“沉积物不是磷的永久仓库，它既可以‘锁磷’，也可能重新成为‘磷源’。”

湖泊富营养化治理中，人们通常会通过控制农业、生活污水等途径，减少进入湖泊的外源磷。但即使外部磷输入得到控制，湖泊水体中的磷仍可能长期居高不下。

为什么？

因为过去进入湖泊的磷，其中一部分会沉积并累积在湖底。当沉积物中的磷固定机制发生变化，这些原本被“锁住”的磷，就可能重新释放进入水体，形成持续的内源磷负荷。

那么，沉积物什么时候会从“锁磷”走向“释磷”？背后的关键机制是什么？

近期，由中国环境科学研究院等单位组成的研究团队以云南杞麓湖沉积物为研究对象，通过多种分析手段研究沉积物磷固定机制的长期变化，并发现了一个值得关注的临界阈值：8.04。

研究成果于2026年7月30日在线发表于环境科学领域国际期刊《Water Research》（2025 JCR影响因子12.8）。

相关研究成果于2026年7月30日在线发表于《Water Research》

8.04：湖泊“锁磷”机制的一个临界信号

在沉积物中，活性铁参与着重要的磷固定过程。

可以简单理解为：活性铁像沉积物中的一道“锁磷屏障”，帮助一部分磷留在湖底。

但这套机制并非始终稳定。

研究团队基于约180年沉积记录及多种分析手段，研究湖泊沉积物磷固定机制的长期演变，并识别出一个与磷固定稳定性密切相关的临界阈值：当反应性溶解有机碳（rDOC）与反应性铁（reactive Fe）的比值超过8.04时，沉积物中由铁介导的磷汇出现明显失稳。

需要说明的是，该阈值受湖泊长期沉积和矿物累积历史影响，并非适用于所有湖泊的固定常数。

这一发现将有机质输入、活性铁变化与沉积物磷固定稳定性联系起来，为认识湖泊内源磷释放机制提供了新的研究视角。

一个阈值背后，是多维数据共同支撑

8.04并不是一次元素检测直接得到的结果。

研究团队结合元素分析、DGT、稳定同位素、SEM-EDS等多种技术，从不同角度分析沉积物中Fe–S–P等地球化学过程，最终建立起对磷固定机制变化的综合认识。

其中，Fe、Al等关键元素的定量测定，是相关环境参数构建和后续机制分析的重要数据基础。

在这一环节，研究团队使用了聚光科技旗下谱育科技SUPEC 7000单四极杆电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS），对不同提取组分中的Fe、Al进行定量分析。

由此形成了清晰的数据链：

Fe、Al定量 → 参数计算 → 多维数据关联 → 磷固定机制分析

谱育科技ICP-MS应用于中国环境科学研究院等单位研究团队相关科研工作，研究成果发表于《Water Research》

国产ICP-MS，如何进入科学研究的关键环节？

对于环境沉积物研究而言，元素分析并不是终点。

研究人员需要将Fe、Al等元素定量结果进一步用于相关参数计算，并与其他实验数据进行关联，从而解析沉积物中磷固定能力的变化。

科学仪器的价值，不只是测出一个数字，更重要的是让可靠的数据进入参数计算、机制分析和科学判断。

此次由中国环境科学研究院等单位开展的相关科研工作，也体现了ICP-MS元素分析数据在环境科学研究中的基础支撑作用。

SUPEC 7000是在国家重大科学仪器设备开发专项支持下研制的国产ICP-MS，可用于土壤、食品、环境等各种介质样品的定量分析。

SUPEC 7000 单四极杆电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）

从元素数据到科学发现的证据链

从关键元素定量，到环境参数构建；从基础数据获取，到科学机制解析，聚光科技持续以国产高端科学仪器，为环境科学研究提供可靠的分析数据支撑。

让可靠的数据，进入科学发现的证据链。