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磷是海洋生态系统中重要的生源要素,也是诱发河口海湾水体富营养化、有害赤潮频发的影响因素之一。磷在海洋初级生产力、全球碳循环以及其他生源要素的生物地球化学循环过程中扮演着关键角色。研究磷的生物地球化学特征对海洋生态环境的可持续性以及全球气候变化方面具有重要的科学意义。本文以茅尾海主要入海河口区为研究区域,于2018年7月现场采集15个站位表层水和表层沉积物样品,结合室内分析,分析水体、悬浮颗粒物(SPM)和表层沉积物不同介质各形态磷的含量,结合水质和沉积物物理、化学、生物等参数,对不同形态磷的分布特征、影响因素、迁移转化及生物有效性进行系统研究。主要研究结果如下:(1)总溶解态磷(TDP)是茅岭江、钦江入海河口区水体中总磷(TP)的主要存在形式,分别占TP的61.2%和70.6%,总颗粒态磷(TPP)所占比例相对较小。茅岭江入海河口区水体TDP平均浓度为3.81±0.70μM,其中溶解无机磷(DIP)平均浓度为1.60±0.99μM,溶解有机磷(DOP)平均浓度为2.20±0.97μM。钦江入海河口区TDP平均浓度为3.78±0.60μM,其中DIP平均浓度为1.41±0.56μM,DOP平均浓度为2.37±0.99μM。DOP是水体溶解相中TDP的主要赋存形态。茅岭江入海河口区水体中TPP平均浓度为2.51±0.98μM,其中颗粒无机磷(PIP)平均浓度为1.75±0.84μM,颗粒有机磷(POP)平均浓度为0.76±0.27μM。钦江入海河口区TPP平均浓度为1.59±0.41μM,其中PIP平均浓度为1.09±0.34μM,POP平均浓度为0.49±0.17μM。PIP是水体颗粒相中TPP的主要赋存形态。(2)茅岭江、钦江入海河口区水体DIP浓度均呈现河口高湾口低的特征,DOP浓度分布则相反。茅岭江入海河口区水体PIP浓度从河口至湾口方向逐渐降低,而在钦江入海河口区PIP浓度从河口至湾口呈先降低后上升的趋势。水体不同形态磷的浓度分布受河流输入、水环境特征、生物过程和水动力条件等综合因素的影响。主成分分析表明,盐度、pH、溶解氧、氧化还原电位、叶绿素a和SPM等环境因子是影响水体中各形态磷浓度空间变化的主要因素。水体中磷存在很强的颗粒活性,其在溶解相和颗粒相磷分配过程中具有重要作用,同时受物理、化学和生物因素的控制。二端元混合模型计算表明,茅岭江入海河口区生物吸收去除水体DIP浓度为0.57±0.31μM,钦江入海河口区生物吸收去除水体DIP浓度为0.39±0.31μM。(3)茅岭江入海河口区SPM中铁结合态磷(Fe-P)是PIP中的主要赋存形态,平均浓度为0.71±0.58μM,占TPP的25.0±11.1%,原生碎屑磷(De-P)平均浓度为0.45±0.13μM,占TPP的18.8±4.5%,可交换态磷(Ex-P)和钙结合态磷(Ca-P)占TPP比重相对较小,分别为15.7±8.9%和8.6±2.8%。钦江入海河口区SPM中De-P是PIP中的主要赋存形态,平均浓度为0.43±0.13μM,占TPP的28.8±9.7%,Fe-P平均浓度为0.27±0.18μM,占TPP的15.9±6.3%,Ex-P和Ca-P所占比例相对较小,分别为12.8±11.0%和11.6±4.9%。茅岭江、钦江入海河口区表层沉积物中总磷(TP)平均含量分别为12.15±7.67μmol/g和9.78±5.14μmol/g,无机磷(IP)是TP的主要存在形式,平均分别占TP的64.4%和65.9%,其中IP均以Fe-P为主要存在形态,平均分别占TP的31.2%和28.1%。(4)河流输入、水环境特征、生物活动等因素是影响茅尾海主要入海河口区SPM中不同形态磷含量及分布的重要因素。表层沉积物中不同形态磷的含量及分布还与沉积物环境特征和粒度有关。SPM和表层沉积物之间不同形态磷存在迁移转化过程,主要表现为Fe-P和Ca-P可在SPM和表层沉积物之间迁移;SPM中Ex-P可转化为表层沉积物中的Ca-P;SPM中的Fe-P和表层沉积物中的Ca-P、De-P之间表现出显著的转化关系;OP的矿化分解会促进其他磷形态之间的转化。(5)Ex-P、Fe-P和OP作为潜在的生物可利用磷(BAP),茅岭江、钦江入海河口区SPM中BAP平均含量分别为1.85±0.79μM和0.97±0.49μM,分别占TPP含量的72.6±4.3%和58.6±13.8%;表层沉积物中BAP平均含量分别为9.10±6.44μmol/g和6.92±4.19μmol/g,分别占TP含量的73.9±11.8%和68.8±5.8%。因此,在水体和沉积物磷库中BAP均占绝大部分,具有很强的释放磷的潜力,且河口释放风险远高于湾口。