Phosphorus Bioavailability and Speciation dynamics within fluvial suspended sediments
Notice bibliographique
Résumé
Eutrophication of agricultural catchment streams remains a global problem despite increasingly stringent regulations. Long term, sustained release of bioavailable phosphorus (P) from legacy P stored in fluvial sediments may impact downstream water quality, hence greater understanding is required regarding P speciation dynamics and potential release mechanisms from fluvial sediments to the water column.This study examined the dynamic P fractions, speciation and bioavailability of suspended fluvial sediments from two geologically contrasting agricultural catchment streams (Ballyboughal (BB) and Tintern Abbey (TTA)) using a combination of complimentary techniques including sequential chemical fractionations (SCF), Dual Culture Diffusion Apparatus mesocosm experiments (DCDA), X-ray fluorescence spectroscopy (XRF) and X-ray Absorption Near-edge Structure (XANES) spectroscopy. Results from the SCF of fluvial suspended sediments pre- and post DCDA microcosm experiment’s revealed that loosely bound P (PH2O), exchangeable P against OH– ions (PNaOH), and organic P (POrg) are the major P fraction contributors to the bioavailable P fraction which would promote algal growth. Other P fractions including acid-soluble P principally associated with calcium phosphate compounds (PHCl) and ferric bound P (PCBD) showed relatively lower mineralisation to bioavailable P. Significantly, P K-edge XANES spectra enabled identification of seasonal and spatial P speciation dynamics and the existence of major P fractions including Fe-P and Ca-P associated mineral phases along with organic P compounds. Additionally, SCF, XRF and Ca K-edge XANES show contrasting Ca associated phases between both catchments, with calcite dominant in the BB sediments and Ca humic-complexes predominant in the TTA sediments. Contrasting Ca-P fraction transformation mechanisms of the two catchments are indicated by P redistributions in SCF and the reduction of elemental Ca amounts from XRF analysis. Calcium (Ca) K-edge XANES shows the BB catchment has a large amount of calcite while TTA was shown to contain organic Ca compounds, likely in the form of Ca-humic-complexes. This study provides a conjunctive method for future studies and validation of P speciation and bioavailability assessment associated with fluvial suspended sediments from agricultural catchments streams. The results contribute to future catchment scale sedimentary fluvial P modelling and enhanced catchment management strategies to improved water quality.
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Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
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Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».