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长江中下游典型浅水湖泊沉积物水界面磷与铁的耦合关系

2017-09-08龚梦丹金增锋丁士明

湖泊科学 2017年5期

龚梦丹,金增锋,王 燕,林 娟,丁士明

(1: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,南京 210008)(2:中国科学院大学,北京 100049)

龚梦丹1,2,金增锋1,2,王 燕1,2,林 娟1,2,丁士明1

(1: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,南京 210008)(2:中国科学院大学,北京 100049)

目前普遍认为磷铁耦合关系是P迁移的主要机制,但大部分研究结果并未提供直接的原位证据. 为了探索沉积物剖面磷(P)与铁(Fe)的耦合关系,利用ZrO-Chelex薄膜扩散梯度技术(ZrO-Chelex DGT),分别对太湖、巢湖、鄱阳湖和洞庭湖4个浅水湖泊沉积物有效态Fe和P进行高分辨采样和分析. 结果表明,不同湖区有效态Fe和P浓度在沉积物-水界面处开始增加,之后波动变化,垂向异质性较强,但两者浓度变化同步. 有效态P和Fe浓度的相关分析结果证明两者浓度具有显著的线性相关. 室内厌氧培养实验进一步表明,Fe3+的还原性促使Fe2+与铁结合态磷的释放,促使DGT有效态P与Fe同步变化. 该结果表明沉积物P的二次迁移和释放受Fe氧化还原过程的控制,为铁磷耦合关系提供了直接证据.

沉积物;薄膜扩散梯度;铁磷耦合;内源;有效性;长江中下游

湖泊沉积物是水体氮、磷等营养盐重要的汇,由于浅水湖泊易受风浪扰动作用发生再悬浮,造成沉积物氮、磷等营养物质释放到上覆水,因此比深水湖泊更易引起湖泊富营养化[1]. 目前太湖和巢湖等多个浅水湖泊面临水质恶化和湖泊富营养化等问题[2-4]. 研究表明,磷(P)是湖泊蓝藻水华产生的限制……

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