关于沉积物释磷问题的研究

沉积物是内陆水域磷循环的一个重要环节,沉积物释磷作为内输入磷源,对水域营养水平有着不容忽视的影响。例如,人们发现较浅的湖泊夏季中期出现磷浓度高峰,有些浅湖夏季氮成为限制性营养元素;混合湖与分层湖的总磷—叶绿素相关模式有着显著差异等。研究证明,这些现象都与沉积物释磷有关,而且在许多水域,磷的内输入占了总输入的相当比重,其对水域生产力起着举足轻重的作用。因而,近些年来,国外不少学者对沉积物释磷的机理、制约因素等进行了大量的调查研究,这些结论对于渔业经营及环境管理都具有参考价值。     

珠江口水域浮游生态系统中磷的循环及其效应评估

根据现场调查和室内试验工作, 计算珠江口水域浮游植物有效光合作用水体体积, 同时研究浮游动物摄食行为对磷再生的补偿作用, 进而对该水域磷的生物利用状况进行初步评估。分析珠江口2002—2003年的数据发现, 珠江口水域浮游植物有效进行光合作用水体的体积存在季节性变化, 枯水期约为9.7×104m3, 而丰水期约为6.6×104m3。该水域总初级生产量在枯水期约为36kg.d-1, 在丰水期约为31kg.d-1, 呈现枯水期大于丰水期的特点。浮游动物的摄食作用可促进水体中磷的再生, 这部分磷可满足浮游植物生长对磷需求的1.5%—15.6%, 并呈现丰水期大于枯水期的特点。浮游动物摄食作用直接释放的量远大于其自身生理周转释放的量。     

九龙江口、厦门西海域磷的生物地球化学研究——Ⅰ.水体中溶解态磷与颗粒态磷的含量、分布与转化

1987年3月至1988年12月笔者在九龙江口、厦门西海域调查了颗粒态磷(PP)、溶解无机磷(DIP)、溶解有机磷(DOP)、总磷(TP)及其他水化学要素。研究结果表明,九龙江水携带入海的磷大部分以颗粒态存在,DOP占有相当的比例。各种形态磷的分布有明显的区域性差异。在河水海水混合过程中,PP发生明显转移,在S=15～20水域,达最低值。悬浮颗粒物上吸附的磷在盐度增大时解吸是DIP随S增大而增大的主要原因。该海区生物必需的磷主要不是来自九龙江水的供给,而是从海区磷的再生、转化中得到补充。     

风力对内陆浅水水域磷水平的影响

本文通过对平度市大泽山水库(面积约0.5平方公里,平均水深约1.5米)的实地观测,研究了风力对内陆浅水水域磷水平的影响。结果表明,影响程度取决于风速、风力作用时间、水深以及风力作用前磷水平的高低等因素。就大泽山水库而言,风速大于2.5米/秒的风力可引起各种形态磷的明显增加。不过对磷酸盐磷来说,如果浓度本来就较高,风力作用下当有大量沉积物颗粒泛起时,会对PO_4~≡产生吸附,因而可能导致水中游离磷酸盐磷含量下降。鉴于此,作者建议对内陆浅水水域进行磷水平调查时应考虑风力的作用。     

九龙江口、厦门西海域磷的生物地球化学研究——Ⅱ.表层沉积物中磷形态的分布及在再悬浮过程中的转化

本文根据１９８７年３月至１９８８年１２月九龙江口、厦门西海域调查资料、讨论表层沉积物中各种形态磷的分布特征以及在沉积与再悬浮过程中磷形态的转化。结果表明表层沉积物磷含量最高值处距悬浮颗粒物最大沉降速率处下游约５ｋｍ，磷在悬浮颗粒物上主要以颗粒态有机磷存在，在表层沉积物中主要以无机结合态磷存在，缺氧的沉积环境中可溶性磷自表层沉和只物上释放以及吸附在悬浮颗粒物上的磷的解吸作用，是该水域溶解态无机磷再生     

长江口、杭州湾水域沉积物中磷的化学形态分布特征

污染物进入水体后,其最终的归宿行为与赋存状态是当今环境科学研究的重要方向.沉积物中磷形态的研究对了解磷在污水排放过程中的动态循环以及磷酸盐在水体-沉积物界面的迁移转化都具有十分重要的意义[1,2].目前在长江口、杭州湾水域已建成“上海市合流污水一期工程”、“星火开发区污水排海工程”、“上海市污水治理二期工程”等污水集中外排工程.针对该水域的竹园、白龙港和星火污水排放口附近沉积物中磷的化学形态和分布状况进行了研究.     

九龙江口、厦门西海域磷的生物地球化学研究——Ⅰ.水体中溶解态磷与颗粒态磷的含量、分布与转化

1987年3月至1988年12月笔者在九龙江口、厦门西海域调查了颗粒态磷(PP)、溶解无机磷(DIP)、溶解有机磷(DOP)、总磷(TP)及其他水化学要素.研究结果表明,九龙江水携带入海的磷大部分以颗粒态存在,DOP占有相当的比例.各种形态磷的分布有明显的区域性差异.在河水海水混合过程中,PP发生明显转移,在S=15～20水域,达最低值.悬浮颗粒物上吸附的磷在盐度增大时解吸是DIP随S增大而增大的主要原因.该海区生物必需的磷主要不是来自九龙江水的供给,而是从海区磷的再生、转化中得到补充.     

浅水水库中磷的周年变动及其影响因素

1987年2月—1988年3月在山东平度县大泽山水库进行了本项研究。结果表明,总磷及颗粒磷夏季显著高于冬季,总溶解磷、溶解有机磷及溶解无机磷则是冬季高于夏季;总磷中几乎终年都以颗粒磷为主,总溶解磷中则基本上全年都以溶解有机磷为主;溶解无机磷的季节变化最剧烈,颗粒磷次之,全年中溶解有机磷最稳定,早春及冬季则以总磷最稳定;影响该水库磷变化的主要因素是进水、人工施肥,以及为风力和水深所影响的沉积物的沉浮。为此作者建议,冬季和早春的调查应选总磷为指标,全年调查应选溶解有机磷;浅水水域施磷肥的适宜时机为生长季节的高水位期,枯水期一般不必施磷肥。     

夏季辽河口各形态营养盐的河口混合行为

利用2009 年7 月对辽河口水域航次的调查结果, 对该水域营养盐的形态和分布特征进行了探讨,并对其主要控制过程进行了讨论。结果表明： 辽河口水域营养盐的变化范围较大。磷主要以磷酸盐的形式存在, 其余依次是颗粒态磷PP、溶解有机磷DOP, 三者含量相差不大; 氮主要以硝酸盐的形式存在, 其余依次是溶解有机氮DON、颗粒...     

一种海洋环境中易被忽略的磷化合物——磷化氢

根据国内外最新研究进展 ,对以往海洋环境研究中往往忽略的一种磷化物———磷化氢 (Phosphine)的存在形式、分布特征、与其他形态之间的相互转化以及在磷的生物地球化学循环中的作用和地位等进行了综合评述。认为磷化氢是磷在海洋环境中普遍存在的一种形式 ,与磷的其他氧化形态之间存在着相互转化的关系 ,尽管目前对其转化机制、在磷循环中的地位和作用等方面尚不清楚 ,但磷化氢对海洋生物可利用性磷的贡献应是一个不可忽视的因子 ,在磷循环过程中应是重要的一环 ,在将来进一步深入讨论磷的生物地球化学过程、揭示其循环机制中应予以重视     

九龙江口、厦门西海域磷的生物地球化学研究——Ⅱ.表层沉积物中磷形态的分布及在再悬浮过程中的转化

本文根据1987年3月至1988年12月九龙江口、厦门西海域调查资料,讨论表层沉积物中各种形态磷的分布特征以及在沉积与再悬浮过程中磷形态的转化。结果表明表层沉积物磷含量最高值处距悬浮颗粒物最大沉降速率处下游约5km。磷在悬浮颗粒物上主要以颗粒态有机磷存在,在表层沉积物中主要以无机结合态磷存在。缺氧的沉积环境中可溶性磷自表层沉积物上释放以及吸附在悬浮颗粒物上的磷的解吸作用,是该水域溶解态无机磷再生的两个主要来源。潮汐运动对磷的形态变化有影响。     

长江口及邻近水域氮、磷的形态特征及分布研究

根据近几年大面调查的监测资料,对长江口及邻近水域氮、磷营养盐的形态组成、时空分布及氮磷比的变动规律及其影响因素进行了分析研究。结果表明,长江口及邻近水域中硝酸盐是水体无机氮存在的主要形态,其约占总无机氮的90%,无机氮含量河口高,向东南方向愈来愈低;从该水域总磷的形态组成来看,磷营养盐主要以溶解态和颗粒态共存的形式存在,TDP略高于TPP,无机磷的平面分布与无机氮十分相似,春季无机磷含量高于夏季;N/P值变动范围大和平均值较高是该水域的主要特征,N/P值与长江径流量的大小有关系,夏季N/P值比春季高,综合分析来看,磷营养盐和光照都有可能成为该水域浮游植物生长的重要限制因子。     

台湾海峡中、北部沉积物中磷的存在形态

本文讨论了磷的5种存在形态及其分布规律,海洋沉淀物中磷是以有机磷(Po_(rg))、和无机磷(p_(Inorg))形式存在,有机磷是有机质的组成部分,无机磷又分为钙结合磷(P_(Ca))、铝结合磷(P_(Al))、铁结合磷(P_(Fe))和可溶性磷(P_(sol))。 本海区P_(Ca)占总无机磷含量的90%,P_(Al),P_(Fe)与有机碳(C_(Org)),Cu,Zn含量呈正相关,P_(Sol)含量与氧化还原环境有关,还原条件下含量增大。     

东亚沙尘源和人为源气溶胶中磷浓度及溶解度

本文利用冬春季在青岛采集的气溶胶样品,分析了其中总磷(TP)、溶解态磷(DP)、溶解态无机磷(DIP)和溶解态有机磷(DOP)浓度,讨论了沙尘源和人为源气溶胶中磷浓度和溶解度的差异及磷的来源和酸化作用的影响。结果表明,TP在沙尘源样品、人为源的霾样品和雾样品中浓度中值分别为325.5、152.9和142.2 ng/m³,DP对TP的贡献、即磷溶解度的中值分别为8.3%、24.6%和55.5%。人为源样品中较高的DP浓度来自DIP的贡献,DOP浓度在人为源和沙尘源样品中相当。沙尘源样品中TP的矿物和非矿物形式各占50%、DP中非矿物P的占比为70%;人为源样品中非矿物磷在TP中的占比>60%、在DP中>90%。酸化作用对矿物磷的溶解效率远远低于非矿物磷。人为源的雾样品中高磷溶解度主要决定于非矿物磷初始溶解度的贡献(>20%)及其酸化作用的二次提升(10%～40%),人为源的霾样品中磷溶解度主要决定于非矿物磷初始溶解度的贡献,其酸化作用的贡献较小。在沙尘源和人为源样品中,矿物形式磷贡献的溶解度均较小,约为1%～3%。     

台湾海峡中北部上升流区各种形态磷的化学特性

根据１９８８年７月调查资料讨论了台湾海峡中北部海域夏季上升流区各种形态磷的分布特征。结果表明，上升流中心区（即海坛岛东侧一带水域）具有低温、高盐、低溶解氧；ＤＩｐ，ＴＤＰ，ＰＰ，ＴＰ较高；ＤＯＰ较低（０．２７）；及ＤＩＰ／ＤＯＰ比值（约为１）较高的特性。ＤＯＰ是该海域磷的主要形态（占ＴＰ的４９．２％），其含量分布及其形态转化与生物活动直接相关，是该海域生物生产力高的体现。     

厦门西港水体中的各形态磷

1987年12月-1988年12月调查了厦门西港水体中TP、DP、PP、IP、OP、DIP、DOP、PIP和POP的含量分布及周年变化.结果表明,水体中TP的含量范围为0.22-2.21μmol/dm3.水体中的磷主要以溶解态的形式存在,其中DIP是该区水体磷的主要存在形式,分别占IP的73%和DP的79%.磷的其他形态含量均较小,但PP的周年含量相当恒定.认为PIP和POP是厦门西港水体中磷循环的关键.DIP和DP可作为西港赤潮的预报因素之一.     

三亚湾沉积物中磷释放的初步研究

利用现场调查和室内模拟试验的结果,探讨了三亚湾表层沉积物中磷的形态与磷释放的关系以及环境条件变化对该湾沉积物中磷释放的影响。结果表明,三亚湾海水总磷(TP)中以总溶解磷(TDP)为主,总溶解磷约占总磷61%,其余形态磷约占总磷30.7%。初步计算了三亚湾沉积物 海水界面间DIP、TDP和TP的扩散通量分别为15.31、64.99和330.50μmol·(m2·d)-1。沉积物总磷(PT)中以无机结合态磷(PIN)为主,无机结合态磷约占沉积物总磷70.7%,其余形态磷约占沉积物总磷33.3%。沉积物中磷释放取决于磷的形态,总磷、有机结合态磷(POR)和无机结合态磷在沉积物磷的释放中所起的作用较大,其余形态的磷所起的作用较小。温度、盐度和pH的变化对沉积物中磷释放均产生一定的影响,相关分析表明,TDP和DIP这2种形态磷均具有相似的释放规律。     

半连续培养氮磷浓度、更新率对三角褐指藻采收量的影响

采用均匀设计,在室温下研究了半连续培养中氮、磷浓度,更新率对三角褐指藻采收量的动态变化关系。结果显示,对１６ｄ更新期,氮、磷浓度分别在０．５～３５．９ｍｇ／Ｌ和０．３～１２．１ｍｇ／Ｌ范围对采收量无影响,但氮浓度在８ｄ前宜用０．５ｍｇ／Ｌ。更新率增加,藻浓度下降,藻生长率增长。据１６ｄ方程,最适更新率为１８．２％,每ｍｌ培养体积日采收量可达６６７０００细胞。     

磷浓度对球等鞭金藻3011和8701叶绿素荧光特性及生长的影响

本文研究了球等鞭金藻3011和8701一次性培养过程中,培养基中不同磷浓度(0μM、2.27μM、18.15μM、36.3μM、72.6μM、290.4μM)对其PS最大光能转化效率(Fv/Fm)、叶绿素含量以及细胞密度的影响。培养温度为(23±1)℃,盐度为31,光照强度为5000 lx。单因子方差分析结果表明,随着培养时间的延长,磷浓度对两株微藻的光合作用及生长均有显著影响(P<0.05)。球等鞭金藻3011和8701的Fv/Fm比值、叶绿素含量以及细胞密度均随着起始磷浓度的增加而增加,在290.4μmol/L处达到最大值;球等鞭金藻3011和8701进行光合作用和生长的最适磷浓度均为290.4μmol/L。     

氮磷浓度对绿色巴夫藻生长及叶绿素荧光参数的影响

本文研究了绿色巴夫藻(Pavloca viridis)一次性培养过程中。不同氮浓度(0、100、880、7040μmol/L)和磷浓度(0、10、36.3、290.4μmol/L)对其生长及叶绿素荧光参数的影响。培养温度为20±1℃,盐度为31,光照强度为100μmol/Lolm~(-2)s~(-1)。单因子方差分析结果表明。在整个培养过程中,氮磷浓度对绿色巴夫藻的生长及各叶绿素荧光参数都有显著影响(P<0.05)。多重比较结果表明,绿色巴夫藻生长和进行光合作用的最适氮浓度为880μmol/L、磷浓度为36.3μmol/L。此条件下,该藻的细胞密度、叶绿素相对含量、F_v/F_m(PSⅡ的最大光化学效率)、ΦPSⅡ(PSⅡ的实际光能转化效率)、ETR(电子传递效率)、qP(光化学淬灭)显著高于其他浓度组。qN、NPQ(非光化学淬灭)开始处于较低水平,随着培养时间的延长逐渐增加至最高水平。