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本文从沉积学、元素地球化学的角度,对巢湖及主要入湖河流河口表层沉积物和巢湖西部湖区柱状岩芯中总磷的含量及其形态组成、金属元素含量、磁化率以及有机质含量等指标进行了测定与分析,研究了巢湖表层沉积物磷的赋存特征、空间分布及其人为污染的关系;在210Pb、137Cs定年的基础上,探讨了历史时期巢湖沉积物中磷的蓄积特征、演化及其与流域人类活动的关系,为科学理解巢湖富营养化的过程与人为活动贡献,进行污染治理与生态修复提供参考依据。主要研究结果为:沉积岩芯中HCl-P含量较为稳定,而NaOP-P、OP及TP含量逐渐增加,具有明显的阶段性变化规律。根据磷的含量、形态组成及其金属元素等地球化学指标的变化,可将沉积物中磷的历史蓄积过程分为五个阶段:第一阶段(90-65cm,1700年之前):沉积物中磷的含量、磁化率及金属元素含量较为稳定,而且磷的含量与金属元素含量变化一致,说明沉积物中磷以自然输入为主。第二阶段(65-54cm,1680-1760年):沉积物中总磷含量增加,尤其是NaOH-P及OP增加较为显著;这一阶段沉积物金属元素含量及磁化率也显著增加,反映了表土侵蚀的加剧,主要与这一时期人口快速增加、森林砍伐及农业规模扩大有关。第三阶段(54-25cm,1760-1950年)沉积物中磷的含量、磁化率及金属元素含量维持在相对较高的水平,后期(1860-1950年)有所降低,仍是反映了流域以农业为主的人类活动的影响。磷输入通量的急剧增加可能是导致1800年前后湖泊营养程度升高的主要驱动因素。第四阶段(25-16cm,1950-1980年),沉积物中金属元素、磷含量逐渐增加,反映了新中国成立后农业发展及表土侵蚀的加剧;磷富集系数增加,指示了其人为污染来源贡献逐渐增加。第五阶段(16-0cm,1980年至今),沉积物中磷的含量达到整个沉积岩芯的最大值,尤其是NaOH-P含量增加最为显著,除了与农业发展有关之外,生活污水和工业废水也是造成NaOH-P增加的主要原因之一。表层沉积物中TP含磷变化为221.9-1651.1mg/kg,西部湖区高于东部湖区,北部湖区高于南部湖区。沉积物中磷主要以NaOH-P和OP存在,平均含量分别占到TP含量的40%和30%,其次是HCl-P,平均含量占到TP含量的19%,而生物直接可利用的SRP平均含量为6.4mg/kg,占TP含量的1%。SRP和NaOH-P含量分布与TP含量空间分布基本一致,在西部湖区含量较高。主要入湖河流河口沉积物中,南淝河总磷含量最高,为2858.9mg/kg,以NaOH-P为主,占到TP含量的68%,其余入湖河流河口表层沉积物中磷的含量为256.3-934.7mg/kg,与其相对应的河流水体中磷的浓度一致。湖区及入湖河流表层沉积物中磷的空间分布与人为污染有关。南淝河接纳了合肥市的大量城市污水和工业废水,是导致南淝河及西部湖区磷含量较高的主要原因,与20世纪80年代末期相比,巢湖西北部湖区磷的含量的增加也较为显著,人为输入的磷主要以NaOH-P结合态蓄积于沉积物中。采用历史沉积物中参比元素Al含量作为背景值,计算得到的表层沉积物中总磷的富集系数为1.0-7.5,南淝河河口可达9.4;NaOH-P、HCl-P、OP的富集系数分别为0.6-17.9、0.7-2.0、1.8-5.4,HCl-P未有较大变化,反映其主要为流域自然来源。