本文關(guān)鍵詞：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

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【摘要】：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~(31)P-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(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~(31)P-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~(31)P-NMR技術(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,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1748.41mg·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(xiǎn)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~(31)P-NMR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~(31)P-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(5.99%);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~(31)P-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(241.66mg·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(40.75mg·kg~(-1))冬季(39.25mg·kg~(-1))春季(39.07mg·kg~(-1));二酯磷平均含量:夏季(74.08mg·kg~(-1))秋季(20.69mg·kg~(-1))冬季(18.13mg·kg~(-1))春季(15.71mg·kg~(-1))。可以得到,表層沉積物中的單酯磷與二酯磷是水體中正磷酸鹽的重要來源。
【學(xué)位授予單位】：河北工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：X524

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1261697