三峽庫(kù)區(qū)澎溪河流域消落帶土壤磷賦存形態(tài)及吸附特性研究.pdf

1、三峽庫(kù)區(qū)消落帶是特大型、不穩(wěn)定新生水陸交錯(cuò)帶，嚴(yán)重的水土流失和頻繁的反季節(jié)干濕交替使得消落帶土-水界面物質(zhì)交換活躍，界面過(guò)程復(fù)雜。磷素是水體富營(yíng)養(yǎng)化的主要限制因素，目前消落帶土壤磷素轉(zhuǎn)化、遷移和釋放過(guò)程不夠清楚，特別是反復(fù)淹沒(méi)-出露交替作用下磷的形態(tài)變化與源匯關(guān)系的轉(zhuǎn)換機(jī)制尚未查明，因此明確消落帶土壤磷賦存形態(tài)及源匯關(guān)系，對(duì)防止水體富營(yíng)養(yǎng)化具有十分重要的意義。本文以三峽庫(kù)區(qū)澎溪河消落帶土壤為研究對(duì)象，采集2015年8月和2016年5月消

2、落帶土壤，測(cè)定消落帶土壤及上覆水主要理化指標(biāo)，采用SMT法和C-J法對(duì)磷賦存形態(tài)進(jìn)行分級(jí)提取和測(cè)定，分析了不同高程和土壤深度的磷形態(tài)分布特征，開(kāi)展了吸附動(dòng)力學(xué)和吸附熱力學(xué)實(shí)驗(yàn)，探索消落帶土壤和上覆水磷的源匯關(guān)系。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴澎溪河消落帶土壤有機(jī)質(zhì)含量范圍為2.60~10.94mg/g，均值為7.22mg/g，總氮含量范圍為0.27~0.39g/kg，均值為0.32g/kg，有機(jī)質(zhì)和總氮含量均處于較低水平。消落帶上覆

3、水總磷均值為0.15mg/L，溶解性磷濃度均值為0.09mg/L，總氮均值為1.39 mg/L，TN/TP值為7~14，具有較高的水華風(fēng)險(xiǎn)。⑵澎溪河消落帶土壤TP含量范圍為320.27~680.62mg/kg，均值為452.76mg/kg，顯著低于岸邊土壤TP含量585.16mg/kg。沿著高程175m降至145m，消落帶土壤TP含量呈現(xiàn)遞減趨勢(shì)，可能與消落帶土壤受到淹沒(méi)時(shí)間的長(zhǎng)短有關(guān)。隨著深度從0cm增加至20cm，消落帶土壤TP含量

4、呈現(xiàn)遞減趨勢(shì)，可能與其在淹水狀態(tài)下不斷的沉積作用和污染物隨地面徑流下滲的影響有關(guān)。消落帶土壤在淹水后TP含量顯著下降，可能是因?yàn)檠退疇顟B(tài)下磷元素遷移到上覆水中的緣故。消落帶土壤無(wú)機(jī)磷含量均值為426.03 mg/kg，占TP的76.78％~94.7%，有機(jī)磷Or-P含量均值為82.05 mg/kg，占TP的5.3%~23.22%，磷形態(tài)以無(wú)機(jī)磷為主。采用C-J法提取的消落帶土壤磷形態(tài)含量大小為Ca-P>Fe-P>Al-P>O-P>Ex-

5、P，其中Ca-P含量均值為385.20 mg/kg，占TP的76.3~87.6%，為無(wú)機(jī)磷的主要形態(tài)。消落帶土壤活性磷BAP包括Ex-P、Al-P、Fe-P和Or-P，含量均值為113.50mg/kg，占TP的8.5%~44.2%。由于BAP易發(fā)生遷移，因此消落帶土壤具有一定的釋磷風(fēng)險(xiǎn)。消落帶土壤Ca-P含量隨高程降低、以及土壤深度增加均呈現(xiàn)遞減趨勢(shì)。淹水可以導(dǎo)致消落帶土壤中Ex-P和Al-P釋放，但對(duì)O-P和Ca-P影響較小。相關(guān)性分

6、析表明，消落帶土壤Ca-P與TP、IP呈極顯著正相關(guān)，表明Ca-P為TP和IP的主要來(lái)源，TP和IP含量的增加主要來(lái)自Ca-P的增加。BAP與Al-P、Or-P呈顯著正相關(guān)，表明Al-P和Or-P為BAP的主要來(lái)源，BAP含量隨Al-P和Or-P含量的增加而增加。TN與Al-P、BAP呈顯著正相關(guān)，由于土壤BAP和Al-P測(cè)定方法復(fù)雜，而TN測(cè)定方法簡(jiǎn)單，表明一定程度上可用TN指示BAP值的大小。⑶消落帶土壤對(duì)磷的吸附在0~2h發(fā)生快吸