浅水湖泊沉积物中磷的地球化学特征

对太湖不同污染状况和生态系统状况的湖区沉积物中磷的地球化学形态及其分布进行了研究。结果发现,沉积物的理化性质和磷的化学形态一般都在表层下深5～15cm发生明显的转折;草型湖区、藻型湖区、开阔湖面的大湖区沉积物的理化性质、间隙水中的磷浓度及沉积物中磷的形态存在较大的差异。东太湖沉积物间隙水磷浓度和交换态磷含量都显著低于其他湖区;风浪扰动相对剧烈的开阔湖面湖区沉积物中磷的沉积规律也不同于梅梁湾藻型湖区和东太湖草型湖区。研究表明,浅水湖泊中水生生物状况、风浪扰动状况对沉积物中磷的地球化学行为有至关重要的影响。     

滇池近代沉积物的元素地球化学特征及其环境意义

在滇池水域采集了10个近代沉积物芯柱,系统测定了2个芯柱的常量元素、微量元素、稀土元素含量和8个芯柱的总磷(TP)及磁化率。研究表明,元素垂向分布上多存在分段富集的特征:自下而上,Al2O3、Fe2O3、K2O、TiO2、Cu、Co、Ni、Pb、Zn、Cd、Sr、U、Zr、TP含量逐渐增加;P2O5和CaO含量逐渐升高,在表层沉积物中(12～0cm)达最高;MgO、Na2O、MnO、Cr、V、Rb、Sc、Th、Cs、Ba含量总体较稳定,但在上部有降低趋势;稀土元素总量略微降低,各稀土元素含量也表现出差异变化趋势;磁化率也缓慢增加,反映了不同历史时期物源输入的变化。在此基础上,结合前人对滇池近代沉积物的137Cs定年结果,确定了滇池约150年以来的沉积速率,其污染历史主要开始于20世纪60年代初期,而70年代末期以来的30多年是Cu、Ni、Pb、Zn和Cr等重金属污染的主要时期,还发现20世纪20年代末至30年代末还存在一次沉积环境的改变事件。滇池近代沉积环境的演化与昆明市的工业化、城市化和经济发展历史相吻合,人为活动日趋加剧应是导致滇池近代沉积物污染的主导因素。     

滇池湖泊沉积物中游离类脂物的有机地球化学特征

在对滇池湖泊沉积物有机质总体特征分析的基础上,对沉积物中可溶性有机质的组成进行了定量测定,并揭示了其剖面变化特征.研究结果表明:(1)正构烷烃组分具有较强的稳定性,反映出滇池沉积有机质以菌藻类来源为主,沉积柱上、下两段存在陆源高等植物输入相对增加的特征,且从下往上存在草本植物相对贡献增加的特征;(2)脂肪醇组分,以具有强烈偶碳优势的高碳数脂肪醇为主,反映了沉积有机质中陆源输入的部分;(3)脂肪酸组分揭示出可溶有机质中以浮游植物贡献为主,局部层段存在相对较强的细菌改造作用.因此,湖泊沉积物记录了滇池从一个贫营养的湖泊演变成富营养化湖泊的过程,特别是最近几十年,滇池内源有机物和陆源有机物的输入都呈现快速增长的趋势,结合同位素组成特征表明滇池进入了重富营养化阶段.     

滇池湖泊磷负荷及其对水环境的影响

磷是滇池湖泊富营养化的限制性营养元素。滇池湖泊磷负荷来源一般可分为外环境发生源输入的磷负荷和内环境发生源输出的磷负荷两大类。累积在滇池湖泊内的磷,主要分布在水体与底部沉积物中,滇池湖泊水体中总磷浓度由北向南含量降低,底部沉积物中P2O5含量分布由北向南呈递增趋势。底部0-3m的沉积物P2O5含量由上至下呈明显递减趋势,表明滇池湖泊磷负荷逐年加重。近几年资料显示滇池湖泊单位面积磷负荷达1.52g/m2·a,超过总磷公认允许负荷量中危险值的11.7倍,滇池已成为富营养型湖泊。控制滇池富营养化,在解决入湖磷外负荷的同时,对湖泊底部沉积物中磷内负荷也应予以高度重视。     

滇池微生物解磷与聚磷作用的实验研究及磷的现代沉积与微生物成矿作用

滇池是世界上磷质来源最丰富的湖泊，是研究磷的现代沉积和微生物对磷循环作用及微生物成矿的天然场所。研究发现，滇池微生物种群和数量繁多，但能对磷溶解、转化、迁移、聚集、沉积的微生物主要有解磷菌和聚磷菌两类。这两类微生物与滇池磷的含量之间有一系列规律的相关性：在底泥磷高含量区域，解磷菌的种群和数量与底泥磷含量成负相关关系，与水体磷含量成正相关关系，而聚磷菌的种群和数量与底泥磷含量成正相关关系，与水体磷含量成负相关关系；在底泥磷低含量区域，上述相关性则相反。滇池中这种活着的微生物在自然环境条件下对磷的溶解、转化、迁移、聚集和沉积的作用，对古磷块岩微生物成矿说提供了可靠的依据，而且对以磷为限制性因子的湖、海、江河环境污染的防治提供了理论资料。     

南极纳尔逊冰帽前缘地冰前沉积物的结构和地球化学特征研究

本文对现代南极纳尔逊冰帽边缘的冰前沉积物结构和地球化学特征进行了详细研究。冰前沉积物的粒度分布具有冰川成因沉积物的典型特征 ,显著不同于风成和湖泊沉积物。另外 ,冰前沉积物的粒度分布是分形的 ,其分形维值大约为 2 .9,该值可以作为粒度分布的另外一个统计参数。因为矿物分离和冰川作用过程的影响 ,冰前沉积物的绝对元素含量之间的相关性很差 ,但不同元素与 Rb的比值具有显著的统计相关性 ,这说明元素与 Rb比值降低或消除了沉积物形成过程中来自于冰川作用对元素地球化学变化所造成的影响 ,这对于处理冰前沉积物的地球化学数据和…     

滇池内源磷释放潜力的区域差异:来自沉积物磷形态的证据

采集了7组滇池近代沉积物柱芯,测定了其中总P(TP)、Fe、Al、Ca的含量,并首次获得了埋深大于25 cm的沉积物的不同形态磷的数据,分析了TP与不同形态磷的时空分布特征及TP与总Fe、Al、Ca含量的关系,探讨了滇池内源磷释放潜力的区域差异和制约因素。结果表明,自北向南,TP含量出现随深度先升高后降低的变化特征,各形态P之间的关系为:碎屑磷(DP)>有机磷(OP)≈铁结合态磷(Fe-P)>闭蓄态磷(Oc P)>钙结合态磷(Ca-P)>铝结合态磷(Al-P)>可交换态磷(SRP)。纵向上Fe-P随深度逐渐升高,Oc P逐渐降低,其它形态P的变化规律不明显;区域上TP、DP、OP、Fe-P、Ca-P和Al-P南部高于北部。在滇池南部DP通量较高的区域,TP与Fe、Al呈正相关关系,与Ca呈负相关关系,其它区域无相关性。分析表明,滇池南部内源磷的释放潜力大于中部和北部,而南部内源磷受DP输入的影响,风浪扰动对北部内源磷的释放有更强的抑制作用。     

贵阳市红枫湖湖泊沉积物地球化学与环境质量评价

通过贵阳市红枫湖多目标地球化学调查,发现红枫湖湖泊沉积物pH值为7.3～7.5,属中偏碱性环境。沉积物具有富营养化趋势明显,C、Corg、N、S、F、P等含量较高且富集度大,存在As、Cd、Hg等重金属安全隐患,其中As含量为（34.6～52）×10-6,平均值40.8×10-6,超过国家土壤环境质量三级标准的特点。按每月一次对湖水水质进行一年期观测,发现湖水pH值为7.5～8,属中偏碱性环境,湖水总N长期超标。湖泊沉积物地球化学环境极可能对湖水水质产生影响,因此通过湖泊沉积物和水体的综合研究,可以为贵阳市重要水源地生态环境保护提供科学建议。     

不同干燥方式对湖泊沉积物磷提取的影响

以滇池5个典型区域表层沉积物为例,研究了自然风干、低温烘干和真空冻干等3种干燥方式对沉积物中磷的形态含量及其生物有效性测定的影响。结果表明：烘干、风干过程促进了沉积物有机磷的降解转化和微生物磷的释放,导致有机磷的含量偏低,总磷含量却比冻干高。各形态磷受不同干燥方式的影响程度不同,风干样品中BD-P较高,冻干样品中NaOH-rP含量最高,NH4Cl-P、HCl-P、残渣磷（Residual-P）由于含量较低或其化学性质比较稳定而差异不大。冻干样品中生物可利用磷分别比风干、烘干高26.7%、20.2%,表明冻干处理能较为真实地反映沉积物中磷的组成特征,是比较理想的样品干燥方式。各形态含量顺序为：藻类可利用磷（AAP）〉NaHCO3可提取磷（Olsen-P）〉水溶性磷（WSP）〉易解吸磷（RDP）。沉积物中Olsen-P与NH4Cl-P、BD-P、NaOH-rP、活性磷及上覆水体总磷水平呈显著正相关,因此可作为评价滇池沉积物磷的生物有效性的重要指标。     

Modern Sedimentation of Phosphorus and Its Microbial Decomposition and Concentration: An Example from Dianchi Lake, Yunnan, China

Dianchi Lake is one of the lakes with the richest phosphorus source in the world, in which the P2O5 content in the bottom sediments reaches averagely 0.51 wt % and maximally 1.92%. Studies indicate that this: extremely P-rich state is attributed mainly to the large volume (as high as hundred thousands of tons) of phosphatic matter coming into the lake as many rivers feeding the lake pass through a vast area of phosphate-mining districts, which then undergo weathering and particularly some human activities, including waste water discharge. When phosphatic matter enters the lake, its grained parts are firstly decomposed by phosphorus-decomposing bacteria, and finally accumulated in some geographically special parts of the lake, such as a bay area where water flow is much more slower than elsewhere in the lake. With the involvement of phosphorus-concentrating bacteria, the accumulated phosphates in the bottom sludge ultimately form phosphate minerals through deep-burial diagenesis.     

水环境中磷的赋存形态及其分析方法研究进展

文章归纳总结了近年来国内外在水环境中磷的赋存形态这一领域的研究进展,着重介绍了水体和沉积物中磷赋存形态的分类、不同形态磷的前处理及其提取、分析测定方法,概括了其研究现状,并对以后的发展趋势作了展望。这对于深入揭示水环境中磷的赋存形态及其环境与生物地球化学循环有着重要的指导意义。     

Phosphorus fractions in sediment profiles and their potential contributions to eutrophication in Dianchi Lake

Dianchi Lake is a eutrophic lake in southwestern China. Sediment and the bottom water samples were taken from six sites in the east, west, south, north and center of the lake, respectively, in December 2002. Total phosphorus (TP) concentrations in sediments were high and reached a maximum value of 6.66 g/kg. There was a soluble reactive phosphorus (SRP) concentration gradient at the sediment–water interface. In the present study, sediment P was divided into loosely adsorbed P (NH₄Cl-P), redox-sensitive P (BD-P), metal oxides bound P (NaOH-P), calcium bound P (HCl-P), and organic P (Org-P). At three of the six sites selected, the concentrations of different P forms in sediments followed the order: NaOH-P, Org-P>HCl-P>BD-P>NH₄Cl-P in the profile, and in the southern lake the order was HCl-P>NaOH-P, Org-P>BD-P>NH₄Cl-P in the top 15 cm layers of the sediments. The sediment profiles showed that different forms of P had an increasing trend upward toward the sediment surface. There is a considerable potential for release from the sediment into the overlying water and sediment P could be the dominant factor determining the trophic status of the lake if the external load is reduced. An erratum to this article can be found at     

1956～2005年鄱阳湖入出湖悬移质泥沙特征及其变化初析

利用江西省五大河流控制水文站与湖口水文站实测悬移质泥沙资料,分析鄱阳湖1956～2005年入出湖悬移质泥沙基本特征,揭示鄱阳湖入出湖悬移质泥沙在近50年的变化状况及其形成原因;在此基础上探讨鄱阳湖悬移质泥沙平衡情况及其发展态势。表明近20年鄱阳湖入湖悬移质泥沙逐渐减少,近10年出湖悬移质泥沙大幅增多,湖盆容积呈现出快速加大的趋势。     

The Potential Endangers of the Tectonic Lake Water Leakage from Dianchi and Water Security

Dianchi or Lake Dian is the largest shallow water lake on the Yunnan-Guizhou Plateau, which is not only crucial to maintain the ecological environments of Kunming, the famous city with four springs, but also contains almost 1.5×10⁹ m³ highly polluted water. The management of the lake pollution and eutrophication will be a long-lasting hard work and the sudden diffusion of such highly polluted water can lead to catastrophic eco-environmental problems. Based on the historical documents, underwater topographic features, regional geological tectonics and the chronology of the sediments, it can be concluded that at one time the water leaked out in Dianchi, which is in consistent with the historical record of 1764 AD. This water leak event resulted in two funnels in the center of Dianchi. The sedimentary feature and the deformation properties indicated that the slope of one funnel collapsed, which means it was blocked, but the other one was under development or in dormancy. When the pressure induced from the water level changed or the earthquakes occurred, the underwater channel could be open or connected, a catastrophic water leakage might be induced. The highly polluted lake water would possibly flow to Lake Fuxian and pollute almost 9% national strategic fresh water resource, resulting in an eco-environmental event and endangering the national water security. Therefore, to monitor the water flowing situation, detect the position and direction of the channel, block the channel and prevent possible lake water leakage are the priority and urgent measurements at present.     

滇池湖泊沉积物中甘油二烷基甘油四醚脂的组成特征

以云贵高原浅水湖泊—滇池作为研究对象,在对湖心一个63 cm沉积物柱样的有机质总体及分子有机地球化学研究的基础上,对沉积物有机质中甘油二烷基甘油四醚脂（GDGTs）组成进行了测定。研究结果表明,滇池湖泊沉积物中具有丰富的GDGTs,且以反映陆相土壤来源的支链类GDGTs为主。该沉积柱样中支链类GDGTs的环化指标（CBT）和甲基化指标（MBT）揭示出:1）整个沉积阶段滇池流域土壤的pH值主要介于7.5~8.2,相对中、下部层段,上部层段pH值呈现略微减小的趋势;2）基于CBT/MBT重建的滇池流域内年平均气温呈现由早期的温暖潮湿气候逐渐向寒冷干燥气候变化,近来又有所回暖的变化过程,这可以很好地解释该沉积柱中、下层段记录的总体有机质主要特征的演化规律。     

昆明滇池及盘龙江磷形态分布研究

对昆明地区松华坝水库－盘龙江－滇池水系表层水中的可溶性和不溶性正磷酸盐,聚磷酸盐和有机磷等磷的几种形态进行分析,得出了磷形态分布曲线,从而为滇池水系磷污染的研究和治理提供了一定依据。