新豐江水庫沉積物磷賦存形態及分布特征

摘要：對新豐江水庫表層沉積物磷的總量及其形態學進行分析，探討沉積物不同形態磷之間的內在聯系，揭示來源及其與水環境之間的響應關系，為水庫的科學管理提供理論依據和數據支撐。2021年1月采集了新豐江水庫12個樣點的表層沉積物，分析總磷（TP）及各形態的含量與分布特征。結果表明：新豐江水庫表層沉積物中TP的平均含量為（707.0±265） mg/kg，其中無機磷（IP）為主要存在形式，平均含量為（504.9±223.6） mg/kg，各形態磷含量及占IP比例順序為自生鈣結合態磷（Ca-P）（lt;239.9±113.3gt; mg/kg，47.1%）gt;碎屑磷（De-P）（lt;143.2±57.7gt; mg/kg，28.9%）gt;可交換態磷（Ads-P）（lt;61.6±16.1gt; mg/kg，13.5%）gt;鐵結合態磷（Fe-P）（lt;60.2±43.5gt; mg/kg，10.5%）；有機磷（OP）的含量為122.6～284.2 mg/kg，平均含量（203.5±50.4） mg/kg，占TP的30.4%；生物有效磷（BAP）的含量為139.5～379.5 mg/kg，平均含量（243.9±83.1） mg/kg，占TP的36.2%。從空間分布上看，TP含量從上游到下游呈顯著下降趨勢。各形態磷中，OP、Fe-P、De-P與TP的分布趨勢相似，反映該水庫沉積物磷以外源輸入為主。相關分析表明，沉積物TP和各形態磷之間存在較強相關性，其來源具有一定相似性；BAP與Fe-P相關性最高，Fe-P可能是沉積物BAP最主要的來源；Ca-P、TOM均與OP之間存在顯著正相關，均以外源輸入為主，其次受內源生物影響，存在一定釋放風險。加強對水庫沉積物內源磷釋放機制和控制措施的研究，對于科學管理水源水庫至關重要。

關鍵詞：水庫；沉積物；磷形態；新豐江

中圖分類號：X171.1" " " " 文獻標志碼：A" " " " 文章編號：1674-3075（2025）01-0133-10

磷是水生生物生命活動的必需元素，也是湖庫初級生產的限制性因子，其環境化學行為對水體營養狀態具有重要的指示作用。沉積物作為水生態系統中磷庫的重要組成部分，是磷循環過程中的“匯”和“源”（王洪偉等， 2021）。沉積物中的磷會在一定的物理、化學及生物作用下進入上覆水，產生二次污染（Thibodeaux，2005）。因此，對于水深且換水周期較長的水體，即使外源污染得到有效控制，營養鹽的內源釋放也是影響水體富營養狀態的重要內因（Gao et al，2013）。磷的生物有效性不僅受總磷的影響，更取決于其在沉積物中的存在形態；如自生鈣結合態磷、碎屑態磷穩定性強，交換能力差，不易釋放（Mao et al，2021）；鐵鋁結合態磷可在缺氧條件下釋放入上覆水（崔會芳等，2020）；可交換態磷最易被釋放部分，與上覆水之間形成動態平衡（李清雪等，2022）；相較于無機磷，沉積物中有機磷會在微生物作用下，隨著有機質的降解而進入上覆水。對于深水型水體，其底層理化性質相對穩定，但在此環境下形成的磷在水-沉積物界面的行為特征，對水庫水質和水生態影響深遠，相關水體環境變化和潛在生態風險備受關注。因此，研究其沉積物中磷的總量與賦存形態，對揭示深水條件下磷的地球化學行為特點和環境效應具有重要意義。

新豐江水庫是廣東省第一大深水分層水庫，庫容1.39×1010 m3，主庫區常年保持貧營養狀態，是珠三角地區重要的飲用水源地和東江水量調節樞紐，是支撐粵港澳大灣區社會經濟發展的戰略資源（文曉慧和鐘標城， 2016）；近年來，受氣候變暖和社會經濟發展等因素影響，水庫偶發水色變化、溶解氧降低、營養含量升高和藻類異常增殖等現象，對水庫生態和水質安全構成了潛在威脅（張輝等， 2022）。有關該水庫沉積物的報道，僅見張運等（2017）對沉積物重金屬污染特征的相關研究。因此，本研究通過對新豐江水庫表層沉積物磷的總量及其形態學分析，認識其在深水環境條件下的基本地化特征，并通過相關和多元統計手段，探討沉積物不同形態磷之間的內在聯系，揭示其來源及與水環境之間的響應關系，為水庫的科學管理提供理論依據和數據支撐。

1" "材料與方法

1.1" "研究區域概況

新豐江水庫位于廣東省河源市東源縣（114o15′～114o50′E，23o40′～23o10'N），流域總面積達5 813 km2，其中水域面積370 km2，總庫容1.39×1010 m3，年均進出庫水量6.1×109 m3，平均水深28.7 m，最大水深93 m，平均水位116 m，平均流量194 m3/s（周梅等，2018）。新豐江流域屬亞熱帶季風氣候，氣候溫和，年平均氣溫為20.7 ℃。年均降水量為1 793.2 mm，年最大降水量為2 732 mm（李可見等，2018）。水庫流域地貌類型以山地、丘陵和山間小盆地相結合為主，屬典型的丹霞地貌和巖溶地貌。

1.2" "站點設置

依據《湖泊沉積物調查規范》（范成新，2018）和《水環境監測規范》（水利部，1998），結合現場調查，從上游峽谷型水域至下游開放型水域共設置12個采樣點，包括河流入庫處、水庫大壩、庫心及水庫最深處，調查站點見圖1。S1和S2采樣點位于水庫上游河流入庫交匯處，水庫上游西北和東北方向兩大水系分別在這2個站點匯合，S3采樣點位于入庫溪流匯合處，這3個采樣點具有相似的水體環境，故將該水域歸為河流入庫區；S4、S5、S6和S7采樣點設在河庫過渡區，S8、S9、S10、S11和S12采樣點設于主庫區，此區域范圍水面較寬且水體較深，流速較緩。

1.3" "樣品采集與預處理

樣品采集于2021年1月進行。用彼得森采泥器分別在12個采樣點采集沉積物，取表層10 cm左右沉積物于密封袋中，帶回實驗室冷藏保存。取適量新鮮沉積物樣品風干、研磨過100目篩，裝入密封袋中待測。

采集沉積物的同時，采集各樣點的水樣。在距離水面0.5、5、10、15 m處使用有機玻璃采水器采集水樣置于水桶中混合均勻，按照《水質樣品的保存和管理技術規定》（HJ 493—2009）中的要求處理、保存，帶回實驗室待分析；同時使用YSI水質分析儀（Hash， DS5X）現場測定水溫（WT）、pH和溶解氧（DO）等指標。

1.4" " 樣品分析

1.4.1" "沉積物預處理與分析" "含水率：準確稱取10 g新鮮泥樣于培養皿中，在烘箱中105 ℃烘干至恒重。烘干前后重量之差即含水量，以泥樣濕重為基準計算沉積物水分所占百分率（喬永民等， 2017）。

式中：[WH2O]為沉積物含水率（%）；[m1]為培養皿重（g）；[m2]為培養皿與濕樣重量（g）；[m3]為培養皿與干樣重量（g）。

粒徑分析：取適量樣品和分散劑于50 mL燒杯中，用水稀釋至30 mL，搖勻，于超聲波中分散3 min，倒入激光粒度儀（Mastersizer 3000）進樣器中進行分析測定。

總有機質：采用灼燒法（WATTS， 2000）測定，稱取過篩樣品于坩堝中，置于馬弗爐550 ℃灼燒5 h，取出冷卻、稱量，灼燒前后質量之差即為有機質含量。

1.4.2" "總磷及其形態分析" "總磷（TP）含量采用過硫酸鉀氧化分光光度法（王圣瑞， 2014）測定。磷形態測定為SEDEX分級連續提取法（Ruttenberg， 1992），本文采用改進后的SEDEX分級磷形態連續提取法（表1）。該方法在我國主要水體調查中被廣泛應用，所獲數據更具可對比性，利于不同水體環境間的比較和磷環境地球化行為的分析。可交換態磷（Ads-P）、鐵結合態磷（Fe-P）、自生鈣結合態磷（Ca-P）、碎屑磷（De-P）、有機磷（OP）的具體提取程序見表1，提取液中磷的測定均采用鉬藍法。其中無機磷（IP）為Ads-P、Fe-P、Ca-P、De-P之和。

生物有效磷（BAP）是指沉積物中以溶解態的磷酸鹽形態被釋放出來并被水生生物所利用的潛在活性磷（Reynolds amp; Davies， 2001），包括Ads-P、Fe-P和OP。BAP計算式為：BAP=Ads-P + Fe-P + 0.6×OP

1.4.3" "水質分析" "各水質理化指標分析方法參照《國家地表水環境質量監測網監測任務作業指導書（試行）》（環境保護部環境監測司， 2017）。其中TP采用鉬酸銨分光光度法，總氮采用堿性過硫酸鉀消解紫外分光光度法，氨氮采用納氏試劑分光光度法，高錳酸鹽指數采用酸性法測定，葉綠素a采用分光光度法進行測定。

1.5" "數據處理

利用 Excel 2019和SPSS 25.0軟件進行數據處理與分析，利用 Arc GIS 10.6和Origin 2021軟件繪制采樣布點圖和TP及其形態含量分布圖。

2" "結果與分析

2.1" "新豐江水庫水質特征

新豐江水庫上覆水理化性質見表2。水溫16.0～17.1 ℃，均值為16.4 ℃；pH值為7.5～7.9，均值為7.7，水庫整體呈弱堿性。TP含量為0.005～0.016 mg/L，均值為0.009 mg/L；總氮含量為0.5～1.1 mg/L，均值為0.8 mg/L；氨氮含量為0.01～0.08 mg/L，均值為0.04 mg/L。氨氮性質不穩定，受水體底層溶解氧變化影響顯著，在溶解氧充分時極易被氧化為硝氮或亞硝氮，因此表現出與其他指標不同的分布特征。整體上，總磷、總氮、氨氮達到達地表水I類標準，且在空間分布上也極為相似，從上游到下游呈逐步下降趨勢。葉綠素a含量介于0.9～3.6 μg/L，均值為1.7 μg/L，高錳酸鹽指數含量為1.4～3.1 mg/L，均值為2.1 mg/L，整體上均達到地表水I類標準，且與營養鹽有相似的分布特征。溶解氧的含量為7.6～9.2 mg/L，均值為8.5 mg/L，其分布特征與上述指標呈相反趨勢，其高值區主要出現在下游深水主庫區。

2.2" "新豐江水庫沉積物基本特征

新豐江水庫表層沉積物理化性質見表3。沉積物以黏土（40.5%）和粉砂（53.9%）為主，水庫上游峽谷型庫區水動力較強，沉積物顆粒較大；過渡區水動力大幅下降，沉積物顆粒粒徑明顯下降；主庫區水動力更趨穩定，沉積物基本以粘土和粉砂為主。新豐江水庫沉積物的含水率為45.9%～76.3%，均值為66.0%；沉積物總有機質（TOM）的平均含量為4.34%，其含量變化為3.72%～5.34%，與國內其他湖庫相比，新豐江水庫TOM含量高于山美水庫（3.3%）（邱祖凱等， 2016）、于橋水庫（3.6%）（呂豪朋和申麗娜， 2017）和鄱陽湖（1.6%）（王圣瑞等， 2012），顯著低干金盆水庫（7.0%）（王亞平等， 2017）。

2.3" "沉積物磷的賦存形態及分布特征

2.3.1" "總磷含量及分布特征" "新豐江水庫表層沉積物TP含量的空間分布如圖2。由圖可知，TP空間差異較大，含量為346.3～1 243.8 mg/kg，平均（707.0±265） mg/kg，變異系數為44.0%，與國內其他大型水庫相比處于中等水平（表4）。新豐江水庫表層沉積物中TP含量高于高州水庫、丹江口水庫和白盆珠水庫，與三峽水庫相當，低于密云水庫、潘家口水庫和金盆水庫。從空間分布來看，新豐江水庫表層沉積物TP含量最高值出現在河庫過渡區的S5點位（1 243.8 mg/kg），最低值出現在深水主庫區的S12點位（346.3 mg/kg），總體呈河庫過渡區（943.9 mg/kg）gt;河流入庫區（894.1 mg/kg）gt;深水主庫區（405.1 mg/kg）的空間分布特征。河流輸入是新豐江水庫磷的主要來源，由此形成了水庫上游河流入庫區和中游河庫過渡區較其他大型水庫TP平均含量偏高的特點。沉積物TP與水庫上覆水中營養鹽在空間上具有相似的分布特征，原因在于其來源主要為入庫河流的輸入。經半江和澗頭匯入新豐江水庫的2條支流所在流域內農業發達、人口密集，包括新豐縣城和燈塔盆地高新農業區，農業面源污染、畜牧業排污和生活污水為新豐江水庫帶來了大量的營養鹽，高濃度區域主要集中在上游。實地調查表明，流域內大部分支流水質保持地表水Ⅲ類水質，個別小支流水質污染較重，部分時間段可達地表水Ⅴ類。兩支流匯入水庫區域為峽谷地形，水面狹窄，流速較快，污染物在此難以形成有效沉積，沉積物中存在細砂和砂粒等相對較大顆粒物；進入過渡區后水面突然開闊，水流速度減慢，泥沙攜帶污染在此形成有效的沉積；同時，該水域周邊存在錫場、新島等一些較大村鎮，生活和農業面源直接入庫，因此過渡區沉積物中的TP含量較上游和下游高（邱祖凱等， 2016）。水庫上游和過渡區在營養鹽陸-庫遷移的過程中起到了前置庫的作用，大量污染物得以沉積、消納，水流進入庫區后處于相對清潔狀態。水質監測表明新豐江主庫區長年保持在地表水Ⅰ類，其沉積物以細粒級的黏土和粉砂為主，TP含量處于較低水平，平均含量不足過渡區和上游區域的1/2。由此可見，新豐江水庫獨特地形、水力學特征和污染物來源特征決定了沉積物TP的空間分布格局。

2.3.2" "有機磷含量及分布特征" "沉積物中OP是TP的重要組成部分，可降解或水解為生物可利用磷的磷形態（向速林等， 2019）。由圖3可知，新豐江水庫表層沉積物OP含量為122.6～284.2 mg/kg，均值為（203.5±50.4） mg/kg，占TP的30.4%。其空間分布也與TP相似，表現為從上游到下游顯著下降趨勢；OP在過渡區沉積物富中集程度較高，外源磷在此能形成有效沉積。同時，實際調查表明，該水域浮游生物豐度和生物量也明顯高于其他水域，因此水生生物殘體形成OP也是導致河流入庫區和河庫過渡區的OP含量較高的另一重要原因。

2.3.3" "沉積物無機磷及其各形態磷含量與分布特征" "由圖3可知，新豐江水庫表層沉積物IP含量為253.6～859.1 mg/kg，均值為（504.9±223.6） mg/kg ，占TP的69.9%，表明IP是新豐江水庫沉積物中磷的主要存在形式。IP中各形態磷的占比有所不同（圖4），IP和各形態磷的含量在不同庫區也略有差異。IP在中游河庫過渡區平均含量最高，為644.5 mg/kg，上游河流入庫區次之，為616.7 mg/kg，深水主庫區最低，為280.9 mg/kg。從整個庫區來看，Ca-P是磷的主要結合形態，其含量為113.1～416.5 mg/kg，占IP的47.1%。這與橫山水庫（崔會芳等， 2020）、于橋水庫（江雪等， 2018）、三峽水庫（鄭飛燕等， 2018）和長江河口水庫（金曉丹等，2015）等沉積物磷形態分布結果相似，均以Ca-P為主要賦存形態。除下游深水主庫區外，上游河流入庫區和中游河庫過渡區表層沉積物中各結合態磷所占比例從大到小依次：Ca-Pgt;De-Pgt;Fe-Pgt;Ads-P。而深水主庫區Ads-P含量占比較Fe-P高，與其他區域不同。其主要原因是該區域水位較深，溶解氧較低，在缺氧還原條件下，Fe3+被還原成Fe2+，Fe3+與磷之間的化學鍵斷裂，磷被釋放出來，進入上覆水并被水生生物利用，進而使Fe-P的含量及其占IP的比例明顯降低。

（1）可交換態磷（Ads-P）。Ads-P含量為35.7～97.7 mg/kg，均值為（61.6±16.1） mg/kg，僅占IP的8.5%～19.3%，平均值為13.5%，與其他研究相比，新豐江水庫沉積物可交換態磷總體略高于安徽南漪湖報道的39.6 mg/kg（謝發之等， 2022）。沉積物中Ads-P在水-沉積物界面具有較強的活性，易受到水體溫度、氧化還原電位、pH、溶解氧及風浪擾動的影響，通過間隙水進入上覆水進而影響水質和自養性水生生物的生長發育（宋琳等， 2022）。Ads-P的空間分布特征與沉積物來源和區域環境特征存在密切的關系，其含量分布特征為河流入庫區（78.9 mg/kg）gt;河庫過渡區（65.6 mg/kg）gt;深水主庫區（48.0 mg/kg），河流入庫區受到入庫河流影響，農業面源污染和畜牧業排污帶來大量營養鹽，導致該區域沉積物中Ads-P含量較高；中游河庫過渡區周邊城鎮發展所產生的生活污染，大量營養鹽多以極易釋放的可交換態存在于沉積物中。有研究表明，生活污水可使大量細顆粒物協同營養鹽進入水體（李清雪等， 2022）。沉積物顆粒越小、比表面積越大，沉積物對Ads-P的吸附能力就越強（江雪等， 2018），因此生活排污可進一步使沉積物中Ads-P含量增加。

（2）鐵結合態磷（Fe-P）。Fe-P含量為8.2～135.9 mg/kg，均值為（60.2±43.5） mg/kg，僅占IP的2.8%～16.6%，平均值為10.5%，明顯低于天津于橋水庫（161.8 mg/kg）（江雪等， 2018）和孔目湖（1382 mg/kg）（向速林等， 2019），處于偏低水平。Fe-P是沉積物-水界面遷移轉化中最為重要的磷形態。Fe是氧化還原敏感元素，因此Fe-P含量受沉積物pH、氧化還原電位和粒度等因子的影響，在氧化和pH呈酸性條件下趨于向沉積物沉降，在還原條件下和pH呈堿性條件時則容易釋放到上覆水中（馬金玉等， 2021）。Fe-P在新豐江庫水庫沉積物中空間差異性較大，深水主庫區含量較低，均值為18.6 mg/kg，原因在于該區域表現為缺氧還原條件，沉積物中Fe-P被釋放到上覆水，Fe-P的含量及其所占IP的比例明顯降低。其次，Fe-P與環境的污染程度及人類活動密切相關，可以反映區域磷污染的狀況（楊耿等， 2018）；河庫過渡區Fe-P的平均含量最高（90.3 mg/kg），周邊城鎮較多及人類活動影響是該區域Fe-P含量較高的重要原因。

（3）自生鈣結合態磷（Ca-P）。Ca-P含量為113.1～416.5 mg/kg，均值為（239.9±113.3）mg/kg，占IP的38.5%～53.8%，平均值為47.1%，與香溪河（劉詠燕和牛鳳霞，2016）、三峽水庫（鄭飛燕等，2018）、杭州灣北部（高春梅等2022）等沉積物磷形態分布結果相似，均以Ca-P為主要賦存形態。Ca-P主要來源于早期成巖作用、生物代謝及其骨骼碎屑礦化產物（喬永民等， 2017），物化性質穩定，在短時間內難以被釋放，因此對水體富營養化貢獻很小。從空間分布來看，河庫過渡區含量（296.0 mg/kg）和河流入庫區含量（345.6 mg/kg）明顯高于深水主庫區（131.6 mg/kg），其原因在于該湖受外源營養鹽輸入的影響，藻類大量增殖，為沉積物帶來大量自生鈣磷，其次，放養魚類的存在也是該水庫Ca-P的主要貢獻源（唐夢瑤等， 2023）。

（4）碎屑磷（De-P）。De-P含量范圍為74.6～240.3 mg/kg，均值為（143.2±57.7） mg/kg，占IP的23.3%～32.7%，平均值為28.9%。與國內其他水域相比，新豐江水庫De-P占IP含量的比重低于升鐘湖（宋琳等， 2022）和羅時江濕地（陳婷等，2022），處于較低水平。從空間分布來看，新豐江水庫Ca-P含量表現為河庫過渡區（192.6 mg/kg，21.7%）gt;河流入庫區（178.4 mg/kg，19.7%）gt;深水主庫區（82.7 mg/kg，18.8%）。De-P含量與分布特征反映集水區域的地質特點、土壤與巖石侵蝕速率的大小和侵蝕程度的強弱，以及泥沙在水動力作用下的沉積特點。河庫過渡區De-P含量最高，主要原因在于陸源物質在此形成有效沉積。此外，該水域周邊的農業開墾和城鄉建設活動也加劇了土壤的侵蝕，因此在河庫過渡區出現Ca-P的高值區。

2.3.4" "生物有效態磷含量與分布特征" "新豐江水庫沉積物BAP含量為139.5～379.5 mg/kg，平均含量為（243.9±83.1） mg/kg，占TP的36.2%（圖5）。空間分布上看，河流入庫區、河庫過渡區、深水主庫區BAP平均含量分別為300.8、303.2、162.3 mg/kg，平均含量大小順序為河庫過渡區gt;河流入庫區gt;深水主庫區，BAP含量的空間分布與沉積物TP含量的空間分布一致。其中S5點位的BAP含量最高，可能是由于附近村鎮生活污水排放及農田面源污染所致；次高值出現在S1點位（374 mg/kg），主要由于支流流經區域存在部分工業園區和畜禽養殖區，工業廢水和畜牧業排污對BAP含量影響較大。

2.4" "不同形態磷間相關分析

各形態磷之間的Pearson系數見表5。由表可知，新豐江水庫沉積物中TP與IP、OP之間呈極顯著的正相關關系，表明TP含量與分布特征受IP和OP的共同影響，其中IP的貢獻更為顯著（r=0.993，Plt;0.01），因此IP含量的變化對TP的含量與分布特征有直接影響。具體到IP中的各形態磷，TP與Ads-P、Fe-P、Ca-P 和De-P均呈極顯著的正相關關系，這與長江中下游其他湖泊的研究結果相似（劉永九等， 2021）。該結論表明新豐江水庫IP中的各形態磷對TP含量與分布均具有顯著的影響。Fe-P與Ads-P呈極顯著正相關關系，表明了兩者的同源性，同時也反映了Fe-P可在一定程度上轉化為Ads-P，并傾向于埋藏于沉積物中（謝發之等， 2022）。BAP與各形態磷均呈極顯著的正相關關系，其中與Fe-P相關性最高（r=0.984，Plt;0.01），這說明Fe-P是沉積物生物有效磷最主要的來源。Ca-P與OP之間呈極顯著正相關關系（r=0.734，Plt;0.01），反映了兩者之間的部分同源性。因為Ca-P主要來自土壤巖石風化和水生生物殘體分解，其中分解后的有機質則成OP的重要吸附與結合基質，兩種形態磷之間這種密切聯系，使其在含量與分布變化上存在一致性（唐夢瑤等， 2023）。TOM與OP之間存在顯著的正相關關系，表明二者的來源相似，已有研究表明沉積物中C：Ngt;10時，沉積物有機質以外源輸入為主（Krishnamurthy et al， 1986）。由圖6可知，新豐江水庫沉積物的C：N平均值為18.5，依據此判斷標準，新豐江水庫沉積物中TOM主要來自外源污染。

3" "結論

（1）新豐江水庫表層沉積物中TP含量為346.3～1 243.8 mg/kg，均值為（707.0±265） mg/kg，IP是水庫沉積物中磷的主要賦存形態，均值為（504.9±223.6） mg/kg，OP含量為122.6～284.2 mg/kg，均值為（203.5±50.4） mg/kg；BAP含量為139.5～379.5 mg/kg，均值為（243.9±83.1） mg/kg；空間分布上看，TP、IP、OP和BAP含量均呈河庫過渡區gt;河流入庫區gt;深水主庫區。

（2）沉積物磷形態分析表明，沉積物中TP主要以IP為主，占TP含量的69.9%；空間分布上看，除深水主庫區Ads-P含量占比較Fe-P高外，其他2個區域（河流入庫區、河庫過渡區）和整個水庫表層沉積物中各結合態磷所占比例的大小順序均為：Ca-Pgt; De-P gt; Fe-P gt; Ads-P；沉積物磷的主要存在形態為不易釋放的Ca-P和De-P，兩者來源具有一致性，主要受外源輸入影響。

（3）相關分析表明，沉積物中各無機形態磷之間及TP之間存在極顯著正相關關系，各形態磷來源具有一致性，外源磷輸入對水庫沉積物中內源磷中Fe-P和Ads-P貢獻可能較大；Fe-P可能是沉積物BAP最主要的來源；Ca-P、TOM均與OP之間存在顯著正相關，Ca-P、TOM以外源輸入為主，其次受內源生物影響。

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Phosphorus Speciation and Distribution in the Sediments

of Xinfeng River Reservoir

Abstract：Xinfeng River reservoir is one of the largest oligotrophic water bodies in South China and the largest deep-water reservoir in Guangdong Province and it serves as an important drinking water source for the Pearl River Delta. In this study， we investigated the total phosphorus （TP） content and phosphorus speciation in the surface sediment of Xinfeng River reservoir. Further， we explored the relationships among the different forms of phosphorus， and revealed their sources and response to the aquatic environment. Our aim was to provide a theoretical basis and data support for scientific management of the reservoir. In January 2021， sediment and water samples were collected at 12 sampling sites in the reservoir for determination of total phosphorus， the content of different phosphorus forms， and water physiochemical properties. Results show that the content of TP in the surface sediment of Xinfeng River reservoir was in the range of 346.3-1 243.8 mg/kg， with an average value of （707.0±265） mg/kg. Inorganic phosphorus （IP） was the primary form of sediment TP， with an average content of （504.9±223.6） mg/kg， and the contents and proportions of different IP forms were in the following order： autogenous calcium-bound phosphorus （Ca-P） （239.9±113.3 mg/kg， 47.1%） gt; detrital phosphorus （De-P） （143.2±57.7 mg/kg， 28.9%） gt; exchangeable phosphorus （Ads-P） （61.6±16.1 mg/kg， 13.5%） gt; Fe-bound phosphorus （Fe-P） （60.2±43.5 mg/kg， 10.5%）. The content of organic phosphorus （OP） ranged from 122.6 to 284.2 mg/kg， and the average content was （203.5±50.4） mg/kg， accounting for 30.4% of TP. The content of bioavailable phosphorus （BAP） ranged from 139.5 to 379.5 mg/kg， and the average content was （243.9±83.1） mg/kg， accounting for 36.2% of TP. Spatially， TP content decreased significantly from upstream to downstream， and the distribution of OP， Fe-P， De-P and TP was similar， reflecting that exogenous input of phosphorus was the primary source of TP in reservoir sediment. Correlation analysis shows that there was a strong relation between sediment TP and the different forms of phosphorus， and their sources were similar. The correlation between BAP and Fe-P was the highest， and Fe-P was probably the most important source of sediment BAP. There were significant positive correlations between Ca-P， TOM and OP， and all were influenced primarily by exogenous inputs， followed by endogenous organisms， and there is a risk of phosphorus release from sediments. In conclusion， extending the study on mechanisms of endogenous phosphorus release from reservoir sediments and possible control measures is crucial for scientifically managing water source reservoirs.

Key words：reservoir; sediment; phosphorus forms; Xinfeng River