深水水库磷的生物地球化学循环

作者：王敬富; 陈敬安; 陈权; 金祖雪; 曾华献

来源：第四纪研究, 2021, 41(04): 1192-1205.

• 水库
• 磷
• 沉积物-水界面
• 生物可利用性
• 生物地球化学循环

我国水能资源居世界第一。密集的水电开发形成数量庞大的梯级水库群,成为我国淡水资源最重要的存储形式之一。在这些水库中,磷的来源、生物地球化学循环过程与生态环境效应独具自身特点,但相关研究较为薄弱。本文以西南地区典型水库为例,系统地阐明了水库水体和沉积物中磷的赋存形态、时空变化特征、迁移转化规律及生物可利用性。随着国家水环境保护工作的有力推进,我国水库水体总磷（TP）浓度（0.02～0.21 mg/L）呈持续降低趋势。统计结果表明,水库水体叶绿素a（Chl.a）与TP浓度呈显著正相关,表明水库藻类生长仍主要受TP浓度的影响。相较于中国东部浅水湖泊,西南地区水库沉积物中TP含量通常更高（均值>1300 mg/kg）,且活性磷组分（氧化还原敏感态磷:BD-P;Fe/Al结合态磷:NaOH-P;弱吸附态磷:NH4Cl-P）占比超过50%。高分辨率观测发现,西南水库在夏季分层期显示出更高的内源磷释放速率(0.15～0.29 mg/（m2·d）),远高于东部浅水湖泊(0.09～0.15 mg/（m2·d）)。季节性缺氧诱导的Fe/Mn结合态磷的还原溶解是水库沉积物内源磷释放的关键机制。此外,还论述了加强水库磷生物地球化学循环研究的重要意义,并提出了未来重点研究方向。

• 单位
  中国科学院大学; 中国科学院地球化学研究所; 环境地球化学国家重点实验室