1引言(Introduction)  

隨著(zhu)近年(nian)來對(dui)(dui)外源控制力度的(de)(de)(de)(de)加大(da)，底(di)(di)泥(ni)內源污(wu)(wu)染對(dui)(dui)水(shui)(shui)(shui)體污(wu)(wu)染的(de)(de)(de)(de)貢(gong)獻比例在(zai)逐步(bu)加大(da).對(dui)(dui)沉(chen)積(ji)物(wu)磷(lin)(lin)污(wu)(wu)染的(de)(de)(de)(de)研究發(fa)現(xian)，Fe和S是(shi)影(ying)響P在(zai)沉(chen)積(ji)物(wu)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)活性及(ji)其向水(shui)(shui)(shui)體遷移(yi)的(de)(de)(de)(de)兩個關鍵(jian)因子，P、Fe、S在(zai)水(shui)(shui)(shui)-沉(chen)積(ji)物(wu)界(jie)面微(wei)小尺(chi)度上存在(zai)著(zhu)密切的(de)(de)(de)(de)耦合(he)(he)關系.鐵結合(he)(he)態磷(lin)(lin)在(zai)缺氧(yang)和還(huan)(huan)原(yuan)條件下(xia)發(fa)生(sheng)溶(rong)解，高價態的(de)(de)(de)(de)Fe被還(huan)(huan)原(yuan)成(cheng)低(di)價態Fe2+并(bing)進一步(bu)被S結合(he)(he)形(xing)成(cheng)FeS，造成(cheng)孔(kong)隙水(shui)(shui)(shui)中(zhong)P含量(liang)升高，并(bing)通過(guo)界(jie)面擴散向上覆水(shui)(shui)(shui)體釋(shi)放(fang)，是(shi)內源磷(lin)(lin)污(wu)(wu)染發(fa)生(sheng)的(de)(de)(de)(de)主要機制(Rozanetal.,2002;Søndergaardetal.,2003).此過(guo)程中(zhong)形(xing)成(cheng)的(de)(de)(de)(de)FeS是(shi)主要的(de)(de)(de)(de)致黑物(wu)質(Canfieldetal.,1984;應太林等，1997)，P的(de)(de)(de)(de)釋(shi)放(fang)不僅(jin)使水(shui)(shui)(shui)體發(fa)生(sheng)二次污(wu)(wu)染(高麗等，2004)，還(huan)(huan)會(hui)(hui)導致藻類過(guo)量(liang)繁殖，這些藻類死亡(wang)后分解并(bing)快(kuai)速消耗大(da)量(liang)氧(yang)氣(qi)，又會(hui)(hui)導致季節性水(shui)(shui)(shui)體黑臭現(xian)象(Schelske，2009).由此推測，在(zai)極(ji)度缺氧(yang)和強還(huan)(huan)原(yuan)性的(de)(de)(de)(de)黑臭底(di)(di)泥(ni)中(zhong)，這種耦合(he)(he)關系可能更加明顯.因此，對(dui)(dui)P、Fe、S在(zai)沉(chen)積(ji)物(wu)界(jie)面耦合(he)(he)關系的(de)(de)(de)(de)研究，將有(you)助于(yu)深入探討水(shui)(shui)(shui)體黑臭和內源磷(lin)(lin)污(wu)(wu)染發(fa)生(sheng)機制.準確獲(huo)取(qu)P、Fe、S在(zai)水(shui)(shui)(shui)-沉(chen)積(ji)物(wu)界(jie)面的(de)(de)(de)(de)精(jing)細(xi)空間分布信息則是(shi)研究三者耦合(he)(he)關系的(de)(de)(de)(de)重要前提.  

盡管目前普遍認為(wei)P、Fe、S之(zhi)間(jian)存在耦(ou)合關系(xi)，但大(da)部分研(yan)(yan)究并未提供(gong)直接(jie)的(de)原位(wei)證(zheng)據，采樣技術是(shi)(shi)制(zhi)約(yue)其發展(zhan)的(de)瓶頸(jing).傳統的(de)剖面分析方(fang)法是(shi)(shi)直接(jie)采集沉積(ji)物(wu)柱芯，再通過離(li)心、壓榨(zha)、化(hua)學提取等方(fang)法獲得孔隙水(劉素美等，1999).這(zhe)種既非原位(wei)又非被動(dong)的(de)缺陷，不僅破壞了(le)沉積(ji)物(wu)原本的(de)物(wu)理化(hua)學結構，且易導致樣品脫(tuo)離(li)沉積(ji)環境后發生變化(hua)，同時(shi)受空間(jian)分辨率低(厘米級)的(de)限制(zhi)，使研(yan)(yan)究結果(guo)產(chan)生較(jiao)大(da)誤差.因此，主動(dong)采樣方(fang)法已不能滿足研(yan)(yan)究需要，必須發展(zhan)非破壞性的(de)高(gao)分辨被動(dong)采樣技術，在微(wei)尺度上揭示P、Fe、S之(zhi)間(jian)的(de)耦(ou)合關系(xi).  

薄膜梯度擴散技(ji)(ji)術(shu)(shu)(DiffusiveGradientsinThinFilms，DGT)是一(yi)種原位被動(dong)采(cai)樣技(ji)(ji)術(shu)(shu)，該技(ji)(ji)術(shu)(shu)以(yi)目(mu)標物(wu)(wu)的(de)自由擴散為基本原理(li)，可在不破壞(huai)沉積(ji)環境的(de)條件(jian)下收(shou)集樣品信息(xi)，且(qie)空間(jian)分辨率顯著提高到(dao)毫米(mi)/亞毫米(mi)級，避(bi)免了主動(dong)采(cai)樣存在的(de)分析誤(wu)差(cha)較大等(deng)缺點(dian).目(mu)前DGT技(ji)(ji)術(shu)(shu)已(yi)被廣泛應用(yong)于(yu)水(shui)體、沉積(ji)物(wu)(wu)、水(shui)-沉積(ji)物(wu)(wu)界面(mian)和土壤中(zhong)P、Fe、S等(deng)離子的(de)含量測(ce)定(Dingetal.,2012;Dingetal.,2016;Motelica-Heinoetal.,2003;Widerlundetal.,2007).近年來，Han等(deng)(2015)發展(zhan)了ZrO-AgI復合DGT技(ji)(ji)術(shu)(shu)，結(jie)合ChelexDGT能(neng)實現P、Fe、S的(de)同(tong)(tong)步(bu)獲取，避(bi)免了由于(yu)不同(tong)(tong)步(bu)造成的(de)空間(jian)錯位，并且(qie)其測(ce)定容量比傳統型Fe-oxideDGT高50倍以(yi)上，更適合應用(yong)于(yu)高污染的(de)底泥中(zhong).  

DGT技術可滿足(zu)微界面研究的(de)(de)需要，但(dan)將其應用于(yu)復雜黑臭(chou)水體(ti)的(de)(de)研究卻鮮有(you)報(bao)道.而(er)在住建部通報(bao)的(de)(de)城市(shi)黑臭(chou)水體(ti)清單(dan)中，廣東(dong)省占244個，數量(liang)居全國首(shou)位，黑臭(chou)問(wen)題(ti)尤(you)為(wei)嚴重，已經嚴重影響珠三角(jiao)地(di)區(qu)的(de)(de)社會經濟發展.基于(yu)此，本文以東(dong)莞市(shi)典型黑臭(chou)水體(ti)為(wei)研究對象，利用DGT技術獲(huo)取沉(chen)積物中P、Fe、S的(de)(de)含(han)量(liang)分(fen)(fen)布信(xin)息，并分(fen)(fen)析該(gai)技術在黑臭(chou)底泥中的(de)(de)適用性(xing).同時，依據P、Fe、S在水-沉(chen)積物界面的(de)(de)高分(fen)(fen)辨濃度分(fen)(fen)布，計算三者在沉(chen)積物界面的(de)(de)擴散通量(liang).研究結果(guo)可為(wei)深(shen)入認識黑臭(chou)成因(yin)與內源磷污(wu)染發生機制提供依據.  

2材料與方法(Materialsandmethods)  

2.1DGT原理  

DGT技術主要基于Fick第一(yi)擴(kuo)(kuo)散(san)(san)定律，通(tong)過(guo)(guo)(guo)在定義擴(kuo)(kuo)散(san)(san)層(ceng)的(de)梯(ti)度(du)(du)(du)擴(kuo)(kuo)散(san)(san)及其關聯過(guo)(guo)(guo)程研究，獲得目標(biao)離子(zi)(zi)在土壤、水體和(he)(he)沉積物(wu)等(deng)環(huan)境介(jie)質中的(de)擴(kuo)(kuo)散(san)(san)通(tong)量(liang)、(生物(wu))有(you)效態(tai)含(han)量(liang)和(he)(he)固-液交換動(dong)力(li)學(xue)的(de)信息(Davisonetal.,1994;Zhangetal.,2014).假設DGT在放置時間內擴(kuo)(kuo)散(san)(san)梯(ti)度(du)(du)(du)保持不變，則介(jie)質中特(te)定離子(zi)(zi)濃度(du)(du)(du)可(ke)由(you)擴(kuo)(kuo)散(san)(san)定律轉化公式算出.DGT對(dui)通(tong)過(guo)(guo)(guo)擴(kuo)(kuo)散(san)(san)相(xiang)的(de)物(wu)質形態(tai)具有(you)選擇性(xing)，它只(zhi)能測(ce)定那些(xie)能夠通(tong)過(guo)(guo)(guo)擴(kuo)(kuo)散(san)(san)層(ceng)并被結合相(xiang)累積的(de)可(ke)溶性(xing)形態(tai)，即(ji)DGT有(you)效態(tai).DGT的(de)富(fu)集(ji)過(guo)(guo)(guo)程可(ke)以模擬(ni)目標(biao)離子(zi)(zi)在環(huan)境中的(de)遷移和(he)(he)生物(wu)吸收過(guo)(guo)(guo)程，分析結果(guo)相(xiang)比傳統(tong)有(you)效態(tai)測(ce)定方法更加科(ke)學(xue)可(ke)靠.  

2.2主要儀器和試劑  

儀(yi)器(qi)：沉(chen)積物柱狀采樣器(qi)(天(tian)津(jin)葦(wei)杭環境科技(ji)有限公(gong)司(si)，型號(hao)：WH-2014A)，多(duo)參數水質分析儀(yi)(YSI556)，硫離子選擇電極(Thermo，USA)，紫(zi)外-可見分光(guang)光(guang)度計(ji)(ji)(HACH公(gong)司(si)，型號(hao)：DR2800)，恒(heng)溫振(zhen)蕩器(qi)(MSK，合肥艾本(ben)森科學儀(yi)器(qi)有限公(gong)司(si))，掃描(miao)儀(yi)(佳(jia)能，型號(hao)：5600F)，微孔板分光(guang)光(guang)度計(ji)(ji)(BioTek，USA)，微量移液排(pai)槍(Eppendorf公(gong)司(si)).ZrO-AgIDGT和ChelexDGT及固定膜切片所需(xu)要的(de)陶瓷排(pai)刀等材料均購(gou)置于南京(jing)智感(gan)環境科技(ji)有限公(gong)司(si).  

試劑：鉬酸(suan)銨(an)，酒石酸(suan)銻鉀，抗壞血酸(suan)，濃硫(liu)(liu)酸(suan)，鄰(lin)菲(fei)啰啉，鹽酸(suan)羥(qian)胺，硫(liu)(liu)酸(suan)亞(ya)鐵銨(an)，乙酸(suan)銨(an)，冰乙酸(suan)，EDTA等.  

2.3采樣及裝置投放  

選擇珠三角(jiao)地(di)區東莞市典型(xing)黑臭(chou)河(he)流穗豐年河(he)和(he)鞋底沙(sha)河(he)，共設置4個(ge)采(cai)樣點(圖1).現場測(ce)定上覆水的(de)(de)溶解(jie)氧(yang)(DO)、pH、氧(yang)化還(huan)原電(dian)位(ORP)、透明度(du)，水樣用(yong)水樣采(cai)集器(qi)(qi)采(cai)集，帶回(hui)(hui)實驗室后(hou)(hou)分(fen)析總磷和(he)氨氮的(de)(de)含量(liang).表(biao)層沉(chen)積(ji)物用(yong)抓(zhua)泥斗抓(zhua)取表(biao)層20cm的(de)(de)沉(chen)積(ji)物樣品，代表(biao)相對緩流的(de)(de)河(he)流沉(chen)積(ji)物主要的(de)(de)生物活性層(Hickey，1988).沉(chen)積(ji)物樣品放置在(zai)自封袋(dai)中(zhong)密封保存，防止樣品接觸(chu)空氣氧(yang)化與水分(fen)蒸發.用(yong)自重力采(cai)樣器(qi)(qi)在(zai)各個(ge)樣點采(cai)集沉(chen)積(ji)物柱狀樣，樣品采(cai)集后(hou)(hou)冷藏保存并盡快運回(hui)(hui)實驗室分(fen)析.

圖(tu)1采樣點分布(bu)圖(tu)  

將(jiang)ZrO-AgIDGT和ChelexDGT背靠背對齊(qi)固定(ding)(ding)后，投放于各個(ge)柱狀樣中，保(bao)留裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)置在沉(chen)積(ji)物-水(shui)界面上2~4cm，記錄投放時間，測定(ding)(ding)水(shui)溫，平衡24h后回收(shou)DGT.取出DGT后標記沉(chen)積(ji)物-水(shui)界面位置，迅速用去離(li)子水(shui)沖洗DGT表(biao)面的沉(chen)積(ji)物，防(fang)止(zhi)沉(chen)積(ji)物再次(ci)擴散.隨后將(jiang)DGT裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)置裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)入自(zi)封袋(dai)中，滴入幾(ji)滴去離(li)子水(shui)，在濕(shi)潤環境中密封保(bao)存，待分析.  

2.4DGT樣品分析測定  

取(qu)出ChelexDGT固定(ding)膜(mo)后，按2mm切(qie)片(pian)，切(qie)片(pian)后的(de)所有條狀固定(ding)膜(mo)依(yi)次放到1.5mL離心(xin)管中，加入0.4mL1.0mol˙L-1HNO3，室溫靜置提取(qu)16h以上，取(qu)出固定(ding)膜(mo)，保(bao)存提取(qu)液待測定(ding).提取(qu)液中的(de)Fe(Ⅱ)采用鄰菲羅啉(lin)比色法測定(ding)(Stookey，1970)，微量樣品采用96微孔板分(fen)光(guang)光(guang)度計法.  

對ZrO-AgIDGT固定(ding)(ding)(ding)膜(mo)上S(Ⅱ)的分(fen)(fen)析(xi)采用電腦密度(du)(du)成(cheng)像(xiang)(xiang)計量(liang)(liang)(CID)技(ji)術(Dingetal.,2012)，P的分(fen)(fen)析(xi)采用切(qie)片(pian)、提(ti)(ti)取(qu)(qu)(qu)的方法(fa).取(qu)(qu)(qu)出ZrO-AgIDGT固定(ding)(ding)(ding)膜(mo)后，放置于掃描(miao)儀(yi)上(沉淀面(mian)朝下(xia))掃描(miao)膜(mo)的正(zheng)面(mian)，利用ImageJ軟件將掃描(miao)獲得(de)的圖像(xiang)(xiang)轉成(cheng)灰度(du)(du)，利用校正(zheng)曲(qu)線將灰度(du)(du)轉換成(cheng)積(ji)累量(liang)(liang).掃描(miao)后的固定(ding)(ding)(ding)膜(mo)按2mm切(qie)片(pian)，每個長條加入0.4mL1.0mol˙L-1的NaOH提(ti)(ti)取(qu)(qu)(qu)24h.提(ti)(ti)取(qu)(qu)(qu)液中的P采用磷鉬藍比色(se)法(fa)測定(ding)(ding)(ding)(Murphyetal.,1962)，微量(liang)(liang)樣品采用96微孔板分(fen)(fen)光光度(du)(du)計法(fa).  

2.5沉積物理化性質分析.  

測定每個表(biao)(biao)層沉積(ji)(ji)物(wu)樣(yang)品(pin)的(de)ORP、有機(ji)(ji)質、含(han)水(shui)(shui)率、NaOH-P、Fe(Ⅱ)和AVS.ORP采(cai)用(yong)便攜式水(shui)(shui)質分(fen)析儀(YSI556)的(de)ORP電極測定.有機(ji)(ji)質采(cai)用(yong)燒失量(liang)法測定，結(jie)果以沉積(ji)(ji)物(wu)干(gan)(gan)重(zhong)含(han)量(liang)百分(fen)比表(biao)(biao)示.含(han)水(shui)(shui)率測定方法為計算沉積(ji)(ji)物(wu)濕樣(yang)在105℃烘(hong)干(gan)(gan)6h后的(de)損(sun)失量(liang)，用(yong)于(yu)計算沉積(ji)(ji)物(wu)的(de)干(gan)(gan)重(zhong).NaOH-P采(cai)用(yong)1.0mol˙L-1NaOH提取(qu)(qu)，鉬(mu)銻抗法測定(張(zhang)文強(qiang)等，2016).Fe(Ⅱ)采(cai)用(yong)50mL1mol˙L-1HCl提取(qu)(qu)，菲啰嗪法測定.AVS采(cai)用(yong)冷(leng)擴(kuo)散(san)吸收和離子選擇(ze)電極法測定(Hsiehetal.,1989).  

2.6數據處理  

有效態P、Fe與S的濃度由式(1)計算獲得.  

(1)  

式中(zhong)，M為(wei)(wei)固定膜(mo)上P、Fe或(huo)S的(de)積累量(liang)(μg),Δg為(wei)(wei)擴散(san)層厚度(cm)，Dg為(wei)(wei)磷酸(suan)根、Fe2+或(huo)HS-在擴散(san)膜(mo)中(zhong)的(de)擴散(san)速率(cm2˙s-1),A為(wei)(wei)每一(yi)個條狀膜(mo)的(de)面積(cm2)，t為(wei)(wei)擴散(san)時間(s)，cDGT是(shi)放置時間內通(tong)過DGT擴散(san)得到的(de)平均濃度(mg˙L-1).  

固定膜中(zhong)目(mu)標離子積累(lei)量(M)一般采用溶劑提取的方法，根據(ju)式(2)計算得到(dao).  

(2)  

式(shi)中，ce為(wei)提(ti)取液濃度，Ve為(wei)提(ti)取劑體(ti)積(ji)，Vg為(wei)固定(ding)膜(mo)體(ti)積(ji)，fe為(wei)提(ti)取劑對固定(ding)膜(mo)上目標離子的提(ti)取率(lv)(Zhangetal.,1995).  

有效態離子在界面的擴(kuo)散(san)通量根據界面附近的濃(nong)度梯度分布進行計算，公式如下：  

(3)  

式中，JW為有(you)效態離(li)子從沉(chen)(chen)積(ji)物界面(mian)到(dao)(dao)上(shang)(shang)(shang)覆(fu)水(shui)(shui)的(de)(de)(de)擴(kuo)散通量(μg˙m-2˙d-1)，JS為從沉(chen)(chen)積(ji)物到(dao)(dao)界面(mian)的(de)(de)(de)擴(kuo)散通量(μg˙m-2˙d-1)，J為沉(chen)(chen)積(ji)物中有(you)效態離(li)子與上(shang)(shang)(shang)覆(fu)水(shui)(shui)的(de)(de)(de)交換通量(μg˙m-2˙d-1).J值(zhi)為正(zheng)值(zhi)，表明有(you)效態離(li)子由(you)沉(chen)(chen)積(ji)物向(xiang)上(shang)(shang)(shang)覆(fu)水(shui)(shui)釋放，反之(zhi)則表明上(shang)(shang)(shang)覆(fu)水(shui)(shui)有(you)效態離(li)子被沉(chen)(chen)積(ji)物吸附.采(cai)用界面(mian)以下5mm、界面(mian)以上(shang)(shang)(shang)5mm的(de)(de)(de)范圍進行線性擬合，所有(you)剖面(mian)擬合結果均達到(dao)(dao)顯著性水(shui)(shui)平.(δcDGT)/(δxW)(x=0)和(he)(he)(δcDGT)/(δxS)(x=0)分(fen)別是上(shang)(shang)(shang)覆(fu)水(shui)(shui)和(he)(he)沉(chen)(chen)積(ji)物有(you)效態離(li)子在單位距離(li)的(de)(de)(de)濃度梯(ti)度變化(hua)，DW、DS分(fen)別是有(you)效態離(li)子在上(shang)(shang)(shang)覆(fu)水(shui)(shui)和(he)(he)沉(chen)(chen)積(ji)物中的(de)(de)(de)擴(kuo)散系數(m2˙s-1),DS由(you)上(shang)(shang)(shang)覆(fu)水(shui)(shui)的(de)(de)(de)擴(kuo)散系數DW計算得出.φ為沉(chen)(chen)積(ji)物孔隙度，其計算方法(fa)見下式：  

(4)  

式中(zhong)，WW為沉(chen)積(ji)物(wu)鮮(xian)重(zhong)(g);Wd為沉(chen)積(ji)物(wu)干重(zhong)(g);ρ為表層(ceng)沉(chen)積(ji)物(wu)平均密度與水密度比值，一般取2.5(古小(xiao)治等，2010).  

2.7數據分析  

實驗數據的(de)前期處理使用Excel軟件，有(you)效態S的(de)灰度分析使用ImageJ軟件，圖形的(de)繪(hui)制使用Origin8.5軟件，采樣點分布圖的(de)繪(hui)制使用ArcGIS10.1軟件.  

3結果與討論(Resultsanddiscussion)  

3.1水和沉積物理化性質  

水(shui)和沉(chen)積(ji)物(wu)樣(yang)品的基本理化性質見表(biao)(biao)1.由表(biao)(biao)中(zhong)可見，所有(you)樣(yang)點(dian)的DO濃度(du)(du)(du)均(jun)低于(yu)(yu)2.0mg˙L-1，氨(an)氮濃度(du)(du)(du)均(jun)遠(yuan)遠(yuan)高于(yu)(yu)2.0mg˙L-1，屬于(yu)(yu)劣Ⅴ類水(shui)體.根據《城市(shi)(shi)黑(hei)臭水(shui)體整治工作指南》中(zhong)劃定的城市(shi)(shi)黑(hei)臭水(shui)體污(wu)染(ran)程度(du)(du)(du)分級(ji)標準，各(ge)樣(yang)點(dian)的DO和氨(an)氮濃度(du)(du)(du)均(jun)處(chu)于(yu)(yu)輕(qing)度(du)(du)(du)黑(hei)臭級(ji)別.S01、S02、S033個(ge)樣(yang)點(dian)水(shui)體的ORP處(chu)于(yu)(yu)輕(qing)度(du)(du)(du)黑(hei)臭級(ji)別，S01樣(yang)點(dian)的透(tou)明度(du)(du)(du)處(chu)于(yu)(yu)輕(qing)度(du)(du)(du)黑(hei)臭級(ji)別，其他樣(yang)點(dian)的透(tou)明度(du)(du)(du)均(jun)高于(yu)(yu)輕(qing)度(du)(du)(du)黑(hei)臭等級(ji)標準.鞋底沙河的S03、S04樣(yang)點(dian)TP濃度(du)(du)(du)遠(yuan)高于(yu)(yu)穗豐年河的TP濃度(du)(du)(du).  

各個樣(yang)(yang)點(dian)沉(chen)(chen)(chen)積(ji)物(wu)的(de)(de)pH均比上覆水(shui)低(di).所有(you)(you)樣(yang)(yang)點(dian)沉(chen)(chen)(chen)積(ji)物(wu)的(de)(de)ORP均為負值(zhi)，在-424~-128mV之(zhi)間，根據沉(chen)(chen)(chen)積(ji)物(wu)氧化(hua)還原(yuan)特性(xing)與(yu)Eh的(de)(de)關系，當沉(chen)(chen)(chen)積(ji)物(wu)Eh在-200~0mV之(zhi)間時，沉(chen)(chen)(chen)積(ji)物(wu)處于還原(yuan)狀(zhuang)態，因(yin)此(ci),所有(you)(you)樣(yang)(yang)點(dian)的(de)(de)沉(chen)(chen)(chen)積(ji)物(wu)均處于還原(yuan)或強(qiang)還原(yuan)狀(zhuang)態.Vershinin等(1982;1983)的(de)(de)研究表明(ming)，Eh=-200~+200mV區(qu)(qu)是(shi)(shi)鐵、錳的(de)(de)主(zhu)要(yao)控制(zhi)區(qu)(qu)，沉(chen)(chen)(chen)積(ji)物(wu)中還原(yuan)性(xing)鐵、錳起主(zhu)導作用(yong);Eh=-350~0mV區(qu)(qu)是(shi)(shi)硫(liu)系控制(zhi)區(qu)(qu)，沉(chen)(chen)(chen)積(ji)物(wu)中硫(liu)化(hua)氫體(ti)系起主(zhu)導作用(yong);Eh=0~+400mV區(qu)(qu)是(shi)(shi)有(you)(you)機物(wu)控制(zhi)區(qu)(qu)，沉(chen)(chen)(chen)積(ji)物(wu)中的(de)(de)有(you)(you)機物(wu)起主(zhu)導作用(yong);Eh=+400~+650mV區(qu)(qu)是(shi)(shi)氧控制(zhi)區(qu)(qu)，氧起主(zhu)導作用(yong).由此(ci)可(ke)知，所有(you)(you)樣(yang)(yang)點(dian)的(de)(de)沉(chen)(chen)(chen)積(ji)物(wu)基(ji)本處于硫(liu)、鐵、錳控制(zhi)區(qu)(qu).沉(chen)(chen)(chen)積(ji)物(wu)有(you)(you)機質的(de)(de)含(han)量在6.20%~16.60%之(zhi)間，對比其他水(shui)體(ti)有(you)(you)機質含(han)量(Tenzeretal.,1999;馬曉磊等，2010)，可(ke)知東莞(guan)市黑臭水(shui)體(ti)中有(you)(you)機質含(han)量處于較(jiao)高水(shui)平(ping).  

沉(chen)(chen)(chen)(chen)積(ji)(ji)(ji)(ji)物(wu)(wu)(wu)(wu)中NaOH-P的(de)(de)(de)平(ping)均值(zhi)為793.87mg˙kg-1，低(di)于重度黑(hei)臭水(shui)(shui)(shui)體子牙河(he)(he)(he)的(de)(de)(de)表(biao)層(ceng)(ceng)沉(chen)(chen)(chen)(chen)積(ji)(ji)(ji)(ji)物(wu)(wu)(wu)(wu)NaOH-P含(han)量(liang)(liang)(liang)464.5~9667.5mg˙kg-1，但高(gao)于遼河(he)(he)(he)表(biao)層(ceng)(ceng)沉(chen)(chen)(chen)(chen)積(ji)(ji)(ji)(ji)物(wu)(wu)(wu)(wu)TP含(han)量(liang)(liang)(liang)219.0mg˙kg-1，及黃河(he)(he)(he)表(biao)層(ceng)(ceng)沉(chen)(chen)(chen)(chen)積(ji)(ji)(ji)(ji)物(wu)(wu)(wu)(wu)TP含(han)量(liang)(liang)(liang)552.4mg˙kg-1.NaOH-P主(zhu)要為鐵、鋁(lv)、錳結合態磷(lin)，是沉(chen)(chen)(chen)(chen)積(ji)(ji)(ji)(ji)物(wu)(wu)(wu)(wu)中的(de)(de)(de)易(yi)交(jiao)換態磷(lin)，這類磷(lin)常被認(ren)為是內源釋放的(de)(de)(de)主(zhu)要來源，在不同氧(yang)化還(huan)原(yuan)條件下會(hui)導致其釋放(張文強等，2016;朱廣偉等，2003).由此可(ke)知(zhi)東莞黑(hei)臭河(he)(he)(he)流表(biao)層(ceng)(ceng)沉(chen)(chen)(chen)(chen)積(ji)(ji)(ji)(ji)物(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)不穩定磷(lin)含(han)量(liang)(liang)(liang)較(jiao)(jiao)高(gao)，其釋放潛勢較(jiao)(jiao)高(gao).沉(chen)(chen)(chen)(chen)積(ji)(ji)(ji)(ji)物(wu)(wu)(wu)(wu)中Fe(Ⅱ)含(han)量(liang)(liang)(liang)在24.23~40.88g˙kg-1之間(jian)，平(ping)均值(zhi)為31.82g˙kg-1.對比海(hai)河(he)(he)(he)流域重度黑(hei)臭水(shui)(shui)(shui)體子牙河(he)(he)(he)水(shui)(shui)(shui)系的(de)(de)(de)沉(chen)(chen)(chen)(chen)積(ji)(ji)(ji)(ji)物(wu)(wu)(wu)(wu)Fe(Ⅱ)含(han)量(liang)(liang)(liang)(0.66~58.73g˙kg-1，平(ping)均值(zhi)9.75g˙kg-1)，可(ke)知(zhi)東莞市黑(hei)臭水(shui)(shui)(shui)體沉(chen)(chen)(chen)(chen)積(ji)(ji)(ji)(ji)物(wu)(wu)(wu)(wu)中Fe(Ⅱ)含(han)量(liang)(liang)(liang)處于較(jiao)(jiao)高(gao)污染水(shui)(shui)(shui)平(ping).沉(chen)(chen)(chen)(chen)積(ji)(ji)(ji)(ji)物(wu)(wu)(wu)(wu)中AVS的(de)(de)(de)含(han)量(liang)(liang)(liang)范圍在7.53~21.26g˙kg-1之間(jian)，平(ping)均值(zhi)為16.98g˙kg-1.子牙河(he)(he)(he)水(shui)(shui)(shui)系沉(chen)(chen)(chen)(chen)積(ji)(ji)(ji)(ji)物(wu)(wu)(wu)(wu)AVS的(de)(de)(de)含(han)量(liang)(liang)(liang)范圍在7.0~63.7g˙kg-1，平(ping)均值(zhi)為22.5g˙kg-1.可(ke)知(zhi)，除S01樣(yang)點(dian)較(jiao)(jiao)低(di)外，其余樣(yang)點(dian)AVS含(han)量(liang)(liang)(liang)均較(jiao)(jiao)高(gao).沉(chen)(chen)(chen)(chen)積(ji)(ji)(ji)(ji)物(wu)(wu)(wu)(wu)中AVS的(de)(de)(de)濃度是硫化物(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)生(sheng)成(cheng)與氧(yang)化、擴散(san)等綜合作用的(de)(de)(de)反映，硫酸(suan)鹽(yan)還(huan)原(yuan)速率、有機質的(de)(de)(de)含(han)量(liang)(liang)(liang)以(yi)及環(huan)(huan)境(jing)特征如溶解(jie)氧(yang)、氧(yang)化還(huan)原(yuan)電位、溫(wen)度等都(dou)會(hui)對AVS的(de)(de)(de)分布產生(sheng)影響.S02、S03、S04樣(yang)點(dian)的(de)(de)(de)沉(chen)(chen)(chen)(chen)積(ji)(ji)(ji)(ji)物(wu)(wu)(wu)(wu)有機質負荷高(gao)、ORP低(di)，水(shui)(shui)(shui)體溶解(jie)氧(yang)含(han)量(liang)(liang)(liang)低(di)，這些都(dou)有利于還(huan)原(yuan)環(huan)(huan)境(jing)的(de)(de)(de)生(sheng)成(cheng)和維持，造成(cheng)AVS含(han)量(liang)(liang)(liang)較(jiao)(jiao)高(gao).  

3.2沉(chen)積物有效態P、Fe、S的分布(bu)特征  

沉(chen)積物(wu)有(you)(you)(you)效(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)態(tai)P、Fe、S的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)剖面(mian)(mian)(mian)分布(bu)信息如圖(tu)2所示.由(you)圖(tu)可(ke)知，各(ge)點(dian)位(wei)(wei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)有(you)(you)(you)效(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)態(tai)濃(nong)度(du)(du)(du)(du)(du)在(zai)(zai)(zai)局部深(shen)(shen)度(du)(du)(du)(du)(du)存在(zai)(zai)(zai)凸起點(dian)，說(shuo)明沉(chen)積物(wu)具有(you)(you)(you)很強的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)空間異(yi)質性(xing).有(you)(you)(you)效(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)態(tai)P含量在(zai)(zai)(zai)沉(chen)積物(wu)-水界(jie)面(mian)(mian)(mian)以(yi)上濃(nong)度(du)(du)(du)(du)(du)較(jiao)小，且(qie)(qie)含量隨深(shen)(shen)度(du)(du)(du)(du)(du)變(bian)化不大，在(zai)(zai)(zai)界(jie)面(mian)(mian)(mian)以(yi)下(xia)(xia)含量明顯增(zeng)加，且(qie)(qie)各(ge)點(dian)位(wei)(wei)均在(zai)(zai)(zai)界(jie)面(mian)(mian)(mian)以(yi)下(xia)(xia)10mm深(shen)(shen)度(du)(du)(du)(du)(du)附近出現有(you)(you)(you)效(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)態(tai)P的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)峰值.峰值區(qu)域表明孔(kong)隙水中(zhong)(zhong)有(you)(you)(you)效(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)態(tai)P的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)濃(nong)度(du)(du)(du)(du)(du)增(zeng)加，或固相(xiang)(xiang)釋放有(you)(you)(you)效(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)態(tai)P的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)能(neng)力增(zeng)強.S03和(he)S04點(dian)位(wei)(wei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)有(you)(you)(you)效(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)態(tai)Fe與P、S的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)分布(bu)相(xiang)(xiang)似，而S01和(he)S02點(dian)位(wei)(wei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)有(you)(you)(you)效(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)態(tai)Fe與P、S的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)分布(bu)布(bu)局有(you)(you)(you)一(yi)定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)差異(yi)，原(yuan)因可(ke)能(neng)是投放時遇(yu)到(dao)(dao)較(jiao)大顆粒(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)泥砂(sha)，導致ZrO-AgIDGT和(he)ChelexDGT組合裝(zhuang)置背面(mian)(mian)(mian)沒有(you)(you)(you)貼緊，插入沉(chen)積物(wu)時存在(zai)(zai)(zai)空間錯位(wei)(wei)，從而造成(cheng)局部的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)異(yi)常(chang).各(ge)點(dian)位(wei)(wei)有(you)(you)(you)效(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)態(tai)S的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)濃(nong)度(du)(du)(du)(du)(du)均較(jiao)低(di)，且(qie)(qie)濃(nong)度(du)(du)(du)(du)(du)剖面(mian)(mian)(mian)特征(zheng)較(jiao)為(wei)相(xiang)(xiang)似，在(zai)(zai)(zai)沉(chen)積物(wu)-水界(jie)面(mian)(mian)(mian)以(yi)下(xia)(xia)10mm范圍內濃(nong)度(du)(du)(du)(du)(du)不斷(duan)升高(gao)，而后(hou)有(you)(you)(you)所降低(di).高(gao)值區(qu)可(ke)能(neng)是由(you)于(yu)存在(zai)(zai)(zai)較(jiao)多的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)硫(liu)還(huan)原(yuan)細(xi)菌，將硫(liu)酸(suan)鹽還(huan)原(yuan)為(wei)可(ke)溶性(xing)硫(liu).與其(qi)他研(yan)究結(jie)果(guo)相(xiang)(xiang)比，王艷平等(deng)(2015)和(he)Han等(deng)(2015)利用(yong)DGT技術(shu)原(yuan)位(wei)(wei)同(tong)步獲取了(le)巢湖(hu)沉(chen)積物(wu)中(zhong)(zhong)有(you)(you)(you)效(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)態(tai)P、Fe和(he)S的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)分辨(bian)分布(bu)信息，本文獲得的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)有(you)(you)(you)效(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)態(tai)濃(nong)度(du)(du)(du)(du)(du)值在(zai)(zai)(zai)合理范圍內，說(shuo)明DGT技術(shu)應用(yong)于(yu)黑(hei)臭(chou)河流沉(chen)積物(wu)中(zhong)(zhong)也能(neng)得到(dao)(dao)較(jiao)可(ke)靠的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)實驗結(jie)果(guo)，可(ke)在(zai)(zai)(zai)很大程(cheng)度(du)(du)(du)(du)(du)上滿足微界(jie)面(mian)(mian)(mian)研(yan)究的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)需要.  

圖2沉(chen)積物有效態(tai)P、Fe、S的(de)剖面分(fen)布(bu)圖  

3.3沉積物有效態P、Fe、S的耦合關系分析  

由圖2可(ke)知，部分樣點中(zhong)(zhong)有(you)(you)效(xiao)(xiao)態(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)P、Fe、S出現(xian)(xian)了(le)同(tong)(tong)(tong)步(bu)變化的(de)現(xian)(xian)象.Ding等(2012)對(dui)太(tai)湖(hu)沉(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)積(ji)(ji)(ji)物(wu)(wu)的(de)DGT測定(ding)首(shou)次(ci)發(fa)現(xian)(xian)了(le)在(zai)(zai)(zai)(zai)沉(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)積(ji)(ji)(ji)物(wu)(wu)界面(mian)以下(xia)7~10mm、直徑3mm的(de)區域(yu)有(you)(you)效(xiao)(xiao)態(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)S含量出現(xian)(xian)最高值，有(you)(you)效(xiao)(xiao)態(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)P出現(xian)(xian)富集，同(tong)(tong)(tong)時(shi)發(fa)現(xian)(xian)有(you)(you)效(xiao)(xiao)態(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)P和(he)(he)(he)(he)(he)S含量的(de)同(tong)(tong)(tong)步(bu)變化.為了(le)進(jin)一(yi)(yi)步(bu)分析(xi)有(you)(you)效(xiao)(xiao)態(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)P、Fe和(he)(he)(he)(he)(he)S的(de)同(tong)(tong)(tong)步(bu)性(xing)，現(xian)(xian)對(dui)S03點位的(de)沉(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)積(ji)(ji)(ji)物(wu)(wu)有(you)(you)效(xiao)(xiao)態(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)P、Fe、S分別進(jin)行相關性(xing)分析(xi)，結果如圖3所(suo)示.P和(he)(he)(he)(he)(he)Fe、P和(he)(he)(he)(he)(he)S、Fe和(he)(he)(he)(he)(he)S之間均(jun)存(cun)在(zai)(zai)(zai)(zai)顯著的(de)相關性(xing)，證實了(le)有(you)(you)效(xiao)(xiao)態(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)P、Fe、S在(zai)(zai)(zai)(zai)黑(hei)臭(chou)河流沉(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)積(ji)(ji)(ji)物(wu)(wu)中(zhong)(zhong)也存(cun)在(zai)(zai)(zai)(zai)同(tong)(tong)(tong)步(bu)釋放(fang)(fang)的(de)現(xian)(xian)象.有(you)(you)效(xiao)(xiao)態(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)P和(he)(he)(he)(he)(he)Fe在(zai)(zai)(zai)(zai)沉(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)積(ji)(ji)(ji)物(wu)(wu)-水(shui)(shui)界面(mian)以下(xia)88mm范圍內出現(xian)(xian)同(tong)(tong)(tong)步(bu)性(xing)，含量均(jun)在(zai)(zai)(zai)(zai)界面(mian)以下(xia)2mm處升(sheng)高.有(you)(you)效(xiao)(xiao)態(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)P和(he)(he)(he)(he)(he)S在(zai)(zai)(zai)(zai)沉(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)積(ji)(ji)(ji)物(wu)(wu)-水(shui)(shui)界面(mian)以下(xia)24mm范圍內的(de)波動具有(you)(you)一(yi)(yi)致性(xing)，Fe和(he)(he)(he)(he)(he)S在(zai)(zai)(zai)(zai)沉(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)積(ji)(ji)(ji)物(wu)(wu)-水(shui)(shui)界面(mian)以下(xia)22mm范圍內的(de)波動一(yi)(yi)致.已有(you)(you)報道指出，還(huan)(huan)原(yuan)(yuan)(yuan)條件(jian)下(xia)，沉(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)積(ji)(ji)(ji)物(wu)(wu)中(zhong)(zhong)Fe(Ⅲ)被還(huan)(huan)原(yuan)(yuan)(yuan)為Fe(Ⅱ)，促使鐵結合(he)態(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)P解(jie)析(xi)形成(cheng)有(you)(you)效(xiao)(xiao)態(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)(tai)P，并(bing)向(xiang)孔隙(xi)水(shui)(shui)釋放(fang)(fang)和(he)(he)(he)(he)(he)向(xiang)上覆水(shui)(shui)擴散，且P、Fe釋放(fang)(fang)具有(you)(you)同(tong)(tong)(tong)步(bu)性(xing)(Søndergaardetal.,2003;Motelica-Heinoetal.,2003;Xuetal.,2013).P和(he)(he)(he)(he)(he)S、Fe和(he)(he)(he)(he)(he)S的(de)同(tong)(tong)(tong)步(bu)釋放(fang)(fang)說(shuo)明(ming)Fe還(huan)(huan)原(yuan)(yuan)(yuan)菌與S還(huan)(huan)原(yuan)(yuan)(yuan)菌在(zai)(zai)(zai)(zai)沉(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)積(ji)(ji)(ji)物(wu)(wu)微(wei)尺(chi)度下(xia)同(tong)(tong)(tong)時(shi)存(cun)在(zai)(zai)(zai)(zai).還(huan)(huan)原(yuan)(yuan)(yuan)條件(jian)下(xia)，鐵氧(yang)化物(wu)(wu)發(fa)生(sheng)(sheng)氧(yang)化還(huan)(huan)原(yuan)(yuan)(yuan)反應促使P釋放(fang)(fang)的(de)同(tong)(tong)(tong)時(shi)，硫(liu)(liu)氧(yang)化物(wu)(wu)也發(fa)生(sheng)(sheng)還(huan)(huan)原(yuan)(yuan)(yuan)反應，P和(he)(he)(he)(he)(he)S被同(tong)(tong)(tong)步(bu)釋放(fang)(fang).釋放(fang)(fang)的(de)還(huan)(huan)原(yuan)(yuan)(yuan)性(xing)鐵進(jin)一(yi)(yi)步(bu)被硫(liu)(liu)結合(he)形成(cheng)黑(hei)色FeS，FeS被懸浮顆粒吸附，使水(shui)(shui)體(ti)(ti)發(fa)黑(hei).硫(liu)(liu)還(huan)(huan)原(yuan)(yuan)(yuan)產生(sheng)(sheng)的(de)H2S、硫(liu)(liu)醇等有(you)(you)異味易揮發(fa)的(de)氣體(ti)(ti)逸出水(shui)(shui)面(mian)使水(shui)(shui)體(ti)(ti)散發(fa)臭(chou)味.因此，沉(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)積(ji)(ji)(ji)物(wu)(wu)中(zhong)(zhong)Fe、S的(de)同(tong)(tong)(tong)步(bu)釋放(fang)(fang)過程也是導致水(shui)(shui)體(ti)(ti)發(fa)生(sheng)(sheng)黑(hei)臭(chou)的(de)重要因素之一(yi)(yi).  

圖(tu)3沉積(ji)物(wu)有效態P、Fe、S的相(xiang)關(guan)性(S03點位)  

3.4界面擴散通量  

根(gen)據有(you)效(xiao)態P、Fe、S在(zai)界(jie)面(mian)(mian)附近的(de)(de)(de)(de)(de)高分(fen)(fen)辨濃度分(fen)(fen)布計(ji)算得(de)到(dao)相應的(de)(de)(de)(de)(de)界(jie)面(mian)(mian)擴(kuo)散(san)通量(liang)，見圖4.由(you)圖可知，除S03樣(yang)點的(de)(de)(de)(de)(de)有(you)效(xiao)態P擴(kuo)散(san)通量(liang)為(wei)(wei)負值(zhi)外(wai)，其他樣(yang)點均(jun)為(wei)(wei)正值(zhi)，擴(kuo)散(san)通量(liang)在(zai)0.027~9.077mg˙m-2˙d-1之(zhi)間，表(biao)明沉(chen)(chen)(chen)積(ji)物(wu)-水(shui)(shui)界(jie)面(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)有(you)效(xiao)態P為(wei)(wei)由(you)沉(chen)(chen)(chen)積(ji)物(wu)向(xiang)上(shang)(shang)覆水(shui)(shui)釋放.S03樣(yang)點的(de)(de)(de)(de)(de)有(you)效(xiao)態P擴(kuo)散(san)通量(liang)為(wei)(wei)-1.076mg˙m-2˙d-1，表(biao)現為(wei)(wei)上(shang)(shang)覆水(shui)(shui)向(xiang)沉(chen)(chen)(chen)積(ji)物(wu)中(zhong)(zhong)(zhong)擴(kuo)散(san)，導致這(zhe)一現象(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)發生既(ji)有(you)外(wai)部(bu)的(de)(de)(de)(de)(de)原(yuan)因也有(you)內(nei)部(bu)的(de)(de)(de)(de)(de)原(yuan)因.外(wai)部(bu)的(de)(de)(de)(de)(de)原(yuan)因可能是(shi)(shi)外(wai)源磷的(de)(de)(de)(de)(de)輸入導致上(shang)(shang)覆水(shui)(shui)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)P含量(liang)增(zeng)加，從而促使沉(chen)(chen)(chen)積(ji)物(wu)-水(shui)(shui)界(jie)面(mian)(mian)兩(liang)側的(de)(de)(de)(de)(de)濃度勢增(zeng)加，上(shang)(shang)覆水(shui)(shui)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)P易向(xiang)沉(chen)(chen)(chen)積(ji)物(wu)中(zhong)(zhong)(zhong)遷移.內(nei)部(bu)的(de)(de)(de)(de)(de)原(yuan)因可能是(shi)(shi)該樣(yang)點水(shui)(shui)位較淺，表(biao)層沉(chen)(chen)(chen)積(ji)物(wu)受水(shui)(shui)動力擾(rao)動機(ji)會較多，反映在(zai)水(shui)(shui)體中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)懸浮顆粒(li)物(wu)含量(liang)也越高.這(zhe)些懸浮顆粒(li)物(wu)上(shang)(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)中(zhong)(zhong)(zhong)小分(fen)(fen)子量(liang)有(you)機(ji)物(wu)分(fen)(fen)解至盡后，以(yi)礦物(wu)構(gou)架(jia)為(wei)(wei)主的(de)(de)(de)(de)(de)鐵(tie)、硅等(deng)(deng)無機(ji)大分(fen)(fen)子膠體為(wei)(wei)其主要組成，因此具有(you)巨大的(de)(de)(de)(de)(de)比表(biao)面(mian)(mian)，當它們覆蓋(gai)于沉(chen)(chen)(chen)積(ji)物(wu)表(biao)面(mian)(mian)時會顯示出對水(shui)(shui)體中(zhong)(zhong)(zhong)具有(you)陰離(li)子特征的(de)(de)(de)(de)(de)磷酸根(gen)產生物(wu)理甚至化學吸附(范成新等(deng)(deng)，2006).表(biao)層沉(chen)(chen)(chen)積(ji)物(wu)對上(shang)(shang)覆水(shui)(shui)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)P產生吸收，以(yi)致形(xing)成內(nei)匯(hui)，對P污染起緩沖(chong)作(zuo)用.  

圖(tu)4各采樣(yang)點P、Fe、S界面(mian)擴散通量(liang)  

所有(you)樣(yang)點沉(chen)積物-水界(jie)面的有(you)效(xiao)態Fe均(jun)表(biao)現為(wei)由沉(chen)積物向上覆(fu)水釋(shi)(shi)放(fang)，擴(kuo)(kuo)散(san)通(tong)量在2.19~6.36mg˙m-2˙d-1之間.P的釋(shi)(shi)放(fang)加(jia)速了水體的富營養化，Fe的釋(shi)(shi)放(fang)加(jia)速了水體形成黑臭(chou).所有(you)樣(yang)點有(you)效(xiao)態S的擴(kuo)(kuo)散(san)通(tong)量均(jun)為(wei)正值，表(biao)現為(wei)由沉(chen)積物向上覆(fu)水釋(shi)(shi)放(fang)，在0.004~0.153mg˙m-2˙d-1之間，與有(you)效(xiao)態Fe的擴(kuo)(kuo)散(san)通(tong)量相比較小，說明Fe在沉(chen)積物致黑臭(chou)方面起主導作用.整體來看(kan)，東莞市(shi)黑臭(chou)河流的沉(chen)積物是(shi)污染(ran)物的重要(yao)儲(chu)存(cun)庫(ku)，存(cun)在內源釋(shi)(shi)放(fang)風險，有(you)效(xiao)態Fe、S的同步(bu)釋(shi)(shi)放(fang)對(dui)水體產生黑臭(chou)具(ju)有(you)重要(yao)的影響，伴隨的P釋(shi)(shi)放(fang)更在一(yi)定(ding)程(cheng)(cheng)度上加(jia)劇了黑臭(chou)程(cheng)(cheng)度.  

4結論(Conclusions)  

1)本(ben)研(yan)究利用ZrO-AgIDGT和ChelexDGT同時測定了(le)黑(hei)臭(chou)河流沉(chen)積物中(zhong)有效態P、Fe、S的(de)高分辨率濃度(du)分布，獲得了(le)較(jiao)可靠的(de)實(shi)驗數據(ju)，有效地避免了(le)主動(dong)采(cai)樣方法(fa)和沉(chen)積物空間異質性對P、Fe、S同步分析的(de)影響(xiang).  

2)各采(cai)樣(yang)點沉積物(wu)有(you)效態(tai)P、S的(de)(de)空間分(fen)布趨勢基本(ben)相似，表(biao)明(ming)P的(de)(de)釋放伴隨著硫(liu)酸鹽(yan)的(de)(de)還原.部分(fen)樣(yang)點中(zhong)有(you)效態(tai)P、Fe、S出(chu)現了同(tong)(tong)步變化(hua)的(de)(de)現象，對(dui)有(you)效態(tai)P、Fe、S的(de)(de)相關(guan)性(xing)分(fen)析表(biao)明(ming)，P和Fe、P和S、Fe和S之間均存在(zai)顯著的(de)(de)相關(guan)性(xing)，證實了有(you)效態(tai)P、Fe、S在(zai)黑臭河流沉積物(wu)中(zhong)也存在(zai)同(tong)(tong)步釋放的(de)(de)現象.  

3)沉(chen)積物(wu)(wu)-水(shui)界面有(you)效(xiao)(xiao)態(tai)P、Fe、S的(de)擴散(san)通量基(ji)本為(wei)(wei)正值(zhi)，沉(chen)積物(wu)(wu)向(xiang)上覆水(shui)釋放有(you)效(xiao)(xiao)態(tai)P、Fe、S，成為(wei)(wei)黑臭河(he)流的(de)重要污染源，加劇了水(shui)體(ti)黑臭的(de)產(chan)生(sheng).S03樣點沉(chen)積物(wu)(wu)已作為(wei)(wei)上覆水(shui)有(you)效(xiao)(xiao)態(tai)P的(de)匯，對水(shui)體(ti)P污染起到一定的(de)緩沖作用

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