海州湾海洋牧场海域表层沉积物磷的形态与环境意义

高春梅，朱 珠，王功芹，张 硕，2，3*（.上海海洋大学海洋科学学院，上海 20306；2.大洋渔业资源可持续开发省部共建教育部重点实验室，上海 20206；3.国家远洋渔业工程技术研究中心，上海 20306）

海州湾海洋牧场海域表层沉积物磷的形态与环境意义

高春梅1，朱 珠1，王功芹1，张 硕1，2，3*（1.上海海洋大学海洋科学学院，上海 201306；2.大洋渔业资源可持续开发省部共建教育部重点实验室，上海 201206；3.国家远洋渔业工程技术研究中心，上海 201306）

采用沉积物无机磷分级方法结合上覆水初级生产力测定研究了海州湾海洋牧场海域表层沉积物磷的赋存形态及其生物有效性.结果表明：夏季总磷的含量高于春、秋两季，赋存形态以无机磷为主，平均占总磷的45.50%，各无机磷赋存形态的含量大小依次为：残渣态磷＞钙结合态磷＞铁铝结合态磷＞可交换态磷.其中可交换态磷、铁铝结合态磷以及钙结合态磷与有机碳含量成显著正相关（P＜0.01，R＞0.8）.平面分布整体上呈现由近岸向远岸减小的趋势，这主要与陆源物质排放及沉积物自身质地有关.沉积物中的生物有效磷含量占总磷的36.95%，所占比例较大.

磷；赋存形态；生物有效性；海州湾；沉积物

磷是海洋生物赖以生存的重要营养元素之一［1］，对维持海洋生态系统的物质循环有重要的作用.磷也是导致水体富营养化的重要限制因子之一.近海沉积物是海洋水体中磷的重要源和汇，沉积物中生物可利用磷影响水体的营养状态和初级生产力，与沉积物-水界面磷的交换息息相关［2］.沉积物-水界面是水生环境的一个重要界面，沉积物-水界面的物质通量和矿化过程尤为重要，可以满足上层水体中浮游植物生长对氮磷营养盐需求的 80%［3］.而沉积物中能参与界面交换的生物可利用磷的含量取决于沉积物中磷的赋存形态，不同形态磷的释放能力差别较大，它们具有不同的地球化学行为和生物有效性［4］.沉积物中活性态Fe和Al是对磷持留的主要作用者.并且，铁/铝磷是沉积物“源”、“汇”转化过程中较活跃的磷组分［5］.悬浮层沉积物中（Fe+Al）-P更能指示环境的污染状况［6］.沉积物携带的本底吸附磷是水中溶解磷的重要来源［7］.因此研究沉积物中磷的形态分布，有助于理解调查区域沉积物中磷的地球化学行为特征及海区环境变化.

目前国内外对磷形态的研究很多［8-12］，Ruttenberg［13］针对海洋沉积物首次提出了区分钙结合磷中原生碎屑磷和自生钙结合磷的 SEDEX方法；安明梅［14］、宋金明［15］分别研究了浙江近岸海域沉积物、黄河口邻近海域沉积物中磷的形态，把沉积物中的磷分为5种形态，分别是弱吸附态磷、铁结合态磷、钙结合态磷、碎屑态磷和有机磷.

海州湾位于江苏海域北部，北起绣针河口，南抵灌河口，面积约2万km2，是海床平缓、开放型的浅海性水域［16］.由于沿岸有 17条河流注入，带来大量的有机质和营养盐类，使得海州湾成为江苏赤潮发生频率较高的海区［17］.自 2003年开始实施的海洋牧场示范区项目是针对海州湾地区产业转型、渔业资源养护的重大工程.至2014年10月，海州湾海洋牧场示范区已形成 134.25km2人工鱼礁建设海域面积.该区域的研究大多围绕水体营养盐的变化规律、海洋环境质量综合评价以及表层沉积物中重金属的风险评价等［18-21］，但对海州湾沉积物中磷的形态研究鲜有报道.因此，本文就海州湾海洋牧场海域表层沉积物磷的形态与分布进行了分析，并简要评估了其环境意义，以期为进一步研究海州湾海域磷营养盐迁移转化规律提供参考.

1　材料与方法

1.1样品采集

2014年5月（春季）、8月（夏季）与10月（秋季）分别采集了海州湾海洋牧场海域中 10个站点的表层沉积物，其中海洋牧场区（RA）7个，对照区（CA）3个，主要分布34°52.15' ～ 34°58.00'N、119°21.15' ～119°34.80'E，具体采样站点如图1所示（红框代表整个海州湾海域，绿色代表陆地，内置黑框是海洋牧场范围）.利用抓斗式采泥器采集表层（0～5cm）沉积物样品，并放于密封袋中冷冻保存.分析前取适量沉积物样品风干，研磨过100目筛，待测.

图1　采样站点Fig.1 Sampling sites in HaiZhou Bay

1.2分析方法

1.2.1不同形态磷的提取与测定 沉积物中磷的形态分为有机磷（OP）与无机磷（IP），而无机磷的形态比较复杂，可分为可交换态磷（Ex-P）、铝结合态磷（Al-P）、铁结合态磷（Fe-P）、闭蓄态磷（Oc-P）、自生钙磷（ACa-P）与碎屑态磷（Det-P）［22］.由于海州湾沉积物呈现弱碱性，而 NH4F提取剂对于偏碱性石灰性土壤和沉积物中铝结合态磷选择性不明显［23］.并且，考虑到经H2SO4提取钙结合态磷之后，残留的闭蓄态无机磷的活性很低［24］，本文就没对闭蓄态磷进行继续提取.从沉积物中磷的稳定性和释放的可能性角度考虑，并结合海州湾沉积物的理化性质，采用髙效江［24］与宋祖光

［25］的提取方法较为合理，将无机磷分级为可交换态磷（Ex-P）、铁铝结合态磷（Fe+Al）-P、钙结合态磷（Ca-P）与残渣态磷（Re-P）.

总磷的测定方法：借鉴扈传昱［26］的方法，称取 0.05g样品，放入 50mL锥形瓶中，加蒸馏水50mL，再加入3mL的过硫酸钾溶液，盖好盖子.在压热器中压热 30min，冷却，离心，取上层清液.加入 1.5mL抗坏血酸溶液混合半分钟后加入1.5mL混合试剂（45mL 浓度为95g/L的钼酸盐、120mL 25%的盐酸、5mL浓度为32.5g/L的酒石酸锑钾以及70mL蒸馏水）.混匀，以空白试剂作参比，用5cm 比色皿在820nm 波长下测定吸光度.

有机磷的测定方法：采用灼烧法，用0.5mol/L H2SO4溶液分别浸提，经 550℃灼烧和未灼烧的沉积物样品，用获得的可提取磷之差计算沉积物中有机磷［23］.

无机磷：总磷减去有机磷.无机磷形态的具体提取步骤如表1.

表1　沉积物中磷形态的提取方法Table 1 The extraction methods of phosphorus forms in the sediment

1.2.2粒径的测定 表层沉积物粒径组成采用MS2000激光粒度仪进行测定.

1.2.3有机碳（TOC）的测定 称取表层沉积物样品1g，先用2mL的1mol/L的盐酸超声波3h除去无机碳，其中2mL的盐酸分2次添加.干燥后取40～80mg，用锡舟包裹置入元素分析仪中，采用CN模式分析表层沉积物中的总有机碳（TOC）含量［27］.

2　结果与分析

2.1海州湾表层沉积物理化性质

海州湾表层沉积物的粒度分布情况以及有机碳含量如表2所示，总体来看，海州湾海洋牧场海域沉积物粒度分布较为集中，大部分分布在200～20μm的范围内，属细砂沉积物类型，其粒级组分所占百分比处于 50.59%～80.36%之间，平均值为70.13%.其次是处于20～2μm范围，属粉粒沉积物类型，其所占的百分比处于 16.20%～41.93%之间，平均值为24.94%.而＜2μm黏粒类型的沉积物含量较少，其所占的百分比处于 3.39%～7.37%之间，平均只占 4.91%.海州湾沉积物几乎不含处于2000～200μm的粗砂.TOC的测定结果表明，海州湾表层沉积物中有机碳的含量为 11.16～14.43g/kg.其中含量最高的站点是对照区1与对照区2.

表2　表层沉积物粒径分布以及有机碳含量Table 2 The particle size distribution and the content of organic carbon in surface sediment

2.2海州湾表层沉积物中磷的含量以及季节变化

如图2所示，海州湾海洋牧场海域各采样点表层沉积物样品的分析结果表明，3个季节（5月、8月和 10月）的总磷含量范围为 345.53～475.15μg/g，平均值分别为 376.01、421.73与388.24μg/g.春秋两个季节总磷的含量相当，而夏季多数站点总磷的含量高于春秋两季，尤其在海洋牧场区表现更为明显，这可能是由于夏季雨水丰富，大量的降雨冲刷人类活动区域，导致城市污水、农田养分等外部磷随雨水迁移到海州湾中，使得水体以及沉积物中总磷含量的增加.

图2　海州湾沉积物中春夏秋季总磷含量的变化Fig.2 The variation of TP content in the Haizhou Bay sediment

图3　春季（5月）、夏季（8月）与秋季（10月）总磷含量的平面分布Fig.3 The horizontal distribution of TP in May， August and October

如图 3（a，b，c）所示，春季（5月）与秋季（10月）总磷含量在靠近湾顶一侧对照区出现较高值，分别为432.63、442.92μg/g.在远离湾顶一侧的对照区与海洋牧场区磷含量相当.夏季（8月）总磷含量的最大值出现在海洋牧场区 3与海洋牧场区 5，其余各站点总磷的含量相当.除了夏季的两个站点（海洋牧场区3和海洋牧场区5），总体上3个季节表层沉积物的总磷含量均呈现出从近岸向远岸逐渐减少的趋势，造成这一分布的原因可能与沉积物-水界面环境条件的变化、沉积物质地以及陆源输入等因素有关.近岸靠近河流，受排污影响大，同时位于近岸的两个站点CA1和CA2黏粒含量与其他站点相比高，黏粒含量越高，沉积物比表面积大，磷沉积效果就越好.这些均是造成近岸总磷含量大于远海总磷含量的原因.

2.3夏季（8月）海州湾表层沉积物磷的形态分布特征

如图4所示，海州湾表层沉积物中无机磷的含量在228.75～337.45μg/g之间 ，平均为286.78μg/g.无机磷的含量占总磷的 55.17%～76.54%，平均占总磷的 66.93%，是海州湾海洋牧场海域表层沉积物中磷的主要赋存形态.

沉积物中的可交换态磷（Ex-P）是活性磷，主要指被沉积物中的氧化物、氢氧化物以及黏土矿物颗粒表层等吸附的磷，主要源于水生颗粒，即沉降颗粒的吸附或生物碎屑的再生［28］，可交换态磷是最活跃的，当上覆水体中磷酸盐含量水平低于沉积物磷的吸附解吸平衡质量浓度（EPC0）时，它可解吸释放到上覆水体中，被浮游植物吸收.海州湾表层沉积物中可交换态磷的含量在3.59～ 8.10μg/g之间，平均为5.15μg/g，占无机磷含量的1.06%～3.47%，平均仅占无机磷含量的1.89%，这与宋祖光等［25］对杭州湾潮滩表层沉积物研究所得的可交换磷的含量（1.4 ～11.1μg/g）较接近.由于可交换态磷含量较少，说明沉积物中的可交换态磷对海州湾海水富营养化影响较小.可交换态磷平面分布呈现从近岸向远海逐渐减少的趋势，表明可交换态磷的含量可能受陆源输入的影响.除此之外，可交换态磷的含量还与沉积物质地有关，由表2可以看出，近岸的站点沉积物含粉粒与黏粒的含量比远海的站点多，粒度相对较小，有机碳含量近岸的站点也比远海站点的含量大.这都是可交换态磷含量近岸比远海大的原因.

铁铝结合态磷是指与沉积物以及海水中的铁、铝和锰的氧化物以及氢氧化物等的结合磷，它具有很强的释放活性，是内源负荷的重要来源之一，其含量可随着氧化还原电位的改变而改变［29］.当沉积环境趋向还原时，铁铝结合态磷就会转化成可溶解的磷，释放到上覆水中，从而影响海水的富营养化.其中铁结合态磷具有重要的环境意义，戴纪翠等［30］认为，沉积物中铁结合态磷的含量可以作为判断海区沉积物污染程度的指标之一.海州湾表层沉积物中铁铝结合态磷的含量范围为7.60～14.62μg/g，平均含量为11.36μg/g，占无机磷含量的 4.13%.这与刘绿叶［31］对长江口潮滩沉积物研究所得的铁铝结合态磷的含量（6.6～135.3μg/g）较接近.铁铝结合态磷含量的高低在一定程度上反应了人为污染程度.海州湾铁铝结合态磷的平面分布正呈现出从近岸向远海减小的趋势，说明人为污染可能是造成海州湾区域富营养化的主要因素.

图4　海州湾沉积物中磷形态的平面分布Fig.4 The horizontal distribution of phosphorus forms

沉积物中的钙结合态磷是指与自生磷灰石、海洋沉积碳酸钙以及生物骨骼等的含磷矿物有关的沉积磷存在形态，钙结合态磷很难被分解或转化为磷酸盐，基本上对间隙水和上覆水中磷酸盐的富集没有贡献［29］.海州湾表层沉积物中钙结合态磷的含量在63.78～84.37μg/g之间，平均含量为 74.68μg/g，占无机磷含量的 26.85%.钙结合态磷的平面分布也呈现从近岸向远海逐渐减少的趋势，说明海州湾沿岸河流携带大量含碳酸钙的颗粒物汇入湾口.

沉积物中的残渣态磷主要是指禁锢于矿物氧化物和矿物晶格中的磷，这一部分是最稳定的一种磷，难以成为溶解磷而释放到上覆水中，对水体的富营养化几乎没有贡献［29］.海州湾表层沉积物中残渣态磷的含量范围为 123.19～262.23μg/g，平均含量为195.59μg/g，平均占无机磷含量的 67.12%，是无机磷中含量最多的一种形态.残渣态磷与无机磷的相关性极好，相关系数高达 0.99，因此从图 4可以看出，这两种形态的磷的分布图较为相似，并且分布差异明显，无规律性.这种差异性与沉积物来源、沉积环境、矿物组成、气候条件以及人为活动多种因素引起的［2］.

整体来看，无机磷的赋存形态按平均含量大小排序是残渣态磷＞钙结合态磷＞铁铝结合态磷＞可交换态磷.

沉积物中的有机磷可以分为两大类：一类是碱可提取磷（Org-Palk），与腐殖质相结合，稳定度较高，生物可利用性低，以富里酸磷（FA-P）和胡敏酸磷（HA-P）等为主要存在形式.另一类是酸可提取磷（Org-Pac），其主要存在形式有磷脂、核酸和植素（环已六醇磷酸酯），大部分是生物大分子，稳定性较差，在一定条件下可被水解或矿化为溶解性的小分子有机磷或溶解性磷酸根，通过沉积物-上覆水界面迁移扩散，具有潜在的生物有效性.有机磷主要通过陆源输入和食物链等生物过程形成，在磷的寡营养区，部分有机磷可透过沉积物-上覆水界面转化为可供海洋浮游植物利用的磷［32］.海州湾表层沉积物中有机磷的含量在99.14～189.93μg/g之间，平均值为140.67μg/g，占总磷含量的33.06%，其含量高于黄东海陆架区（32.69μg/g）［2］、桑沟湾（118.94μg/g）［28］沉积物有机磷的含量.有机磷的平面分布也呈现从近岸向远海逐渐减小的趋势，说明表层沉积物中有机磷含量受陆源输入与生物活动的影响，可能会成为海州湾水体潜在的磷源，进而影响海区磷含量.

2.4各形态的磷与有机碳（TOC）、表层沉积物粒度之间的相关性分析

如表2所示，对照区1和对照区2与其他站点相比，粒径相对较小，粉粒含量比其他站点大，因此粒度分布从近岸向远岸呈现逐渐增大趋势.理论上沉积物粒度越小，比表面越大，对磷的吸附就越强，进而磷的含量就会越高［33］.这正好与大部分形态的磷（可交换态磷、铁铝结合态磷、钙结合态磷以及有机磷）的含量整体上呈现从近岸向远岸逐渐减小的分布特点相一致.从表3沉积物中不同形态的磷与粒径的相关性来看，残渣态磷与细小粒径（＜2μm、20～2μm）成负相关关系，而与较大粒径（200～20μm）呈显著正相关（P＜0.05，R＞0.7）.可交换态磷、铁铝结合态磷以及钙结合态磷更倾向于存在较小粒径的沉积物中，这三种形态的磷与较小粒径（＜2μm、20～2μm）呈极显著正相关，而与较大粒径（200～20μm）呈极显著负相关（P＜0.01，R＞0.8）.此结论与 Meng［34］等在研究东海内陆架沉积物中磷的形态与粒径之间的关系所得出的结果相类似.

表3　沉积物中不同形态的磷与粒径、有机碳之间的相关分析Table 3 The correlation analysis between the different forms of phosphorus with the particle size and TOC

沉积物中的有机碳含量是指有机物所含碳的总量.根据表3沉积物中不同形态的磷与有机碳的相关分析可知，可交换态磷、铁铝结合态磷以及钙结合态磷均与有机碳（TOC）含量有显著的正相关（P＜0.01，R＞0.8）.说明有机碳含量越高，这3种形态的磷含量可能会随之增大.因为沉积物有机质对磷等营养物质有吸附作用［35］，而有机碳变化能反映有机质的变化.

2.5海州湾沉积物中磷的环境意义

海州湾海洋牧场海域表层沉积物总磷的含量（345.53～475.15μg/g）与厦门湾、桑沟湾沉积物中总磷的含量相当，低于杭州湾总磷的含量，但高于大亚湾总磷的含量（表4）.说明海州湾总磷含量水平在近海范围内处于中等含量水平.

表4　 海州湾与其他海域表层沉积物中总磷含量的比较Table 4 The content of TP in the surface sediment of Haizhou bay and other region

研究沉积物中磷形态的主要目的是定量生物有效磷，生物有效磷包括沉积物中可释放并参与水体中磷再循环的部分，它与沉积物-水界面磷的交换息息相关，通过对不同形态磷含量的分析可以确定沉积物中潜在生物有效性磷的上限［37- 39］.根据上文得出，可交换态磷、铁铝结合态磷以及有机磷可视为海州湾表层沉积物的生物有效性磷.

如表5所示，海州湾沉积物中所有生物有效性磷均与水体中的磷酸盐以及叶绿素 a成显著正相关（P＜0.05，R＞0.6），尤其是可交换态磷与叶绿素a呈极显著（P＜0.01，R＞0.8）.说明生物有效性磷均可在一定的条件下，向上覆水体释放磷素，成为浮游植物进行光合作用的营养成分，进而影响水体的初级生产力.其中可交换态磷与叶绿素a的相关性最高，这也正验证了可交换态磷是最活跃的一种磷.本调查区域生物有效性磷的含量为133.91～212.66μg/g（图5），占总磷含量的25.99%～50.19%，平均占总磷含量的 36.95%，在总磷中所占比重较大.在近岸复杂的水动力条件、风浪、生物扰动以及人为因素等的作用下，会进一步促进这些生物有效性磷在沉积物-水界面上发生再生活化，从而影响水体的富营养化状态以及初级生产力.

表5　海州湾生物有效性磷与水体磷酸盐、叶绿素a的相关性Table 5 Correlationship between the bioavailable phosphorus andChlorophyll a in overlying water of Haizhou bay

表5　海州湾生物有效性磷与水体磷酸盐、叶绿素a的相关性Table 5 Correlationship between the bioavailable phosphorus andChlorophyll a in overlying water of Haizhou bay

注：*表示显著相关性水平P＜0.05，**表示显著相关性水平P＜0.01

相关系数 有机磷 可交换态磷铁铝结合态磷钙结合态磷　　残渣态磷水体中磷酸盐　0.778*　0.674*　0.677*　0.695*　-0.663叶绿素a　0.745*　0.805**　0.740*　0.581　-0.539

图5　海州湾沉积物中生物有效性磷的平面分布Fig.5 The horizontal distribution of BAP

3　结论

3.1海州湾海洋牧场海域表层沉积物中含量范围为 345.53～475.15μg/g，且夏季总磷的含量高于春、秋两季.从平面分布来看，总磷含量整体上呈现出从近岸向远岸逐渐减少的趋势.

3.2使用连续提取法将磷的形态进行分离提取，得出无机磷的含量最大，平均占总磷的 45.50%，各形态磷含量的大小依次为：残渣态磷＞钙结合态磷＞铁铝结合态磷＞可交换态磷.

3.3海州湾表层沉积物大部分属于细砂沉积物类型，并且粒度分布呈现从近岸向远岸逐渐增大趋势，这与大部分形态磷的分布特点相一致.并且可交换态磷、铁铝结合态磷以及钙结合态磷与有机碳含量呈显著的正相关（P＜0.01，R＞0.8）.

3.4海州湾表层沉积物中生物有效性磷的含量占总磷含量36.95%.

戚晓红.中国近海部分典型海域磷的生物地球化学研究 ［D］. 青岛：中国海洋大学， 2005.

张小勇，杨 茜，孙 耀，等.黄东海陆架区沉积物中磷的形态分布及生物可利用性 ［J］. 生态学报， 2013，33（11）：3509-3519.

Fisher T R， Carlson P R， Barber R T. Sediment nutrient regeneration in three North Carolina estuaries ［J］. Estuarine， Coastal Shelf Science， 1982，14（1）：101-116.

曲瑛璇，盛彦清，丁超锋，等.海岸带表层沉积物中磷的地球化学特征［J］. 中国环境科学， 2014，34（1）：246-252.

金相灿，姜 霞，王 琦，等.太湖梅梁湾沉积物中磷吸附/解吸平衡特征的季节性变化 ［J］. 环境科学学报， 2008，28（1）：24-30.

刘巧梅，刘 敏，许世远，等.上海滨岸潮滩不同粒径沉积物中无机形态磷的分布特征 ［J］. 海洋环境科学， 2002，21（3）：29-33.

蒋增杰，王光花，方建光，等.桑沟湾养殖水域表层沉积物对磷酸盐的吸附特征 ［J］. 环境科学， 2008，29（12）：3405-3409.

姜双城，郑爱榕，林培梅.北部湾南部沉积物中磷的形态特征及环境意义 ［J］. 厦门大学学报， 2008，47（3）：438-444.

侯立军，陆健健，刘 敏，等.长江口沙洲表层沉积物磷的赋存形态及生物有效性 ［J］. 环境科学学报， 2006，26（3）：488-494.

赵志梅，秦延文.渤海湾表层沉积物磷形态分析 ［J］. 海洋技术，2006，25（4）：51-494.

Zheng L， Ye Y， Zhou H. Phosphorus forms in sediments of the East China Sea and its environmental significance ［J］. Journal of Geographical Sciences， 2004，14：113-120.

黎 睿，王圣瑞，肖尚斌，等.长江中下游与云南高原湖泊沉积物磷形态及内源磷负荷 ［J］. 中国环境学， 2015，35（6）：1831-1839.

Ruttenberg K C. Development of a sequential extraction method for different forms of Phosphorus in marine sediments ［J］. Linmology and Oceanogerphy， 1992，37（7）：1460-1482.

安明梅，王益鸣，郑爱榕.浙江近岸海域表层沉积物中磷的存在形态及其分布特征 ［J］. 厦门大学学报， 2012，51（1）：77-83.

宋金明.黄河口邻近海域沉积物中可转化的磷 ［J］. 海洋科学，2000，24（7）：42-45.

张明亮.连云港海州湾人工鱼礁建设浅论 ［J］. 海洋开发与管理，2004，30（5）：35-42.

程军利，张 鹰，张 东，等.海州湾赤潮发生期生态环境要素分析 ［J］.海洋科学进展， 2009，27（2）：217-223.

谢 冕.海州湾南部近岸海域氮、磷营养盐变化规律及营养盐限制状况 ［D］. 青岛：国家海洋局第一海洋研究所， 2013.

李 飞，徐 敏.海州湾保护区海洋环境质量综合评价 ［J］. 长江流域资源与环境， 2014，23（5）：659-667.

卢 璐，张 硕，赵裕青，等.海州湾人工鱼礁海域沉积物中重金属生态风险的分析 ［J］. 大连海洋大学学报， 2011，26（2）：126-132.

李 飞，徐 敏.海州湾表层沉积物重金属的来源特征及风险评价［J］. 环境科学， 2014，23（3）：1035-1040.

李 悦，乌大年，薛永先.沉积物中不同形态磷提取方法的改进及其环境地球化学意义 ［J］. 海洋环境科学， 1998，17（1）：15-20.

佩器奇 AL，米勒 RH.土壤分析法 ［M］. 闵九康，郝心仁译.北京：中国农业科技出版社， 1991：276-296.

高效江，陈振楼，张念礼，等.长江口滨岸带潮滩沉积物中磷的环境地球化学特征 ［J］. 环境科学学报， 2003，23（6）：711-715.

宋祖光，高效江，张 弛.杭州湾潮滩表层沉积物中磷的分布、赋存形态及生态意义 ［J］. 生态学杂志， 2007，26（6）：853-858.

扈传昱，王正方，吕海燕.海水和海洋环境中总磷的测定 ［J］. 海洋环境科学， 1999，18（3）：48-52.

白亚之，刘季花，张 辉，等.海洋沉积物有机碳和总氮分析方法 ［J］.海洋环境科学， 2013，32（3）：444-459.

蒋增杰，方建光，张继红，等.桑沟湾沉积物中磷的赋存形态及生物有效性 ［J］. 环境科学， 2007，28（12）：2783-2788.

田忠志，邢友华，姜瑞雪，等.东平湖表层沉积物中磷的形态分布特征研究 ［J］. 长江流域资源与环境， 2010，19（6）：719-723.

戴纪翠，宋金明，李学刚，等.胶州湾沉积物中磷以其环境指示意义 ［J］.环境科学， 2006，27（3）：1953-1961.

刘绿叶.长江口潮滩沉积物中磷的环境地球化学特征 ［D］. 上海：复旦大学， 2005.

姜双城，林培梅，林建伟，等.厦门湾沉积物中磷的形态特征及环境意义 ［J］. 热带海洋学报， 2014，33（3）：72-78.

高 敏.乌梁素海沉积物对磷吸附特性的粒度效应研究 ［D］. 呼和浩特：内蒙古农业大学， 2011.

Meng Jia， Yao Qingzhen， Yu Zhigang. Particulate phosphorus speciation and phosphate adsorption characteristics associated with sediment grain size ［J］. Ecological Engineering， 2014（70）：140-145.

迟 杰，赵旭光，董林林.有机质和低相对分子质量有机酸对沉积物中磷吸附/解吸行为的影响 ［J］. 天津大学学报， 2011， 44（11）：968-972.

何 桐，谢 健，余汉升，等.大亚湾表层沉积物中磷的形态分布特征［J］. 中山大学学报， 2010，49（6）：126-131.

ANDRIEUXF， AMIONTA. A two year survey of phosphorus speciation in these diments of the Bay off Seine （France） ［J］. Continental Shelf Research， 1997，17（10）：1229-1245.

LIUSM， ZHANG J， LID J. Phosphorus cycling in sediments of the Bohaiand Yellow seas ［J］. Estuarine， Coast aland Shelf Science，2004，59（2）：209-218.

戴纪翠，宋金明，李学刚，等.胶州湾不同形态磷的沉积记录及生物可利用性研究 ［J］. 环境科学， 2007，28（5）：929-936.

The distribution of phosphorus forms and its environmental significance in the marine ranching. demonstrationarea of Haizhou Bay sediment.

GAO Chun-mei1， ZHU Zhu1， WANG Gong-qin1， ZHANG Shuo1，2，3*（1.College of Marine Sciences， Shanghai Ocean University， Shanghai 201306， China；2.Key Laboratory of Sustainable Exploitation of Oceanic Fisheries Resources， Ministry of Education， Shanghai Ocean University， Shanghai 201306， China；3.National Engineering Research Center for Oceanic Fisheries， Shanghai Ocean University， Shanghai 201306， China）.

China Environmental Science， 2015，35（11）：3437～3444

The chemical speciation of phosphorus as well as its bioavailability of the marine ranching demonstration area of Haizhou Bay sediment was investigated by the grading methods for inorganic phosphorus in combination with the determination of the overlying water primary productivity. The results showed that the content of TP in summer was significantly higher than the spring and autumn， Inorganic phosphorus （IP） was the most abundant form， which accounted for 45.50% of TP. Content of inorganic phosphorus fractions in the surface sediment followed the order： residual inorganic phosphorus （Re-P）＞calcium bound phosphorus （Ca-P）＞Fe and Al-bound phosphorus （（Fe+Al）-P）＞exchangeable phosphorus （Ex-P）. Ex-P， （Fe+Al）-P and Ca-P had positive correlation with organic carbon content （P＜0.01， R＞0.8）. Phosphorus content in surface sediments decreased from inshore to open sea of Haizhou Bay. This trend can be mainly attributed to the effects of terrigenous input and the sediment texture. The potentially biological available phosphorus （BAP） accounted for a large proportion （36.95%） of TP.

phosphorous；chemical speciation；bioavailability；Haizhou Bay；sediment

X55

A

1000-6923（2015）11-3437-08

2015-04-07

农业部转产转业项目—江苏省海州湾海洋牧场示范项目（D-8006-13-8023，D8006-12-8018）；国家公益性行业（农业）科研专项（201003068）

* 责任作者， 副教授， s-zhang@shou.edu.cn

高春梅（1976-），女，河北正定人，副教授，博士，主要从事污水处理和膜生物反应器方面的研究.发表论文30余篇.