底泥扰动下可被生物利用颗粒态磷的变化规律及其定量表征

摘要

浅水湖泊中，沉积物扰动究竟是“促进”还是“延缓”水体富营养化发展进程仍存在较大争议，争议的实质是人们对生物有效磷BAP的重要组成—可被生物利用颗粒态磷（BAPP）—在扰动状态下的再生及转化机制仍不明确。并且，迄今为止，尚无一种简单、快速的方法直接定量表征BAPP。本文采用实验室模拟实际情况的方式研究太湖（梅梁湖、月亮湾）春、夏、秋季节的长期扰动、短期扰动对上覆水悬浮物中BAPP含量的变化规律以及通过Matlab数据分析工具建立BAPP的表征公式。以期为阐明风浪扰动在浅水湖泊富营养化发展进程中的作用机制提供理论依据。
　　结果表明，扰动作用对上覆水中各形态磷的迁移转化有很大影响。扰动导致上覆水中DIP、DTP浓度显著下降，说明扰动能够促进上覆水中溶解态磷向沉积物迁移；在长期扰动下，上覆水中AAP浓度先上升后下降，短期扰动中则几乎呈上升趋势，说明长期扰动有助于降低上覆水 AAP浓度；BAPP含量的变化有所不同，其与悬浮物中易释放态磷占悬浮物总磷的百分比有很大关系。
　　悬浮物赋存形态磷的变化与季节密切相关。从悬浮物赋存形态磷占悬浮物总磷的百分比变化规律来看，NH4Cl-P、Fe/Al-P、Ca-P、Res-P之间存在着相互转化的趋势。春季，扰动促使易释放态磷向难释放态磷转化；夏季，扰动下，易释放态磷与难释放态磷之间的转化趋势不明显；秋季，长期扰动下促进难释放态磷的生成，而短期扰动相反。
　　沉积物各赋存磷含量占沉积物总磷的百分含量亦发生明显变化。春、秋季长期扰动，Fe/Al-P/Tot-P显著降低而Ca-P/Tot-P显著增加，导致易释放态磷向难释放态磷转化；短期扰动以及夏季长期扰动中，易释放态磷占Tot-P的百分比增加而难释放态磷占Tot-P的百分比下降，使得难释放态磷向易释放态磷转化。可见，悬浮物和沉积物上不同形态磷(NH4Cl-P、Fe/Al-P、HCl-P)的变化趋势，暗示了悬浮物在磷交换过程中所起的媒介作用。
　　根据线性、指数、幂、对数等拟合方法可知，悬浮物上BAPP分别与NH4Cl、Fe/Al-P、Ca-P、AAP之间的相关性在不同季节是不一致的。BAPP与NH4Cl在春季扰动下两者有着很好的相关性，BAPP与 Fe/Al-P在春季长期扰动中有很好的相关性，BAPP与Ca-P在春夏两季相关性较明显，BAPP与AAP在三个季节均有一定的显著相关性。由此推测，BAPP的重要组成成分可能为AAP。
　　采用Matlab数据分析工具建立BAPP的定量表征（%PP）公式，分别得到梅梁湖和月亮湾在春、夏、秋三季的%PP的表征公式。

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第一章 绪论

1.1研究背景

1.2国内外研究现状

1.3存在的问题

1.4研究意义与内容

第二章 试验材料与方法

2.1试验材料

2.2试验方法

2.3分析方法

2.4试验装置图

第三章 扰动状态下上覆水中生物有效磷的变化规律

3.1长期扰动对上覆水中TP、PP、DTP、DIP的影响

3.2长期扰动对上覆水中生物有效磷的影响

3.3短期扰动对上覆水中TP、PP、DTP、DIP的影响

3.4短期扰动对上覆水中生物有效磷的影响

3.5本章小结

第四章 扰动状态下悬浮物、沉积物中磷的流向研究

4.1扰动后悬浮物上不同形态磷数量分布规律

4.2扰动后沉积物中赋存形态磷含量的变化规律

4.3 水体中BAPP与悬浮物上不同形态磷的内在联系

4.4 本章小结

第五章 BAPP的定量表征

5.1定量表征方法构建

5.2 本章小结

第六章 结论与建议

6.1 结论

6.2 建议

参考文献

致谢

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