滇池沉积物有机磷形态分级特征

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1、高海鹰等：滇池沉积物有机磷形态分级特征2139滇池沉积物有机磷形态分级特征高海鹰1，刘韬1,2，丁士明2*，白秀玲2，李宝21.东南大学市政工程系，江苏南京210096；2.中国科学院南京地理与湖泊研究所湖泊与环境国家重点实验室，江苏南京210008摘要：考察沉积物磷对湖泊富营养化贡献时，大量研究涉足无机磷，对有机磷的研究十分薄弱。针对滇池的33个沉积物样品，采用有机磷分级提取方法，将沉积物有机磷分为活性磷、中等活性磷、非活性磷等三种具有不同稳定性的有机磷。结果表明：排除滇池西北部外源污染严重的样品后，沉积物有机磷与总磷有自北向南逐渐降低的变化趋势，有机质与总磷、活性有机磷、中等活性有机磷以

2、及非活性有机磷都表现出了显著相关关系。沉积物活性有机磷和中等活性有机磷与NaHCO3提取无机磷均显著相关，说明二者具有潜在的生物有效性。关键词：有机磷；沉积物；滇池；分级提取中图分类号：X13文献标识码：A文章编号：1672-2175（2008）06-2137-04高海鹰等：滇池沉积物有机磷形态分级特征2139水体富营养化是目前我国淡水湖泊最严重的环境问题，磷则被认为是造成富营养化的限制性元素。尽管截污、减排等外源治理措施在一些湖泊得到实施，但水体富营养化的趋势并未得到明显缓解。通过外源途径积累于沉积物中的磷向水体大量释放，造成水体水质进一步恶化，是降低外源治理成效的重要因素。沉积物磷的释放

3、潜力（即活性）取决于磷在沉积物中的赋存形态。当前，多数研究涉足沉积物无机磷，主要通过化学形态分级的方法评价其活性，如应用较多的有SEDEX连续提取方法[1]、螯合剂EDTA连续提取法[2]，SMT标准测试程序[3]等。由于分析方法的限制，对沉积物有机磷的研究还十分薄弱。尽管水体有机磷作为生物可利用磷，对于维持浮游植物生长的重要作用已被认识，但沉积物有机磷对水体磷循环的影响还不清楚。形态分级是研究土壤有机磷较为理想的方法，其基本原理是利用不同反应强度的化学试剂，依次提取并区分出有机磷的活性及稳定性。最初，Bowman与Cole[4]根据分级方法将土壤中的有机磷分为活性磷、中等活性磷、中等稳定磷

4、和高度稳定磷四个部分，Ivannoff[5]等增加对稳定性磷的分析步骤，使得有机磷的提取率得到提高。目前，对沉积物有机磷的形态分级研究还鲜见报道。Zhang等[6]利用Ivannoff等的方法对不同性质的6个湖泊沉积物有机磷进行了研究，发现重污染沉积物中有机磷组分含量明显高于其他沉积物，认为沉积物有机磷在湖泊富营养化过程中的作用值得关注。本文应用Ivannoff等的提取方法对滇池沉积物有机磷进行了分级提取，研究了有机磷在表层沉积物中的分布特征，并探讨有机磷组分与生物有效性的关系。1材料与方法1.1样品的采集与处理利用GPS定位在滇池设置了33个采样点（如图1），并按污染程度的差异将滇池划分为

5、西北、北部、中部、南部四个区域。于2007年10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1cm样品，每个采样点采集3个平行样，混合均匀。采集的样品经风干、研磨、过筛（100目）后，室温密封保存。1.2样品分析1.2.1样品的理化性质沉积物无机磷采用1MHCl提取，总磷采用450℃灼烧后盐酸提取[7]，有机磷通过总磷与无机磷之间的差值计算得到。烧失量（LOI）通过550℃条件下样品灼烧6h得到[8]。1.2.2沉积物有机磷的分级提取按照Ivannoff[5]等的方法对滇池沉积物有机磷进行分级提取，具体操作程序如表1所示。活性有机磷由pH=8.50.5MNaHCO3溶液提取，主要为吸

6、附于沉积物的松散磷；中等活性有机磷由1.0MHCl提取，同时包括0.5MNaOH提取出来的富里酸结合态有机磷；非活性有机磷则包括0.5MNaOH提取出来的腐殖酸结合态有机磷，以及沉积物灼烧后1.0MH2SO4提取出来的残渣态有机磷。2结果与讨论2.1沉积物特性与磷提取滇池33个采样点中沉积物总磷的含量高海鹰等：滇池沉积物有机磷形态分级特征2139范围为680～13100mg·kg-1，有机磷为152～1136mg·kg-1，占总磷的13.1%～35.9%；有机质(OM)含量范围为1.6%～53.0%，西北部、北部、中部和南部的平均值分别为29.9%，13.4%，13.1%和11.3%。NaH

7、CO3提取的总磷范围为62.6～536.1mg·kg-1，占沉积物总磷的3.2～19.2%，提取的有机磷含量为18.0～89.5mg·kg-1，占提取总磷的6.0%~40.3%；HCl提取的总磷为288.1～9938mg·kg-1，占沉积物总磷的25.7%～100.1%，提取的有机磷含量为0～191.9mg·kg-1，占总提取磷的0%~31.2%；NaOH提取的总磷为118.0~1305.2mg·kg-1，占