三峽庫(kù)區(qū)消落帶磷素源-匯轉(zhuǎn)換機(jī)理研究述評(píng)

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1、第26卷第15期甘肅科技If．26Ⅳ0．152010年8月CansuScienceandTechnolo“g．201O三峽庫(kù)區(qū)消落帶磷素源一匯轉(zhuǎn)換機(jī)理研究述評(píng)郭肅晉(西南大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院，重慶400716)摘要：三峽工程作為長(zhǎng)江開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵工程，隨著三峽工程建設(shè)的順利進(jìn)行，成庫(kù)后的水環(huán)境安全問(wèn)題日益受到國(guó)內(nèi)外的廣泛關(guān)注，水體富營(yíng)養(yǎng)化是庫(kù)區(qū)水環(huán)境安全的主要隱患。三峽庫(kù)區(qū)消落帶土壤作為特殊的淹水土壤，受庫(kù)水周期性的淹沒(méi)、沖刷、淤積，將會(huì)成為包括磷在內(nèi)的水體污染物的源和匯。通過(guò)對(duì)三峽庫(kù)區(qū)消落帶土壤這一特殊淹水

2、土壤中磷素源一匯功能轉(zhuǎn)換及其機(jī)理進(jìn)行闡述，旨在為三峽庫(kù)區(qū)生態(tài)與環(huán)境問(wèn)題研究提供借鑒。關(guān)鍵詞：三峽庫(kù)區(qū)；消落帶；磷素；富營(yíng)養(yǎng)化中圖分類號(hào)：x530三峽工程是一項(xiàng)舉世矚目的偉大的水力樞紐工體富營(yíng)養(yǎng)化的趨勢(shì)。事實(shí)上，庫(kù)區(qū)局部地區(qū)在試驗(yàn)程，它集防洪、發(fā)電、航運(yùn)及流域開(kāi)發(fā)為一體。庫(kù)區(qū)淹水前已經(jīng)出現(xiàn)過(guò)不同程度的水體富營(yíng)養(yǎng)化和水華長(zhǎng)600多公里，因而工程影響廣泛。按照三峽工程等現(xiàn)象。蓄水的計(jì)劃，水庫(kù)將采用“冬蓄夏泄”的調(diào)度方根據(jù)調(diào)查顯示，導(dǎo)致水體富營(yíng)養(yǎng)化的因素中磷式?。從每年1O月訊末開(kāi)始蓄水，到了12月水庫(kù)為限制

3、因子的占了67％。由于庫(kù)區(qū)周邊高強(qiáng)度耕水位由145m上升至175m。從5—9月的汛期，庫(kù)區(qū)作和施肥，大量磷肥進(jìn)入庫(kù)區(qū)農(nóng)業(yè)土壤，土壤中的磷水位基本保持在145m的高程運(yùn)行，夏季運(yùn)行水位素可能隨著農(nóng)業(yè)徑流進(jìn)入庫(kù)區(qū)水體，即所謂農(nóng)業(yè)面低而冬季運(yùn)行水位高。這樣，水庫(kù)建成運(yùn)營(yíng)后，在庫(kù)源污染，成為庫(kù)區(qū)水體磷素的重要來(lái)源。消落區(qū)周會(huì)形成兩條平行的、因水庫(kù)調(diào)度而引起的庫(kù)水水是磷素進(jìn)入水體的最后一道防線，流經(jīng)消落區(qū)土壤位發(fā)生變化的一段特殊區(qū)域，其水位漲落之差高達(dá)的磷素在庫(kù)區(qū)蓄水一落于周期性轉(zhuǎn)換的過(guò)程中，隨30m，而且與天

4、然河流的漲落季節(jié)相反，稱其為消落著水體和土壤性質(zhì)的變化，既可能成為水體中磷素帶。消落帶是三峽庫(kù)區(qū)一段特殊的環(huán)境生態(tài)區(qū)的吸納地，既所謂“磷匯”，也可能向水體釋放磷素，域，是人類活動(dòng)對(duì)水庫(kù)影響最大的地區(qū)，是庫(kù)區(qū)泥即所謂“磷源”，摸清消落區(qū)土壤磷素“源一匯”轉(zhuǎn)換沙、有機(jī)物、農(nóng)藥和化肥進(jìn)人水庫(kù)的最后一道屏障，規(guī)律是控制庫(kù)區(qū)水體磷素負(fù)荷，防治水體富營(yíng)養(yǎng)化也是生態(tài)環(huán)境非常脆弱的地區(qū)。同時(shí)，消落帶土體的關(guān)鍵科學(xué)基礎(chǔ)。營(yíng)養(yǎng)物的吸附一解析和釋放規(guī)律對(duì)三峽水庫(kù)水體的富營(yíng)養(yǎng)化有很大的影響，因此，研究磷素在水土界面2影響磷素

5、源一匯轉(zhuǎn)換的控制因子的遷移轉(zhuǎn)換及其機(jī)理就有了很大的意義。2．1水體性質(zhì)對(duì)磷素源一匯轉(zhuǎn)換的影響根據(jù)張奇研究揭示濕地中水體性質(zhì)對(duì)磷素釋放1三峽庫(kù)區(qū)消落帶現(xiàn)狀的影響主要為水動(dòng)力彌散，而水動(dòng)力彌散對(duì)磷通量庫(kù)區(qū)消落帶現(xiàn)在存在不同程度的大氣污染和水的影響包括機(jī)械彌散和磷濃度梯度兩個(gè)方面。污染。由于消落帶是土壤淹水期和落干期共同作用龔春生、姚琪等研究發(fā)現(xiàn)靜態(tài)條件下不同溫度底泥的結(jié)果，其水體污染對(duì)庫(kù)區(qū)生態(tài)環(huán)境的影響要大的對(duì)淺水型湖泊底泥釋磷通量有一定影響J。聶晶多，尤其是磷素在淹水和落干情況下在土壤與水體在其研究論文

6、中也表明，水庫(kù)水溫變化會(huì)對(duì)底泥釋界面的遷移轉(zhuǎn)換，對(duì)庫(kù)區(qū)水體富營(yíng)養(yǎng)化程度起著決放磷索產(chǎn)生影響，其他湖泊也有類似現(xiàn)象。由此推定性作用。而消落帶是庫(kù)區(qū)水域生態(tài)系統(tǒng)與岸上陸測(cè)三峽庫(kù)區(qū)消落帶水體性質(zhì)對(duì)磷素的源一匯影響主地生態(tài)系統(tǒng)的重要交替控制地帶，在低水位運(yùn)行期要包括機(jī)械彌散、磷濃度梯度和水體溫度。通過(guò)研間，人類活動(dòng)的農(nóng)業(yè)耕作管理必然會(huì)使磷素在土壤究三峽庫(kù)區(qū)消落帶在一個(gè)消落周期內(nèi)以上三個(gè)因素中不同程度的富集，它們可能在淹水狀態(tài)時(shí)釋放進(jìn)變化與磷素源一匯之間的關(guān)系，得到相關(guān)曲線，同時(shí)入水體，致使水庫(kù)水體磷含量大大增

7、加，加劇庫(kù)區(qū)水驗(yàn)證張奇在濕地研究中運(yùn)用的經(jīng)驗(yàn)公式和龔春生、82甘肅科技第26卷姚琪等在淺水型湖泊研究中得出的釋磷公式是否的研究重點(diǎn)，火多集中在：消落帶內(nèi)的土地利用方樣適用于三峽庫(kù)區(qū)消落帶，如不適用可探究i峽庫(kù)式、重金屬污染分析、以及生態(tài)重建模式等?，F(xiàn)在的區(qū)本身是否也具有一套經(jīng)驗(yàn)公式。研究均集中在上覆水體的磷素釋放規(guī)律，較少考慮2．1．1水體中機(jī)械彌散水力繞動(dòng)、流速等干擾因素和水土界面磷素遷移規(guī)由于三峽庫(kù)區(qū)消落帶的水體是流動(dòng)的，因此，認(rèn)律方面的有力研究。為流速是機(jī)械彌散中最主要的因素。在控制其他變量的情

8、況下，單一研究流速對(duì)磷通量的影響。通過(guò)4結(jié)語(yǔ)制作水箱模型，下層為土壤，上層為水流，控制水流國(guó)內(nèi)目前針對(duì)三峽庫(kù)區(qū)消落帶的研究還較少，的進(jìn)出口孔徑大小來(lái)改變流速，進(jìn)而測(cè)定出對(duì)應(yīng)流系統(tǒng)對(duì)外源及內(nèi)源影響因素的研究還沒(méi)有?，F(xiàn)僅有速下的磷通量，得出流速與磷轉(zhuǎn)換的關(guān)系。的研究成果也單是局限于有限區(qū)域內(nèi)，磷釋放的表2．1．2磷濃度梯度觀遷移特征，而對(duì)影響磷素在消落帶遷移機(jī)理的因由于土層與水體之問(wèn)存在磷濃度梯發(fā)，分子l擴(kuò)素，考慮不夠，對(duì)消落帶土壤在淹水、落干、再淹水等散也