西湖疏浚后底泥中磷形态特征研究【文献综述+开题报告+毕业论文】

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1、毕业论文文献综述环境科学湖泊沉积物磷形态研究进展摘要：随着经济的迅速发展,湖泊水环境日益恶化，不少湖泊富营养化形式严峻，水质性缺水在很多地区已经严重制约了地方经济的可持续发展。而城市浅水湖泊由于其独特的地理位置及多功能的特性,富营养化程度更为严重,给城市带来了诸多的危害，如影响供水、游览、水产养殖等正常功能，并威胁到周围居民的身体健康。而磷是湖泊生态系统中初级生产力的主要影响因子之一，且沉积物中不同结合态的磷具有不同的生物有效性,对上覆水体富营养化发生具有潜在的、不可忽视的影响。目前研究沉积物磷形态连续分级提取方法很多，关于这方面的研究也越来越多

2、。关键词：湖泊；沉淀磷形态；研究1.湖泊沉淀物磷的形成磷是水体生态系统中初级生产力的重要因子之一，过剩的磷会导致水域的富营养化。富营养化水体水质的改善及恢复措施往往集中于减少外源磷的负荷，而沉积物磷的释放（即内源磷负荷）可能极大地延缓或抵消这些措施的实际效应[1]。沉积物对上覆水体中磷的含量起缓冲作用，随着沉积物环境条件的改变，沉积物-水界面发生磷的吸附与解吸作用，沉积物中能参与界面交换及生物可利用磷的量，取决于沉积物中磷的形态。通过测定沉积物中磷的不同化学形态及其含量，有助于认识沉积物磷的行为特征及沉积物-水界面磷的交换机制。2.湖泊沉淀物磷形

3、态研究表明，湖泊表层沉积物中铁磷和钙磷是磷的主要存在形态，占总磷的80%左右[2]。2.1铁磷铁对沉积物中磷释放的影响在20世纪90年代初就受到研究者的关注。丹麦科学家Jensen[3]在对丹麦100多个湖泊沉积物中Fe和P的调查发现，沉积物中的总铁含量与总磷含量呈显著正相关。然而湖泊上覆水中的总磷浓度却与沉积物中Fe：P比呈负相关。沉积物中Fe：P越大，上覆水中的总磷浓度就越低。根据这一调查结果，Jensen认为沉积物Fe：P比为l5时可以作为沉积物磷释放是否显著的判断标准。然而Jensen的这一研究结果并没有在后期的研究中得到重视，也没有进一

4、步的研究报告出现。该情况对丹麦的情况适用，是否在世界其它地区适用也需要作进一步研究。另外，关于沉积物Fe：P比与上覆水总磷含量之间相关的原因，以及沉积物铁、磷相关之间的机制也还不清楚。铁结合态磷(即按照连续提取法进行分级时的还原提取态磷)是沉积物中性质最活泼的一种磷的存在形态。Rydin等[4]利用硫酸铝限制沉积物中磷的释放时发现，对于沉积物NH4CL提取态磷(即可交换态磷)含量相当而铁磷含量相差悬殊的沉积物，达到同样的固定效果时铁磷含量高的沉积物需要的硫酸铝固定剂量是铁磷含量低的沉积物的6倍。也就是说，铁磷对水体磷沉淀剂起到了很大的缓冲作用。在

5、进一步的研究中[5]，Rvdin利用连续流动法测定沉积物中各种形态的磷在氧化、还原条件下的释放潜力，同样发现沉积物中的铁磷几乎都具有活性，还原环境下沉积物中的铁磷几乎全部可以释放出来。进一步证明了铁磷的不稳定性。2.2钙磷钙磷的主要贡献者是各种难溶性的磷酸钙矿物，比如羟基磷灰石、过磷酸钙等。这些矿物在沉积物中稳定性较高,是沉积物早期成岩过程的最终产物之一。3.湖泊沉淀物磷形态转化过程及其影响因素3.1氧化一还原条件改变引起铁结合态磷的溶解或解吸沉积物一水界面的Fe、Mn循环受到氧化一还原环境的控制，沉积物中铁结合态磷会因为铁的还原溶解而释放[6]

6、。即使磷是无定形的铁/铝氧化物表面的吸附态，氧化一还原条件改变时也能解吸出来。研究表明，悬浮物沉降过程中铁结合态磷发生形态转化，成为藻类生长的磷营养源[7]，可能是氧化一还原条件改变的缘故。目前国内对浅水湖泊水/沉积物氧化一还原反应的研究工作不多，尤其是微生物介入了这些过程，如在还原条件或缺氧条件下沉积物中细菌能快速吸收和释放磷[8]，使得有关界面磷的释放作用机制更为复杂[9]，是值得国内进一步研究的重要方向。3.2pH值变化会引起钙、铁结合态磷的溶解或解吸一般来说，pH值的降低会引起钙磷酸盐与碳酸钙共沉淀的溶解。相当多的实验证据表明表层沉积物的

7、磷释放受沉积物上覆水的pH值控制，因此湖泊下层水体的酸化将会导致磷酸盐的释放。需要注意的是：这一过程的发生并不一定需要氧化一还原电位变化或氧的损耗[10]。有时表层沉积物中硫酸盐的还原可引起pH值高达9．9，它能溶解吸附在Fe(Ⅲ)上的磷酸盐。在日本琵琶湖富含硫化物的沉积物中蓝铁矿的溶解导致孔隙水中磷酸盐浓度超过3mg/L。3.3有机质降解或有机磷的矿化锰结合态磷的迁移是贫营养湖泊中磷释放的最重要机制，而近期沉积的活性有机磷组分却是富营养湖泊磷释放的主力沉积物有机磷多数以磷酸酯(包括肌醇六磷酸)、磷脂、核酸、磷蛋白和磷酸糖类以及一些未知的化合物等

8、形态出现，其中肌醇六磷酸是沉积物中有机磷的重要形态，含量相当可观，大约从30ug/g变化到150ug/g。在需氧或厌氧降解过程中肌醇六磷