三峡大坝“锁”住磷，泥沙藏玄机——颗粒磷在三峡库区的命运之旅

摘要：陈晴空, 陈治君, 王殿常, 等. 三峡库区悬沙颗粒磷的粒径变化和滞留特征[J]. 水利水电技术(中英文), 2025, 56(1): 181-192. DOI: 10. 13928/ j. cnki. wrahe. 2025. 01. 015

三峡大坝“锁”住磷，泥沙藏玄机——颗粒磷在三峡库区的命运之旅

原文请参考：

陈晴空, 陈治君, 王殿常, 等. 三峡库区悬沙颗粒磷的粒径变化和滞留特征[J]. 水利水电技术(中英文), 2025, 56(1): 181-192. DOI: 10. 13928/ j. cnki. wrahe. 2025. 01. 015

CHEN Qingkong, CHEN Zhijun, WANG Dianchang, et al. Particle size variation and retention characteristics of phosphorus in suspended sediments in Three Gorges Reservoir Area[J]. Water Resources and Hydropower Engineering, 2025, 56(1): 181-192. DOI: 10. 13928/j. cnki. wrahe. 2025. 01. 015

三峡大坝的建成改变了长江的水文条件，对水体中的悬沙及其携带的污染物产生了深远影响。磷作为水体中的重要营养元素，其在水体中的分布、迁移和转化过程备受关注。颗粒磷是磷的重要存在形式，主要吸附在悬沙颗粒上。悬沙粒径是影响颗粒磷迁移的重要因素。因此，研究三峡库区悬沙颗粒磷的粒径变化和滞留特征，对于评估三峡工程对水生态环境的影响，以及制定合理的磷污染控制策略具有重要意义。

研究团队于2021年在三峡库区长江干流和支流嘉陵江、乌江的8个水文断面，逐月开展了悬沙粒径级配分析和各粒径段悬沙含磷量(PP')的监测。监测内容包括：

1. 悬沙粒径级配分析： 使用相关仪器分析不同断面悬沙的粒径分布，确定不同粒径段的比例。

2. 悬沙含磷量(PP')的测定： 测定不同粒径段悬沙的含磷量，分析其在不同粒径段的分布特征。

3. 水文参数监测： 收集各断面的输沙率、流量、流速等水文参数，以及总磷(TP)、溶解态磷(DP)、颗粒磷(PP)的浓度数据。

通过上述监测，研究人员获得了大量的数据，并对数据进行统计分析，总结了库区悬沙粒度特征和含磷量的时空变化规律，分析了库区中主导颗粒磷输移的主要悬沙成分，估算了库区对不同悬沙成分的拦截作用。

研究结果表明：

1. 悬沙粒径特征： 三峡库区悬沙以粒径小于0.062 mm的细颗粒为主，从上游到下游有细化的趋势。

2. 颗粒磷的主要载体：粉砂是库区颗粒磷的主要载体，粉砂通量最大可占全年粒径小于0.062 mm悬沙通量的77%，粉砂颗粒磷通量最大可占全年粒径小于0.062 mm悬沙颗粒磷通量的82%。

3. 含磷量时空变化： 非汛期库区长江干流各粒径段的悬沙平均含磷量大于汛期，且粒径越小PP'值越大，但汛期却是0.002

4. 磷的存在形式： 库区水体中的磷在非汛期以DP（溶解态磷）为主，汛期以PP（颗粒磷）为主。

5. 颗粒磷的滞留： 全年都有悬沙和PP滞留，尤以汛期为主，汛期悬沙和颗粒磷滞留量分别约占全年滞留量的94.5%和97.1%。粉砂颗粒磷在库区的滞留率>80%，黏粒颗粒磷的滞留率>60%。

本研究通过结合悬沙粒径级配与土壤测磷的监测方法，明确了库区不同粒径悬沙的含磷量，为库区磷监测提供了新的技术参考。研究发现，库区悬沙成分占比对颗粒磷输移的影响大于悬沙粒径。悬沙成分占比越大，对颗粒磷输移的影响越大。因此，长江上游控磷更应侧重对悬沙成分占比方面的控制。

三峡大坝的修建改变了长江水文条件，颗粒磷在库区的滞留，可能导致库区水体中磷的分布和转化发生变化，进而影响水生态系统的结构和功能。

未来的研究可以进一步关注不同水文情势下，库区颗粒磷的动态变化过程，以及不同悬沙成分对磷的吸附、释放和迁移的影响。此外，还可以结合水动力学模型和生态模型，对三峡库区磷的生态环境效应进行综合评估，为三峡库区的生态环境保护提供更全面的科学依据。

希望这份简要介绍能够清晰地呈现研究的主要内容和结论，并激发大家对三峡库区生态环境问题的关注。

《水利水电技术（中英文）》

《水利水电技术（中英文）》创刊于1959年，是水利部主管的、水利部发展研究中心主办的水利水电行业综合性技术刊物，为全国中文核心期刊、中国科技核心期刊、CSCD数据库收录期刊、乌利希国际期刊指南（Ulrichsweb）数据库收录。2020年《水利水电技术（中英文）》被评为“RCCSE中国核心学术期刊(A)”，并且申报中英文期刊获国家新闻出版署批复，从2021年1月起，可以接收全英文稿件。