前期研究证明了社会磷流与水体磷通量存在较为显著的响应关系,表明社会经济系统磷循环过程中为湖泊水体提供了持续而稳定的磷源。由于鄱阳湖特殊的水文情势,水动力条件的快速变化以及水和沉积物磷通量的频繁交换使得鄱阳湖水-沉积物界面的磷循环机制更加复杂。目前对鄱阳湖水体和沉积物的质量评估主要集中在水文、水质和泥沙等方面,很少有研究报道复杂磷形态在上覆水-间隙水-沉积物的多介质转移和转化。因此,研究鄱阳湖复杂磷形态的综合时空分布及其相互关系,对于进一步了解大型湖泊的磷循环具有重要意义。此外,以往的研究都是基于有代表性的单个采样点来分析沉积物的性质(区域特征),没有考虑湖区的整体性。
研究团队以鄱阳湖为研究对象,进行了现场调查和资料收集,从湖泊上覆水体、间隙水和沉积物中采集了大量的磷样本。我们获得了鄱阳湖沉积物磷形态和空间分布的详细评估,可用于识别高风险区域、磷污染源和磷沉积特征,揭示湖泊沉积物中磷的生物地球化学循环及其释放机制,以及沉积物、间隙水、上覆水和叶绿素-a之间的磷联系。研究表明沉积物中磷的释放和滞留在决定富营养化湖泊整个系统的磷动态和平衡方面起着至关重要的作用。柱状沉积物中各形态磷的垂直浓度变化反映出明显的地表富集特征,这主要归因于外部磷输入。监测点DTP的平均通量为0.49 mg/(m2·d),估计向上层水释放的总磷为447.13-587.7 t/a,与中国典型富营养化湖泊的总磷释放量相当。沉积物释放的磷是间隙水的重要磷来源,对DIP(间隙水)向上释放到水体中起着至关重要的作用。湖泊沉积物中的磷主要以Fe-P(占总磷的47.07%)的形式参与迁移转化过程,大量活性磷转化为Fe-P并释放到上覆水中。相关成果以The Forms of Phosphorus in Sediments of Large Lakes (Poyang Lake) and Its Impact on Endogenous Release为题发表在ACS ES&T-Water期刊(JCRQ1,IF=4.8)。
图文摘要
第一作者:刘伟 博士研究生
共同一作:肖火青 博士研究生
通讯作者:谢显传 教授(南昌大学);
通讯单位:南昌大学资源与环境学院、鄱阳湖环境与资源利用教育部重点实验室
全文链接:DOI:org/10.1021/acsestwater.3c00836