漢源瀑布溝水電站消落區(qū)磷釋放特征及風險識別.pdf

1、結合以往研究成果，采集漢源瀑布溝水電站消落區(qū)典型土壤6個，通過磷釋放室內模擬試驗，研究淹水及干濕交替條件下消落區(qū)磷釋放特征以及土壤性質與磷釋放之間的關系，以期為預防水庫水體富營養(yǎng)化、科學制定水庫消落區(qū)合理利用與管理對策提供參考。試驗測定分析了土壤和上覆水相關理化性質指標。主要研究結果如下：
　　 (1)漢源瀑布溝水電站消落區(qū)土壤有效磷含量(OlsenP)在10.23-74.49mg·kg-1之間，土壤有效磷含量與磷釋放量有較好的

2、相關性，有效磷含量園地＞旱地＞水田。土壤活性氧化鐵(Feox)含量水田＞園地＞旱地，不同利用方式對土壤Feox含量影響顯著，土壤活性氧化鋁(Alox)含量表現(xiàn)為水田＞園地＞旱地。旱地、園地土壤磷釋放的風險要高于水田土壤。
　　 (2)消落區(qū)土壤磷等溫吸附曲線利用Langmuir方程擬合效果較好(r2=0.95-0.99)。土壤最大吸磷量(Qm)和土壤吸磷指數(shù)(PsD極顯著相關，PSI可作為Qm的替代指標。消落區(qū)土壤Qm在625.

3、00-909.09mg·kg-1之間，表現(xiàn)為園地＞水田＞旱地，紫色土＞沖積土；與吸附結合能有關的常數(shù)(K)水田＞園地＞旱地。消落區(qū)土壤磷吸持飽和度(DPS)最大的旱地土壤為10.05，旱地、園地DPS均高于水田土壤。土壤最大緩沖容量(MBC)與Qm、K值極顯著正相關；Qm、K、MBC均與土壤有機質含量(OM)顯著正相關；Feox、Alox均與K值、MBC呈極顯著正相關；DPS與MBC顯著負相關，與K值、Feox、Alox極顯著負相關，相

4、關系數(shù)分別達到-0.795、-0.934和-0.872。瀑布溝水電站消落區(qū)土壤磷解吸特征可用Freundlich方程來描述(r2=0.91-0.98)，其中磷解吸參數(shù)(b)和磷保持率(f)相關系數(shù)r2=0.68。園地、旱地土壤磷釋放風險大于水田土壤，沖積土大于紫色土。
　　 (3)上覆水RP＜0.45)濃度隨著消落區(qū)淹水時間的增加而增大，在淹水的還原條件下，F(xiàn)e-P、A1-P和Ca-P溶解。當外源磷添加量Pi＞100mg(P)/

5、kg時，上覆水磷濃度CRP(＜0.45)在淹水第30天趨于平衡。消落區(qū)土壤磷釋放大小園地＞旱地＞水田。干濕交替對土壤磷具有一定的活化作用；第二次淹水上覆水磷濃度平衡時間與第一次淹水相比較短。CRP＜0.45)、Pi兩者呈指數(shù)關系，兩次淹水均達到了顯著正相關(r2=0.51-0.79)，旱地、園地土壤具有較大磷釋放風險。
　　 (4)淹水能夠提高土壤Feox含量，淹水風干后Feox含量降低至淹水之前的水平。淹水后Feox變化幅度旱

6、地＞水田＞園地，紫色土＞沖積土。土壤DPS與無定形鐵鋁氧化物密切相關。土壤最大吸磷量Qm淹水時最高增加至2758.01mg·kg-1，土壤淹水后Qm、MBC、PSI值升高。淹水能夠明顯的提高土壤的磷素緩沖容量，提高土壤的最大緩沖能力和吸附能力，淹水提高了土壤磷的保持率。其原因也是與淹水后土壤無定形鐵鋁氧化物含量大幅度增加有關。
　　 (5)上覆水總磷濃度(CTPunf.)分別與OlsenP、活性鐵鋁氧化物變化量、DPS、MBC顯

7、著相關，相關系數(shù)分別為0.8126、-0.6350、0.7532、-0.8532。通過主成分分析，土壤磷釋放能力主要與土壤磷水平和土壤吸磷能力有關，主要指標包括OM、OlsenP、f、Qm、Feox、Alox等，瀑布溝水電站消落區(qū)土壤有較大的磷釋放風險。
　　 漢源瀑布溝水電站消落區(qū)上覆水磷濃度在淹水30天后均超過了0.02mg·L-1的富營養(yǎng)化臨界濃度，土壤DPS值均超過臨界值0.90，消落區(qū)土壤有外源磷添加時，將會造成消落區(qū)