珠江河口湿地沉积物中氮磷的赋存形态及反硝化作用研究

【摘要】：本文以珠江河口地区典型湿地类型为研究对象,研究了珠江河口淇澳岛红树林区域表层及次表层湿地沉积物中氮的赋存形态及其反硝化作用强度；研究了上横沥、下横沥及横沥蕉门水道湿地沉积物磷的赋存形态以及沉积物对磷的吸附动力学和等温吸附特性,并初步探讨沉积物的理化性质及上覆水盐度对磷吸附特性的影响。结论如下： 对淇澳岛的沉积物及其间隙水中的氮的赋存形态进行测定,光滩区表层和次表层沉积物中总氮含量分别在973～1147mg/kg及1025～1127mg/kg之间变化,总氮中无机氮的含量由高到底分别为NH4+-NNO3--NNO2--N,其中氨氮含量占无机氮总量的85%以上,而有机氮含量占总氮含量的96%以上。沉积物及其间隙水中的有机氮占总氮的比例较大,无机氮所占比例较小,而NH4+-N占无机氮的比例较大。在盐度对沉积物-上覆水界面NH4+交换行为的影响实验中得出：在盐度由1‰到3‰的变化过程中,NH4+由沉积物进入水体；在盐度由3‰到6‰的变化过程中,NH4+由水体进入沉积物。红树林和光滩的反硝化强度平均为276.2mg·kg-1·h-1和237.5mg·kg-1·h-1,表层和次表层的反硝化强度平均为250.7mg·kg-1·h-1和263.0mg·kg-1·h-1,淇澳岛的红树林的反硝化强度明显大于光滩的反硝化强度,次表层的强度明显强于表层。 采样点总磷平均含量在527.18-748.89μg/g之间变化,总磷含量由低到高排列为527.18μg/g(下横沥)642.91μg/g(上横沥)748.89μg/g(横沥蕉门汇合处),采样点中无机磷的形态均以钙磷结合态为主,占无机磷总量的60%左右。沉积物中磷的垂直分布结果表明,上横沥和下横沥柱状沉积物中,各层磷的存在形态均以钙结合态磷为主,Ca-POrg-PFe/Al-PLsor-P。横沥与蕉门汇合处柱状沉积物中,各层磷的存在形态以有机磷为主,Org-PCa-PFe/Al-PLsor-P,约占TP的40%左右。 沉积物对磷的吸附能较好的符合Langmuir方程式。吸附主要发生在前11h之内,24h基本达到平衡。沉积物对磷的吸附速率在0-0.5h内达到最大值。下横沥30-40cm处沉积物吸附容量最大,下横沥、上横沥表层沉积物对磷的吸附容量相当,但上横沥表层沉积物吸附磷的产物更稳定。吸附特性受粒径和有机碳含量的影响,呈现正相关。