摘 要：沉积物是水体营养盐和污染物的重要蓄积库，已成为水体污染的主要来源之一。温度、溶解氧、生物组成、机械扰动、pH值等环境因子对于水体沉积物磷素释放具有复杂的、综合的、深刻的影响，制约着水体的营养水平、透明度、生产力和食物网。作为世界范围内的一个突出环境问题，水体沉积物污染已成为环境学、生态学、地理学的研究热点。研究沉积物—水界面的磷素交换、释放机制，对于水体污染预测和控制具有显著的理论意义和应用价值。

　　关键词：环境因子；水体；磷素释放；沉积物；内源污染

　　中图分类号：X52，Q148 文献标识码：A

　　沉积物是水体营养盐和污染物的重要蓄积库。国外的莱茵河、泰晤士河、北美五大湖、阿姆斯特丹港、汉堡港、东京湾等，底泥污染普遍十分严重。在我国，各类水体的底泥中也积累了大量重金属、植物营养元素（氮、磷等）和持久性有机污染物，其含量可高出背景值一至几个数量级[1]。沉积物不仅可以直接表征水体的污染历史和过程，而且在某些条件下可向上覆水释放污染物，尤其在点源污染得到有效控制以后，沉积物就成为水体污染的主要来源[2]。沉积物与上覆水之间持续地进行着物质交换[3]，沉积物—水界面耦合一直是水生生态学、湖沼学、环境科学、海洋科学、生物地球化学的重要研究内容。沉积物污染严重破坏水生生态系统的健康。美国环境保护署（EPA）在1998年的调查报告中指出，美国已发生的2100起鱼类污染事件大部分与沉积物有关。在我国，也多次发现水体沉积物具有不同程度的生物毒性[4]。

　　1 沉积物组成

　　沉积物中磷的浓度、结合态和化学形态是决定磷释放的重要因子。沉积物的释磷量并不与总磷量呈正相关关系，大部分磷以无机可溶态磷的形态释放到间隙水中。在厌氧状态下，有机磷趋于向无机磷转化，最后达到有机磷与无机磷的动态平衡。在非石灰性沉积物中，铁氧化物的吸附作用抑制磷的释放。在石灰性沉积物中，Ca2+浓度和pH值对沉积物磷释放的影响至关重要，磷的释放速率与Fe-P含量呈显著的负相关关系。另外，磷矿物类型、硫酸盐含量等也是控制沉积物磷释放的重要因素。处于氧化状态时，磷铁矿趋于稳定；处于还原状态时，沉积物则成为磷的释放源[5]。

　　2 溶解氧

　　水体底部的溶解氧（dissolved oxygen，DO）浓度是影响沉积物磷释放强度的重要因素。在厌氧条件下，磷在水层—底栖界面的释放速率增大；在好氧状态下，磷的释放速率明显减小。在浅水湖泊、池塘、河流的底部，DO可提高硝酸盐浓度，使铁偏于高价氧化态，对沉积物的磷释放起到某种拮抗作用[6]。

　　3 温度

　　水温升高可促进沉积物中底栖动物、底栖微生物及其他生物的生理代谢活动，增强矿化作用、生物扰动、机械扰动和厌氧转化过程，加大间隙水的DO消耗量，使表层和亚表层沉积物更加接近还原状态，Fe3+更多地还原为Fe2+，强化可溶性磷酸盐向水体中的释放[7]。总体而言，冬天磷的释放量较低，夏天磷的释放量达到最高值。

　　4 生物

　　沉积物中的底栖动物、底栖微生物可促进磷的释放。底栖动物对沉积物在垂直方向上的运移，加强了水体底部与上覆水的物质交换，促进了微生物、微小生物对有机质、生物残体等的代谢、分解和矿化，进而影响沉积物的磷释放，给水层—底栖界面的生物地球化学过程造成重大影响[8]。底栖浮游植物对沉积物中磷释放也有一定的促进作用。尤其在浅水水体，浮游植物的生物量越大，磷的释放强度越大。磷的释放反过来又促进了浮游植物的生长和繁殖[9]。

　　5 扰动

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