太湖溶解态磷的分布特征及其形态研究

论文摘要

溶解态磷是水体磷循环的重要组成部分,它在磷循环过程中的地位和作用及其在水体富营养化过程中作用机制一直是人们关注的焦点。溶解态磷从化学组成上可分为溶解无机磷（DIP）和溶解有机磷（DOP）形式,从氧化态上可分为低价磷（低于+5价）和正磷（+5价）。现已普遍认可,溶解态无机磷是水生生物的直接可利用磷源。研究表明,溶解有机磷也可在一定条件下转化为溶解无机磷,进而被生物所利用,参与磷的生物地球化学循环并加剧湖泊富营养化进程。因此,溶解态磷的相互转化,可能改变不同磷形态的生物可利用性。随着磷化氢（PH3）和次磷酸盐（H2PO2-,+1价）、亚磷酸盐（H2PO3-和HPO32-,+3价）等低价磷在各种环境中陆续被检出,低价磷在磷循环中的作用及其环境行为开始受到研究者的关注。本论文研究了2010年全年太湖全湖溶解态磷的时空变化特征及其与叶绿素a的相关性,并分析了主要的影响因子；对环境中的溶解有机磷和低价磷开展初步研究,比较了常规的比色法和ICP—AES法测定水环境中溶解态磷的差异,并初步估算了太湖水体中溶解有机磷的存在。主要结论如下：1、2010年太湖全年采样分析表明,近岸N1点各形态磷—总磷（TP）、总溶解磷（TSP）、溶解反应磷（SRP）含量均高于离岸N2点,两个点位表层和底层的差异都不明显。从整体区域上分析,太湖北线（N）的各形态磷含量明显高于南线（S）,且N5点（竺山湾）的磷含量最高。全湖各形态磷之间的相关性分析表明：TSP与TP具有显著正相关（r=0.437**；n=192）；SRP与TSP具有显著正相关（r=0.657**;n=191）。2010年全年各形态磷与Chl a相关性分析表明：TP、TSP.SRP以及温度与Chla均显著正相关,相关系数分别为TP与Chla:r=0.333**, n=184；TSP与Ch1a:r=0.313**,n=184；SRP与Ch1a:r=0.284**,n=183（**.指示存在显著正相关,p<0.01）2、2010年5月底泥间隙水磷指标分析显示：N1点与N2点表层底泥间隙水TSP与水样差异不明显。2010年12月N1点和N3点底泥间隙水TSP沿深度变化规律如下：N1点底泥的表层（0.050mg·L-1）>中间层（0.047mg·L-1）>底层（0.040mg·L-1）；N3点底泥的表层（0.038mg·L-1）>中间层（0.037mg·L-1）>底层（0.028mg·L-1）.3、ICP适合于测定各形态磷,其测得的亚磷酸盐、次磷酸盐、正磷酸盐和三者混合的标准曲线R2分别为0.999、0.993、0.999和0.984,回收率分别为81.0%、81.4%、92.3%和102.9%。4、ICP法和比色法测得TSP和SRP值变化如下：TSP（ICP法）≈TSP（比色法）>SRP（ICP法）>SRP（比色法）。草甘膦、植酸以及两者混合的标样,其ICP法回收率分别是97.1±3.8%、88.8±2.4%和92.9±3.1%;过C18柱的去除率分别不低于99%、96%和96%。采用水样经C18柱过滤后溶解性磷的差值估算太湖水体溶解性有机磷（DOP）占总溶解态磷的比例在8.30%-74.9%,平均值为30.6%。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 湖泊富营养化概述
• 1.1.1 湖泊富营养化的进程
• 1.1.2 我国湖泊富营养化现状
• 1.1.3 浅水湖泊特点
• 1.2 湖泊磷的生物地球化学循环
• 1.2.1 湖泊中磷的循环
• 1.2.2 湖泊中磷的地球化学形态
• 1.2.3 不同形态磷的生物有效性及其迁移转化
• 1.3 论文立题依据及意义
• 1.4 研究内容
• 第二章 太湖水体各形态磷的分布特征
• 2.1 引言
• 2.2 材料与方法
• 2.2.1 采样点概况
• 2.2.2 仪器和试剂
• 2.2.3 样品采集和预处理
• 2.2.4 水体中各形态磷的分析方法
• 2.2.5 沉积物间隙水中的分析测定方法
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 太湖主要水环境因子的时空分布
• 2.3.2 太湖水体磷的时空分布特征
• 2.3.3 太湖沉积物间隙水中磷的时空分布
• 2.3.4 太湖水体中各形态磷与叶绿素a的相关性分析
• 2.4 小结
• 第三章 水体中易忽视的磷形态测定方法初探
• 3.1 引言
• 3.2 材料与方法
• 3.2.1 材料及预处理
• 3.2.2 分析方法
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 ICP-AES法测定低价态磷酸盐的标准曲线
• 3.3.2 低价磷酸盐测定方法的比较
• 3.3.3 ICP-AES法测定水样的加标回收率
• 3.3.4 不同测定方法测定溶解态磷的比较
• 3.3.5 ICP-AES测定水样经不同孔径滤膜过滤的溶解态磷
• 3.3.6 太湖水体中溶解有机磷（DOP）的估算
• 3.4 小结
• 第四章 结论及展望
• 4.1 结论
• 4.2 展望
• 参考文献
• 附录 攻读硕士学位期间科研成果
• 致谢