论文部分内容阅读
磷是全球海洋生物地球化学循环中的关键元素之一。海洋沉积物是磷循环中重要的储库,既可成为磷的“源”,又可成为磷的“汇”。沉积物记录了较为完备的环境演变信息,使其有可能成为了解海洋沉积环境变化的一个关键性的指示因子。沉积物中磷的形态主要包括铁结合态磷（Fe-P）、自生钙结合磷（ACa-P）、原生碎屑态磷（DAP）和有机磷（OP）。研究这些磷的形态将有助于评价沉积物中磷的生物可利用性、记录水体营养状态,了解物质迁移、成岩过程以及磷和C、N、O、S等元素在海洋中的循环演化和预测未来环境变化的趋势。东、黄海作为中国典型的陆架海区,一直是学者们研究的热点地区。近年来,对于沉积物中磷形态的研究一般以30cm左右的多管柱状沉积物样品居多,很少涉及沉积年代较远的重力管样品,本实验室已运用单步提取法测定了东、黄海典型海区重力管柱状沉积物样品中的总磷、无机磷和有机磷,初步讨论了该海区重力管柱状沉积物样品中磷的形态分布,磷的形态研究还有待进一步深入;在分析方法方面,以往的连续提取法对于铁结合态磷的提取测定要么重现性不好、精密度很低,要么所用仪器使用费用高,不适于大量样品的分析。本论文将Mg（OH）2共沉淀法运用于连续提取法中铁结合态磷的测定,精密度较好且操作简便易行;运用改进后的连续提取法测定了东、黄海八个柱状沉积物以及胶州湾表层沉积物中四种磷的形态,探讨了各形态磷的含量、分布特征、控制因素及环境意义。通过以上工作,本论文主要得出以下结论:1)单步提取法液固比确定为130（mL/g）;各步提取液的测定采用标准加入法工作曲线方法。将Mg（OH）2共沉淀法运用于Fe-P的测定,精密度为2.04%～3.17%,回收率为97.8%～106.4%。经F检验,单步提取法与连续提取法所得结果没有显著性差异（n=75,置信度为95%）。2)胶州湾表层沉积物中各形态磷在湾东部都有高值分布。TP、Fe-P和OP含量的最高值出现在从东部入湾的李村河口附近,这三种P形态可作为环境污染程度的指标。3)调查海域表层02cm沉积物中各形态P的含量表现出明显的区域性分布差异,导致这些差异的主要原因是各站所处的特殊地理位置。半封闭型海湾,受人类活动影响较大,大规模的海水养殖导致浮游生物量降低,表层OP、ACa-P含量不高,入湾河流上游修建水库使得陆源输入水、沙量减少,也降低了湾内沉积物中各形态P的含量;在河口近岸区,由于物源充足,各形态P含量均较高,尤其是反映陆源特征的DAP含量最高;浙江近岸上升流区有利于有机质的形成,其OP含量最高;黑潮活动区受高温高盐黑潮水的影响,ACa-P含量较高;东海外陆架砂质沉积区,受陆源输入影响小,除DAP外各形态P含量较低。4)通过对比发现,近60年沉积深度内不同站位柱状沉积物中各形态P的垂直分布也表现出明显的差异性,除胶州湾Z站外,各形态P含量在近10年均呈明显增加趋势。各站DAP含量垂直变化相对较小,Fe-P、ACa-P和OP表现出表层或次表层含量高,随深度增加含量迅速降低,之后趋于稳定的分布规律。E4站各形态P垂直分布波动幅度最大,这与其较高的沉积速率和复杂的水动力有关。5)总体来看,P含量分布规律为:近岸区>远海区,东海>黄海,河口区>外海。各形态磷占TP的比例IP>>OP,IP中DAP最大,其次是Fe-P,占TP比例最小的IP是ACa-P,但部分站位例外。