牛欄江沉積物氮磷和有機質時空分布及污染評價

摘要：沉積物中的氮磷釋放嚴重影響河流水質，為揭示牛欄江沉積物中氮磷及有機質的時空分布特征及污染風險，測定了牛欄江23個樣點的沉積物總氮（TN）、總磷（TP）及有機質（OM）含量，分析其時空分布，并運用污染指數法評估了污染現狀。結果表明：①牛欄江干流表層沉積物中TN、TP和OM均值分別為0.20，1.58，65.45 g/kg，支流均值分別為0.39，1.77，86.39 g/kg，呈現一定的空間異質性，但不受水期影響。②牛欄江表層沉積物OM與TN、TP呈正相關（P＜0.05），具有一定的同源性，但TN與TP在來源及沉積行為上有一定差異。③總體評價顯示，牛欄江沉積物受到輕度有機污染和重度綜合污染，其中74%的樣點TP含量達到重度污染，且集中于支流，這可能與人類活動導致的外源污染輸入有關。研究成果可為牛欄江水環境防治提供科學依據。

關 鍵 詞：氮磷；有機質；沉積物；時空分布特征；污染評價；牛欄江

中圖法分類號：X52

文獻標志碼：ADOI：10.16232/j.cnki.1001-4179.2024.12.009

0 引 言

隨著經濟快速發展，許多河流水體面臨水環境質量惡化及富營養化問題^［1-3］。沉積物是水體中營養物質的匯和源，影響著整個生態系統的健康。農業施肥、工業排放和生活污水等，會向水體中排放大量的氮磷元素。這些元素部分被水體中的生物吸收利用，部分則沉積到底泥中^［4］。隨著時間的推移，這些沉積物中的氮磷元素不斷積累，形成“營養庫”。然而，人類活動通過增加沉積物中的氮磷含量^［5］、破壞沉積物的穩定性等方式影響沉積物中氮磷和有機質的釋放^［6-7］，從而影響河流水質^［8-9］。相關研究表明，養殖產生的污染、水生植物死亡后釋放出的營養鹽、生活廢水排放是沉積物污染的主要來源^［10］。外源添加會促進沉積物有機磷由非活性態向活性態轉變，具有較強的潛在風險^［11］。可見，沉積物能夠間接反映水體的污染以及人類活動對水體環境的長期影響^［7］，分析沉積物的污染現狀十分必要。

沉積物中的總氮（TN）、總磷（TP）及有機質（OM）含量的增加是水質污染加劇的重要因子^［10］。萬玲等^［12］發現牛谷河表層沉積物整體上為輕度污染，TP為中度污染，且支流西河TP為重度污染。李玉蓮等^［13］發現釜溪河底泥中的OM、TN和TP存在明顯的富集現象，其中OM含量最大，底泥遠遠超過了重度污染等級。這些研究揭示了水體沉積物中OM、TN和TP的空間分布特征及其影響因素，然而針對云貴高原河流沉積物不同水期時空分布特征的研究較少。云貴高原河流眾多、水能資源豐富，區域降水季節特征明顯^［14］，壩上地勢平坦，灌溉便利，是云貴高原上農業興盛、人口稠密的經濟中心^［15］。但受區域內人類活動和季節性特征的強烈影響，部分河流水質出現季節性變化，不能穩定達到水功能區要求。因此，研究云貴高原河流沉積物不同水期的空間分布及污染狀況可為區域水環境特色治理提供重要參考依據。

牛欄江（昆明段）是云貴高原長江上游金沙江右岸一級支流的上游段，受東亞和南亞季風的共同影響，具有干濕季節較為分明的區域降水季節特征。該段河道平緩，地形寬闊，內有嵩明大型灌區、尋甸壩，人口密集、耕地集中，工農業生產較為發達，是人類活動主要區段。近年來，牛欄江干流及支流部分斷面氮磷超標^［16-17］，水質波動較大。因此，本次研究通過分析牛欄江干流及主要支流表層沉積物的TN、TP和OM的時空分布特征，利用綜合污染指數和有機污染指數對表層沉積物污染狀況進行評價，以期為牛欄江水污染防治提供科學依據和支撐。

1 材料與方法

1.1 采樣點布設與樣品采集

參考牛欄江流域的地形、水生態、水資源狀況及周圍污染源分布情況，覆蓋牛欄江干流及主要支流河段，共布設23個沉積物調查采樣斷面（圖1）。其中牛欄江干流斷面7個（GL01～GL07），支流斷面16個（ZL01～ZL16），并將牛欄江分為上游段、中游段、中下游段、下游段。上游段采樣斷面包括支流ZL01、ZL02、ZL03、ZL04、ZL05、ZL06、ZL07、ZL08、ZL09、ZL10、ZL11、ZL12，匯入GL01；中游段采樣斷面包括ZL13、GL02，匯入GL03；中下游段采樣斷面包括ZL14、ZL15、GL04，匯入GL05；下游段采樣斷面包括ZL16、GL06，匯入GL07。4個區段代表了牛欄江調水斷面自上而下的空間區域，有助于反映流域內污染物的空間分布特征。

根據牛欄江流量情況及季節特征，采樣時間分為枯水期（2022年4月）、豐水期（2022年8月）、平水期（2022年10月），通過彼得森采樣器采集表層10 cm沉積物樣品，樣品通風陰干，研磨過100目篩。

1.2 測定指標與方法

測定沉積物中TP采用HJ 632—2011《土壤 總磷的測定 堿熔-鉬銻抗分光光度法》、TN采用HJ 717—2014《土壤質量 全氮的測定 凱氏法》、OM采用NY/T 1121.6—2006《土壤檢測 第6部分：土壤有機質的測定》。

1.3 評價方法

采用兩種常被用于湖泊沉積物污染評價的方法：綜合污染指數法和有機污染指數法。

1.3.1 綜合污染指數法

采用綜合污染指數法^［18］評價表層沉積物TN、TP污染情況，根據評價標準^［19］，進行綜合污染程度分級（表1）。

S_i=C_i/C_s（1）

FF=［（F²+F²_max）/2］^1/2（2）

式中：S_i為因子i單項污染指數；C_i為評價因子i實測值；C_s為評價因子的評價標準值，本文TN和TP的評價標準值C_s分別為0.55 g/kg和0.60 g/kg，參照加拿大安大略省環境和能源部（1992年）沉積物環境質量評價指南^［20］；FF為綜合污染指數；F為n項污染指數均值；F_max為最大單項污染指數。

1.3.2 有機污染指數法

有機污染指數法^［21］常用于評價沉積物的營養狀況，計算公式見（3）～（5），評價標準見表1。

OI=OC×ON（3）

ON=TN×0.95（4）

OC=OM/1.724（5）

式中：OI為有機污染指數；OC為有機碳污染指數；ON為有機氮污染指數；OM為有機質污染指數。

1.4 數據處理

數據處理與分析采用Excel 2019和SPSS 20.0軟件，圖表繪制采用ArcGIS 10.2和Origin 2018軟件。

2 結果分析

2.1 總氮、總磷和有機質的時空變化特征

2.1.1 干 流

牛欄江干流表層沉積物TN、TP、OM含量變化范圍分別為0.02～0.40，0.87～2.67，31.27～88.93 g/kg，均值分別為0.20，1.58，65.45 g/kg。對不同斷面間的TN、TP、OM含量進行兩兩比較檢驗（圖2），結果均呈現一定的空間異質性。TN含量除GL02、GL03、GL07斷面之間無明顯差異外，其余斷面均有差異（P＜0.05），其中GL05斷面最高，為0.4 g/kg，GL06斷面最低，為0.02 g/kg。TP含量除GL03與GL05、GL06與GL07無明顯差異外，其余斷面間均有差異（P＜0.05），其中GL02斷面最高，為2.67 g/kg，GL07斷面最低，為0.87 g/kg。OM含量除GL02與GL03無明顯差異外，其余斷面間均有差異（P＜0.05），其中GL07斷面最高，為88.93 g/kg，GL02斷面最低，為31.27 g/kg。

從沿程變化趨勢來看（圖2），TN含量沿程出現明顯的升高趨勢，至GL05點位后呈現下降趨勢，表現為中下游（GL04～05）＞中游（GL02～03）＞下游（GL06～07）＞上游（GL01）。TP含量在GL02點位最高，隨后呈現波動下降趨勢，表現為中游＞中下游＞上游＞下游。有機質含量沿程呈現先降低后升高的趨勢，其含量在GL02、GL03點位最低，在GL07處含量最高，表現為中下游＞下游＞上游＞中游。

水期上（圖3），對干流枯、豐、平水期的TN、TP、OM進行非參數顯著性檢驗，結果表明，TN、TP、OM含量均無顯著的水期差異（P＞0.05）。枯、豐、平水期的TN含量均為0.20 g/kg，TP含量為1.59，1.58，1.58 g/kg，OM含量為64.14，65.74，66.47 g/kg。

2.1.2 支 流

牛欄江支流表層沉積物TN、TP、OM含量變化范圍分別為0.06～1.82，0.34～3.84，26.9～142.67 g/kg，均值分別為0.39，1.77，86.39 g/kg。對不同斷面間的TN、TP、OM含量進行兩兩比較檢驗（圖4），結果表明，其均呈現一定的空間異質性（P＜0.05）。TN含量中，ZL01斷面最高，為1.82 g/kg，ZL02斷面最低，為0.06 g/kg。TP含量中，ZL14斷面最高，為3.84 g/kg，ZL04斷面最低，為0.34 g/kg。OM含量中，ZL09斷面最高，為142.67 g/kg，ZL04斷面最低，為26.9 g/kg。

從沿程變化趨勢來看（圖4），TN含量呈現上游段（ZL01～12）＞中下游段（ZL14～15）＞中游段（ZL13）＞下游段（ZL16），TP含量呈現中下游段＞上游段＞中游段＞下游段，OM含量呈現中下游段＞中游段＞上游段＞下游段。

水期上（圖5），對支流枯、豐、平水期的TN、TP、OM進行非參數顯著性檢驗，結果表明，TN、TP、OM含量均無顯著的水期差異（P＞0.05）。枯、豐、平水期的TN含量為0.40，0.39，0.38 g/kg，TP含量為1.97，1.66，1.67 g/kg，OM含量為83.36，92.09，86.95 g/kg。

2.2 污染狀況

利用單因子指數法、綜合污染指數法、有機質污染指數法，評價牛欄江流域污染程度，結果表明，S_TN、S_TP、FF和OI指數范圍分別為0.04～3.30，0.56～6.39，0.48～5.25，0.01～1.06，均值分別為0.61，2.85，2.38，0.18。整體來看，S_TN指示的污染程度為清潔，OI指示的污染程度為輕度污染，S_TP、FF指示的污染程度均為重度污染。空間分布上（圖6，表2），以S_TN評價，全流域23個斷面中清潔占比最高，為83%，其中干流占比31%，支流占比52%，輕度污染占比次之，為9%，均為支流斷面。以S_TP評價，全流域重度污染占比最高，為74%，其中干流占比26%，支流占比48%，中度污染占比次之，為22%，其中支流占比為17%。以FF評價，全流域重度污染占比最高，為56%，干流占比17%，支流占比39%，其余等級污染程度占比較為一致。以OI評價，全流域清潔—輕度污染占比74%，其中干流占比30%，支流占比44%，重度污染占比最低，為4%，均為支流斷面。結合各項污染指數來看，TP是造成綜合污染程度較高的因子，其中度—重度污染主要集中在支流，且主要位于上游、中游和中下游。

從不同水期來看（圖7），3個水期的污染程度無顯著差異，干支流的污染程度在各水期也均保持較為一致的變化趨勢。枯、豐、平水期表層沉積物S_TN指數范圍分別為0.04～0.18，0.05～0.18，0.04～0.20，均值為0.61，0.59，0.59，3個水期清潔斷面均占80%以上。S_TP指數在枯、豐、平水期范圍分別為0.64～6.40，1.02～6.35，0.49～6.43，均值為3.10，2.72，2.74，3個水期中度—重度斷面均占90%以上。FF指數在枯、豐、平水期范圍分別為0.56～5.25，0.83～5.22，0.40～5.28，均值為2.56，2.28，2.29，3個水期均有60%以上的斷面處于中度—重度污染。OI指數在枯、豐、平水期范圍分別為0.01～0.67，0.01～1.30，0.01～1.19，均值分別為0.16，0.19，0.19，3個水期均有70%以上的斷面處于輕度—中度污染。

3 討 論

3.1 沉積物總氮、總磷和有機質的沉積和釋放

對牛欄江沉積物TN、TP和OM含量進行相關性分析發現（表3），OM與TN為正相關（P＜0.05），與TP為顯著正相關（P＜0.01），TN與TP無顯著相關性。這可能和OM與TP和TN具有共同來源有關，陸地徑流、農業排水和大氣沉降等來源攜帶的物質直接影響沉積物的組成^［22］，使得OM、TP和TN在沉積物中累積，并表現出正相關性。另外，OM的分解過程（如微生物作用）需要氮和磷作為營養素，這些過程促使了氮、磷和有機物之間的相互作用，進而導致它們在沉積物中的濃度呈現正相關^［19］。盡管TP和TN可能來源于相似的過程，但它們在自然環境中的循環過程不同。例如，氮循環包括氨化、硝化和反硝化過程，而磷主要通過物理沉積和生物吸收/釋放過程循環，這些差異可能導致沉積物中TP和TN濃度的獨立變化，對大通湖^［23］、柘林水庫^［4］等水體沉積物的研究也得到了類似的結果。

研究獲取了2022年干流GL01、GL03、GL05、GL07斷面水體的TN、TP的濃度，以此代表上游、中游、中下游、下游區段的水質情況，通過與對應斷面沉積物中TN、TP的含量比較發現（圖8），牛欄江水體TP的濃度沿程分布與沉積物中的TP含量分布整體上較為相似，表現為上游＞下游。研究表明，過量的磷輸入會極大地增加沉積物中磷釋放的風險^［24］，相較于富含有機質的生活污水，含有金屬離子工業廢水的長期作用有利于有機磷釋放^［25-26］。因此，控制沿河污染物排放尤其是工業廢水的排放是減少沉積物中磷釋放風險的有效途徑。牛欄江水體TN的濃度沿程分布與沉積物中的TP含量分布整體上有所不同，在GL01點位，水體的氮濃度較高，而沉積物中TN濃度含量較低，對應的OM含量也相對較低，這可能是高有機質含量沉積物在礦化分解過程中容易消耗界面環境中的溶解氧，造成界面缺氧從而加速了氮的釋放^［27］，而GL05點位TN含量較高，可能是因為GL05區域的尋甸污水處理廠排放的尾水影響。現場調查發現，該尾水TN含量在8～10 mg/L，加之該斷面河道平坦，水體流動相對較慢，有利于氮的沉積，經過長時間的沉積，使得該斷面的表層沉積物中TN含量較高^［28］。由于氮和磷在沉積物中的主要存在形態不一致，因此，各種環境因素對氮和磷的釋放規律的影響也存在差異，如沉積顆粒物本身的粒徑和形態^［29-30］、上覆水的理化性質^［31-34］，甚至是底棲動物等的生物擾動^［35］等都可能影響到沉積物氮磷的沉積釋放。關于牛欄江表層沉積物氮磷及有機質含量對水體水質的影響還需要進一步的探究。

3.2 環境條件對沉積物總氮、總磷和有機質時空分布格局的影響

水期對牛欄江流域表層沉積物的空間分布格局無顯著影響，盡管牛欄江的水位和水流速度等水文條件在不同水期有所不同，但沉積物中的OM、TP和TN的分布可能受到長期的地質、化學和生物過程的影響^［36-37］，這些變化不足以顯著改變沉積物中營養物質的長期分布格局。

污染指數評價表明，流域環境質量受TP的污染嚴重，而受TN、OM污染較小，現場調查發現，磷污染較為嚴重的區段為上游、中游和中下游，這些區域人口集中，因歷史原因，流域內仍分布有大量工業企業，尤其是涉磷工業企業^［38］，突發環境風險源較多，不同程度存在原料及磷石膏堆存防護措施不到位、磷石膏利用率低、運輸過程中“漏灑”現象等情況，以上未處理的污染物通過點源和非點源的方式排入河道后，增加了水體中磷的負荷，而磷極易吸附在河流所攜帶的大量顆粒物上^［39-41］，其沉降導致牛欄江表層沉積物磷污染突出，對周邊流域水環境構成較大的污染風險。另外，干流OM含量分布格局與TN、TP沿程整體下降有所不同，其含量在中下游、下游段較上游段高，這可能是上游氮磷的吸附富集導致富營養化的生物過程，形成了有機組分并在下游沖刷沉積，另外，由于中下游、下游段植被覆蓋度較好，河道中含有較多的植物殘體，這些有機殘體經過分解及礦化，不斷與水體發生交換，逐步沉積和埋藏于沉積物中^［42］，導致該區段OM比其他區段高。

從支流與干流TN、TP及OM的含量及污染指數看，支流的污染程度比干流高。在上游及中下游的GL01、GL05點位，支流匯入口眾多，這些支流接納了來自流域內的工業、生活、農業灌溉及地表徑流等來水，排放入干流后，這些來水的污染特征及排放量的不同也導致了干流上的TN、TP和OM含量在空間上的差異，這與李芬芳等^［21］對洞庭湖及入湖口氮、磷、有機質的分布研究一致。支流作為干流污染物的主要匯入口，干流水體雖有一定的自凈能力，但是支流中高濃度的污染物匯入對干流水質會造成負面影響^［43］。因此，應重點關注ZL01、ZL06～ZL12、ZL14、ZL16等重度污染斷面所屬區域。

4 結 論

（1）水期對牛欄江表層沉積物TN、TP和OM無顯著影響，但呈現一定的空間異質性。干流上，TN、TP均表現為中下游、中游＞下游、上游，OM表現為中下游、下游＞上游、中游；支流上，TN、TP均表現為上游、中下游段＞中游段、下游段，OM表現為中下游段、中游段＞上游段、下游段。

（2）牛欄江表層沉積物TN、OM污染程度多為清潔—輕度污染。TP污染較為嚴重，且支流重度污染占比較高，建議加強支流水環境治理，重點關注污染程度高的ZL01、ZL06～ZL12、ZL14、ZL16等斷面所屬區域，降低TP污染。

（3）相關性分析顯示，牛欄江表層沉積物OM與TN、TP呈正相關，TN與TP無顯著相關性，說明氮、磷在沉積行為上有一定差異，沉積物中氮可能主要來自表層沉積物OM礦化，而TP可能主要來自外源。沉積物與水體中的TP含量分布整體上較為相似，過量的磷輸入可能會極大地增加沉積物中磷釋放的風險。

研究結果顯示了牛欄江表層沉積物TN、TP及OM的時空分布特征及污染狀況，為牛欄江水環境治理提供了參考。此外，影響牛欄江沉積物氮磷及有機質的因素還需進一步定量分析，沉積物氮磷釋放對水體氮磷濃度的影響機制尚不清楚，值得進一步關注。

參考文獻：

［1］ 苗慧，沈崢，蔣豫，等.巢湖表層沉積物氮、磷、有機質的分布及污染評價［J］.生態環境學報，2017，26（12）：2120-2125.

［2］ 王圣瑞，焦立新，金相燦，等.長江中下游淺水湖泊沉積物總氮、可交換態氮與固定態銨的賦存特征［J］.環境科學學報，2008，28（1）：37-43.

［3］ 秦伯強，吳海斌.長江流域湖泊富營養化發展趨勢與展望［J］.人民長江，2023，54（10）：18-23.

［4］ 孟子豪，楊德國，陳康，等.柘林水庫表層沉積物氮、磷、有機質的時空分布及污染評價［J］.環境化學，2023，42（1）：138-149.

［5］ SHEN Q，LIU C，ZHOU Q，et al.Effects of physical and chemical characteristics of surface sediments in the formation of shallow lake algae-induced black bloom［J］.Journal of Environmental Sciences，2013，25（12）：2353-2360.

［6］ 鄭菲菲，龍星宇，夏品華，等.貴州草海沉積物中磷的形態分布及釋放通量研究［J］.人民長江，2023，54（12）：34-41.

［7］ 郭西亞，凌虹，周旭，等.陽澄湖沉積物氮磷與有機質分布及污染評價［J］.環境科技，2020，33（2）：59-64.

［8］ 王書錦，劉云根，張超，等.洱海流域入湖河口濕地沉積物氮、磷、有機質分布及污染風險評價［J］.湖泊科學，2017，29（1）：69-77.

［9］ 邱祖凱，胡小貞，姚程，等.山美水庫沉積物氮磷和有機質污染特征及評價［J］.環境科學，2016，37（4）：1389-1396.

［10］向愛農，蘇甜，劉方平，等.撫河故支河道沉積物污染物分布特征及污染評價［J］.中國農村水利水電，2020（10）：117-120.

［11］韓年，袁旭音，周慧華，等.洪澤湖入湖河流沉積物有機磷分布特征及外源輸入對其形態轉化的影響［J］.湖泊科學，2020，32（3）：665-675.

［12］萬玲，項頌，牛勇，等.牛谷河表層沉積物氮、磷、有機質的分布及污染評價［J］.環境工程，2021，39（1）：174-180.

［13］李玉蓮，王成端，黃勝勇，等.自貢釜溪河城區段底泥性質的監測與分析［J］.中國給水排水，2014，30（3）：73-75.

［14］張紫霞，劉鵬，王妍，等.普者黑巖溶濕地干濕季沉積物氮、磷、有機質分布及污染風險評價［J］.環境科學學報，2019，39（12）：4088-4095.

［15］張述清，王愛華，王宇新，等.云貴高原地區壩子劃定技術與方法研究：以云南省為例［J］.地礦測繪，2012，28（4）：1-4.

［16］李發榮，李玉照，劉永，等.牛欄江污染物源解析與空間差異性分析［J］.環境科學研究，2013，26（12）：1356-1363.

［17］高原.牛欄江流域（昆明段）水質現狀、存在問題及對策研究［J］.環境科學導刊，2008，27（6）：40-42.

［18］李苗，臧淑英，張策，等.那什那泡沉積物氮磷有機質污染特征及評價［J］.地理科學，2013，33（12）：1531-1536.

［19］盧少勇，許夢爽，金相燦，等.長壽湖表層沉積物氮磷和有機質污染特征及評價［J］.環境科學，2012，33（2）：393-398.

［20］LELAND H，DEAN W，MUDROCH A，et al.Manual of aquatic sediment sampling［J］.Journal of the North American Benthological Society，1997，16：296.

［21］李芬芳，黃代中，連花，等.洞庭湖及其入湖口表層沉積物氮、磷、有機質的分布及污染評價［J］.生態環境學報，2018，27（12）：2307-2313.

［22］李乾崗，田穎，劉玲，等.水體中沉積物氮和磷的釋放機制及其影響因素研究進展［J］.濕地科學，2022，20（1）：94-103.

［23］毛亮，羅叢強，石彭靈，等.湖泊水、沉積物氮磷的空間分析及其耦合特征研究：以大通湖為例［J］.海洋與湖沼，2017，48（5）：952-959.

［24］LI W，SHI C，YU Y，et al.Interrelationships between tetracyclines and nitrogen cycling processes mediated by microorganisms：a review［J］.Bioresource Technology，2021，319：124036.

［25］張民，孔繁翔.巢湖富營養化的歷程、空間分布與治理策略（1984～2013年）［J］.湖泊科學，2015，27（5）：791-798.

［26］夏建東，龐燕，高亞萍，等.城市化對甘肅省牛谷河沉積物氮磷分布的影響［J］.環境科學與技術，2020，43（1）：45-54.

［27］KRISTENSEN E，ANDERSEN F O，HOLMBOE N，et al.Carbon and nitrogen mineralization in sediments of the Bangrong mangrove area，Phuket，Thailand［J］.Aquatic Microbial Ecology，2000，22：199-213.

［28］汪淼，嚴紅，焦立新，等.滇池沉積物氮內源負荷特征及影響因素［J］.中國環境科學，2015，35（1）：218-226.

［29］金相燦，王圣瑞，趙海超，等.五里湖和貢湖不同粒徑沉積物吸附磷實驗研究［J］.環境科學研究，2004，17（增1）：6-10.

［30］孫士權，梁焱，趙剛，等.粒徑和底床地形對沉積物中有機磷釋放的影響［J］.環境工程學報，2017，11（3）：1605-1614.

［31］張茜，馮民權，郝曉燕.上覆水環境條件對底泥氮磷釋放的影響研究［J］.環境污染與防治，2020，42（1）：7-11.

［32］HAN C，QIN Y，ZHENG B，et al.Geochemistry of phosphorus release along transect of sediments from a tributary backwater zone in the Three Gorges Reservoir［J］.Science of the total Environment，2020，722：136964.

［33］盧俊平，賈永芹，張曉晶，等.上覆水環境變化對底泥釋氮強度影響模擬研究［J］.生態與農村環境學報，2018，34（10）：924-929.

［34］裴佳瑤，馮民權.環境因子對雁鳴湖沉積物氮磷釋放的影響［J］.環境工程學報，2020，14（12）：3447-3459.

［35］LI Q，LONG Z，WANG H，et al.Functions of constructed wetland animals in water environment protection：a critical review［J］.Science of the Total Environment，2021，760：144038.

［36］劉峰，高云芳，王立欣，等.水域沉積物氮磷賦存形態和分布的研究進展［J］.水生態學雜志，2011，32（4）：137-144.

［37］張奇.沉積物磷形態及影響因素研究進展［J］.綠色科技，2017，19（10）：135-138.

［38］謝永紅，吳秀萍.牛欄江流域水污染特征與水資源保護對策研究［J］.水文，2014，34（3）：61-65.

［39］甘樹，盧少勇，秦普豐，等.太湖西岸湖濱帶沉積物氮磷有機質分布及評價［J］.環境科學，2012，33（9）：3064-3069.

［40］王軍，傅伯杰，邱揚，等.黃土高原小流域土壤養分的空間異質性［J］.生態學報，2002，22（8）：1173-1178.

［41］王曉燕，王靜怡，歐洋，等.坡面小區土壤-徑流-泥沙中磷素流失特征分析［J］.水土保持學報，2008，22（2）：1-5.

［42］遲明慧，秦延文，楊晨晨，等.潮白河中游沉積物氮磷和有機質分布特征及評價［J］.地學前緣，2022，29（4）：448-454.

［43］于婕，李懷恩.西安市對渭河水質的影響分析［J］.環境科學，2013，34（5）：1700-1706.

（編輯：劉 媛）

Spatial and temporal distribution of nitrogen，phosphorus and organic matter in sediments

of Niulan River and their pollution assessment

SHAO Zhi，SUN Xiaoneng，YANG Yan，HE Jia，DUAN Lingling

（Kunming Research Academy of Eco-Environmental Sciences，Kunming 650032，China）

Abstract： The release of nitrogen and phosphorus from sediments has a significant impact on river water quality.To reveal the spatial and temporal distribution characteristics and pollution risks associated with nitrogen，phosphorus，and organic matter in the sediments of the Niulan River，we measured the contents of total nitrogen （TN），total phosphorus （TP），and organic matter （OM） in 23 sediment samples and analyzed their spatial and temporal distribution.The pollution status was assessed using the pollution index method.The results indicated that：① The mean values of TN，TP，and OM in the surface sediments of Niulan River mainstream were 0.20，1.58，and 65.45 g/kg，respectively，while those in the tributaries were 0.39，1.77，and 86.39 g/kg，indicating some spatial heterogeneity but not being significantly influenced by water periods.② OM was positively correlated with TN and TP in the surface sediments of the Niulan River （Plt;0.05），showing a certain degree of homology，but TN and TP differed in source and sedimentary behavior.③ The overall evaluation indicated that the sediments of Niulan River suffered mild organic pollution and severe comprehensive pollution.Furthermore，the total phosphorus （TP） content at 74% of the sampling sites exhibited severe pollution levels，primarily concentrated within the tributaries，this may be attributed to the introduction of exogenous pollution resulting from anthropogenic activities.This study can serve as a scientific foundation for the management of the water environment in Niulan River.

Key words： nitrogen and phosphorus；organic matter；sediment；spatial and temporal distribution characteristics；pollution assessment；Niulan River