黄河干流表层沉积物及主要入河沙漠颗粒物中磷形态研究

论文摘要

磷是重要的生源要素之一，海洋中的磷通过影响海洋初级生产力，进而影响海-气二氧化碳通量乃至全球气候变化。海洋中的磷由河流和沙尘输入，我国北部海域由内蒙古西部沙漠-沙尘暴-黄河-黄河口-黄海构成世界磷循环的一部分。本文采用改进的Ruttenberg法对这条磷传送带的前半部分，即自然粒度下新鲜的黄河干流表层沉积物及不同粒径黄河上游主要入河沙漠颗粒物中磷的形态分布特征进行了研究，探明了两类颗粒物中磷的形态分布特征，计算了两类颗粒物中的生物可利用磷，并探讨了两类颗粒物中的磷对河流和海洋产生的可能影响。研究主要得出了以下结论：1．自然粒度下，内蒙古西部沙漠颗粒物中总磷的含量在390.38-779.28μg／g之间。各沙漠颗粒物中的磷以自生钙磷为主，占总磷含量的41.6-73.6％；其次是碎屑钙磷，约占总磷含量的16.1-44.5％；其它三种较易被生物利用的形态磷之和平均占总磷含量的15％，且可交换态磷和铁磷总体表现出东高西低的空间分布格局，即在沙区东部的库布齐沙漠和乌兰布和沙漠沙样中含量较高，在沙区西部的腾格里沙漠、巴丹吉林沙漠和黑风口沙样中含量较低，而钙磷、碎屑磷及有机磷的空间分布特征大体与此相反。2．不同粒径沙漠颗粒物中磷形态的研究表明，总磷、碎屑钙磷和有机磷与沙漠颗粒物粒径成反比，即颗粒越细，总磷、碎屑钙磷和有机磷含量越高；铁磷则表现出在粗粒径沙样中含量较高的特征。3．黄河干流表层沉积物中总磷的含量范围在221.95-1643.92μg／g之间，且以自生钙磷和碎屑钙磷为主要存在形态，自生钙磷的平均含量为605.6μg／g、碎屑钙磷的平均含量为287.7μg／g，二者合占总磷含量的71.1％-96.9％。可交换态磷、铁磷和有机磷等三种较易被生物直接或间接利用的形态磷虽只占总磷的9.12％，但黄河每年向渤海输送约8.68亿t泥沙，如果这部分生物可利用磷能参与海洋生态系统循环，将对渤海的生态环境产尘重要影响。4．黄河干流表层沉积物中生物可利用磷的沿程变化具有在受人为活动影响较大、污染较严重河段的沉积物中含量较高（如临河、潼关、花园口等），在因成为地上悬河受沿岸人类活动影响较小的黄河下游河段的沉积物中含量明显降低的特点。5．沙漠颗粒物与黄河表层沉积物中各形态磷含量的对比研究表明，黄河上游内蒙古西部沙漠的颗粒物作为磷“源”向黄河输送了大量的磷。乌兰布和沙漠每年向黄河输送约1.1万t总磷，其中可交换态磷约为492t，库布齐沙漠每年向黄河输送约9200t总磷，其中可交换态磷约为688t。

论文目录

• 目录
• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 海洋生态系统中磷的来源
• 1.2 颗粒物中磷的地球化学形态研究
• 1.2.1 颗粒物中磷形态的分级分离方法
• 1.2.2 颗粒物中磷形态研究现状
• 1.3 研究区概况
• 1.3.1 黄河概况
• 1.3.2 内蒙古西部沙漠概况
• 1.4 选题依据、意义及研究内容
• 第二章 研究方法
• 2.1 样品采集
• 2.2 样品分析
• 2.2.1 样品分级分离
• 2.2.2 颗粒物中水分及有机质的测定
• 2.2.3 样品磷形态连续提取分析
• 2.2.4 试剂和仪器
• 第三章 沙漠颗粒物中磷的形态分布特征
• 3.1 颗粒物组成
• 3.1.1 粒度组成
• 3.1.2 主要元素氧化物组成
• 3.1.3 有机质组分
• 3.2 总磷的空间分布
• 3.3 磷的形态分布
• 3.3.1 磷的形态分布
• 3.3.2 形态磷的空间分布
• 3.4 不同粒径颗粒物中磷的形态分布
• 第四章 黄河干流表层沉积物中磷的形态分布特征
• 4.1 黄河干流表层沉积物组成
• 4.1.1 矿物组成
• 4.1.2 主要元素氧化物组成
• 4.1.3 有机质组分
• 4.2 总磷的空间分布
• 4.3 磷的形态分布
• 4.3.1 可交换态磷的分布
• 4.3.2 铁磷的分布
• 4.3.3 自生钙磷的分布
• 4.3.4 碎屑钙磷的分布
• 4.3.5 有机磷的分布
• 第五章 两类颗粒物中各形态磷的环境意义
• 5.1 沙漠颗粒物中各形态磷的环境意义
• 5.2 黄河表层沉积物中各形态磷的环境意义
• 5.2.1 黄河沉积物中的生物可利用磷
• 5.2.2 黄河沉积物中的自生钙磷和碎屑钙磷
• 5.3 黄河表层沉积物及沙漠颗粒物中各形态磷含量对比
• 第六章 结论
• 参考文献
• 致谢