江蘇近岸沉積物中磷化氫的分布特征及與沉積環(huán)境的關(guān)系研究.pdf

1、磷化氫(PH3)作為環(huán)境中一種普遍存在的磷化合物已經(jīng)得到證實，但由于自然環(huán)境中磷化氫的產(chǎn)生機(jī)制不明確，因此磷化氫在磷的生物地球化學(xué)循環(huán)中的作用和地位還沒有明確的定論。目前國內(nèi)外在湖泊、陸地土壤及大氣中已開展了相應(yīng)的研究，但是關(guān)于海洋生態(tài)系統(tǒng)中磷化氫的研究較少，磷化氫的時空分布特征還不明確。開展海洋沉積物中磷化氫行為的研究可為海洋環(huán)境中磷的生物地球化學(xué)循環(huán)及自然環(huán)境中磷化氫的產(chǎn)生機(jī)理提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和理論。
　　 本論文在室內(nèi)研究了大

2、氣環(huán)境因素及實驗材料對PH3的吸附降解作用的基礎(chǔ)上，確定了最佳實驗條件確保野外采樣的真實性和準(zhǔn)確性，以江蘇近岸海域為研究對象，以野外實驗為主，通過采樣分析沉積物中基質(zhì)結(jié)合態(tài)磷化氫、磷形態(tài)及有機(jī)質(zhì)的含量，考察其時空分布規(guī)律，最后分析了海洋生態(tài)系統(tǒng)中磷化氫與海洋環(huán)境因子之間存在的關(guān)系，進(jìn)而探討了磷化氫的產(chǎn)生途徑和可能生成磷化氫的前體物類型。主要研究結(jié)果如下：
　　 1.通過室內(nèi)模擬實驗研究了大氣環(huán)境因素及實驗材料對PH3的吸附降解影

3、響。結(jié)果表明，磷化氫在蔽光的惰性環(huán)境及蔽光的野外空氣環(huán)境下具有很好的穩(wěn)定性，可長時間保存。光照下磷化氫自發(fā)降解的趨向比較明顯，紫外線是誘導(dǎo)PH3自發(fā)進(jìn)行降解的主要因素。蔽光下臭氧的存在可使磷化氫產(chǎn)生部分降解，高濃度的臭氧和高強(qiáng)度的紫外線輻射下可使磷化氫迅速降解。聚四氟乙烯材料和聚丙烯材料對磷化氫不產(chǎn)生吸附作用，醫(yī)用注射器橡膠塞可吸附部分磷化氫。
　　 2.磷化氫普遍存在于江蘇近海的沉積物和大氣中，磷化氫在沉積物中的濃度要比大氣中

4、磷化氫濃度高一個數(shù)量級?；|(zhì)結(jié)合態(tài)磷化氫濃度范圍在0.69ng/kg～178.83 ng/kg之間，在季節(jié)分布上，秋季磷化氫濃度要大于溫度較低的春冬兩季，春季濃度大于冬季，空間分布總體變化趨勢為沿著港口及河口入海方向逐漸減少，但呂四港口海區(qū)除外。江蘇近海海面大氣中磷化氫濃度范圍在0.14ng/m3～9.83 ng/m3之間，其空間分布規(guī)律不明顯。
　　 江蘇近海沉積物中總磷的濃度范圍在279.5 mg/kg～1669.2 mg/

5、kg之間，無機(jī)磷的濃度范圍在159.9 mg/kg～1458.0 mg/kg之間，有機(jī)磷的濃度范圍在3.4mg/kg～267.2 mg/kg之間，有機(jī)質(zhì)的濃度范圍在1055.4 mg/kg～10651.8 mg/kg之間，港口及河口附近海區(qū)各形態(tài)磷及有機(jī)質(zhì)含量較高，且沿著港口、河口入海方向逐漸減小。
　　 3.相關(guān)性分析表明，江蘇近海沉積物中磷化氫與各形態(tài)磷之間無明顯的相關(guān)性，推斷沉積物中磷化氫的產(chǎn)生除與磷形態(tài)有關(guān)外，可能很大程