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滇池沉积物磷历史变化

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摘 要:通过选取滇池4个柱状样沉积物样品,研究了其不同形态磷的含量及分布特征,并结合沉积物有机碳数据,探讨了滇池柱状沉积物磷的历史演变。结果表明:沉积物中各形态磷的分布特征基本呈现NH4Cl-P

关键词:滇池;沉积物;磷形态

滇池是中国著名的高原淡水湖泊,近几年来富营养化日益严重,已经被列为“三河、三湖”的重点治理对象之一。其水体滞留时间较长,外源输入到湖泊中的营养盐不容易交换出去,越来越多的氮、磷、重金属等污染物以及生物残体等有机物沉积到湖底。通过测定湖泊柱状沉积物中磷的不同形态及含量,对研究沉积物磷的行为特征及湖泊富营养化状况具有重要意义。

1 材料与方法

1.1 研究区域与样品采集

使用GPS定位在滇池设置了采样点,将滇池划分为草海、外海北部、中部、南部四个区域,并各选取一个点(见图1)。于2013年5月使用柱状采泥器采集柱状沉积物样品,现场切层收集表层0~20cm样品。采集的样品经风干、研磨、过100目筛后,在室温条件下密封保存。

1.2 样品分析

沉积物总磷(TP)采用欧洲标准测试委员会框架下发展的SMT法[1],沉积物有机质含量根据沉积物在500℃下煅烧2h的烧失量计算[2],沉积物磷形态提取方法采用Psenner[3]提出的连续提取法。

2 结果与分析

2.1 沉积物有机碳和总磷历史变化

参照放射性核素(210Pb和137Cs)计算的精确沉积年代和高精度的采样分辨率,滇池的平均沉积速率约为3mm/a[4]。即0~2、2~5、5~8、8~12、12~16、16~20cm分别代表7、17、27、40、53、67年。D2采样泥土为沙土,沙土的透气、渗水能力很好,易耕作,但大孔隙渗水速度快,保水性差,土壤含水量低,易漏水漏肥,保水保肥能力较差,保存在土壤中的养分也比较低,故有机碳含量很低,甚至为负值。

草海柱状沉积物有机碳含量较高,质量比为29.71~53.63%,随着时间的推移有机碳含量持续降低,降低幅度很大;外海柱状沉积物有机碳含量低,随着时间的推移有机碳含量持续升高,升高幅度较小,其垂向变化特征见图2。外海有机碳和总磷的变化趋势基本一致,即有机碳和总磷的变化速率相当。

草海和外海柱状沉积物TP相对于有机碳来说,有大幅度的变化。从上世纪60年代至今,外海沉积物有机碳含量有略微增加的趋势,而草海相对于60年代,有机碳含量下降显著,趋势明显,但仍明显高于外海,可能与草海底泥疏浚有关。19世纪60年代至今,总磷显著增加,外海变化幅度较小。此外,90年代外海总磷有明显的堆积。而后滇池北部总磷增加,南部减少。

2.2 沉积物磷形态组成及历史变化

研究区域沉积物磷形态垂向分布如图3所示,沉积物中各形态磷的分布特征基本呈现NH4Cl-P

3 结束语

(1)沉积物中各形态磷的分布特征基本呈现NH4Cl-P

nrp或Res-P

参考文献

[1]Ruban, V. López-Sánchez, J. F. Pardo, P. Rauret, G. Muntau, H. &Quevauviller, P .Selection and evaluation of sequential extraction procedures for the determination of phosphorus forms in lake sediment. Journal of Environmental Monitoring, 1999,1(1):51-56.

[2]Murphy, T. Lawson, A. Kumagai, M. &Nalewajko, C.2001,Release of phosphorus from sediments in Lake Biwa. Limnology, 2(2):119-128.

[3]Psenner R, Bostrom B, Dinka M, et al. Fractionation of phosphorus in suspended matter and sediment [J]. Arch.Hrdobiol. Bieh.Ergebn.Limnol,1988,30:98-103.

[4]王小雷,杨浩,赵其国,等.云南滇池近现代沉积速率及气候干湿变化的粒度记录[J].地理研究,2011,30(1):161-171.