劉 凱，倪兆奎，王圣瑞*，倪才英（1.中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院，環(huán)境基準(zhǔn)與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京100012；2.中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院，湖泊生態(tài)創(chuàng)新基地，國(guó)家環(huán)境保護(hù)湖泊污染控制實(shí)驗(yàn)室，北京 100012；.江西師范大學(xué)地理與環(huán)境學(xué)院，鄱陽(yáng)湖流域與濕地教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江西 南昌 0022）

鄱陽(yáng)湖不同高程沉積物中磷形態(tài)特征研究

劉 凱1，2，3，倪兆奎1，2，王圣瑞1，2*，倪才英3（1.中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院，環(huán)境基準(zhǔn)與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京100012；2.中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院，湖泊生態(tài)創(chuàng)新基地，國(guó)家環(huán)境保護(hù)湖泊污染控制實(shí)驗(yàn)室，北京 100012；3.江西師范大學(xué)地理與環(huán)境學(xué)院，鄱陽(yáng)湖流域與濕地教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江西 南昌 330022）

選取了枯水期鄱陽(yáng)湖10～13m高程共14個(gè)出露表層沉積物樣品，通過(guò)研究其總磷（TP）及各形態(tài)磷含量與分布特征，試圖揭示江湖關(guān)系變化導(dǎo)致的水位下降對(duì)鄱陽(yáng)湖沉積物磷潛在釋放風(fēng)險(xiǎn)的影響.結(jié)果表明，鄱陽(yáng)湖表層沉積物總磷（TP）含量在214.5～736.0mg/kg之間， 平均含量為（428.6±154.3）mg/kg.空間分布呈“五河”入湖尾閭區(qū)（444.5mg/kg）≈湖心區(qū)（445.4mg/kg）＞北部湖區(qū)（387.7mg/kg）.各形態(tài)磷在空間上的差異相對(duì)較小，不同形態(tài)磷含量次序?yàn)榛钚粤祝?54.6±114.3mg/kg）＞有機(jī)磷（105.0±49.2mg/kg）＞非活性磷（69.1±26.3mg/kg）.江湖關(guān)系變化引起鄱陽(yáng)湖枯水期沉積物出露時(shí)間提前并且延長(zhǎng)，進(jìn)而導(dǎo)致不同高程沉積物總磷及其各形態(tài)磷含量差異明顯，其含量變化趨勢(shì)為12～13m＞11～12m＞10～11m，即高程越高，沉積物總磷及其各形態(tài)磷含量越高.其中活性磷增幅最大，OP次之，非活性磷最小.而空間增幅表現(xiàn)出“五河”入湖尾閭區(qū)最為顯著，湖心區(qū)次之，而北部湖區(qū)最小.

沉積物；磷形態(tài)；分布特征；江湖關(guān)系；鄱陽(yáng)湖

磷是水生生物組成和生長(zhǎng)的必需營(yíng)養(yǎng)元素，也是造成湖泊富營(yíng)養(yǎng)化的關(guān)鍵元素［1-3］.沉積物磷是湖泊水體磷的重要來(lái)源，在一定的條件下，表層沉積物磷發(fā)生的形態(tài)轉(zhuǎn)化和再遷移［4-5］，尤其是磷“活性”部分的轉(zhuǎn)化和釋放，將會(huì)對(duì)湖泊水質(zhì)產(chǎn)生重要影響［6-8］.水文狀況是影響沉積物磷含量、形態(tài)和組成的重要因素，其變化會(huì)引起水體溶解氧、溫度、pH值、水體擾動(dòng)強(qiáng)度、表層沉積物物理、化學(xué)和生物作用等的改變，致使表層沉積物磷向上覆水的釋放風(fēng)險(xiǎn)增大，進(jìn)而對(duì)湖泊水質(zhì)產(chǎn)生威脅［9-10］.因此，研究不同水文狀況下表層沉積物磷含量及形態(tài)變化，對(duì)于認(rèn)識(shí)水文狀況變化下湖泊表層沉積物磷的釋放風(fēng)險(xiǎn)具有重要指導(dǎo)意義.

鄱陽(yáng)湖位于江西省北部，長(zhǎng)江中下游南岸，是中國(guó)第一大淡水湖，贛江、撫河、信江、饒河和修河等“五河”是鄱陽(yáng)湖的主要入湖河流，河水經(jīng)鄱陽(yáng)湖調(diào)蓄后在湖口匯入長(zhǎng)江，作為一個(gè)周期性吞吐型的淺水湖泊，鄱陽(yáng)湖與長(zhǎng)江之間的關(guān)系密切［11］.每年汛期， “五河”洪水入湖而上漲、漫灘，湖面擴(kuò)大，湖水流入長(zhǎng)江；冬春季節(jié)，湖水落槽，灘地顯露，水面縮小，長(zhǎng)江倒灌入湖.年內(nèi)洪、枯水期間的湖泊形態(tài)指標(biāo)差異懸殊，呈現(xiàn)“洪水一片、枯水一線”的景觀［12-13］.近年來(lái)，由于上游水利水電工程的興建及氣候變化等原因，鄱陽(yáng)湖與長(zhǎng)江之間的江湖關(guān)系發(fā)生了較大變化，即豐水期水位持續(xù)偏低，枯水期時(shí)間提前且出現(xiàn)頻率增加，致使表層沉積物出露時(shí)間提前并延長(zhǎng)，表層沉積物氮磷等營(yíng)養(yǎng)鹽的釋放風(fēng)險(xiǎn)增大［10］.因此，本文通過(guò)研究鄱陽(yáng)湖枯水期不同高程出露沉積物總磷及其磷形態(tài)含量和分布特征，討論江湖關(guān)系變化導(dǎo)致的水位下降對(duì)鄱陽(yáng)湖沉積物磷潛在釋放風(fēng)險(xiǎn)的影響，以期為保護(hù)鄱陽(yáng)湖“一湖清水”提供理論依據(jù).

1 材料與方法

1.1 樣品采集

鄱陽(yáng)湖以松門山為界，北部狹長(zhǎng)，南部寬廣，來(lái)水量及外源污染輸入主要受“五河”、長(zhǎng)江來(lái)水影響，據(jù)此將鄱陽(yáng)湖分為北部湖區(qū)、湖心區(qū)及“五河”入湖尾閭區(qū).為研究江湖關(guān)系變化對(duì)鄱陽(yáng)湖表層沉積物總磷及其磷形態(tài)含量和分布的影響，結(jié)合鄱陽(yáng)湖2001～2010年最低水位為9.02m，平均水位為13.12m的實(shí)際情況［14］.于2012年11月鄱陽(yáng)湖枯水位期間，利用麥哲倫315型GPS導(dǎo)航定位及高程地圖，選取北部湖區(qū)、湖心區(qū)及“五河”入湖尾閭區(qū)共14個(gè)出露點(diǎn)位，采集0～5cm表層沉積物樣品，各采樣點(diǎn)高程見(jiàn)表1，采樣點(diǎn)位如圖1所示.

圖1 鄱陽(yáng)湖采樣點(diǎn)位置Fig.1 Distribution of sampling sites in Poyang Lake

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

采集的樣品置于恒溫箱內(nèi)，迅速運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室冷藏，經(jīng)冷凍干燥后碾碎研磨，充分混勻后過(guò)100目篩，樣品分為3份，分別檢測(cè)磷形態(tài)，重金屬和有機(jī)質(zhì)含量.

磷形態(tài)的測(cè)定按照朱廣偉等改進(jìn)的七步連續(xù)提取法［15-17］，該方法將沉積物磷分為交換態(tài)磷（Ex-P）、鋁磷（Al-P）、鐵磷（Fe-P）、閉蓄態(tài)磷（Oc-P）、自生鈣磷（ACa-P）、碎屑鈣磷（De-P）和有機(jī)磷（OP）.

金屬元素測(cè)定采用硝酸微波消解作為前處理，根據(jù)本研究的需要，主要測(cè)試鐵（Fe）、錳（Mn）、鈣（Ca）、鋁（Al）等4個(gè)元素.樣品采用美國(guó)Agilent公司生產(chǎn)的電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀（ICP-OES）測(cè)定其含量.

有機(jī)質(zhì)采用重鉻酸鉀-硫酸外加熱法［18］測(cè)定.

表1 鄱陽(yáng)湖表層沉積物采樣點(diǎn)所處區(qū)域及高程Table 1 Location and elevations of Poyang Lake sampling sites

2 結(jié)果與討論

2.1 鄱陽(yáng)湖表層沉積物總磷及磷形態(tài)空間分布特征

鄱陽(yáng)湖表層沉積物總磷（TP）范圍為214.5～736.0mg/kg，平均含量為（428.6±154.3）mg/kg.其中，湖心區(qū)和“五河”入湖尾閭區(qū)平均含量較為接近，分別為445.4和444.5mg/kg，北部湖區(qū)平均含量較低，為387.7mg/kg（圖2），反映了鄱陽(yáng)湖表層沉積物磷在南部污染較重，而北部污染較輕.

湖泊表層沉積物各形態(tài)磷中Ex-P、Al-P和Fe-P是相對(duì)較易釋放而為生物所利用的磷形態(tài)，被稱為“活性磷”［15］.鄱陽(yáng)湖全湖表層沉積物活性磷含量范圍為122.8～437.0mg/kg，平均含量為（254.6±114.3）mg/kg，占TP含量的59.4%，為鄱陽(yáng)湖沉積物磷的組成部分. 其中，“五河”入湖尾閭區(qū)和湖心區(qū)平均含量相對(duì)較高，分別為281.5mg/kg和271.3mg/kg，北部湖區(qū)平均含量較低，為200.0mg/kg.

OP經(jīng)磷酸酶水解、細(xì)菌降解或光解等作用后轉(zhuǎn)化成生物活性磷，通過(guò)間隙水向上覆水體遷移釋放出來(lái)，是潛在釋放風(fēng)險(xiǎn)磷［19］. 表層沉積物OP的含量范圍為37.2～210.1mg/kg，平均含量為（105.0±49.2）mg/kg，占TP含量的24.4%.北部湖區(qū)平均含量為94.4mg/kg ，湖心區(qū)平均含量為116.5mg/kg， “五河”入湖尾閭區(qū)平均含量為102.0mg/kg.

Oc-P、ACa-P和De-P較難釋放，難以被生物利用，稱為“非活性磷”.鄱陽(yáng)湖表層沉積物非活性磷的含量范圍為19.5～116.5mg/kg，平均含量為（69.1±26.3）mg/kg，占TP含量的16.1%.北部湖區(qū)平均含量為93.3mg/kg ，湖心區(qū)平均含量為57.6mg/kg，“五河”入湖尾閭區(qū)平均含量為61.1mg/kg.

圖2 鄱陽(yáng)湖沉積物中總磷及各形態(tài)磷的空間分布Fig.2 Distribution of total phosphorus and various forms of phosphorus in sediments of Poyang Lake

2.2 江湖關(guān)系變化引起的水位下降對(duì)鄱陽(yáng)湖表層沉積物磷含量及組成的影響

近年來(lái)鄱陽(yáng)湖與長(zhǎng)江之間的關(guān)系發(fā)生了較大的變化，江湖關(guān)系的變化導(dǎo)致了鄱陽(yáng)湖水位的下降，自2003年以來(lái)，鄱陽(yáng)湖星子站9月份以后的水位較以前有較大幅度的降低，11月初平均水位相比降低了3.06m［20］.鄱陽(yáng)湖水位的下降，使表層沉積物出露時(shí)間提前并延長(zhǎng).鄱陽(yáng)湖北部湖區(qū)、湖心區(qū)及“五河”入湖尾閭區(qū)表層沉積物TP、活性磷、非活性磷及OP含量總體上表現(xiàn)為12～13m＞11～12m＞10～11m（圖3），即隨著高程的增加，表層沉積物各形態(tài)磷含量呈增加趨勢(shì).這表明水位降低將會(huì)導(dǎo)致沉積物磷含量的增大.潘成榮等［8］對(duì)瓦埠湖沉積物磷釋放的研究發(fā)現(xiàn)，風(fēng)干樣品的磷釋放能力和釋放量遠(yuǎn)低于濕樣，湖泊濕地的“露灘”與“曬灘”促使沉積物中磷的賦存形態(tài)變化和活性生物數(shù)量減少，降低沉積物磷的釋放強(qiáng)度，有利于表層沉積物磷的累積.

圖3 不同湖區(qū)和高程沉積物總磷及各形態(tài)磷含量Fig.3 Contents of total phosphorus and various forms of phosphorus in different areas and elevations

水位下降引起了沉積物表層環(huán)境和理化性質(zhì)發(fā)生的改變是導(dǎo)致磷含量增加的重要因素.沉積物從濕變干，表層沉積物含水率下降，DO含量升高，沉積物由缺氧環(huán)境轉(zhuǎn)變?yōu)楦谎醐h(huán)境， 促使沉積物Fe2+向Fe3+轉(zhuǎn)化，F(xiàn)e3+與磷酸根結(jié)合形成較穩(wěn)定的磷酸鹽而難以釋放，導(dǎo)致蓄積的Fe-P和Al-P含量隨之增大［21-26］.同時(shí)，水位下降使鄱陽(yáng)表層沉積物出露形成洲灘，大量植物如苔草、蘆、荻等植物生長(zhǎng)速率增快［27］，植物生長(zhǎng)過(guò)程中根部對(duì)營(yíng)養(yǎng)鹽的吸收，促進(jìn)了磷在表層沉積物的累積，導(dǎo)致植物對(duì)沉積物磷酸鹽吸收量增加，當(dāng)植物衰敗后，體內(nèi)的磷以有機(jī)結(jié)合態(tài)進(jìn)入表層沉積物，導(dǎo)致表層沉積物有機(jī)磷含量增加.另外，水位下降使沉積物含水率降低，沉積物由濕變干引起內(nèi)部收縮，沉積物孔隙度增加、顆粒間的內(nèi)阻力變小，加上蒸發(fā)作用增強(qiáng)，促使沉積物中更多的可溶性磷向表層遷移，從而增加表層沉積物磷的含量.

江湖關(guān)系變化引起的水位下降，不僅促使鄱陽(yáng)湖表層沉積物磷含量的增加，而且使沉積物磷形態(tài)發(fā)生改變.其中，沉積物中Fe-P和OP受水位下降影響最為明顯.水位下降引起沉積物DO、pH值、溫度、金屬和有機(jī)質(zhì)等因子發(fā)生變化，繼而影響沉積物各形態(tài)磷的吸附、釋放及轉(zhuǎn)化. 沉積物膠體表面的正電荷金屬陽(yáng)離子易與水體中各種磷酸根形成鍵合［28］，其中Fe、Al氧化物及其氫氧化物與磷的吸附、釋放關(guān)系密切［29］.水位下降致使沉積物DO含量增高，進(jìn)而引起Eh增高，促使沉積物金屬與磷結(jié)合而形成Fe/Al-P. OM也是沉積物OP含量空間差異的重要控制因素［30］， 鄱陽(yáng)湖表層沉積物中OP與OM（r=0.623，P＜0.05）呈顯著正相關(guān)，則是因?yàn)槌练e物OM在降解過(guò)程中，OP將優(yōu)先釋放［31］.沉積物TP與Fe-P（r=0.930，P＜0.01， n =14）和OP（r=0.812，P＜0.01， n =14）呈極顯著正相關(guān)，表明鄱陽(yáng)湖TP含量增長(zhǎng)主要是由于Fe-P和OP的增長(zhǎng).

2.3 江湖關(guān)系變化引起的水位下降對(duì)沉積物磷釋放風(fēng)險(xiǎn)的影響

鄱陽(yáng)湖表層出露沉積物TP、活性磷、非活性磷和OP含量隨著高程的增高而增大（圖4）， 高程從10～11m上升到12～13m，鄱陽(yáng)湖表層沉積物總磷含量增長(zhǎng)了115%，其中活性磷含量增幅最大，增長(zhǎng)了135.7%；OP次之，為128.6%；非活性磷增幅最小，增加了71.5%.高程越高的沉積物含水率越低，表層富集的磷含量越高，水位的降低會(huì)加劇表層沉積物磷的富集.鄱陽(yáng)湖江湖關(guān)系的變化引起了枯水期水位的不斷下降，表層沉積物出露面積增大時(shí)間延長(zhǎng)，磷含量增多，釋放風(fēng)險(xiǎn)增大.

圖4 不同高程表層沉積物總磷及各形態(tài)磷的含量分布Fig.4 Contents distribution of total phosphorus and various forms of phosphorus in different elevations

活性磷是沉積物較易釋放并被生物吸收利用的有效態(tài)磷［15］，是鄱陽(yáng)湖表層沉積物TP的主要組成，占TP含量的50.9%～65.8%.高程從10～11m上升到12～13m，北部湖區(qū)、湖心區(qū)和“五河”入湖尾閭區(qū)沉積物活性磷分別增長(zhǎng)了93.6%、 130.8%和176.1%，說(shuō)明隨著水位的降低，沉積物磷的直接釋放風(fēng)險(xiǎn)將呈增大趨勢(shì).

非活性磷和OP不易直接被生物利用，但具有潛在釋放風(fēng)險(xiǎn)［32］，高程從10～11m上升到12～13m，鄱陽(yáng)湖北部湖區(qū)、湖心區(qū)和“五河”入湖尾閭區(qū)表層沉積物非活性磷含量分別增加了16.7%、57.2%和122.7%，OP含量則分別增長(zhǎng)了53.5%、126.6%和211.3%.說(shuō)明隨著水位的降低，沉積物磷的潛在釋放風(fēng)險(xiǎn)也將呈現(xiàn)增大趨勢(shì).

水位的下降使鄱陽(yáng)湖表層沉積物中TP和各形態(tài)磷含量增加，如果江湖關(guān)系進(jìn)一步變化，枯水期水位繼續(xù)下降，勢(shì)必引起沉積物出露面積的增大及出露時(shí)間的延長(zhǎng)，最終可能導(dǎo)致來(lái)年豐水期沉積物磷的直接和間接釋放風(fēng)險(xiǎn)增大，進(jìn)而導(dǎo)致水質(zhì)下降.

3 結(jié)論

3.1 鄱陽(yáng)湖表層沉積物TP含量在214.5～736.0mg/kg之間，平均含量為（428.6±154.3）mg/ kg.空間分布呈“五河”入湖尾閭區(qū)（444.5mg/kg）≈湖心區(qū)（445.4mg/kg）＞北部湖區(qū)（387.7mg/kg）.各形態(tài)磷含量差異較明顯，其中活性磷平均含量最高，為（254.6±114.3）mg/kg，有機(jī)磷次之，為（105.0± 49.2）mg/kg，非活性磷最小，為（69.1±26.3）mg/kg.

3.2 受江湖關(guān)系變化影響，鄱陽(yáng)湖北部湖區(qū)、湖心區(qū)及“五河”入湖尾閭區(qū)表層沉積物TP及各形態(tài)磷含量隨高程變化的趨勢(shì)為12～13m＞11～12m＞10～11m，即高程越高，沉積物總磷及其各形態(tài)磷含量越高，其中活性磷增幅最大，OP次之，非活性磷最小，而空間增幅表現(xiàn)為：“五河”入湖尾閭區(qū)最為顯著，湖心區(qū)次之，北部湖區(qū)最小.

［1］戴紀(jì)翠，宋金明，李學(xué)剛，等.膠州灣表層沉積物中的磷及其環(huán)境指示意義 ［J］. 環(huán)境科學(xué)， 2006，27（10）：1953-1962.

［2］Spears B M， Carvalho L， Perkins R， et al. Sediment phosphorus cycling in a large shallow lake： spatio-temporal variation in phosphorus pools and release ［J］. Hydrobiologia， 2007，584（1）：37-48.

［3］Spears B M， Carvalho L， Perkins R， et al. Effects of light on sediment nutrient flux and water column nutrient stoichiometry ina shallow lake ［J］. Water Research， 2008，42（4/5）：977-986.

［4］Krom M D， Berner R A. The diagenesis of phosphorus in a near shore marine sediment ［J］. Geochim Cosmochim Acta， 1981，45： 207-216.

［5］Rutterberg K C， Berner R A. Authgenic apatite formation and burial in sediments from non-upwelling， continental margin environments ［J］. Geochim Cosmochim Acta， 1993，57（5）：99-1007.

［6］侯立軍，陸健健，劉 敏，等.長(zhǎng)江口沙洲表層沉積物磷的賦存形態(tài)及生物有效性 ［J］. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)， 2006，26（3）：488-494.

［7］彭 杜，劉 凌，胡進(jìn)寶.玄武湖表層沉積物磷形態(tài)的垂向變化和生物有效性 ［J］. 水資源保護(hù)， 2009，25（1）：31-35.

［8］史 靜，俎曉靜，張乃明，等.滇池草海沉積物磷形態(tài)、空間分布特征及影響因素 ［J］. 中國(guó)環(huán)境科學(xué)， 2013，33（10）：1808-1813.

［9］潘成榮，張之源，葉琳琳，等.環(huán)境條件變化對(duì)瓦埠湖表層沉積物磷釋放的影響 ［J］. 水土保持學(xué)報(bào)， 2006，20（6）：148-152.

［10］何宗健，吳志強(qiáng)，倪兆奎，等.江湖關(guān)系變化對(duì)鄱陽(yáng)湖表層沉積物氨氮釋放風(fēng)險(xiǎn)的影響 ［J］. 中國(guó)環(huán)境科學(xué)， 2014，34（5）：1277-1284.

［11］郭 華，張 奇.近50年來(lái)長(zhǎng)江與鄱陽(yáng)湖水文相互作用的變化［J］. 地理學(xué)報(bào)， 2011，66（5）：609-618.

［12］閔 騫.鄱陽(yáng)湖水位變化規(guī)律的研究 ［J］. 湖泊科學(xué)， 1995， 7（3）：281-288.

［13］胡春宏，阮本清.鄱陽(yáng)湖水利樞紐工程的作用及其影響研究 ［J］.水利水電技術(shù)， 2011，42（1）：1-6.

［14］閔 騫，占臘生.1952-2011年鄱陽(yáng)湖枯水變化分析 ［J］. 湖泊科學(xué)， 2012，24（5）：675-678

［15］朱廣偉，秦伯強(qiáng)，高 光，等.長(zhǎng)江中下游淺水湖泊表層沉積物中磷的形態(tài)及其與水相磷的關(guān)系 ［J］. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)， 2004，24（3）：381-388.

［16］李 悅，烏大年，薛永先.沉積物中不同形態(tài)磷提取方法的改進(jìn)及其環(huán)境地球化學(xué)意義 ［J］. 海洋環(huán)境科學(xué)， 1998，17（1）：15-20.

［17］Ruttenberg K C. Development of a sequential extraction method for different forms of phosphorus in marine sediments ［J］. Limnology & Oceanography， 1992，37（7）：1460-1482.

［18］王圣瑞，趙海超，王 娟，等.有機(jī)質(zhì)對(duì)湖泊表層沉積物不同形態(tài)氮釋放動(dòng)力學(xué)影響研究 ［J］. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)， 2012，32（2）：332-340.

［19］霍守亮，李青芹，昝逢宇，等.我國(guó)不同營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)湖泊表層沉積物有機(jī)磷形態(tài)分級(jí)特征研究 ［J］. 環(huán)境科學(xué)， 2011，32（4）：1000-1007.

［20］林玉茹.鄱陽(yáng)湖枯水現(xiàn)象的水文分析及濕地生態(tài)系統(tǒng)響應(yīng)研究［D］. 南昌：南昌大學(xué)， 2010.

［21］尹大強(qiáng)，覃秋榮，閻 航.環(huán)境因子對(duì)五里湖沉積物磷釋放的影響 ［J］. 湖泊科學(xué)， 1994，6（3）：240-244.

［22］王曉蓉，華兆哲，徐 菱，等.環(huán)境條件變化對(duì)太湖沉積物磷釋放的影響 ［J］. 環(huán)境化學(xué)， 1996，15（1）：15-19.

［23］Gomez E， Durillon C， Rofes G， et al. Phosphate adsorption and release from sediments of brackish lagoons： pH， O2and loading influence ［J］. Water Research， 1999，33（10）：2437-2447.

［24］Hu X F， Gao X J， Chen Z L， et al. Preliminary study on nitrogen and phosphorus release from creek sediments in Shanghai suburbs ［J］. Pedosphere， 2002，12（2）：157-164.

［25］金相燦，姜 霞，姚 揚(yáng)，等.溶解氧對(duì)水質(zhì)變化和沉積物吸磷過(guò)程的影響 ［J］. 環(huán)境科學(xué)研究， 2004，17（S1）：34-39.

［26］王振華，王圣瑞，劉元英，等.Fe和Al對(duì)湖泊沉積物中磷賦存形態(tài)的影響 ［J］. 環(huán)境科學(xué)研究， 2012，25（5）：556-562.

［27］官少飛，郎 青，張 本.鄱陽(yáng)湖水生植被 ［J］. 水生生物學(xué)報(bào)，1987，11（1）：9-21.

［28］金相燦.沉積物污染化學(xué) ［M］. 北京：中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社，1992：311-363.

［29］Wang Y， Shen Z Y， Niu J F， et al. Adsorption of phosphorus on sediments from the Three-Gorges Reservoir （China） and the relation with sediment compositions ［J］. Hazard Mater， 2009， 162（1）：92-98.

［30］黃清輝.淺水湖泊內(nèi)源磷釋放及其生物有效性 ［D］. 北京：中國(guó)科學(xué)院研究生院生態(tài)環(huán)境研究中心， 2005.

［31］李 軍，劉叢強(qiáng)，王仕祿，等.太湖五里湖表層沉積物中不同形態(tài)磷的分布特征 ［J］. 礦物學(xué)報(bào)， 2004，24（4）：405-410.

［32］Rydin E. Potentially mobile phosphorus in lake Erken sediment［J］. Water Research， 2000，34（7）：2037-2042.

Distribution characteristics of phosphorus in sediments at different altitudes of Poyang Lake.

LIU Kai1，2，3， NI Zhao-kui1，2， WANG Sheng-rui1，2*， NI Cai-ying3（1.State Key Laboratory of Environmental Criteria and Risk Assessment，Chinese Research Academy of Environmental Sciences， Beijing 100012， China；2.State Environmental Protection Key Laboratory for Lake Pollution Control， Research Center of Lake Environment， Chinese Research Academy of Environmental Sciences， Beijing 100012， China；3.College of Geography and Environment， Key Laboratory of Poyang Lake Wetland and Watershed Research， Ministry of Education， Jiangxi Normal University， Nanchang 330022， China）. China Environmental Science， 2015，35（3）：856～861

The total phosphorous （TP） and various forms of phosphorus contents characteristics of Poyang Lake surface exposed sediments were studied， in order to reveal the influence of the water level descended resulted from the relationship between Yangtze River and the Poyang Lake changed on the potential phosphorus-release risk of Poyang Lake sediments. Results showed that： The TP contents of Poyang Lake surface sediments varied from 214.5 to 736.0mg/kg， and the average content of TP was （428.6±154.3）mg/kg， The TP contents in the estuary of “five rivers” and central area of Poyang Lake were closed， were 444.5mg/kg and 445.4mg/kg， the content in the north area was 387.7mg/kg which far less than the estuary of “five rivers” and central area of Poyang Lake. The spatial distribution of various forms of phosphorus of Poyang Lake surface sediments was relatively uniform， the average content of reactive phosphorous from Poyang Lake surface sediments was （254.6±114.3）mg/kg， non-reactive phosphorus was （69.1±26.3）mg/kg， and organic phosphorus was （105.0±49.2）mg/kg， their contents relationship was the reactive phosphorous ＞ organic phosphorus ＞ non-reactive phosphorus. The relationship between Yangtze River and the Poyang Lake changed， resulting in the low water level advanced and the outcropped time prolonged， then caused the TP and various forms of phosphorus contents increased with the elevation rise from 10～11m to 12～13m， and the growth rate of the reactive phosphorous was faster than organic phosphorus and non-reactive phosphorus. The growth in the estuary of “five rivers” was the mostsignificant， the central area comes second， and the north area was the least.

sediment；phosphorus forms；distribution characteristics；river-lake relation；Poyang Lake

X524

A

1000-6923（2015）03-0856-06

劉 凱（1988-），男，江西高安人，江西師范大學(xué)地理與環(huán)境學(xué)院碩士研究生，研究方向?yàn)楹瓷鷳B(tài)修復(fù).

2014-07-03

國(guó)家“973”項(xiàng)目（2012CB417004）；國(guó)家自然科學(xué)基金（41173118，41061037）；鄱陽(yáng)湖濕地與流域研究教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（江西師范大學(xué)）主任開(kāi)放基金資助項(xiàng)目（ZK2013007）

* 責(zé)任作者， 研究員， wangsr@craes.org.cn