不同溶解氧条件下沉积物-水体系磷循环

作     者：刘笑天 刘军 王以斌 刘珈铭 吴文涛 冯耀 臧家业 冉祥滨 LIU Xiao-tian;LIU Jun;WANG Yi-bin;LIU Jia-ming;WU Wen-tao;FENG Yao;ZANG Jia-ye;RAN Xiang-bin

作者机构：自然资源部第一海洋研究所海洋生态研究中心和自然资源部海洋生态环境科学与技术重点实验室青岛266061 青岛海洋科学与技术试点国家实验室青岛266237 中国海洋大学海洋化学理论与工程技术教育部重点实验室青岛266100 

出 版 物：《环境科学》 (Environmental Science)

年 卷 期：2022年第43卷第12期

页      面：5571-5584页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0815[工学-水利工程] 

基　　金：国家自然科学基金项目(41806097 42176048) 

主　　题：磷 溶解氧 沉积物-水界面 磷形态 转化速率 

摘      要：磷是控制富营养化水平和水环境演变的关键元素.沉积物-间隙水体系是影响近海水体磷循环的主要界面,而上覆水溶解氧(DO)则是影响这一界面磷转化行为和界面通量的控制因子.针对近海环境特征,利用沉积物多管培养装置进行室内实验和动力学过程研究,探讨了DO变化对沉积物-间隙水体系磷的赋存形态、转化和释放的影响.结果表明,上覆水DO变化对沉积物-水界面溶解态活性磷酸盐(DRP)交换通量有显著的影响,低氧条件下沉积物具有较富氧和无氧更高的DRP交换通量;富氧条件下沉积物中总磷在表层富集量最高,具有较高的保存能力,低氧和无氧状态下沉积物对磷的保存能力降低;低氧条件下沉积物中铁结合磷的还原溶解和有机质的矿化是水体的主要磷源.在不同DO条件下,磷的转换呈现出差异化的特征,其中低氧状态下沉积物-水界面的变化和理想的早期成岩模式最为接近.可见,溶解氧对沉积物-间隙水体系磷的释放和转化有着显著的影响,是控制磷循环的重要因素.