深圳湾及邻近水域总溶解磷的来源和时空分布

依据2000∽2012年每月一次的调查资料,简要描述和讨论了深圳湾及邻近沿岸水域中总溶解磷（TDP）质量浓度的时空分布,并结合现场盐度和溶解无机磷（DIP）实测数据探讨TDP的组成和来源以及DIP和溶解有机磷（DOP）之间的转化.结果表明,深圳湾和珠江口东南部沿岸TDP质量浓度分别为（0.26±0.22）和（0.05±0.02）mg/L.研究期间,珠江口东南部沿岸TDP质量浓度的年内和年际变化不大,趋势平稳.在深圳湾,由于受到周边陆源排放的影响,TDP质量浓度在丰水期较低,枯水期较高,且在2000∽2004年呈上升趋势,从0.24mg/L上升至0.33mg/L,而在2005∽2012年则呈下降趋势,从0.33mg/L下降至0.16mg/L.研究海区中的TDP具有＂保守性＂,主要来自陆源排放.依二元混合质量平衡模式估算的珠江口东南部沿岸TDP的陆源质量分数约为53.9%,而深圳湾的均大于80%.TDP的赋存形态从河口的以DIP为主逐渐转变至近外海的以DOP为主,可能暗示磷从河口向海迁移期间,复杂的生物地球化学过程使DIP转化为DOP的速率大于DOP转化为DIP的速率.

通过模拟降雨测定径流中溶解磷的浓度

在两种土上采取几种耕作措施进行玉米~大豆轮作,通过模拟降雨来测定径流中的溶解磷浓度;免耕措施的径流中可溶性磷的平均浓度明显大于其它耕作措施。这一结果与其它文献报告的结论相同,即:径流中溶解磷浓度会由于采取水保耕作措施而减少。

不同厚度降解地膜对坡耕地溶解态氮磷流失的影响

[目的]为探究降解地膜覆盖对径流及溶解态氮磷流失的影响。[方法]利用野外原位径流小区,以覆膜垄作花生种植为研究对象,设置0.003 mm厚聚乙烯普通地膜覆盖处理(PF)和厚度为0.006 mm(BF1),0.008 mm(BF2),0.010 mm(BF3),0.012 mm(BF4)的降解地膜覆盖处理及未覆膜处理(CK),测定不同处理在自然降雨条件下的径流量及径流中铵态氮(NH_(4)^(+)-N)、硝态氮(NO_(3)^(-)-N)、速效磷(PO_(4)^(3-)-P)浓度,分析不同厚度降解地膜覆盖条件下径流及养分流失特征。[结果](1)降解地膜降解所需时间随地膜厚度的增加而增加。(2)各处理的累积径流量由小到大为BF1<BF2<BF3<PF<CK<BF4,BF1与BF4之间差异显著(p<0.05)。(3)与CK相比,各覆膜处理均能不同程度减少氮磷累积流失量。其中,BF1处理对NH_(4)^(+)-N和NO_(3)^(-)-N流失量的削减效果较好,而BF2处理对PO_(4)^(3-)-P流失量的削减效果较好。(4)在5个覆膜处理中,BF4处理的NO_(3)^(-)-N和PO_(4)^(3-)-P流失量最高,而BF3处理的NH_(4)^(+)-N流失量最高。[结论]研究结果可为防治覆膜坡耕地水土及养分流失、解决农业面源污染等问题提供理论基础,对绿色农业发展和生态可持续发展具有重要意义。

东亚沙尘源和人为源气溶胶中磷浓度及溶解度

本文利用冬春季在青岛采集的气溶胶样品,分析了其中总磷(TP)、溶解态磷(DP)、溶解态无机磷(DIP)和溶解态有机磷(DOP)浓度,讨论了沙尘源和人为源气溶胶中磷浓度和溶解度的差异及磷的来源和酸化作用的影响。结果表明,TP在沙尘源样品、人为源的霾样品和雾样品中浓度中值分别为325.5、152.9和142.2 ng/m^(3),DP对TP的贡献、即磷溶解度的中值分别为8.3%、24.6%和55.5%。人为源样品中较高的DP浓度来自DIP的贡献,DOP浓度在人为源和沙尘源样品中相当。沙尘源样品中TP的矿物和非矿物形式各占50%、DP中非矿物P的占比为70%;人为源样品中非矿物磷在TP中的占比>60%、在DP中>90%。酸化作用对矿物磷的溶解效率远远低于非矿物磷。人为源的雾样品中高磷溶解度主要决定于非矿物磷初始溶解度的贡献(>20%)及其酸化作用的二次提升(10%~40%),人为源的霾样品中磷溶解度主要决定于非矿物磷初始溶解度的贡献,其酸化作用的贡献较小。在沙尘源和人为源样品中,矿物形式磷贡献的溶解度均较小,约为1%~3%。

三峡水库水体溶解磷与颗粒磷的输移转化特征分析

根据河流上、下游断面间水、沙和磷的输运系数差异,建立了一种分析河流水体磷的输移转化特征的判定方法.基于2015年1月(枯水期)和7月(丰水期)三峡水库的径流量、输沙量和水体磷形态数据,应用该方法分析了三峡水库水体磷的输移转化特征.结果表明,两个水期三峡水库水体均以TDP为主要磷形态,TDP通量占总磷(TP)通量的51%～96%;枯水期,三峡水库TDP表现为移出作用,主要由三峡拦坝蓄水促进泥沙颗粒吸附TDP引起,丰水期则表现为添加作用,与外源性含高浓度TDP的水量输入有关.在两个水期,三峡全库区泥沙和TPP均呈明显的沉降滞留特征,且TPP相对于沙量呈添加作用,一定程度上说明TDP被泥沙颗粒吸附而转化为TPP作用相对更强.三峡水库清溪场至万州段为水、沙和磷的主要滞留区域,与该区段泥沙颗粒粒径细化、颗粒吸附磷能力增强有关.

三重四极杆电感耦合等离子体质谱法测定水中痕量磷的方法建立及在新安江水库的应用

建立了三重四极杆电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS/MS)测定地表水中痕量总磷、溶解态磷、颗粒态磷的方法,确定了ICP-MS/MS测定水中磷的仪器参数及氧气流量。研究了该方法检测水中磷元素的检出限、精密度、正确度,探索了浊度、色度及砷、铬、硫的存在对ICP-MS/MS测磷的影响。结果表明,采用高纯氧气反应ICP-MS/MS法可对地表水中的各形态痕量磷进行质量浓度检测,该方法的检出限可达0.24μg/L,磷元素在1.00~1000μg/L质量浓度范围内具有良好的线性,相关系数为0.9995,加标回收率为92%~103%。该方法检测速度快,抗浊度、色度及共存元素(砷、铬、硫)干扰的能力强。对新安江水库4个季度的总磷、溶解态磷、颗粒态磷进行测定,结果表明,水库总磷平均质量浓度为10~20μg/L,ρ(溶解态磷)/ρ(总磷)为42.4%~50.9%。该方法可以满足地表水中痕量磷的快速测定及形态分析。

长江下游某断面总磷溯源研究

为了研究某考核断面总磷污染情况,在其所在的干流及汇入支流共确定了29个采样点,采用无人机采样和人工采样结合的方式进行采样,监测总磷和溶解态总磷浓度,并估算年输入通量。通过三维荧光等手段进行水污染溯源,结果表明D3断面总磷浓度最高,达到Ⅲ类水,上游来水主要影响D3断面溶解态总磷浓度,而本地颗粒态总磷的上升是导致近期D3断面总磷超标的最直接原因。

利用薄膜扩散平衡技术分析沉积物间隙水溶解态反应性磷

沉积物间隙水溶解态反应性磷(SRP)是反映沉积物磷地球化学特征的敏感指标,对其高分辨率获取一直是难点.基于薄膜扩散平衡(DET)原理,以琼脂糖为原料制备薄膜,通过平衡、切片、提取、测定等步骤,获得溶解态反应性磷的含量信息.实验确定薄膜在磷溶液中的平衡时间为24h,通过0.25mol/L硝酸提取16h可将薄膜萃取的磷提取完全.利用DET技术对不同沉积物间隙水SRP进行了分析,与实际浓度的差异在±5%以内;对沉积物剖面的分析结果与Rhizon、微型Peeper等采样技术基本一致,垂直分辨率可达到3mm左右.利用DET技术对太湖草型和藻型湖区沉积物间隙水SRP进行了分析,发现草型湖区间隙水剖面SRP呈峰形分布,且横向空间分异明显;藻型湖区间隙水SRP随沉积深度的增加呈升高趋势,扩散梯度随水温升高而增强.

黄河口及邻近海域溶解态无机磷、有机磷、总磷的分布研究

于2003年8月下旬对黄河口及邻近海域进行了十船连续同步27h采样调查,分析了调查区域的溶解态无机磷、有机磷、总磷的平面分布、断面分布、时间分布特征.结果表明,在调查区域内,溶解态无机磷浓度很低,而溶解态有机磷浓度较高(占溶解态总磷的85%以上),是溶解态总磷的主要组成部分.各形态磷的平面分布、断面分布均呈现出由河口向邻近海域降低的趋势,溶解态总磷、溶解态有机磷梯度变化较溶解态无机磷更为明显;潮汐对河口浅水区的各形态磷浓度影响较大,对邻近调查海域的影响不明显.

太湖水体溶解态磷的时空变化特征

对2010年太湖西岸区北段、湖心北区、贡湖、梅梁湾、竺山湾、西岸区南段、湖心南区、南岸区和湖心区9个研究点位水体中的溶解态总磷(TSP)、溶解态反应磷(SRP)和叶绿素a(Chl-a)进行了长达1年的动态监测,全面分析了太湖不同月份、不同区域水体溶解态磷含量的时空动态变化特征及其与藻类生长的相关性。全湖月平均TSP变化范围为(0.027±0.019)^(0.054±0.042)mg/L,SRP变化范围为(0.009±0.006)^(0.035±0.020)mg/L,夏秋季SRP含量高于春冬季。北太湖区溶解态磷含量普遍高于南太湖区,近岸溶解态磷含量高于离岸。各点位年均TSP变化范围为(0.019±0.011)^(0.104±0.038)mg/L,SRP变化范围为(0.009±0.006)^(0.041±0.022)mg/L。全年SRP变异(53.2%)高于TSP(23.4%)、近岸变异高于离岸、表层高于底层。溶解态磷含量日变化特征不明显,外源磷输入影响太湖水体溶解态磷分布。全年中太湖水体TSP、SRP与Chl-a呈显著正相关,相关系数分别为0.313(P<0.01)、0.284(P<0.01)。

台风暴雨对厦门港湾海水溶解无机氮、磷含量的影响

于1998年10号台风、2000年10号台风碧利斯和2000年6月厦门地区特大暴雨影响期间,在厦门港湾对表层海水溶解无机氮(DIN)、溶解无机磷(DIP)以及盐度、DO、Chl a等相关环境因子进行定点连续观测。描述了台风暴雨期间和恢复期DIN、DIP的变化特征。对水动力因素、底质再悬浮、有机物氧化降解及生物活动等因素的影响进行了初步的探讨。

沉积物间隙水溶解态磷和铁(Ⅱ)高分辨同步分析方法的研究

沉积物具有高度的空间异质性,尤其在沉积物-水界面附近的微环境中,溶质在微小尺度上可能存在强烈的浓度梯度分布,需要借助高分辨的获取技术才能表征。本研究发展了一种沉积物微界面溶解态反应性磷(Dissolved Reactive Phosphorus,DRP)和溶解态铁(Ⅱ)的同步分析方法。利用分辨率为4 mm、平衡时间仅为2 d的微型间隙水平衡装置(Peeper装置)获取微量间隙水(～100μL·样品-1),采用384微孔板微量比色法分别测定同一间隙水样品中的DRP和溶解态铁(Ⅱ)的质量浓度,单一指标所消耗的间隙水体积由5 mL减少到仅～40μL,检出限分别为0.009和0.017 mg·L-1,精密度为1%～7%,均与常规方法相近。将该分析方法应用到太湖两个湖区的沉积物中,同步获得的微界面溶解态磷和铁(Ⅱ)的分布较好地反映了两者的关系。

基于GIS的溶解态氮磷负荷模型研究

为了研究妫水河流域的氮磷非点源污染来源,在官厅水库周围进行了野外人工降雨实验,结果表明,氮磷输移率与径流量具有很好的相关性,溶解态氮、磷的平均相关系数分别是0.997 8和0.988 9,因此提出了新的溶解态氮磷负荷模型.从妫水河流域的土壤图、土地利用图中提取地理信息,以数字高程模型为依据,应用新模型研究了妫水河流域溶解态氮污染负荷的空间分布。结果表明,溶解态氮主要来自水浇平地,其次是低山和丘陵.

过硫酸盐氧化法测定海水中溶解总磷

实验研究在碱性和酸性条件下过二硫酸钾高温氧化四种不同类型含磷标准化合物在海水中的回收率和影响回收率的因素。结果表明 :在碱性条件下过二硫酸钾高温氧化可使海水中非聚磷类化合物完全回收 ,而聚磷类化合物回收率不高 ,延长消化时间聚磷类化合物的回收率有一定提高。除个别化合物外 ,各类含磷化合物在酸性条件下可被定量回收。依此 ,建立酸性过硫酸盐氧化法分解测定海水中溶解态总磷的方法。

流溪河水库流域非点源溶解态氮磷污染负荷估算

流溪河水库作为广州市最重要的水源地之一,其水环境质量受到广泛关注.利用基于SCS模型的污染负荷输出,对流溪河水库流域非点源溶解态氮磷污染负荷进行估算.结果表明:流域非点源溶解态氮污染负荷为384.31 t/a,溶解态磷污染负荷为20.68 t/a.其中氮贡献最大的为林地,占50.93%;其次为园地,占18.10%.磷贡献最大的亦为林地,占49.22%;其次为旱地,占15.85%.溶解态氮单位面积污染负荷道路最高,为50.57 kg/(hm2.a);其次是水田,为33.60kg/(hm2.a).而溶解态磷单位面积污染负荷最大是水田,为3.43 kg/(hm2.a);其次是道路,为3.19 kg/(hm2.a).与水库流域颗粒态氮磷污染负荷比较表明,溶解态氮大于颗粒态氮,氮以溶解态迁移为主;溶解态磷则小于颗粒态磷,但由于颗粒态磷易随泥沙受阻或沉降,溶解态磷对水库水质的影响依然是总磷关注的重点.

长江输出溶解态无机磷的通量模型灵敏度分析及情景预测

研究河流向河口及沿海海域输送的物质通量是一项国际性前沿课题.基于人类活动影响流域营养盐输移的定量分析,应用G lobal NEW S模型模拟1970-2003年长江输出溶解态无机磷(D IP)的通量,对其不同来源的贡献率进行了分析,并基于千年生态系统评估对未来社会经济发展规划的情景,对2050年长江输出D IP的通量进行预测.结果表明,从1970-2003年,长江输出的D IP通量呈逐年增加的趋势,2003年达到了14.05kg/km2,比1970年(2.45kg/km2)增加了近5倍.模拟值与对应年份的实测值之间无显著性差异,平均模拟误差为12.29%.1993年之前,长江输出D IP的主要来源是污水,贡献率达到了50%以上;1993年以后,以来自非点源的磷输入为主,其中以磷肥施用的贡献率最高,且呈逐年增加的趋势,2003年增加到了50.30%;畜禽粪便磷的贡献率变化平稳,大约在22.87%.污水来源的磷的贡献率自1993年之后呈逐年递减的趋势,到2003年减少为24.81%.情景预测表明,2050年无论何种情景下,长江输出的D IP通量都将超过2000年的2倍多,但是不同情景下D IP输出通量增加的幅度及不同来源的贡献率有较大差别.在日益增强的人类活动影响下,如何控制非点源的磷输入仍将是一项长期而紧迫的任务.

对发光二极管光度检测器的研制及其在水样溶解态活性磷测定中的应用

研发简易、可靠、便携、低功耗、低成本的光度检测器,一直是环境分析仪器研究的热点之一.使用2只880nm发光二极管(light emitting diode,LED)及一块由计算机USB接口驱动的数据采集卡(data acquisition card,DAC),制作了对发光二极管光度检测器(paired emitter detector diode,PEDD).一只LED作为光源,连接在DAC的模拟信号输出端口;另一只作为光学检测器件,连接在模拟信号差分输入端口,再通过计算机对DAC进行简单设置并完成数据计算,即可实现光度检测功能.优化了光源LED和检测LED的各项性能指标.使用PEDD分别作为静态和流动体系的光度法检测器,与商品化检测器对比,测定结果无显著差异.PEDD制作简易、成本低、体积小、功耗低,基本不受环境背景光干扰,非常适合作为便携式检测器,也适合作为实验教学仪器.

颗粒态和溶解态磷浓度计算公式的推导与验证

河流水体中的含磷营养物质与较细颗粒的悬移质泥沙发生吸附作用,将对水质循环过程产生影响。基于拟合磷与泥沙颗粒吸附过程的Langmuir方程和修正Langmuir方程分别推导了计算颗粒态磷(PP)和溶解态磷(DP)的计算公式。并采用香溪河泥沙样品的磷吸附实验数据和野外观测数据验证了推导公式,计算结果与实测值符合良好。研究结果表明:当悬移质泥沙浓度较低时,可采用线性吸附方程近似计算颗粒态和溶解态磷浓度,但当悬移质泥沙浓度较高时,需要采用本研究推导的计算公式,特别是解吸和吸附现象并存时,需要使用基于修正的Langmuir模型推导的计算式。研究成果可用于水质或水生态模型建模。

南沙群岛海域溶解无机磷的分布

根据"八五","九五"国家科技专项南沙群岛海域综合科学考察的现场调查资料,对该海域的溶解无机磷(PO3-4 P含量高于4 P)分布进行了分析。结果表明,南沙群岛东南部海域的PO3-其它海区;PO3-4 P随深度的增加而增加,变化速率在50—100m范围内最大;周日变化随季节及站点的不同而不同。南沙群岛海域PO3-4 P含量分布是物理过程和生物过程共同作用的结果。

鸭绿江口溶解态磷的行为

本文研究了鸭绿江口溶解态磷的含量，存在形式及与氯度，总悬浮物质量（ＴＳＭ）等因素的关系，并同其它一些河口磷的行为进行比较。对混合区域溶解态活性磷（ＳＲＰ）的增补现象和生物地球化学行为进行讨论。结果表明：鸭绿江河口溶解态总磷主要以活性磷的形式输入黄海，是一低磷海区。在氯度１．５的海区，磷近似认为是一保守元素。ＴＳＭ和ＳＲＰ存在一定的协同效应，河口区域微生物和浮游生物的活动，可能控制着ＳＲＰ和溶解态有机磷（ＳＯＰ）之间的转化。