典型淺水湖泊沉積物及懸浮顆粒物中生物質(zhì)磷形態(tài)特征及變化規(guī)律研究.pdf

1、隨著我國人口與經(jīng)濟(jì)的迅速增長，水環(huán)境持續(xù)惡化，水環(huán)境問題成為全國性環(huán)境問題。富營養(yǎng)化是我國面臨的主要水污染問題之一。近幾年，隨著巢湖周邊城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快，人口密度逐漸增大，大量污染物的排放導(dǎo)致巢湖富營養(yǎng)化問題日益嚴(yán)重。
　　論文選用液相31P-NMR技術(shù)與酶解法(enzymatic hydrolysis)研究了巢湖沉積物中磷的形態(tài)特征與生物可利用性。環(huán)境樣品中有機(jī)磷（organic phosphorus:Po）首先被水解成無機(jī)磷（

2、inorganic phosphorus:Pi）才能被生物所利用，因此酶解法測定的Po可以反映樣品中Po的水解特性及生物有效性。液相31P-NMR技術(shù)應(yīng)用于環(huán)境樣品Po的分析，通過核磁共振分析，磷酸單酯(Mono-P)、磷酯(Lipids-P)、DNA、焦磷酸鹽(Pyro-P)、多聚磷酸鹽(Poly-P)等被成功檢測。這種方法提取效率高、穩(wěn)定且圖譜質(zhì)量較好，可以測定沉積物中不同磷化合物的含量。因此論文同時選擇酶解法與液相31P-NMR技

3、術(shù)，分別針對巢湖西部湖區(qū)、東部湖區(qū)春、夏、秋、冬四個季節(jié)的沉積物及懸浮顆粒物進(jìn)行對比分析。通過實(shí)驗(yàn)，本論文揭示了巢湖樣品中磷的形態(tài)特征、垂向變化趨勢、生物可利用性特征等，為東部淺水湖泊水體富營養(yǎng)化的治理提供了理論依據(jù)。
　　研究結(jié)果表明:
　　(1)巢湖沉積物磷含量垂向變化特征明顯，沿沉積物縱向，磷含量呈逐漸降低趨勢;表層沉積物總磷、TN、TC平均含量分布特征為:西部湖區(qū)平均含量高于東部湖區(qū)。
　　表層沉積物含量較高，

4、冬季總磷平均含量為1666.15mg·kg-1;春季總磷平均含量為2413.40mg·kg-1;夏季總磷平均含量為2509.92mg·kg-1;秋季總磷平均含量為1748.41 mg·kg-1，季節(jié)特征明顯，春、夏季表層沉積物總磷含量較高，釋放風(fēng)險大。沉積物TN、TC在西部湖區(qū)平均含量分別為0.16％、2.35％，東部湖區(qū)平均含量分別為0.13％、1.31％，春、夏、秋、冬四季含量差別不大。
　　(2)利用構(gòu)建的液相31P-NMR

5、技術(shù)，在巢湖表層沉積物中檢測到膦酸鹽，磷酸單酯，磷酯等Po化合物。
　　利用液相31P-NMR技術(shù)在巢湖表層沉積物的NaOH-EDTA提取液中共檢測到7類磷化合物。磷酸單酯是生物質(zhì)磷的主要組成成分，其它生物質(zhì)磷包括:膦酸鹽、焦磷酸鹽、多磷酸鹽、磷酯、DNA磷。正磷酸鹽是沉積物中總磷的主要組成成分。生物質(zhì)磷占NaOH-TP的百分含量為:西湖生物質(zhì)磷百分含量特征:秋季(13.54％)＞冬季(10.4％)＞夏季(6.83％)＞春季(5.

6、99％);東湖生物質(zhì)磷百分含量:春季(17.09％)＞冬季(16.98％)＞秋季(15.46％)＞夏季(14.59％)。西湖生物質(zhì)磷平均含量低于東湖。
　　(3)液相31P-NMR技術(shù)得到的生物質(zhì)磷含量季節(jié)特征變化明顯。
　　巢湖表層沉積物中的生物質(zhì)磷以Po與焦磷酸鹽為主。春、夏、秋、冬四個季節(jié)的有機(jī)磷含量為:冬季(649.22mg·kg-1)＞春季(564.38mg·kg-1)＞夏季(317.36mg·kg-1)＞秋季(2

7、41.66mg·kg-1)。焦磷酸鹽含量為:冬季(2.92mg·kg-1)＞秋季(2.78mg·kg-1)＞夏季（2.07mg·kg-1）＞春季（0.55mg·kg-1）。且沿沉積物深度方向，Po與焦磷酸鹽含量均呈逐漸下降趨勢。
　　(4)酶解法得到的單酯磷含量較高，在可酶解磷中占有較大優(yōu)勢，二酯磷含量較低。
　　利用酶解法得到的三種磷化合物含量:類植酸＞單酯磷＞二酯磷。單酯磷平均含量:夏季(47.52mg·kg-1)＞秋季