底泥胶散复合体氮磷的分布研究

作者 简介 ： 陈婷婷（ ８ ．一 ， ， １ ４５ ）女 吉林农业 大学资源与环境 学院在读 ９ 研 究 生 ， 究 方 向 ： 业 面 源 污染 研 农 王继红 ， 教授 ， 博士 ， 究方向： 研 土壤环境与水土保持方 面
研 究
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底泥中的胶散复合体 ，对底泥 中物质 的迁移和积 累具有
在水污染研 究 中的空白，为农业 面源污染研 究和水体 富营养 重要作 用【３。土壤和含 水层 中的胶体 不但能像 固相基质那 １ｌ 样吸附污染物， 而且还 以类似于水相的速率运移【４ １ 】 １ － ７ 。因 化的研 究提供参考 资料 。 此， 胶体作 为污 染物 的载体． 可以大大地影响污 染物运移 的净 【 关键词 】 泥； 复合体 ； ； 底 胶散 氮 磷
富营养化 问题 是 当今世界 面临 的最主 要水污 染 问题 之 我国在经济持 续高速增长 的同时 ， 所带来的最大负效应就 是 环境 污 染 日益 严 重 ， 大江 大河 及 湖 库 水 环 境 质 量 日趋 恶 化 。 随 着 人们 对 水 体 污 染 治 理 的深 入研 究 ，治理 的 重 点 也 发 生 了 转移 ， 从单纯重视水体 的净化或外源污染 的控制 ， 转向 了以研 究内源污染 为主 的治理方向。 既要对外源和面源污 染的控制 ， 还要去 除内源污染负荷 ， 进行工程修复和生物修 复等。 底泥作 为水体的重要营养 源之一 ，其 内源污染对水环境 质量 的影Ⅱ 不容忽视 。底泥 ， 向 也称沉积物或底质 ， 是水体 营养 物质 的主要宿体 。 自各种途径的营养物 ， 来 即各种 自然过程和 人类经济活动的产物 ， 在一般的静水水体中 ， 污染物质被水体 中 颗粒 物 吸 附 、 合 、 络 絮凝 、 降 从 而 进 入 沉 积 物 ， 一定 意 义 沉 从 上来说 ，沉积物通过接纳 了大量 的污染物而缓解 了水体 富营 养化 的进程 ， 是污染汇而非源… 。 在水体富营养化的治理过程 中， 当外源污染物得到控制后 ， 储存在底泥 中的氮磷等 营养盐 在适 当的条件下又 会通过解吸、 解和 生物降解等作用 ， 溶 重新 释放出来 ， 进入水体 ， 从而 引起二次污染 ， 为污 染源 ， 成 而底泥 中污染物量的巨大，使其能在相 当长的时间 内造成水体 的高 营养浓度 ， 从而延缓甚至制约富营养化 的治理效果【】底泥 中 ２。 营养盐对水体富 营养化的作用 ，主要表 现在氮磷等营养盐通 过间隙水与上覆水体在底泥一 水界面进 行物理、化学和生物 交换作 用 ， 从而影响水体 富营养化 的进程。 氮是构成水生生态系统中最主要的营养 元素之一 ，它在 水体 中以 一 ３到 ＋ ５价态存在 ， 包括 ＮＨ ＋ Ｎ ３ 、 ０ 一和 溶 ４ 、０一 Ｎ ２ 解 Ｎ 、 Ｏ、 ２ 通过 氨化 、 ２ Ｎ Ｎ ０， 硝化和 反硝 化作用 ， 系统 中的 水 氦以多种形式参与水体中的生物过程 ， 并能与大气发生交换 ， 成 为水体初级生产力关键 的限制性 因素之一［】 ３。水环境 中的 氮 主要来源于农用氮肥的径流 、生活污水和工业废水 的排 放 以及工业燃烧、 汽车尾气等产生的大气沉降【１ ４。 底泥是水体 营养 物质 的主要宿体 ，进入底泥 的物质 受到 成 岩 作 用 的 改造 又 可 以重 新 迁 移 进 入 上 覆 水体 【Ｉ 泥 和 水 ５ｏ底 体 之 间 氨 的平 衡 和 转 化 主 要 是 通 过 发 生 在 底 泥 一水 界 面 的 硝化和反硝 化作 用进行调节 的【】 ６。底泥 和水体 中各种形态氨 的含量 会受 多方面条件 的影 响【，，】如温度 和氧化还 原 条 ７８９ ， 件引起的各形态氦素之间 的相互转化、水动力变化引起 的沉 积 和 再 悬浮 过 程 导 致 的氮 素 累 积 和 释 放 、 植 物 的 生 长 和 死 亡 等 。 因此 研 究 底 泥 中 氮 的赋 存和 分 布 ， 准 确 理 解 底 泥 一水 是 体系统 中氮 素地球化学循环及其环境 影响的前提。 底泥 中磷 的含量及其形态分布是影响水体 富营养化进程 的 极 为 重要 因素 ，尤 其 对 城 市 湖 泊和 水 生 植 物 大 量 繁 殖 的 湖 泊， 其影响尤为深刻。总磷 包括 无机磷和有机磷两大部分。无 机磷又可分与钙、 、 铝 等结合 的磷 酸盐： 镁 铁、 有机磷往往 以核 酸、植素 以及磷脂等为主 ，而这些不同形态的磷在其释放特 征、生物有效性 以及对水体 富营养化的影响等诸方面都 存在 很 大 差 别 ， 因此 弄 清 底 泥 中 磷 的 形 态 及 其 相 对 丰 度 对 于 研 究 水体 内源磷 的特征 ，揭示水体 富营养 化问题 的本质 具有重要
农业科 学
底 泥胶 散复合体氮磷 的分布研 究
陈婷 婷 王 继红 王 宇 吉林 农业 大 摘 要】 通过对底泥胶散复合体氮磷的分布进行研究， 意 义 【Ｏ１ ，２。
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提 出了研究底泥胶散 复合体 氮磷的建议 ，填补 了胶散 复合体
关 系 的【４。 ２】
胶 体 可 按 照 粒 径 大 小 、 同结 合 方 式 进 行 分 组 ， 此仅 讨 不 在 论 按 照 不 同结 合 方 式 分 组 的胶 散 分组 法 。胶 散 分组 法是 最 早 由丘 林提 出的 ， 将复合体 分为钙凝结 （ ） 他 Ｇ１和铁铝 氧化物凝 结（ ２的复合体 ， 认为组 中含 有 “ Ｇ） 并 非团聚化 细土 ” Ｇ３组 ， 用 来校正 Ｇ１组 ； 傅积平认为 Ｇ Ｏ组 为水散复合体 ， 应单独分组 ， 然后再分 出钠散组 Ｇ １和磨散组 Ｇ ； ２ 杨彭 年也针对石灰性土 壤分 出与 Ｃ Ｃ ａ ０３密切相关的 Ｇ１组。 袁可能等研 究 了胶散复 合体 的组成 条件 、 化学组成 及其结合特征 、 土壤结合态腐殖质 的形成特点及其结合特征 以及钙键和铁铝键复合体 中的化学 组成、 结构特征和理化性质 。不同金 属键 结合 的腐 殖质 ， 因结 合 的 方 式和 状 态 不 同 ， 其氧 化稳 定 性 也 有 所 不 同 ； 同类 型 土 不 壤 中的铁铝键结合腐殖质具有不同的氧化稳定性。徐建 民利 用紫外光谱 、 红外光谱 、 可见 光谱 ， 核磁 共振 图谱研 究钙键 复 合体 、 铁铝键复合体中腐殖质 的组成和特性 ， 明它们的热分 证 解特性有一定差异［５ ３ ］ ２ ～ ４。
一
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速率。 胶体 不仅是底泥的重要物质 基础 ， 也是重金属或有机有 毒污染物过滤器 ，而且 它的存在对于物质 的迁移和积累具有 重 要 作 用 【８ ｔ 】 胶 体 是 形 成 良好 底 泥 的重 要 机 制 ， 机 物 １ － ９。 有 质对 良好底泥 的形成和稳定起着重要作用【０ ２ ］ 胶体 的形 ２ — ２。 成 是 稳 定 性 团 聚 体 和 底 泥 形 成 的 重 要 机 制 和 物 质 基 础 【３。 ２】 底泥 的形成 必须借助胶结物质 ，才能使分散的土粒通过凝聚 作用粘结形成 团聚体 ，微团聚体 组成 是评 价底泥水平的综合 指标 。 这种团聚体 的稳定性及其在底泥 中的作 用 ， 是与胶结物 质组成 、 性质、 阳离子种类及团聚过程 中土粒排列方式有密切
近年来 ，人们对底泥的空间分布 及其 表面营养 物的分布 已有较 多的调 查和分 析 ， 但对营养 盐氨 、 在底泥 一水界 面 磷
的 不 同赋 存 形 态 的 分 析 和研 究 不 多 ， 外 ， 底 泥 不 同 结 合 形 此 对 态复合体氨、 的含量 分布特征 的研 究也处于 空 白。 磷 望本文能 为农业面源研究和水体 富营养化 的研究提供参考资料。