从二十世纪三十年代起至今，全球范围内共兴建了超过49000座大型水利工程，半数以上的大型河流生态系统受到水坝运行的影响[1]。水利工程破坏了河流连续性，改变了河流天然流态，使原河流生态系统逐渐演变为水库生态系统[2]。在人类调蓄干扰下，水库呈现独特水动力学特征和反季节调节方式，影响水沙输移情势及物质循环过程，从而引发库区泥沙淤积、水体富营养化及生态功能退化等一系列环境问题[3, 4]。三峡工程是中国乃至世界最大的水力水电枢纽工程，总库容达393亿m3，占全国水库总库容的4.6%。自2003年蓄水运行以来，三峡工程在带来巨大的防洪、发电、航运和供水等经济效益的同时，也对生态环境产生一些负面影响，尤其以三峡水库干流泥沙滞留及三峡支流水体富营养化最为人们所关注[5, 6]。磷是初级生产的必需元素，其在水体中的含量与水体营养水平密切相关。三峡水库反季节调度运行减缓了库区干支流水体流速[7]，延长了水体滞留时间[8]，影响着以水、沙为输运载体的磷循环过程，从而对三峡水库干支流水体营养结构和营养水平产生影响。
1 研究现状
根据现有资料，颗粒磷含量与悬沙粒径的关系尚不明晰。例如，陈野[9]发现总吸附量随着泥沙粒径的降低而增加。秦延文[10]发现三峡水库中的颗粒磷含量随着粒径的减小而增加。可见对长江上游泥沙颗粒磷的研究是三峡水库的关键。长期以来对磷的监测都以过滤液为标准，并没有针对不同粒径级配的泥沙含磷量进行研究。同时，生态环境部和水利部在检测方法上的差异还导致现有的水环境模型并不能很好地校准这些数据，因此亟需对长江上游的悬浮泥沙颗粒磷进行全年的连续监测，开发泥沙颗粒磷的直接测定方法，构建泥沙粒径与磷含量的关系。
2 研究方法
2.1 测试方法
泥沙级配和同步测磷步骤：泥沙的级配测试按照《河流泥沙颗粒分析规程》（SL 42-2010）进行，根据颗粒物粒径范围和含沙量范围选用不同的方法或方法组合。
2.2 粒径级配同步测泥沙磷
测试步骤：
（1）首先在粒径计的下端管口处套上皮套，向粒径计内注入纯水到达标记的刻度线。（2）在每根粒径计的下端，准备 5~6 个陶瓷碗（不易残留）用于接沙，并注满纯水。
（3）观测管内水温，准备操作时间表和计时钟表。（4）把注样器的盖片盖好，手握注样器，用拇指指尖将盖片轻轻按住，把试样混合均匀，在准备分析的前10s内，将注样器倒立，将拇指指尖移开，使得试样进入粒径计内开始分级，此时作为分析开始的时间，在接触水面的同时开动秒表，将皮塞旋紧，观测并准确确认最大粒径达到“终线”的时间。（5）把管口的皮塞拧紧后，在第一杯沙样到达底部前，拔掉管口的皮嘴，将第一份沙样接入第一个接沙杯。当第一组粒径沉降的时间结束之后，将杯放在一旁，同时将第二个接沙杯准备好，接取第二个沙样，反复交替，直至最后一级。根据时间的不同，接取沙样的粒径分别是 1.00mm、0.500mm、0.250mm、0.125mm 和0.062mm五个级配点。（6）将粒径计内剩余的样品倒回另外的烧杯，继续提取更细一级的泥沙（争取到 0.002mm 级）（吸管法）。（7）在每个接沙杯沉淀清澈之后，把上层清水缓缓混入盛有剩余样品的烧杯。移入电热干燥箱，在 100~105℃条件下烘至无明显水迹后，再继续烘干 1h。（8）待干燥箱内冷却后，把接沙杯放入干燥器内，盖好并冷却至室温，精确记录每一个接沙杯的重量，并计算各粒径的含沙量。
粒径计管内剩余水的磷应为水样中稀释的磷和颗粒解吸的磷之和。稀释的磷可根据加入水样中的磷与测管中剩余水体掺混后计算得出，则剩余水体的磷总量与计算得出的磷总量之差即为泥沙颗粒解析的磷总量。根据测量结果可还原真实的颗粒磷含量。
2.3 磷的测试方法
（1）水样（含浑水样）分析方法为《水质 总磷的测定钼酸铵分光光度法》（GB 11893-89）。
（2）每级烘干沙样的含量磷的测试参照《土壤总磷的测定碱熔-钼锑抗分光光度法》（HJ 632-2011）。
3 结论
磷含量与悬沙量成正比已得到证实，但磷含量与悬沙粒径大小规律尚未明晰，由于研究方法不同，磷含量与粒径大小的规律尚未得到证实，逐步对实验结果进行丰富和完善，以期发现磷含量颗粒磷长江上游泥沙的粒径分级与磷含量的分析，进而得到长江上游颗粒磷的输移规律和时空分布特征。
参考文献：
[1] Nilsson C, Reidy C A, Dynesius M, et al. Fragmentation and flow regulation of the world's large river systems [J]. 2005, 308(5720): 405-408.
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