嘉陵江回水區(qū)水體磷的形態(tài)分布及酶解特征研究.pdf

1、三峽水庫正常運(yùn)行后，在蓄水期流速緩慢，為藻類的大量生長(zhǎng)提供了一大重要條件。近年來庫區(qū)支流回水區(qū)多次監(jiān)測(cè)到水華現(xiàn)象的發(fā)生，并伴隨有氮磷營養(yǎng)鹽升高的趨勢(shì)。磷元素是水體富營養(yǎng)化過程中重要的限制性營養(yǎng)因子，河道型三峽庫區(qū)回水區(qū)受水文條件的影響在磷營養(yǎng)鹽的形態(tài)分布和生物可直接利用磷—溶解性正磷酸鹽的酶解補(bǔ)償方面有其獨(dú)特性。
　　本文以三峽庫區(qū)支流嘉陵江為研究對(duì)象，對(duì)其回水區(qū)進(jìn)行了為期1年的定位觀測(cè)研究（2011.11~2012.11）。得到

2、了以下四方面主要結(jié)論，以期為三峽支流回水區(qū)富營養(yǎng)化管理和水華預(yù)測(cè)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，為深水湖庫溶解性正磷酸鹽補(bǔ)償機(jī)制的研究提供重要的科學(xué)意義。
　?、偎h(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)結(jié)果
　　嘉陵江回水區(qū)3月份藻類數(shù)量激增，水體溶解氧達(dá)到全年最高值。各采樣點(diǎn)水體污染等級(jí)均為合格或基本合格，滿足標(biāo)準(zhǔn)中Ⅲ類水體水質(zhì)要求，但非氨氮類氮素污染嚴(yán)重。磁器口、化龍橋、大溪溝、朝天門四點(diǎn)全年總體均表現(xiàn)為中營養(yǎng)狀態(tài)，而3月份均為輕度富營養(yǎng)狀態(tài)。兩江交匯口全年表現(xiàn)為

3、輕度富營養(yǎng)狀態(tài)。嘉陵江回水區(qū)TN/TP總體均值為17.58±9.16，并沒有表現(xiàn)出絕對(duì)的氮磷限制。就單個(gè)樣本來看，29.3％表現(xiàn)為絕對(duì)磷限制，23.3%表現(xiàn)為絕對(duì)氮限制。
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　　總磷的總體均值為0.170±0.247mg/L。水體中的磷以顆粒磷為主，占總磷的58%。溶解態(tài)磷中，生物可直接利用磷—溶解性正磷酸鹽的總體均值為0.044±0.022mg/L，占總磷的26%，溶解性有機(jī)磷占總磷的16%。兩江

4、交匯口的各形態(tài)磷均顯著高于其他采樣點(diǎn)。各采樣點(diǎn)總磷和顆粒磷含量總體穩(wěn)定，但雨洪時(shí)節(jié)顯著偏高。磁器口、化龍橋、大溪溝、朝天門四個(gè)采樣點(diǎn)3月份的溶解性有機(jī)磷含量明顯偏大，溶解性正磷酸鹽含量顯著偏小，易推測(cè)3月的磷形態(tài)出現(xiàn)了由溶解性正磷酸鹽轉(zhuǎn)化為溶解性有機(jī)磷的現(xiàn)象。兩江交匯口溶解性正磷酸鹽的月間變化跟前四個(gè)點(diǎn)并不相同，其溶解性正磷酸鹽含量在9月份明顯偏小，而在3月份并沒有明顯呈現(xiàn)出含量偏低的狀態(tài)。
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5、酶解磷的總體均值為0.015±0.012mg/L，占總磷的百分比為8.8%，占溶解性正磷酸鹽百分比為34%。各采樣點(diǎn)可酶解磷在0.2m和3.0m水深處均無顯著性差異。兩江交匯口的可酶解磷顯著大于其它采樣點(diǎn)。各采樣點(diǎn)3月份的可酶解磷含量明顯偏高，說明3月份水體具有較強(qiáng)的溶解性正磷酸鹽補(bǔ)償能力。堿性磷酸酶活性APA總體均值為1.76nmol/（L.min）。各采樣點(diǎn)的APA并無顯著性差異，說明APA的空間分布不存在異質(zhì)性，3月份的堿性磷酸酶

6、活性明顯偏大。最大酶催化反應(yīng)速率Vmax總體均值為4.20nmol/(L.min)，米氏常數(shù)Km總體均值為1147μmol/L。各采樣點(diǎn)Vmax及Km并無顯著性差異，說明其空間分布并無明顯的異質(zhì)性，3月份的酶促動(dòng)力學(xué)參數(shù)Vmax顯著大于其他月份，Km顯著小于其他月份，說明該月堿性磷酸酶催化反應(yīng)速率更快，酶與底物的親和力更強(qiáng)，水體具有更強(qiáng)的溶解性正磷酸鹽補(bǔ)償能力。
　　④各監(jiān)測(cè)指標(biāo)間的相關(guān)性
　　TP與PP、DTP極顯著正相關(guān)

7、。SRP和DOP極顯著負(fù)相關(guān)，存在相互轉(zhuǎn)化的可能。PP與DOP顯著負(fù)相關(guān)，存在相互轉(zhuǎn)化的可能。以NO3--N和NH4+-N形式存在的氮、流速、水溫、DO不直接影響磷形態(tài)。NO2--N與SRP、DOP極顯著負(fù)相關(guān)?？傇鍞?shù)量與DOP、TN、DO、水溫、APA、Vmax、EHP極顯著正相關(guān)，與SRP、NO3--N極顯著負(fù)相關(guān)，與其他形態(tài)氮磷及流速均無相關(guān)關(guān)系，易推測(cè)當(dāng)3月份嘉陵江回水區(qū)藻類數(shù)量增長(zhǎng)時(shí)，藻類主要利用水體中的磷形態(tài)為SRP，氮形態(tài)

8、為NO3--N，藻類通過光合作用使DO增加，SRP轉(zhuǎn)化為DOP，NO3--N轉(zhuǎn)化為有機(jī)氮，藻類數(shù)量增長(zhǎng)的驅(qū)動(dòng)因子可能為水溫、TN。在該過程中APA提高，最大酶催化反應(yīng)速率Vmax提高，可酶解磷EHP增大。DOP與EHP極顯著正相關(guān)，DOP是EHP的主要可酶解磷源。SRP、TP、DTP、PP與EHP、Vmax、APA、Km并沒有相關(guān)性，說明這幾種形態(tài)的磷與各酶催化反應(yīng)指標(biāo)間沒有直接的影響關(guān)系。DO是米氏常數(shù)的主要環(huán)境影響因素之一。水溫、N