三峽庫區(qū)消落帶水-沉積物界面磷干濕交替分布特征及轉(zhuǎn)化機理研究.pdf

1、三峽水庫消落帶被認為是長江沿線生態(tài)最為脆弱的地帶,區(qū)別于任何現(xiàn)有消落帶或人工濕地。在綜合三峽庫區(qū)消落帶磷研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,論文基于2008年秋三峽水庫首次蓄水至172.5米的契機,以三峽庫區(qū)消落帶首次逆季節(jié)干濕交替為線索,以沿江13個典型新生消落帶為對象,結(jié)合水庫“蓄清排濁”完整調(diào)蓄周期,研究得到了首次干濕交替消落帶表層土壤/沉積物中內(nèi)源磷的賦存形態(tài)、時空分布特征,揭示了磷在水-土壤/沉積物界面的源匯轉(zhuǎn)化規(guī)律,及吸附、釋放、轉(zhuǎn)化、累積機

2、理,為三峽庫區(qū)消落帶生態(tài)系統(tǒng)逐步形成演化過程中持續(xù)研究消落帶沉積物磷遷移轉(zhuǎn)化積累背景參考數(shù)據(jù),為庫區(qū)新生消落帶內(nèi)源磷控制提供理論數(shù)據(jù)參考,為三峽庫區(qū)庫岸水體富營養(yǎng)化污染控制提供科學依據(jù)。結(jié)果表明:
　　 ①三峽庫區(qū)消落帶上覆水總磷含量11月＜5月＜8月,覆水水位越高,庫區(qū)上下游總磷含量波動越小,趨于平穩(wěn),出露期消落帶上覆水總磷沿程分布呈現(xiàn)上游(灘澇至萬州段)至下游(云陽至秭歸段)含量逐漸降低,沿程波動逐漸減小的趨勢。成庫初期消落

3、帶逆季節(jié)干濕交替特征對上覆水總磷季節(jié)變化影響不明顯。
　　 ②消落帶出露期沉積物總磷呈現(xiàn)以下規(guī)律,5月沉積物總磷(716.40mg/kg)＞8月沉積物總磷(658.65mg/kg),且覆水沉積物總磷＞落干沉積物總磷,表明夏季水庫開閘放水排沙,且消落帶夏季出露期降雨資源豐富,致使出露消落帶表層沉積物被沖刷排除,反映出三峽水庫逆季節(jié)干濕交替調(diào)蓄模式有利于消落帶表層沉積物內(nèi)源磷素的排出,相對于本底土壤(TP1006.26mg/kg)來

4、說,從總磷水平上降低了沉積物再次覆水時潛在釋磷風險,對控制消落帶沉積物內(nèi)源磷釋放和防治庫岸水體富營養(yǎng)化起到促進作用。
　　 ③消落帶逆季節(jié)干濕交替有利于相對穩(wěn)定的閉蓄態(tài)磷、鈣磷排出,有利于沉積物中活性較高的活性磷、有機磷累積,且累積量接近本底土壤中活性磷、有機磷含量水平,一定程度上增大了消落帶再次覆水沉積物潛在釋磷風險。
　　 ④消落帶本底土壤在2008年秋首次蓄水時,表現(xiàn)為以釋放磷為主,覆水至11月則表現(xiàn)為吸附磷為主,

5、表明成庫初期,土壤主要呈現(xiàn)出由源到匯的轉(zhuǎn)變。
　　 ⑤原始沉積物、去除輕組有機質(zhì)沉積物以及沉積物礦物質(zhì)最大磷吸附量(Qm)隨著有機質(zhì)的逐步去除,逐漸降低,且干濕交替沉積物礦物質(zhì)及本底土壤礦物質(zhì)的Qm值(338.81mg/kg)基本處于一致水平,表明沉積物有機質(zhì)特別是輕組有機質(zhì),控制著磷在表層沉積物上的釋放。覆水沉積物、落干沉積物及本底土壤,除去輕組有機質(zhì)后,Qm一致呈現(xiàn)出降低,且沉積物表現(xiàn)更為明顯,表明干濕交替消落帶表層沉積物固