富营养化是目前水资源管理的一个主要环境问题。水体中过量的营养元素是引起富营养化的根本原因,其中磷和氮是主要的控制因素。多数湖泊（水库）中磷是藻类自然生长的限制因子。多年来人们治理富营养化水体的主要策略是控制外源输入,然而通过此法成功恢复水生生态的例子屈指可数,一个主要的原因就是沉积物中磷的再释放。因此,沉积物营养元素的释放特性成为湖泊（水库）科学研究的重点。 本次试验以天津市于桥水库作为研究对象,通过试验室模拟研究,揭示了沉积物中营养元素在环境条件改变时的释放特性。尤其是对沉积物中磷释放展开了较深入的研究。 调查结果表明:于桥水库沉积物中TP含量变化范围为269.49-466.20μg/g,平均含量为367.85μg/g,其中Fe-P所占比例较大,占总磷64.71%。水库pH值年平均8.62,底层5月-9月出现严重缺氧、厌氧状态。于桥水库满足氮磷释放的条件,底泥中磷的释放是库区水体富营养化加剧的主导因子。 试验结果表明:在pH6.5的酸性条件下,Ca-P的酸溶是上覆水中磷的主要来源。当溶解氧小于1mg/L时,厌氧使Fe³⁺还原为可溶性的Fe²⁺,磷释放到水体,随着水体中PO₄^3-浓度的增加,水溶性磷被Fe²⁺吸附而产生化学固定,这一点可通过PO₄^3-与Fe²⁺之间较好的相关性得以证明（相关系数0.935）;高pH值条件下,发生OH^-对PO₄^3-的置换作用,造成底泥中磷的释放。溶解氧小于1mg/L,发生了置换作用与还原作用的协同作用,底泥中磷的释放速度大大加快;底泥中氮释放受溶解氧的影响,溶解氧小于2mg/L,总氮出现短暂释放。溶解氧小于1mg/L,反硝化作用加强,与底泥释放达到平衡,总氮浓度维持在一定水平。pH值对氮释放影响不大;底泥中有机物的释放出现在溶解氧小于2mg/L,高pH值可以中和来自底泥孔隙中的有机酸,加速有机酸向水体迁移的速度,有利于有机物的释放;温度对磷、氮释放作用明显。温度升高5℃,磷释放速率升高3.16倍,氮释放速率升高1.15倍;在中酸性条件下,磷主要源自于Ca-P的溶解和Fe-P的还原释放,影响深度约在沉积物—水界面下0-8cm范围内。碱性条件下,磷主要源自于Fe-P的释放,影响深度约在沉积物—水界面下0-6cm范围内。