黄河南岸恩格贝和响沙湾沙漠颗粒物中磷的形态测定及向黄河输入泥沙的两面性分析_响沙湾恩格贝
时间：2019-05-16 03:27:02 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘要 ： 通过对内蒙古西部的库布齐沙漠，即位于黄河南岸的恩格贝和响沙湾颗粒物中磷的分析，揭示颗粒物中磷的存在形态及其含量特征。同时结合输送磷的载体泥沙的物理性质和化学组分，讨论了向黄河输入泥沙的两面性。
关键词：黄河南岸；恩格贝；响沙湾；磷形态；两面性
Abstract : Based on the analysis of the phosphorus in the particulate that in the Kubuqi Desert of west Inner Mongolia ,which is located on the south coast of the Yellow River Enge Bei and Xiangshawan, we reveal the forms and content features of phosphorus in the particulate. At the same, we discuss two sides of inputting sediment to the Yellow River, considering physical properties and chemical components of conveying phosphate carrier sediment,.
Key words: the south of the Yellow River; Enge Bei; Xiangshawan; phosphorus form; two sides
黄河是世界上含沙量最高，输沙量最大的高含沙河流。位于内蒙古西部的库布齐沙漠，每年经风力作用，机械搬运向黄河输入大量泥沙，成为黄河沙土来源之一。
泥沙通过“荒漠→河流→海洋”这一动态循环过程，在水环境中体现了两面性的作用。一方面作为物质循环的载体向河流、海洋输送营养物质，黄河每年输送颗粒态悬浮物约16亿吨，这些大量的悬浮物含有丰富的营养盐。有研究表明，磷从陆地向水体流失过程中，26 %～75 %左右是以颗粒态形式流失的；另一方面本身作为污染物对水环境造成污染。
1实验部分
1.1仪器与试剂
1.1.1仪器
FA2004N电子天平(上海精密科学仪器有限公司天平仪器厂)；722N可见分光光度计(上海精密科学仪器制造有限公司)；SHB-B95 循环水式多用真空泵（郑州长城科工贸有限公司）；HY-2调速多用振荡器(常州国华有限公司)；TDL-40B低速台式离心机(上海安亭科学仪器厂)；pH-3C精密酸度计(上海雷磁仪器厂)；马弗炉(陕西省商县电器厂)；
1.1.2试剂
磷酸根离子标准溶液［0.002mg(P)/mL］；钼酸盐溶液；抗坏血酸溶液； 1.0mol/L氯化镁MgCl2(pH用氨水调至8)溶液；
1.2样品采集
采集内蒙古自治区库布齐沙漠响沙湾（N: 401427 , E:109 5728 ,H:1213m）和恩格贝（N: 40227 , E:109 2413 ,H:1076m）两地区沙漠颗粒物,采集后放入4℃冰箱中保存。两地样品分别过120～160目，160～200目，200～250目，250目以上四组。每组四个样品，共32个样品。
1.3实验方法
钼锑抗分光光度法
在酸性条件下，正磷酸盐与钼酸铵，酒石酸锑氧钾反应，生成磷钼杂多酸，再被抗坏血酸还原，生成蓝色络和物（磷钼蓝），于710nm波长处测量吸光度，用标准曲线法定量。检出浓度为0.01-0.6mg/L。
1.4标准曲线的测定
用移液管移取50μg/mL磷储备液10mL于250mL容量瓶中，定容至刻度，即可配成2μg/mL的磷标准液。继续用移液管分别移取磷标准液0.0mL，0.5mL ，1.0mL，3.0mL，5.0mL， 10.0 mL，15.0mL 于50mL七支比色管中加蒸馏水定容后，加入1mL的10%的抗坏血酸间隔时间为30 S后，再加入2mL的钼酸盐，摇匀显色10min后于722N型分光光度计，以空白试液为参比测量吸光度。
2结果与讨论
2.1交换态磷或松散吸附磷
通过实验分析可得：它占颗粒物中磷元素的一部分，在响沙湾中含量为7.4721(gg-1)；恩格贝中含量为7.3206(gg-1)。由此可知，在相同的输送条件下，单位重量的颗粒物响沙湾向黄河输入这部分形态磷的多。该形态磷在水环境中首先释出，以H2PO4- 或HPO42-离子形态存在，可作为水生生物的营养盐直接被吸收利用，从而作为生物利用性的磷参与到整个系统的磷循环。
2.2钙结合磷
它以[Ca5(PO4)F]、[Ca3(PO4)3OH]、Ca3(PO4)2为存在载体，属于难溶性磷，所以它对水体的复磷作用很小。原因在于这部分磷进入海洋后，由于海水偏碱性（pH为8.1—8.2）且多Ca2+离子,可推算恩格贝和响沙湾输送的这部分形态磷主要以Ca3(PO4)2沉积于海底，成为磷的储库，参与地质成岩作用，暂时退出生物利用圈，目前海水的平均 N:P由16:1变成30:1，成为海水中磷限制的一个原因。
2.3向黄河输入泥沙的两面性
2.3.1向黄河输入泥沙的弊
黄河的关键是治理泥沙，泥沙是由于流域环境与人地关系不协调所造成的。
一方面：肆虐的沙漠、瘦骨嶙峋的黄土高原和干涸的疆土每年向黄河输入16亿吨滚滚泥沙，其中4亿吨粗沙因太重而无法伴水入海，造成下游河道以每年10cm的速度抬升，促使黄河成了一条高挂半空的“悬河”[5]。当悬河发展到一定阶段，遇到暴雨时节，河水便冲决堤坝，泛滥成灾，甚至改道。另一方面：泥沙中多为大于300目的细沙，即悬浮沙，它影响水体的视觉感官，降低了水体的透明度，阻止了大气对水的复氧条件，进一步妨碍了水生植物的光合作用，最终结果生物多样性减少。此外，本身作为污染物和污染物的载体对水环境造成危害[7]。
2.3.2向黄河输入泥沙的利
泥沙对重金属具有较高的饱和吸附量，例如汞、镉、铝在Ⅳ、Ⅴ类水质标准初始浓度下由于泥沙的强烈吸附，水相含量甚微，以至于低于分析方法或仪器分析的最低检出限[10]。所以说这种吸附共沉淀是重金属从不饱和液相转入固相的主要途径，从而降低了游离金属的浓度，减少了它的生物毒性。
同时，泥沙也是一种较好的有机污染物净化剂，俗话说“流三尺，水自清”，泥沙对天然水体有着非常重要的自净作用。有泥沙的水体仅需6个小时就可以使COD的去除效率达到50%以上，而不含泥沙的水体达到该效果则需70个小时以上[11]。暴维英等通过实验研究证明了含沙水体对多种有机物（包括对硝基甲苯，甲基对硫磷和一二－二氯苯）具有吸附作用，并得到了三种化合物在黄河悬浮泥沙—水中的分配系数。
此外，泥沙充作为载体而将放射性核素载带下来，达到分离与富集的目的。避免了更大的环境危害。
泥沙的有效性和资源性表现在以下几个方面：填海造田、淤临淤背、放淤改土和建筑材料。还有正如本文前部分实验所验证，泥沙中富含海洋生物必需的，也是海水中缺乏的铁元素和磷元素。总之，泥沙在河流中通过河床冲淤和吸附解吸共同影响着磷的演化。
3结论
3.1通过数据表，可以看出在恩格贝和响沙湾颗粒物中，磷都以无机磷为主要存在形态，且其中以钙结合磷含量居多，松散吸附磷或弱结合磷次之，其他含量甚微。
3.2该方法精确性有待提高，从而增加测量的准确性。例如每当完成第一步提取，进入下一步的提取的颗粒物样品的质量有损失；测量时使用的1cm比色皿使得测量的检测限降低，导致后几个磷的测定结果不精确。
3.3向黄河输入泥沙具有两面性。
参考文献
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