｏ．０５水平上显著相关（极显著），。在Ｏ．Ｏｌ水平上显著相关（显著），双向检测每个采样点的样本数均为ｎ＝８（采样进行了８个月）由表３．３可以看出，不同采样点中各形态磷的相关性有所不同。在Ｄ１中，各种磷之间都有着至少是显著的正相关关系，ＴＰ和其余四种磷都存在极显著的正相关关系，ＩＰ和其余磷也极显著的正相关，ＮＡＩＰ、ＡＰ、ＯＰ分别都跟ＩＰ、ＴＰ极显著正相关。在Ｄ２中，ＴＰ只和ＮＡＩＰ、ＩＰ、ＡＰ存在极显著正相关关系，ＩＰ和ＴＰ、ＮＡＩＰ、ＡＰ极显著正相关，０Ｐ和任何一种磷都没有正相关关系。在Ｄ３和Ｄ４的情况比较类似，ＴＰ仅跟ＩＰ和ＮＡＩＰ有极显著的正相关关系，ＩＰ仅跟ＮＡＩＰ极显著正相关，ＡＰ几乎没有和其他磷有显著的正相关关系，０Ｐ同样没有和任何一种磷正相关。四个采样点各自的相关性不太一样，这和每个采样点所处的环境和底泥的性质不同都有很大关系，从侧面也说明了底泥各形态磷之间关系的复杂性。从总体来看，ＴＰ和ＩＰ、ＮＡＩＰ之间的相关性还是较为固定的，四个采样点中都是呈极显著正相关，相关系数达０．９以上。ＩＰ和ＮＡＩＰ在四个点中也是极显著正相关。ＡＰ和其余磷的正相关性相对较弱，０Ｐ最弱，几乎没有和其余的磷正相关。下表将四个采样点在８个月中所有磷之间含量做一个整体的相关性分析：表３．４所有采样点底泥中各形态磷的相关关系注：‘在Ｏ．０５水平上显著相关（极显著），。在Ｏ．０１水平上显著相关（显著），双向检测每个采样点的样本数均为ｎ＝３２由表３．４中数据可知，ＴＰ和ＩＰ、ＮＡＩＰ甚至和ＯＰ都呈现极显著的正相关，这说明校园河流底泥中ＴＰ的来源主要是ＩＰ、ＮＡＩＰ和０Ｐ；ＩＰ和ＮＡＩＰ呈极显著的正相关，说明ＩＰ的主要是由ＮＡＩＰ组成的，同时ＩＰ、ＮＡＩＰ和ＯＰ之间也呈现极显著的正相关关系，表明该河流底泥中无机磷和有机磷污染是同步进行的，二者在ＴＰ中所占的比例也相对固定。苏州科技学院硕士学位论文第三章校同河流中磷在上覆水和底泥中迁移转换特征值得注意的是，ＡＰ和ＮＡＩＰ之间虽然没有显著的相关关系，但他们之间却负相关，ＡＰ和ＮＡＩＰ共同组成了ＩＰ，这说明他们之间可能存在此消彼长，相互转化的作用。３．５各采样点磷在上覆水和底泥中随季节变化特征为了更清楚的表明各采样点磷在上覆水和底泥中迁移转换的特征，现将上覆水和底泥中的磷同时加以分析。以最具代表性的ＴＰ为例，分别对４个采样点作讨论。上覆水中的总磷记为Ｗ—ＴＰ，底泥中的总磷记为Ｓ—ＴＰ。３．５．１Ｄ１上覆水和底泥中的总磷随季节变化特征如图３．９所示，在６—８月这三个月中，Ｓ—ＴＰ呈下降趋势，ｗ－ＴＰ则缓慢上升。这三个月温度总体较高，呈缓慢上升的趋势。在这个阶段，两条曲线的变化都和温度的变化吻合，温度是影响该阶段的主要因素。到了９月份，两条曲线都下降，尤其是Ｗ—ＴＰ下降的很厉害，从这里看出人工换水在短期内使上覆水和底泥中的磷都极大的减少，尤其是对水中的磷，稀释作用明显。另外，藻类大量生长吸收磷也使得水一泥体系中的磷有所减少。９一１１月份温度变化不大，维持在２０℃左右，ｌＯ月份温度相对较低，因此两条曲线都相对平缓。进入１２月份，温度降低，这时磷迁移转换的方向应为从上覆水到底泥，但两条曲线都呈上升趋势，这最可能的原因就是藻类大量死亡加之采样点周围树木的枯枝败叶掉入河水中腐烂释放出大量的磷。同时冬季降水较少，也对上覆水中磷的增加起到一定作用。１月份时，温度进一步降低，两条曲线又同时下降，可见此时温度又成了影响上覆水磷的主要因素。但底泥中的磷降低就不是主要受温度影响了，这个有可能是实验误差或是底泥样受其他因素影响所致。６月７月８月９月１０月１１月１２月１月图３．９Ｄ１上覆水和底泥中的总磷随季节变化图３ｌ苏州科技学院硕士学位论文第三章校园河流中磷在上覆水和底泥中迁移转换特征３．５．２Ｄ２上覆水和底泥中的总磷随季节变化特征如图３．１０所示，在６—８月时两条曲线变化都不大，这可能是因为在这三个月都处在高温阶段，温度上升不明显，对该点磷含量变化影响不显著所致。也可能是在该阶段河流处在汛期，降雨量丰富，因此水一泥体系中的磷受雨水影响较大。同时，河流的流速也比非汛期略大，和外部河流交换较多，因此校园河流这个相对封闭的体系受到了外界的影响。在汛期这种影响又是相对均匀的，所以综合来看，三个月中磷含量的变化不明显。９月份两条曲线突然下降主要还是由于人工换水，使得水一泥体系中的磷整体降低。在９一１１月份，体系基本达到新的平衡，１０月份采样的温度相对较低，因此ｗ—ＴＰ出现一个低点，而Ｓ—ＴＰ则出现了一个高点。１２月和１月份温度持续降低，两条曲线的走向也正好相反。综上所述，影响采样点Ｄ２磷迁移转换的主要因素就是温度。６月７月８月９月１０月１１月１２月１月图３．１０Ｄ２上覆水和底泥中的总磷随季节变化图３．５．３Ｄ３上覆水和底泥中的总磷随季节变化特征如图３．１１所示，曲线的走势类似于图３．１０。在６—８月中，两条曲线变换都比较缓和，随着温度的缓慢升高，Ｗ—ＴＰ所受影响略大，呈现出轻微的上升趋势，Ｓ—ＴＰ的变化不太明显。同时该点也受汛期的影响较大，原因分析同前。９月份，两条曲线又同时出现了下降，这同样是由于人工换水致使体系中的磷总体下降。Ｗ—ＴＰ在１０份出现了一个低点，很可能是因为１０月份采样时温度偏低，使得水中磷含量降低。但此时Ｓ—ＴＰ没有出现明显上升趋势，可能是藻类生长吸收，使磷没有大量迁移到底泥中去。进入１２月和１月份，温度大幅度降低，Ｓ—ＴＰ呈上升趋势，而ｗ—ＴＰ出现了下降趋势。可见对于采样点Ｄ３来说，冬季影响磷迁移转换的因素依然是温度。苏州科技学院硕士学位论文第三章校园河流中磷在卜覆水和底泥中迁移转换特征总体来说，类似于Ｄ２，温度仍是影响Ｄ３磷变化的主要因素。这和二者所处的地理环境相似有关。６月７月８月９月１０月１１月１２月１月图３．１１Ｄ３上覆水和底泥中的总磷随季节变化图３．５．４Ｄ４上覆水和底泥中的总磷随季节变化特征如图３．１２所示，在６—８月这个阶段，两条曲线表现出截然相反的走势，Ｓ—ＴＰ降低，Ｗ＿ＴＰ升高，而且变化较为明显，这是不同于其它三个采样点的地方，可见在夏季，温度的变化对Ｄ４中磷的迁移转换影响还是较大的。９月份两条曲线同时下降的原因同前。９—１１月份温度相对稳定，１０月份温度稍低，因此Ｗ—ＴＰ也在１０月份出现了一个低点，但这个温度变化似乎对Ｓ—ＴＰ的影响不太明显，原因分析类似于对Ｄ３点的分析，可能是水中藻类的生长造成的。到了１１月以后，温度迅速下降进入冬季，两条曲线又沿着相反的方向发展，Ｓ—ＴＰ上升，ｗ＿ＴＰ下降，非常符合温度下降后磷在水一泥两相迁移转换的规律。综上所述，影响Ｄ４点磷变化的规律依然是温度。苏州科技学院硕士学位论文第三章校园河流中磷在上覆水和底泥中迁移转换特征Ｆ阐ｌ±墨尘ｌ６月７月８月９月１０月１１月１２月１月图３．１２Ｄ４上覆水和底泥中的总磷随季节变化图通过上述分析可见，除了Ｄ１点的影响因素较为复杂外，影响其余三个采样点中磷在上覆水和底泥中迁移转换的最主要因素就是温度，毕竟温度在几个月的分析测试中的变化时很大的。同时，由于不同采样点所处的环境不同，藻类、降水、枯枝败叶、人为因素等都是不容忽视的影响条件。３．６本章小结１．校园河流中上覆水的ＴＰ的浓度全部都超过了Ｏ．２ＩＩｌｇ／Ｌ，始终处在富营养化状态。２．温度和藻类是影响校园河流上覆水磷含量变化最重要的因素，降水、人工换水包括外源污水的输入都对磷含量的变化有影响。３．上覆水中三种磷的变化趋势基本一致，相互之间呈极显著的相关关系。４．底泥的影响因素繁多，错综复杂。相对而言，温度是最重要的影响因素，它的变化直接影响其它因素的变化，如水生动植物等。人工换水在一定时期内也可降低底泥的磷含量。５．藻类的死亡和枯枝败叶的腐烂会释放大量的磷，最终对上覆水和底泥中的磷都有明显增大作用。６．校园河流底泥中的磷以ＩＰ为主，ＩＰ中ＮＡＩＰ又偏多一些。７．底泥中各形态磷的相关关系较复杂，总的来说，ＴＰ和ＩＰ、ＮＡＩＰ、ＯＰ的相关系较好，和ＡＰ的相关系相对弱一些。８．温度是影响磷在上覆水和底泥间迁移转换最重要的因素。苏州科技学院硕士学位论文第ｐＨｑ章苏州城区河流中磷在上覆水和底泥中迁移转换特征第四章苏州城区河流中磷在上覆水和底泥中迁移转换特征本试验在２０１１年１月份分析测定了苏州城区Ｓ卜Ｓ１３十三个采样点上覆水和底泥中各种形态磷的含量。城区内河流众多，河网密布，地势很平坦，河道坡降仅为十万分之一，除了京杭大运河外其余大多数河流流速都很慢，一般在Ｏ．１ｍ／ｓ以下删，河流的滞留现象严重，上覆水和底泥中磷的变化规律更接近湖泊中特征；大部分河流污染都很严重，部分河流上覆水甚至出现黑臭现象，水体表层底泥中磷含量较高，富营养化明显。实验分析结果如下：４．１各采样点的位置及底泥的表观特征１３个采样点的位置和底泥的表观特征如下表所示：表４．１各采样点位置及底泥表观特征由表４．１所见，每个采样点的泥外观不尽相同，大部分泥都呈黑色，少数如Ｓ１和Ｓ１１呈黄色。校园河流中底泥如Ｓ１０、Ｓｌｌ、Ｓ１３中有较多枯枝败叶的残体，市区河流中石块偏多，如Ｓ５、Ｓ８，大运河中的泥量普遍偏大，如Ｓ２、Ｓ３。４．２城区土壤磷含量本底值表４．２是所选３个具有代表性采样点土壤样品中各形态磷的平均质量含量。可以３５苏州科技学院硕士学位论文第四章苏州城区河流中磷在上覆水和底泥中迁移转换特征看出，在土壤中，ＩＰ占据了ＴＰ含量的绝大多数，近３／４，而ＩＰ中以ＡＰ为主，ＡＰ占到了ＴＰ的５０％以上。可见，天然土壤中ＩＰ占ＴＰ的绝大多数，而ＡＰ占ＩＰ的绝大多数。ＡＰ来自于碎屑岩本地自生，是生物不可利用磷，因此在底泥中ＡＰ相对稳定。ＮＡＩＰ是可被生物利用的磷，主要来自于人类活动的生活污水和工业废水泓３。由此可见，底泥中ＩＰ的变化主要来自于ＮＡＩＰ的变化。底泥中如果ＡＰ占了ＩＰ的大多数，说明该底泥的泥龄还不长，呈现出类似天然土壤的特征，这可能河道经过疏浚或是污染相对较轻的缘故。表４．２土壤样品中各形态磷的平均含量（唱／ｋｇ）４．３底泥中各种形态磷的含量根据上一章节的分析和ＳＭＴ方法的定义，我们把底泥中的总磷（ＴＰ）分为无机磷（ＩＰ）和有机磷（ＯＰ），而无机磷有可以细分为非磷灰石磷（ＮＡＩＰ）和磷灰石磷（ＡＰ）。它们之间的分类示意图如下：非磷灰石磷（ＮＡＩＰ）无机磷（ＩＰ）总磷（ＴＰ）磷灰石磷（ＡＰ）有机磷（０Ｐ）图４．１底泥中磷的分类图４．３．１底泥中№ＩＰ的含量ＮＡＩＰ是由１ｍ０１／Ｌ的ＮａｏＨ提取出的，它是与Ｆｅ、Ｍｎ和Ａｌ等金属氧化物结合的磷，被认为是通过与氢氧根置换而吸附磷酸盐离子的方式来释放与Ｆｅ、Ｍｎ氧化物结合的磷，与Ａ１氧化物结合的磷也会因为Ａ１元素的两性特制而通过溶解机制释放出来。苏州科技学院硕十学位论文第四章苏州城区河流中磷在上覆水和底泥中迁移转换特征撇０溉０跳Ｏ啪奄■《０善｜Ｏ撇ＯｎＯ１Ｓ１Ｉ阮Ｓ３Ｓ４Ｓ５翳Ｓ７黯８；■■■■■湖●■姒■●■－锄■■－ｍ采样点图４．２各采样点底泥中ＭｌＰ的含量分布图苏州城区内各采样点间底泥中ＮＡＩＰ含量变化范围很大，见图４．２，从１４８．４ｍｇ／ｋｇ到９９８．Ｏｍｇ／ｋｇ，以Ｓ２的含量最高，接近１０００ｍｇ／ｋｇ，其次是Ｓ５和Ｓ８，都超过了７００Ｉ玎ｇ／ｋｇ，含量最低的是Ｓ６和Ｓ９，都低于１５０ｍｇ／ｋｇ。从区域位置看，运河底泥中的ＮＡＩＰ相对较多，校园中的其次，市区底泥中的ＮＡＩＰ分布很不平衡，有多有少。４．３．２底泥中ＡＰ的含量ＡＰ是提取ＮＡＩＰ后，由１ｍ０１／Ｌ的ＨＣｌ从残渣中提取的，它是与钙结合的磷，被称为磷灰石磷，主要来自于矿物，以难溶于水的磷酸钙为存在形式。０著｜咖Ｏ里、粤ｄ瑚鲫垂堇伽湖渤ｌ０∞００■■Ｉ豇■●■■■鼹●●■●■■■辨Ｉ｛；；■●－舛隔■●■鹦■■●●■Ｉ８；ｍ■●■●－叭●■Ｉ眦■■■Ｉｍ图４。３各采样点底泥中ＡＰ的含量分布图３７苏州科技学院硕士学位论文第ｐｎｑ章苏州城区河流中磷在上覆水和底泥中迁移转抉牟手征由图４．３可见，ＡＰ的变化范围较ＮＡＩＰ稍小一些，变化范围为１５３．９—８５０．６ｍｇ／ｋｇ。Ｓ５底泥中ＡＰ的含量是最高的，其次为Ｓ８、Ｓ２和Ｓ９，都在６００ｍｇ／ｋｇ以上。Ｓ６是最低的，只有１５３．９ｍｇ／ｋｇ。ＡＰ在运河和校园河流底泥中的分布是相对均匀的，在２９８．２—６５１．７ｍｇ／ｋｇ之间。在市区内分布依然很不平衡，这很可能和部分河流经过疏浚有关，如较为典型的Ｓ６和Ｓ７，几乎每种磷的含量都不高，这两个采样点都位于外城河，周围是风景区，河道明显经过疏浚。Ｓ６位于河边，而Ｓ７位于河中心，从各形态磷的数量来看，Ｓ７要比Ｓ６磷含量高，说明疏浚对河边的底泥影响更大一些。４．３．３底泥中ｌＰ的含量ＩＰ是由ｌ∞１／Ｌ的ＨＣｌ直接提取出来的的。它是指与铁、锰、铝和钙的氧化物及氢氧化物等结合磷的总和，ＩＰ和ＮＡＩＰ与ＡＰ之和有很好的正相关关系，并且几乎就等于二者的和，因此ＩＰ被认为是由ＮＡＩＰ和ＡＰ组成的。００ＯＯ眦溉写｜咖咖００里／８自Ｏ００咖鲫伽猫ｏ０Ｌ＿Ｓ６Ｓ７Ｓ８—■－８；■■■■■■娜●■■●■刚■●Ｉ姚Ｓ１３采样点图４．４各采样点底泥中ＩＰ的含量分布图从图４．４可知，ＩＰ的变化范围也很大，从２９７．６ｍｇ／ｋｇ到１６３３．１ｍｇ／ｋｇ，采样点Ｓ５、Ｓ２、Ｓ８底泥中ＩＰ的含量相对最高，都超过了１４００ｍｇ／ｋｇ，同ＮＡＩＰ和ＡＰ的分布一样，在点Ｓ６和Ｓ７的底泥中，ＩＰ的含量也是相对最小的。校园底泥中的含量相对均衡一些。市区中的分布更不均衡，最高点和最低点都出现在这个区域。不过总体来看，除去几个相对高和低的点外，ＩＰ在整个苏州城区的差异还不算太大。如前文所述，ＩＰ的由ＡＰ和ＮＡＩＰ组成，不同底泥中二者的比例会有所不同，具体关系可见图４．５。图４．５反映出城区中不同区域两种无机磷的比例关系，在京杭大运河（Ｓ卜Ｓ４）和校园河流（Ｓ１０一Ｓ１３）的底泥中，除了点Ｓ１和Ｓ１ｌ两点外，其余的点都是以ＮＡＩＰ占主苏州科技学院硕士学位论文第四章苏州城区河流中磷在上覆水和底泥中迁移转抉特征要地位。在市区的几个点（Ｓ５一Ｓ９）则有着不同的表现，即除了点Ｓ９中ＡＰ占大多数外，其余点的ＡＰ和ＮＡＩＰ的量几乎相等。考虑到Ｓ１和Ｓ１１底泥样是偏黄色的，而其ＡＰ占多数，说明黄色的泥中ＡＰ占主导地位，这和前人研究结果一致∞们。市区内经过疏浚河道中底泥ＮＡＩＰ的量较校园中未经疏浚河道底泥ＮＡＩＰ明显减少或是和ＡＰ相当，说明疏浚对降低ＮＡＩＰ含量和比例都有明显作用。网Ｉ曼塑ｊ丑求—口ｇ山蛆溉瞄差毫磷雠菪螂姗慨既ｌ２３４５６７８９１０１１１２１３采样点图４．５从ＩＰ和ＡＰ的比例图４．３．４底泥中０Ｐ的含量ＯＰ是在提取ＩＰ后，经４５０℃锻烧，再经ｌｍｏｌ几的ＨＣｌ提取后得到的。它的定义是有机磷，与底泥中的菌群、大型植物和藻类生物膜的数量有关。季｜０｜｜｜０嫩Ｏ撇Ｏ＾皇裔５嫩０ｄＤｍ０弧Ｏｎ０■●■●乳●■■●■■驼■■■■豁■■●驰Ｉ■■■８；■●■●刚■■●■●■■■妣●■■●■眦ｍ图４．６各采样点底泥中０Ｐ的含量分布图图４．６是各采样点底泥ｏＰ含量的分布图，除去点Ｓ６、Ｓ７和Ｓ９之外，其余点ＯＰ苏州科技学院硕士学位论文第四章苏州城区河流中磷在上覆水和底泥中迁移转换特征的含量差别不大，基本维持在２００—３００ｍｇ／ｋｇ之间。ＯＰ含量最多的为ＳｌＯ，达到２８８．２ｍｇ／ｋｇ，较少的如Ｓ５，为１８７．６ｍｇ／ｋｇ。由此可见，除了几个受疏浚影响较大的点外，ＯＰ的污染在整个城区还是相对比较均衡的。进一步推断，苏州城区河道底泥磷污染主要是由无机磷污染决定的。４．３．５底泥中ＴＰ的含量ＴＰ是经４５０℃高温锻烧后，再经３．５ｍ０１／Ｌ的ＨＣｌ提取的。它包括所有提取态的磷，经过许多实验验证，ＴＰ和０Ｐ与ＩＰ的和有非常好的正相关关系，并且几乎就等于二者之和。因此，ＴＰ被看作是由ＩＰ和ＯＰ组成的。０叭溉００Ｏ０Ｏ０Ｏ０萼垂耄叭眦善薹耄仉０｜Ｓ１Ｓ２Ｓ３Ｓ４跖∞Ｓ７弱Ｓ１０Ｓ１２黑群点图４．７各采样点底泥中ＴＰ的含量分布图ＴＰ含量的变化范围是较大的，最小的Ｓ６只有３６１．１ⅡＩｇ／ｋｇ，而最大的Ｓ５达到了１８０６．８ｍｇ／ｋｇ，相差了近６倍。ＴＰ的含量分布图（见图４．７）和ＩＰ的分布图非常相似，说明ＴＰ和ＩＰ是呈正相关关系，也再次证明了苏州城区河流底泥磷污染主要为无机磷污染。京杭大运河底泥ＴＰ的平均含量为１２２４．５ｍｇ／ｋｇ，市区未经疏浚河段的底泥ＴＰ平均含量达１７２０．３ｍｇ／ｋｇ，经过疏浚的河段底泥ＴＰ含量为５７５．５ｍｇ／ｋｇ，校园河流底泥ＴＰ含量也达到了１１１８．６ｍｇ／ｋｇ。对比国内外其他河流中底泥ＴＰ的含量，如钱塘江富阳一杭州段平均含量为９４０．２４ｍｇ／ｋｇ旧１，韩国汉河为１０１０．８０ｍｇ／ｋｇ㈣，淮河淮南段为５１４．０１２ｍｇ／ｋｇ旧１，山东省南四湖的几条支流（白马河、老运河、蒋集河、十字河）底泥ＴＰ平均含量为５０１．７５５ｍｇ／ｋｇ旧３，上海市郊的５条河流底泥ＴＰ平均含量为１２３８．３４ｍｇ／ｋｇｃｅ钔。国内一些主要湖泊中底泥的ＴＰ含量大多在３００—１２００ｍｇ／ｋｇ之间Ⅲ’。苏州城区底泥ＴＰ含量已经普遍偏高，高于国内外大部分河流，更接近于上海河流底泥和部分湖泊底泥磷的含量。这说明缓流河流中底泥的磷含量要高于流速正常河流中∞苏州科技学院硕士学位论文第ｐｌｊ章苏州城区河流中磷在ｆ：覆水和底泥中迁移转换特征底泥的磷含量，比较接近湖泊中底泥的磷含量。这些事实同样也表明，苏州河道底泥磷污染已经遍布整个城区。下图为１３个采样点底泥中各形态磷质量比较图，图４．８：１２００．０１０００．Ｏ８００．０萱奢６００．０４００．０＝ｋ０．０饵鼠ｊ重翻昏ｇ；目鼠舛‘目目鼠；皿黾ｍＳ６Ｓ７Ｓ８Ｓ９Ｓ１０Ｓ１１Ｓ１２Ｓ１３采样点图４．８各采样点底泥中各形态磷质量比较图该图清楚的显示出底泥磷污染的特征：无机磷占了绝对优势，无机磷中ＡＰ的变化范围要小于ＮＡＩＰ，可见ＮＡＩＰ是影响苏州河流底泥磷含量最为重要的因素。疏浚较为明显的河流底泥中ＮＡＩＰ比例相对偏小，而颜色偏黄的底泥中ＮＡＩＰ更是比ＡＰ少了许多。一般认为ＡＰ是较为稳定的，不容易被释放利用，而ＮＡＩＰ和０Ｐ则较容易被释放利用叭】。总体来说，大运河河流段Ｓ卜Ｓ４和校园河流段Ｓ１０—Ｓ１３是以ＮＡＩＰ居多，城区河流段以ＡＰ居多，主要是受疏浚的影响。ＮＡＩＰ是底泥中最易被解析和交换的磷，容易受到环境变化的影响，在好氧环境下，铁离子易以Ｆｅ３＋形式存在，而Ｆｅ３＋容易与Ｐ结合，形成磷酸盐沉淀，这时，Ｆｅ—Ｐ在底泥中就成了潜在的磷释放源。在厌氧和缺氧环境中，难溶性的Ｆｅ（ｏＨ）。容易变成可溶性的Ｆｅ（ｏＨ）。，可使与铁结合的磷大量释放进入水体，加速水体的富营养化㈣。从这一点来看，通过疏浚可以减少ＮＡＩＰ的相对含量，从而起到减少污染，改善水质的作用口们。各采样点底泥中的ＯＰ的含量是最少的，而且变化幅度相对不大，基本维持在２００Ｉｌｌｇ／ｋｇ左右，０Ｐ只占到了ＴＰ很小的一部分，约２０％左右。ＯＰ与人类活动也有关，但主要来源于农业面源污染Ⅲ１。由于市区中农业活动已经很少，因此ＯＰ在各个采样点的含量也相对均衡。４．３．６小结１．苏州城市河道底泥ＴＰ的含量平均都在１０００ｍｇ／ｋｇ左右，个别采样点甚至接近２０００ｍｇ／ｋｇ，远远超出土壤本底值的含量。４ｌ苏州科技学院硕士学位论文第四章苏州城区河流中磷在上覆水和底泥中迁移转换特征２．底泥磷污染主要为无机磷ＩＰ污染，ＩＰ的质量含量占到ＴＰ含量的７２％一９１％，占据绝对优势。ＩＰ由ＮＡＩＰ和ＡＰ组成，ＩＰ的含量基本等同于后两者之和，不同采样点二者的含量、比例均不同。３．未经过疏浚的河流段是以ＮＡＩＰ占优；经过疏浚的河流段则是以ＡＰ居多，接近于土壤本底值的含量比例。可见，疏浚对降低底泥中ＮＡＩＰ的含量和比例有明显作用。４．苏州城区底泥ＴＰ含量普遍偏高，高于大多数国内外其他河流。５．缓流河流中底泥ＴＰ的含量要高于流速正常的河流，更接近于湖泊中底泥ＴＰ的含量。４．４上覆水中各种形态磷含量分布特征在采集底泥的同时，采集底泥上Ｏ一２０ｃｍ的上覆水，测定其中各种形态磷的含量。表４．３上覆水中各形态磷的含量（ｍｇ儿）结果见上表４．３，上覆水中的ＴＰ含量最高的是Ｓ２、Ｓ９和Ｓ３，分别达到Ｏ．８５０、０．８４０和０．８１２ｍｇ／Ｌ，依据地表水环境质量标准，都属于严重的劣Ｖ的水。在所有１３各采样点中，除了Ｓ６的水质达到了ＴＰ≤０．３ｍｇ／Ｌ的Ⅳ类标准，Ｓ７和Ｓ１１达到了ＴＰ≤０．４ｍｇ／Ｌ的Ｖ类标准外，其他采样点的水质指标属于不同程度的劣Ｖ类的水。从表中还可以看出，校园河流水质较其他采样点水质稍好，市区内的水质表现的很不一致，从Ⅳ类标准到劣Ｖ类标准都有，这可能同时受疏浚和周围所处环境的影响。Ｓ９的污染最严重，这是因为Ｓ９周围的居民和游客都很密集，有大量的生活污水直接排入到河水中。大运河中的四个采样点水质普遍很差，但它们的ＳＲＰ和ＴＤＰ都相对较低，这最可能的原因是大运河中的大型货船来往很频繁，对水体的扰动非常厉害，据有关研４２苏州科技学院硕士学位论文第阳章苏州城区河流中磷在上覆水和底泥中迁移转换特征究Ｈ¨，扰动可以极大的促进底泥中的磷向上覆水释放。同时漂浮的底泥细小颗粒对水体ＴＰ含量也有很大贡献，这从上覆水中ＴＤＰ所占ＴＰ的比例可以看出。上覆水中除了大运河中四个点外，ＴＰ中ＴＤＰ的含量都占据了５０％左右，而Ｓ卜４中只占到１５．９—２９．８％，说明大运河水体ＴＰ绝大多数都是有悬浮颗粒组成的。对于可溶性正磷酸盐ＳＲＰ来说，所占ＴＰ的比例都在３—５０％之间不等，但都在５０％以下。大运河中和部分市区中的水体中ＳＲＰ含量较少，而校园河流中的含量较多，基本在３０—５０％，这也反应了校园水体污染的另一个特点。４．５上覆水中磷和底泥中磷之间的相关关系底泥中各形态的磷与上覆水中各形态磷有着密切的关系，了解它们之间的相互关系，更有助于了解底泥磷的来源，有利于了解底泥与上覆水之间磷的交换特征。为了更准确地得到二者之间的相关关系，需要剔除几个特殊的采样点进行分析：首先是位于大运河的点Ｓ卜Ｓ４，因为这四个采样点受扰动影响太严重，水泥之间磷的一般交换特征已被严重破坏，上覆水中ＴＰ偏高就是很好的证明。再者是位于山塘街的采样点Ｓ９，由于河水较浅，疏浚比较彻底，河道中的底泥已经几乎没有，河水的污染主要来自生活污水的直接排放。所以，最终求得到剩余８个采样点中底泥与上覆水中各形态磷的相关关系。表４．４底泥与上覆水中各形态磷的相关关系注：’在０．０５水平上显著相关（极显著），。在Ｏ．０１水平上显著相关（显著），双向检测每个采样点的样本数均为ｎ：８由表４．４可见，水体中的ＳＲＰ与底泥任何一种形态磷都没有明显的相关关系，说明ＳＲＰ不是直接来源于底泥中的磷。而水体中的ＴＰ和ＴＤＰ则与底泥中除ＯＰ之外其余各形态的磷都有显著的相关关系，尤其是Ｗ—ＴＰ与ＡＰ、ＮＡＩＰ、ＩＰ和Ｓ—ＴＰ都是极显著相关，与底泥中的ＩＰ的相关系数达到了Ｏ．９９３，和Ｓ—ＴＰ的相关系数也达到了０．９８９，这说明上覆水中的总磷主要来自于底泥总磷中的无机磷。而无机磷中的ＡＰ和ＮＡＩＰ因着底泥性质和环境的不同而对上覆水中磷的贡献也不同，对于苏州城区现有的河流来说，二者的作用差不多。４３苏州科技学院硕士学位论文第四章苏州城区河流中磷在上覆水和底泥中迁移转换特征４．６本章小结１．苏州城区底泥总磷的含量平均在１０００ｍｇ／ｋｇ左右，个别采样点接近２０００ｍｇ／ｋｇ，远远超出土壤本底值的含量。２．底泥磷污染主要为无机磷ＩＰ污染。ＩＰ由ＮＡＩＰ和ＡＰ组成，含量基本等同于两者之和，不同采样点二者的含量、比例均不同。３．未经过疏浚的河流段中的底泥是以ＮＡＩＰ占优；经过疏浚的河流段则是以ＡＰ居多，接近于土壤本底值的含量比例。可见，疏浚对降低底泥中ＮＡＩＰ的含量和比例有明显作用。４．苏州河道底泥磷污染已遍布整个城区，底泥中ＴＰ含量普遍偏高，高于大多数国内外其他河流。５．苏州城区河道上覆水大部分都属于劣Ｖ类的水，不同区域水质差距很大。６．上覆水和底泥中的磷存在着密切的交换关系，其中上覆水中的总磷和底泥中的ＡＰ、ＮＡＩＰ、ＩＰ和ＴＰ都是极显著相关，主要来自于底泥中无机磷。苏州科技学院硕士学位论文第五章结论第五章结论磷在水生生态系统中起着基础营养盐的作用，是引起水质恶化的重要因素之一。受污染的底泥是磷的一个巨大的贮藏库，在一定条件下它可以向上覆水中释放大量的磷，同时水中的磷也会向底泥中沉积。在天然的水体中，各种影响磷在水一泥二相中迁移转换的因素相互交织在一起，共同作用，情况相对比较复杂。在本文中，实验分别在校园河流和整个苏州城区内布点采样，从纵横两方面系统地分析了磷在河流中变化的特征和规律。在研究校园河流时，总共用了８个月的时间进行了厨期性分析，每个月采样分析一次。通过测定每个采样点上覆水和底泥中各种形态磷的含量来分析其迁移转化的规律，根据校园河流自身的特征和所选用的研究方法，重点考虑了温度、水生藻类以及枯枝败叶的腐殖质对其迁移的影响。同时，分别分析了上覆水中各形态磷和底泥中各形态磷的相关关系。在研究苏州城区的河流时，根据河流污染的特征和所选区域的代表性，在城区内布设了１３个采样点。同样也分别测定了１３个采样点中上覆水和底泥各种形态的磷，结合当地土壤污染的本底值，重点分析了底泥在不同区域的污染特征，及水中磷和底泥中磷之间的相关关系。实验得出的结论如下：１．校园河流上覆水中ＴＰ的浓度在各个月份中都超过了０．２ｍｇ几，几乎始终都处于富营养化状态。在不同的季节里温度变化比较大，温度对磷在底泥和上覆水中迁移转换的影响是最显著的。汛期的降水可对河流水体起到一定的稀释作用，外源污水的输入也可增加水体中的磷含量。另外，校园中的树木比较多，到了秋冬季节，会有大量的枝叶掉入靠近树木的河流段中，这些枝叶腐烂后会释放大量的磷，这时河水和底泥中的磷都会增加。同时，校园河流中的藻类也是一个不可忽视的因素，河流中藻类最适生长温度大概在２０℃左右。到了秋天，当温度降到这个范围内时，藻类就会大量繁殖，从而吸收上覆水中的磷，这时水中的磷就会普遍降低。而当进入秋末或冬天的时候，随着温度进一步降低，藻类又会大量死亡，这个时候又会出现大量释磷的现象，上覆水和底泥中的磷在此时都可能会增高。因此，温度、藻类包括掉落的枝叶都是影响校园河流上覆水和底泥中磷含量的重要因素。２．校园河流中，所研究上覆水中三种形态磷ＴＰ、ＴＤＰ和ＳＲＰ在各个季节的变化趋势基本一致，相关性很好，基本上都达到了极显著水平。而底泥的影响因素比较多，包括自然的和人为的，各形态磷之间的相关性较复杂，不同采样点间各形态磷的相关性有所不同。从总体来看，ＴＰ和ＩＰ、ＮＡＩＰ之间的相关性还是较为固定的，基本都是呈极显著正相关，相关系数达Ｏ．９以上。０Ｐ和其它形态磷的相关性较差，含量在不同采样４５苏州科技学院硕士学位论文第五苹结论点间相对固定。３．底泥本身的构成较复杂，影响它的因素较多。但相对而言，温度是最重要的影响因素，它的变化直接影响其它因素的变化，如水生动植物中的藻类。藻类的生长和死亡都和温度有着密切的联系，只有在适合的温度下藻类才有可能吸收和释放磷。人工换水在一段时期内可降低底泥中的磷含量。校园河流底泥中的磷以ＩＰ为主，ＩＰ中以ＮＡＩＰ居多，但有的也以ＡＰ为主。４．苏州城区河流底泥ＴＰ的平均含量在１０００ｍｇ／ｋｇ左右，个别采样点接近２０００ｍｇ／ｋｇ，底泥磷污染已遍布整个城区，底泥中ＴＰ含量普遍偏高，高于大多数国内外其他河流，远远超出土壤本底值的含量。说明缓流河流中底泥ＴＰ的含量要高于流速正常河流中底泥的ＴＰ含量，更接近于湖泊中的磷含量特征。底泥磷污染主要也为无机磷ＩＰ污染，ＩＰ由ＮＡＩＰ和ＡＰ组成，含量基本等同于两者之和。５．相对于整个城区而言，不同采样点ＮＡＩＰ和ＡＰ的含量、比例均不同，二者之间没有绝对的主次关系。未经过疏浚的河流段是以ＮＡＩＰ占优；经过疏浚的河流段则是以ＡＰ居多，接近于土壤本底值的含量比例。可见，疏浚对降低底泥中ＮＡＩＰ的含量和比例有明显作用。６．苏州城区河道上覆水大部分都属于劣Ｖ类的水。相比较而言，校园河流水质较其他采样点水质稍好；市区内的水质表现的很不一致，从Ⅳ类标准到劣Ｖ类标准都有，这是由于疏浚作用和周围所处环境的不同而不同；大运河中以ＴＰ指标衡量的水质普遍很差，都是劣Ｖ类，但ＳＲＰ和ＴＤＰ都相对较低，这是因为大运河中的大型货船来往很频繁，对水体的扰动非常厉害。扰动造成底泥磷的大量释放，同时使水中悬浮颗粒大量增加。７．上覆水和底泥中的磷存在着密切的交换关系。其中，上覆水中的ＳＲＰ与底泥中任何一种形态磷都没有明显的相关关系，说明ＳＲＰ不是直接来源于底泥中的磷。但是上覆水中的总磷和底泥中的ＡＰ、ＮＡＩＰ、ＩＰ和ＴＰ都是极显著相关，说明水中的总磷主要来自于底泥中无机磷的释放。总之，在自然状态下，影响河流中磷在上覆水和底泥中迁移转换的因素比较多，而众多因素往往是同时作用，共同影响，错综复杂。这给实验研究带来一定的困难，每分析一步，必须同时考虑若干因素的作用。所以，解决这个困难的方法之一是采用实验室模拟实验，控制其他因素，单独考虑某一因素的作用，许多研究人员在这方面做了大量的工作。然而，实验室模拟的一个重大缺陷就是过于理想化，孤立的研究某个因素的影响。在现实环境中，往往不具备实验室中的条件，实验所得的规律和实验室中的很不一样，甚至大相径庭。所以，同时进行自然状态下的研究和实验室模拟是今后的一个研究趋势，而如何将二者有机结合值得进一步的讨论。相信在不久的将来，在无数科研工作者的的努力下，本研究领域会取得长足的突破。苏州科技学院硕士学位论文参考文献参考文献［１］《中国自然保护纲要》编委会．中国自然保护纲要［Ｍ］．北京：中国环境科学出版社，１９８７：５０—６１．［２］付春平，钟成华，邓春光．水体富营养化成因分析［Ｊ］．重庆建筑大学学报，２００５，２７（１）：１２８—１３１［３］Ｊｏｎｅｓ，Ｒ．Ａ．，Ｌｅｅ，Ｇ．Ｆ．ＵｓｅｏｆＹ０１１ｅｎｗｅｉｄｅｒ——０ＥＣＤ，ｍｏｄｅｌｉｎｇｔｏｅＶａｌｕａｔｅａｑｕａｔｉｃｅｃｏｓｙｓｔｅｍｆｕｎｃｔｉｏｎｉｎｇ［Ｊ］．Ｉｎ：Ｃａｉｒｎｓ，Ｊ．Ｊｒ．，Ｐｒａｔｔ，Ｊ．Ｒ．ｅｄｓ．，ＦｕｎｃｔｉｏｎａｌＴｅｓｔｉｎｇｏｆＡｑｕａｔｉｃＢｉｏｔａｆｏｒＥｓｔｉｍａｔｉｎｇＨａｚａｒｄｓｏｆＣｈｅｍｉｃａｌｓ，ＡＳＴＭＳＴＰ９８８，ＡｍｅｒｉｃａｎＳｏｃｉｅｔｙｆｏｒＴｅｓｔｉｎｇａｎｄＭａｔｒｉａｌｓ，Ｐｈｉｌａｄｅｌｐｈｉ８，１９８８：１７——２７．［４］国家环境保护总局水和废水监测分析方法编委会．水和废水监测分析方法（第四版）［Ｍ］．北京：中国环境科学出版杜．［５］彭近新，陈慧君．水质富营养化与防治［Ｍ］．北京：中国环境科学出版社，１９８８：３２—３４．［６］金相灿，刘鸿亮，屠清英等．中国湖泊富营养化［Ｍ］．北京：中国环境科学出版社，１９９０：１５卜１６９．［７］金相灿．中国湖泊环境［Ｍ］．北京：海洋出版社，１９９５：２３４、２４０、２４１、２５２—２５４．［８］彭近新，陈慧君．水质富营养化与防治［Ｍ］．北京：中国环境科学出版社，１９８８：３２—３４、４０．［９］李慧韫，张天胜．磷和水体富营养化［Ｊ］．日用化学品科学，２００２，２５（６）：１５一１７．［１０］张锡辉．水环境修复工程学原理（第二版）［Ｍ］．北京：中国环境科学出版社，１９９２．５：１２卜１３０．［１１］金相灿，徐南妮，张雨田等．沉积物污染化学［Ｍ］．北京：中国环境科学出版社，１９９２：１２３—１３０．［１２］屠清瑛，顾丁锡，尹澄青等．巢湖：富营养化研究［Ｍ］．合肥：中国科学技术大学出版社。１９９０．９：７７—８１．［１３］Ｌ．霍坎松，Ｍ．杨松，郑光膺译．湖泊沉积学原理［Ｍ］．北京：科学出版社，１９９２：８９．［１４］Ｒ．Ｇ．ｐｅｒｋｉｎｓａｎｄＧ．Ｊ．Ｃ．ｕｎｄｅｒ哟ｏｄ．Ｔｈｅｐｏｔｅｎｔｉａｌｆｏｒｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓｒｅｌｅａｓｅｓｅｄｉｍｅｎｔｌｒａｔｅｒｉｎｔｅｒｆａｃｅａｃｒｏｓｓｔｈｅｉｎａｎｅｕｔｒｏｐｈｉｃｒｅｓｅｒｖｏｉｒｄｏｓｅｄｗｉｔｈｆｅｒｒｉｃｓｕｌｐｈａｔｅ［Ｊ］．ＷａｔｅｒＲｅｓｅａｒｃｈ，２０００：１５６—１６７．［１５］Ｇｒａｃａｂ，Ｂ０１ａｌｅｋｊ．ＦｏｒｍｓｏｆＧｅｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，１９９８，ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓｉｎｓｅｄｉｍｅｎｔｓｆｒｏｍｔｈｅＧｕｌｆｏｆＧｄａｎｓｋ［Ｊ］．Ａｐｐｌｉｅｄ１３：３１９—３２７．［１６］ＣｈａｎｇＳＣ，ＭＬＪａｃｋｓｏｎ．１９５７，Ｆｒａｃｔｉｏｎａｔｉｏｎｏｆｓｏｉｌｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ［Ｊ］．ＳｏｉｌＳｃｉ，８４：１３３—１４４［１７］翁焕新．河流沉积物中磷的结合状态及其环境地球化学意义［Ｊ］．科学通报，１９９３，３８（１３）：１２１９—１２２２［１８］Ｗｉｌｌｉ鲫ｓＪ．Ｄ．Ｈ．，Ｊ．Ｋ．ＳｙｅｒｓＤ，Ｄ．Ｅ．Ａ加ｓｔｒｏｎｇｐｈｏｓｐｈａｔｅｉｎｃａｌｃａｒｅｏｕｓ１ａｋｅｅｔａｌ，１９７ｌ，Ｆｒａｃｉｔｏｎａｔｉｏｎｏｆｉｎｏｒｇａｎｉｃｓｅｄｉｍｅｎｔｓ［Ｊ］．ＳｏｉｌＳｃｉＳｏｃＡｍｅｒＰｏｒｃ，３５：２５０—２５５．４７苏州科技学院硕士学位论文参考文献［１９］ＷｉｌｌｉａｍｓＪ．Ｄ．Ｈ．，Ｊ．Ｋ．Ｐｈｏｓｐｈａｔｅｂｙ８ＳｙｅｒｓＤ，Ｔ．Ｗ．Ｗａｄｅｒ．１９６７。ＦｒａｃｔｉｏｎａｔｉｏｎｏｆｓｏｉｌｉｎｏｒｇａｎｉｃｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆＣｈａｎｇａｎｄＪａｃｋｓｏｎｐｒｏｃｅｄｕｒｅ［Ｊ］．Ｓｏｉｌ，３ｌ：７３６—７３９ｏｆｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓｉｎｓｕｒｆ８ｃｉａｌ［２０］Ｗｉｌｌｉａｍｓ，Ｊ．Ｄ．Ｈ．，Ｊａｑｕｅｔ，Ｊ．Ｍ．，Ｔｈｏｍａｓ，Ｒ．Ｌ．，１９７６．ＦｏｒｍｓｓｅｄｉｍｅｎｔｓｏｆＬａｋｅＥｉｒｅ［Ｊ］．ＪＦｉｓｈＲｅｓ，ＢｏａｒｄＣａｎ．３３。４１３—４２９［２１］ＨｉｅｌｉｊｅｓＡＨ．Ｍ，Ｌｉｊｋｌｅｍａ．１９８０，Ｆｒａｃｔｉｏｎａｔｉｏｎｏｆｉｎｏｒｇａｎｉｃｐｈｏｓｐｈａｔｅｓｉｎｃａｌｃ８ｒｅｏｕｓＥｎｖｉｒｏｎＱｕａｌ，４０５—４０７ｏｆａｓｅｄｉｍｅｎｔｓ［Ｊ］．Ｊ［２２］Ｒｕｔｔｅｎｂｅｒｇ，Ｋ．Ｃ．，１９９２．Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｆｏｒｍｓｏｆｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓｉｎｍａｒｉｎｅｓｅｑｕｅｎｔｉａｌｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｆｏｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｅｄｉｍｅｎｔｓ［Ｊ］．Ｌｉｍａ０１．Ｏｃｅａｎｏｇｒ．３７：１４６０一１４８２［２３］李悦，乌大年，薛永先．沉积物中不同形态磷提取方法的改进及其环境地球化学意义［Ｊ］．海洋环境科学，１９９８，１７（１）：１５—２０［２４］Ｇｏｌｔｅｒｍａｎ，Ｈ．Ｌ，１９９６．Ｆｒａｃｔｉｏｎａｔｉｏｎａｏｆｓｅｄｉｍｅｎｔｐｈｏｓｐｈａｔｅｗｉｔｈｃｈｅｌａｔｉｎｇｃｏｍｐｏｕｎｄｓ：ｓｉｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎ，８ｎｄｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ霄ｉｔｈｏｔｈｅｒｍｅｔｈｏｄｓｓｅｄｉｍｅｎｔ［Ｊ］．Ｓｅｄｉｍｅｎｔ’－ＷａｔｅｒＩｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ６．Ｈｙｄｏｒｂｉ０１０９ｉａ３３５：８７—９５［２５］ＲｕｂａｎＪ．Ｆｅｔａ１，２００１，Ｈ枷ｏｎｉｚｅｄｐｒｏｔｏｃｏｌａｎｄｃｅｒｔｉｆｉｅｄｒｅｆｅｒｅｎｃｅｍａｔｅｒｉａｌｆｏｒｔｈｅｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ０ｆｅｘｔｒａｃｔａｂｌｅｃｏｎｔｅｎｔｓｏｆｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓｉｎｆｒｅｓｈｗａｔｅｒｓｅｄｉｍｅｎｔｓ—Ａｓｙｎｔｈｅｓｉｓｏｆｒｅｃｅｎｔｗｏｒｋｓ［Ｊ］，ＦｅｒｓｅｎｉｕｓＪＡｎａｌＣｈｅｍ，３７０：２２４—２２８［２６］Ｂ０ｓｔｏｍＢ，ＰｒｅｓｓｏｎＧ，ＢｏｒｂｅｒｇＢ，１９８８，Ｂｉｏａｖａｉｌａｂｉｉｌｔｙｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｐｈｏｓｐｈｏ“ｓｆｏ珈ｓｉｎｆｒｅｓｈ＿ｒａｔｅｒｓｙｓｔｅｍｓ［Ｊ］．Ｈｙｄｒｂｉ０１０９ｉａ，１７０：１３３一１３５［２７］黄清辉，王子健．淡水环境的生物有效性评估方法的发展动态［Ｊ］．安全与环境学报，２００６，６（３）：１３２—１３６［２８］ＧｅｒｄｅｓＰ，ＫｕｎｓｔＳ．１９９８，Ｂｉｏａｖａｉｌａｂｉ１ｉｔｙｏｆｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓａｓ８ｔ００１ｆｏｒｅｆｆｉｃｉｅｎｔＰｒｅｄｕｃｔｉｏｎｓｃｈｅｍｅｓ［Ｊ］．ＷａｔｅｒＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎ０１０９ｙ，３７（３）［２９］Ｍｉｃａｅｌ８Ｅ．Ｅｌｌｉｓｏｎ，ＭｉｃｈａｅｌＴ．Ｂｅｒｔｔ，２００６，Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓｂｉｏａｖａｉｌａｂｉｌｉｔｙａｓａｆｕｎｃｔｉｏｎｏｆｓｔｒｅａｍｆｌｏｗａｎｄ１ａｎｄＷＷ，ＳｍｉｔｈＳｃｏｖｅｒ［Ｊ］．Ｗａｔｅｒｒｅｓｅａｒｃｈ，４０：１２５８—１２６８ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｏｆｂｉｏａｖａｉ１ａｂｌｅｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ［３０］ＳｈａｒｐｌｅｙＡＮ，ＴｒｏｅｇｅｒｉｎａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＪ．１９９１，Ｔｈｅｒｕｎｏｆｆ［Ｊ］．ＪＥｎｖｉｒｏｎＱｕａｌ，２０（１）：２３５—２３８Ｍ，１９９９，Ｅｓｔｉｍａｔｉｎｇｅｒｒｏｒｓ［３１］Ｕｕｓｉｔａｌｏ，Ｒ．ＹＬｉ—Ｈａｌｌａ，ａｓｓｏｃｉａｔｅｄｗｉｔｈｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓｕｓｉｎｇｉｒｏｎｏｘｉｄｅａｎｄｒｅｓｉｎｍｅｔｈｏｄｓ［Ｊ］．ＪＬａｎｄＥｎｖｉｒｏｎＱｕａ，１２８：１８９１—１８９７ｕｓｅ［３２］Ｒ．ｗ．ｏｎＭｃＤｏｗｅＵ，ＡＮ．Ｓｈａｒｐｌｅｙ。Ａ．Ｔ．Ｃｈａｌｍｅｒｓ．２００２，ａｎｄｆｌｏｗｒｅｇｉｍｅｅｆｆｅｃｔｓｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓｃｈｅｍｉｃａｌｄｙｎａｍｉｃｓｉｎｔｈｅｆｌｕｖｉａｌｓｅｄｉｍｅｎｔｏｆｔｈｅＷｉｎｏｏｓｋｉＲｉＶｅｒ，Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｇｏｌｄｍａｎ，１８：４７７—４８７１９９９，Ｒｅｌ８ｔｉｖｅｉｍｐｏｒｔａｎｃｅｏｆｓｔｒｅ锄一ｂ伽ｅｆｒａｃｔｉｏｎｔｏＶｅｒｍｏｎｔ［Ｊ］．Ｅｃ０１０９ｉｃａｌ［３３］ＨａｔｃｈＬ．Ｋ．，ＲｅｕｔｅｒＬ．Ｅ．，８ｎｄＣ．Ｒ．，ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅｄｉｓｓｏｌｖｅｄｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓＬａｋｅＴａｈｏｅｐｈｙｔｏｐｌａｎｋｔｏｎ［Ｊ］．Ｃａｎ．Ｊ．Ｆｉｓｈ．Ａｑｕａｔ．Ｓｃｉ．５６：２３３１—２３３９苏州科技学院硕士学位论文参考文堕０ｌ，Ｓｏｕｒｃｅｓａ［３４］Ｒｅｙｎ０１ｄｓ，Ｃ．Ｓ．，Ｄａｖｉｅｓ，Ｐ．Ｓ．，２０ｆｒａｃｔｉｏｎｓｉｎｆｒｅｓｈｗａｔｅｒ：ａｎｄｂｉｏａｖａｉｌａｂｉｌｉｔｙｏｆｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓＢｒｉｔｉｓｈｐｅｒｓｐｅｃｔｉｖｅ［Ｊ］．Ｂｉｏ．ＲｅＶ．Ｃ鲫ｂｒｉｄｇｅＰｈｉｌｏ．Ｓｏｃ．７６（１），２７—６４［３５］Ｃｏｗｅｎ，Ｗ．Ｆ．，Ｌｅｅ，Ｇ．Ｆ．，１９７６，ｔｒａｎｓｐｏｒｔｅｄｂｙｕｒｂａｎＰｈｏｓｐｈｏｒｕｓａｖａｉｌａｂｉｌｉｔｙｉｎｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅｍａｔｅｒｉａｌｓｒｕｎｏｆｆ［Ｊ］．ＷａｔｅｒＰ０１１ｕｔｅ．ＣｏｎｔｒｏｌＦｅｄ．４８：５８０一５９１Ｂｅｒｇ，Ｗ．Ａ．，ｅｔａ１，１９９２．［３６］Ｓｈａｒｐｌｅｙ，ＡＮ．，Ｓｍｉｔｈ，Ｓ．Ｊ．，Ｊｏｎｅｓ，Ｏ．Ｒ．，Ｔｈｅｔｒａｎｓｐｏｒｔｏｆｂｉｏａｖ８ｉｌａｂｌｅｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓｉｎａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌｒｕｎｏｆｆ［Ｊ］．Ｅｎｖｉｏｒｎ．Ｑｕａｌ．２１：３０一３５［３７］Ａｕｅｒ，Ｍ．Ｔ，Ｔｏｍａｓｏｓｋｉ，Ｋ．Ａ．，Ｂａｂｉｅｒａ，Ｍ．Ｊ．，Ｎｅｅｄｈ锄，Ｍ．Ｌ．ＰｈｏｓｐｈｏｒｕｓｂｉｏａＶ８ｉ１ａｂｉ１ｉｔｙａｎｄＰ—ｃｙｃｌｉｎｇｉｎＣａｎｎｏｎｓｖｉｌｅＲｅｓｅｒｖｏｉｒ［Ｊ］，１９９８，ＬａｋｅＲｅｓ．Ｍａｎａｇｅ．１４：２７８—２８９［３８］Ｅｋｈ０１ｍ，Ｐ，Ｋｒｏｇｅｍｓ，Ｋ，２００３，Ｄｅｔｅｒｍｉｎｉｎｇ８１９ａｌ—ａｖａｉｌａｂｌｅｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓｏｆｄｉｆｆｅｒｉｎｇｖｅｒｓｕｓｏｒｉｇｉｎ：ｒｏｕｔｉｎｅｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓａｎａｌｙｓｅｓａｌｇａｌａｓｓａｙｓ［Ｊ］．Ｈｙｄｒｏｂｉ０１０９ｉａ４９２：２９—４２ａｐｐｒｏａｃｈｅｓｔｏ［３９］Ｐａｒｄｏ．Ｐ．，Ｒａｕｒｅｔ，Ｇ．，Ｌｏｐｅｚ—Ｓａｎｃｈｅｚ．Ｌ．Ｆ．，２００３，Ａｎａｌｙｔｉｃａｌｔｈｅｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｏｆｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓｐａｒｔｉｔｉｏｎｉｎｇｐａｔｔｅｒｎｓｉｎｓｅｄｉｍｅｎｔ［Ｊ］．ＥｎＶｉｒｏｎ．Ｍｏｎｉｔ．５，３１２—３１８［４０］Ｈｏｕｓｅ，Ｗ．Ａ，２００３．ＧｅｏｃｈｅｍｉｃａｌｃｙｃｌｉｎｇｏｆｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓｉｎｒｉＶｅｒｓ［Ｊ］．Ａｐｐｌ．Ｇｅｏｃｈｅｍ．１８，７３９—７４８［４１］Ｊａｒｖｉｅ，Ｈ．Ｐ．，Ｊｕｒｇｅｎｓ，Ｍ．Ｄ．，Ｗｉｌｌｉａｍｓ，Ｒ．Ｊ．，ｅｔａ１．２００５，Ｒ０１ｅａｓｏｆｒｉＶｅｒｂｅｄｓｅｄｉｍｅｎｔｓｏｕｒｃｅｓａｎｄｓｉｎｋｓｏｆｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓａｃｒｏｓｓｔ霄ｏｍａｊｏｒｅｕｔｒｏｐｈｉｃＵＫｒｉＶｅｒｂａｓｉｎｓ：ｔｈｅＨａｍｓｈｉｒｅＡｖｏｎａｎｄＨｅｒｅｆｏｒｄｓｈｉｒｅＷｙｅ［Ｊ］．Ｈｙｄｒ０１．３０４，５１—７４［４２］Ｐ．ＰａｒｄｏＪ．Ｆ．Ｌｏｐｅｚ—Ｓ８ｎｃｈｅｚ—Ｇ．Ｒａｕｒｅｔ，２００３，ＲｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｓｂｅｔｗｅｅｎｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓｆｒａｃｔｉｏｎａｔｉｏｎａｎｄｍａｊｏｒｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓｉｎｓｅｄｉｍｅｎｔｓｕｓｉｎｇｔｈｅＳＭＴｈａｒｍｏｎｉｚｅｄｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｐｒｏｃｅｄｕｒｅ［Ｊ］．ＡｎａｌＢｉｏａｎａｌＣｈｅｍ３７６：２４８—２５４［４３］郑爱榕，沈海维，李文权．沉积物中磷的存在形态及其生物可利用性研究［Ｊ］．海洋学报，２００４，２６（４）：４９—５７［４４］Ｓｏｎｄｅｒｇａａｒｄ，Ｍ．，Ｊｅｎｓｅｎ，Ｊ．Ｐ．，Ｊｅｐｐｅｓｅｎ．Ｅ．，２００３，Ｒｏｌｅｏｆｓｅｄｉｍｅｎｔａｎｄｉｎｔｅｒｎａｌ１０ａｄｉｎｇｏｆｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓｉｎｓｈａｌｌｏｗｌａｋｅｓ［Ｊ］，Ｈｙｄｏｒｂｉ０１０９ｉａ５０６—５０９：１３５—１４５［４５］王晓蓉，华兆哲，徐菱等．环境条件变化对太湖沉积物磷释放的影响［Ｊ］．环境化学，１９９６，１５（１）：１５—１９［４６］Ｌｉｊｉｋｌｅｍａ，Ｌ．，１９７６．Ｔｈｅｒ０１ｅｏｆｉｒｏｎｉｎｔｈｅｅｘｃｈａｎｇｅｏｆｐｈｏｓｐｈａｔｅｂｅｔｗｅｅｎｓｅｄｉｍｅｎｔｓ．Ｉｎｉｎｔｅｒ８ｃｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎＨａｇｕｅ：３１３—３７１．ｓｅｄｉｍｅｎｔｓｗａｔｅｒａｎｄ蛐ｄｆｒｅｓｈ＿ｒａｔｅｒ［Ｊ］．ＳＩＬ—ＵＮＥＳＣＯ—ｓｙｍｐ．，Ｊｕｎｋ．Ｔｈｅ［４７］王庭健．城市富营养化湖泊沉积物中磷负荷及其释放对水质的影响［Ｊ］．环境科学研究，１９９４，７（４）：１２—２０［４８］吴根福．杭州西湖底泥释放的初步研究［Ｊ］．中国环境科学，１９９８，１８（２）：１０７—１１０４９苏州科技学院硕士学位论文参考文献［４９］周贤兵，齐，杨凯等．ｐＨ对蒙溪河底泥氮磷释放影响的研究［Ｊ］．内江师范学院学报，２００６，２１增，２３２—２３４［５０］Ｂｌｇｈａｍ，Ｊ．Ｍ．，Ｓｃｈｗｅｒｔｍａｎｎ，Ｕ．，Ｃ８ｒｌｓｏｎ，Ｌ．，ｅｔａ１．１９９０．Ａｐｏｏｒｌｙｃｒｙｓｔ８１１ｉｚｅｄｏｘｙｈｙｄｏｒｘｙｓｕｌｆａｔｅｏｆｉｒｏｎｆｏｒｍｅｄｂｙｂａｃｔｅｒｉａｌｏｘｉｄａｔｉｏｎｏｆＦｅ（ＩＩ）ｉｎａｃｉｄｍｉｎｅｗａｔｅｒｓ［Ｊ］．ＧｅｏｃｈｉｍｉｃａｅｔＣｏｓｍｏｃｈｉｍｉｃａＡｃｔａ，５４（１０）：２７４３—２７５８［５１］ＪｅｎｓｅｎＨ．Ｓ．，ＫｒｉｓｔｅｎｓｅｎＰ．，Ｊｅｐｐｅｓｅｎ，Ｅ．，ｅｔａ１．１９９２，Ｉｒｏｎ：ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓｒａｔｉｏｉｎｓｕｒｆａｃｅｓｅｄｉｍｅｎｔａｓａｎｉｎｄｉｃａｔｏｒｏｆｐｈｏｓｐｈａｔｅｒｅｌｅａｓｅｆｒｏｍａｅｒｏｂｉｃｓｅｄｉｍｅｎｔｓｉｎｓｈａｌｌｏｗｌａｋｅｓ［Ｊ］Ｈｙｄｏｒｂｉ０１０９ｉａ，２３５ｔ２３６：７３１—７４３［５２］０１ｉｌａ，Ｏ．Ｇ．，ＲｅｄｄｙＫ．Ｒ．１９９７，Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｒｅｄｏｘｐｏｔｅｎｔｉａｌｓｅｄｉｍｅｎｔｓｉｎｔ肋ｓｕｂ—ｔｒｏｐｉｃａｌｅｕｔｒｏｐｈｉｃ１ａｋｅｓ［Ｊ］．ｈｙｄｒｏｂｉ０１０９ｉａ３４５：４５—５７［５３］Ｍｉａｏ，Ｓｈｅｎｙｕ，Ｄｅｌａｕｎｅ，ＲＤ．，Ｊｕｇｓｕｊｉｎｄａ，Ａ．，２００６，Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｓｅｄｉｍｅｎｔｒｅｄｏｘｃｏｎｄｉｔｉｏｎｏｎｒｅｌｅａｓｅ／ｓｏｌｕｂｉｌｉｔｙｏｆｍｅｔａｌｓａｎｄｎｕｔｒｉｅｎｔｓｉｎａＬｏｕｉｓｉａｎａＭｉｓｓｉｓｓｉｐｐｉＲｉｖｅｒｄｅｌｔａｉｃｐｌａｉｎｆｒｅｓｈＷａｔｅｒ１ａｋｅ［Ｊ］．ＳｃｉｅｎｃｅｏｆｔｈｅＴｏｔａｌＥｎｖｉｒ０蛐ｅｎｔ３７１：３３４—３４［５４］Ｊｅｎｓｅｎ，Ｈ．Ｓ．，Ａｎｄｅｒｓｅｎ，Ｆ．，１９９２．Ｉｍｐｏｒｔａｎｃｅｏｆｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ｎｉｔｒａｔｅ，ａｎｄＤＨｆｏｒｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓｒｅｌｅａｓｅｆｒｏｍ８ｅｒｏｂｉｃｓｅｄｉｍｅｎｔｓｏｆｆｏｕｒｓｈ８１１０ｗｅｕｔｒｏｐｈｉｃ１ａｋｅｓ［Ｊ］．Ｌｉ眦０１．０ｃｅａｎｏｇｒ．３７：５７７—５８９［５５］Ｇ伽ｅｚ，Ｅ．，Ｆｉｌｌｉｔ，Ｍ．Ｘｉｍｅｎｅｓ，Ｍ．Ｃ．，ｅｔａ１，１９９８．Ｐｈｏｓｐｈａｔｅｍｏｂｉｌｉｔｙａｔｔｈｅｓｅｄｉｍｅｎｔ—ｗａｔｅｒｉｎｔｅｒｆａｃｅｏｆａＭｅｄｉｔｅｒｒａｎｅａｎｌａｇｇｏｎ（ｅｔａｎｇｄｕＭｅｊｅａｎ），ｓｅａｓｏｎａｌｐｈｏｓｐｈａｔｅｖ８ｒｉａｔｉｏｎ［Ｊ］．Ｈｙｄｒｏｂｉ０１０９ｉａ３７４：２０３—２１［５６］许俊，陈永红，王娟等．淮河（淮南段）底泥内源磷释放特性的实验研究［Ｊ］．淮南师范学院学报，２００５，７（３１）：２４—２８［５７］Ｅｋｈｏｌｍ，Ｐ．，Ｍａｌｖｅ，Ｏ．，Ｋｒｋｋａｌａ，Ｔ．，１９９７．Ｉｎｔｅｒｎａｌａｎｅｘｔｅｒｎａｌ１０ａｄｉｎｇａｓｒｅｇｕｌａｔｏｒｓｏｆｎｕｔｒｉｅｎｔｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓｉｎｔｈｅａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌｌｙ１０ａｄｅｄＬａｋｅＰｙｈａｊａｒＶｉ，ｓｏｕｔｈｗｅｓｔＦｉｎｌａｎｄ［Ｊ］．Ｈｙｄｒｏｂｉ０１０９ｉａ３４５：３—１４［５８］Ｆａｎ，Ｃ．Ｘ．，Ｚｈａｎｇ，Ｌ，Ｑｕ，Ｔ．Ｃ．，２００１．Ｌａｋｅｓｅｄｉｍｅｎｔｒｅｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎａｎｄｃａｕｓｅｄｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓｒｅｌｅａｓｅ—ａｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓｔｕｄｙ［Ｊ］．Ｅｎｖｉｒｏｎ．Ｓｃｉ．一Ｃｈｉｎａ１３：４０６—４１０［５９］华兆哲．太湖沉积物磷释放对羊角月牙藻的生物可利用性研究［Ｊ］．环境科学学报，２０００，２０（１）：１００—１０５［６０］ＨｏｌｄｒｅｎＧＣ，ＤａｖｉｄＥ．Ａｒｍｓｔｒｏｎｇ．Ｆａｃｔｏｒｓａｆｆｅｃｔｉｎｇｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓｒｅｌｅａｓｅｆｒｏｍｉｎｔａｃｔ１ａｋｅｓｅｄｉｍｅｎｔｃｏｒｅｓ［Ｊ］．Ｅｎｖｉｒｏｎ．Ｓｃｉ．Ｔｅｃｈｎ０１．１９８０，１４（１）：７９—８７［６１］Ｊ．Ｊ．ＧｏｎｚａｌｅｚＭｅｄｅｉｒｏｓ，Ｂ．ＰｅｒｅｚＣｉｄ，Ｅ．ＦｅｒｎａｎｄｅｚＧｏｍｅｚ．Ａｎａｌｙｔｉｃａｌｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓｆｒａｃｔｉｏｎａｔｉｏｎｉｎｓｅｗａｇｅｓｌｕｄｇｅａｎｄｓｅｄｉｍｅｎｔｓ鲫ｐｌｅｓ［Ｊ］．ＡｎａｌＢｉｏａｎａｌＣｈｅｍ，２００５，３８１：８７３—８７８［６２］孙宁波等．黄河三角洲水库底泥中氮、磷特征及其与水体磷富营养化关系［Ｊ］．青岛农业大学苏州科技学院硕士学位论文参考文献学报（自然科学版），２４（４）：２７４—２７８，２００７［６３］张雷燕，李柯，刘正文．太湖不同污染程度底泥对磷滞留能力的比较［Ｊ］．农业环境科学学报，２０１０，２９（３）ｌ５４６—５５０［６４］金相灿等．长江中下游浅水湖沉积物磷形态及其分布特征研究［Ｊ］．农业环境科学学报，２００８，２７（１）：２７９—２８５［６５］冯海艳等．上覆水溶解氧水平对苏州城市河道底泥吸附／释放磷影响的研究［Ｊ］．地学前缘，２００８，１５（５）：２２７—２３４［６６］沈小东，申开丽等．钱塘江富阳一杭州段沉积物磷的赋存形态分析［Ｊ］．环境污染与防治，２００７，２９（９）：６７８—６８１［６７］Ｌｅｅ—ＨｙｕｎｇＫｉｍ，ＥｕｉｓｏＣｈｏｉ，ｅｔ８１．Ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓｒｅｌｅａｓｅｒａｔｅｓｆｒｏｍｓｅｄｉｍｅｎｔｓ８ｎｄｐ０１１ｕｔａｎｔｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｉｎＨａｎＲｉｖｅｒ，Ｓｅｏｕｌ，Ｋｏｒｅ８［Ｊ］．ＴｈｅＳｃｉｅｎｃｅｏｆｔｈｅＴｏｔａｌＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，２００４，３２１：１１５一１２５［６８］汪艳雯，岳钦艳，刘庆等．山东省南四湖底泥中磷的形态分布特征［Ｊ］．中国环境科学，２００９，２９（２）：１２５—１２９［６９］胡雪峰，高效江，陈振楼．上海市郊河流底泥氮磷释放规律的初步研究［Ｊ］．上海环境科学，２００１，２０（２）：６６—７０［７０］Ｋｙｌｌｎｇ—ＩｋＧｉｌ，Ｌｅｅ—ＨｙｕｎｇＫｉｍ，Ｇｙｅ—ＣｈｕｎＣｈｏａｎｄＪａｅｙｏｕｎｇＹｏｏｎ．Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎｏｆｓｅｄｉｍｅｎｔｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎａｎｄｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓｏｆｄｒｅｄｇｉｎｇｉｎｍｉｄ—ｔｏ—ｌｏｗｅｒＨａｎＲｉｖｅｒ［Ｊ］．Ｗａｔｅｒ，Ａｉｒ＆Ｓｏｉ１Ｐ０１ｌｕｔｉｏｎ，２０１０，２０６：２６３—２７２［７１］韩沙沙，温琰茂．富营养化水体沉积物中磷的释放及其影响因素［Ｊ］．生态学杂志，２００４，２３（２）：９８—１００５ｌ苏州科技学院硕士学位论文致谢致谢本论文是在导师张丽君和张占恩教授的悉心指导下完成的。从论文的选题、实验方案的开展、问题的解决，到论文的撰写、字斟句酌，再到最终论文的完成都凝聚了导师大量的心血。张丽君老师严谨的工作态度，扎实的专业技能以及高度的敬业精神和对科研工作的执着热爱，张占恩老师科学严谨的思维方法，渊博的专业学识，严谨的治学态度，细致的工作作风给我留下了深刻的印象，使我受益匪浅，值得我终身学习。在三年的学习生活中，两位导师不仅在学术上悉心指导，而且在生活上亲切关怀，我所取得的每一点进步，都凝聚着导师的心血和汗水。在此，我特向两位导师表示我最诚挚的敬意和最衷心的感谢ｌ在此，还要感谢实验室的张磊老师、杨光冠老师，感谢他们在我实验过程中给予的指导和帮助。在三年的学习生活中，实验室的同学们给予了我很大的支持与帮助。在此我要特别感谢师兄白利涛、呼丰，邵焰、张晓赞同学以及王寅、付杰、葛菲等师弟师妹，感谢他们在我实验和论文上给予的帮助和鼓励，感谢他们所营造的积极向上、充满活力的实验室工作氛围。最后，还要特别感谢我的父母、家人及所有关心我的亲人，他们无私的支持、理解和信任，是我能克服困难、顺利完成学业强有力的动力！苏卅ｌ科技学院硕士学位论文作者简历作者简历吴斯源，男，出生于１９８４年１１月，山西省太原市人。２００８年７月毕业于山西农业大学环境科学专业，获得理学学士学位。２００８年９月进入苏州科技学院，攻读环境工程专业的硕士研究生，研究方向为环境化学和环境监测。在校期间，主要从事河流中磷在上覆水和底泥间迁移转换的研究工作，在中文核心期刊《安徽农业科学》发表了学术研究论文一篇，题目为《苏州城区河道底泥中磷形态分布的研究》。５３
