富营养化湖泊水体有机磷的组成特征及转化规律研究

磷是导致湖泊发生富营养化的重要营养因子之一。关于磷对湖泊富营养化影响的研究主要围绕水体无机磷展开，而对水体有机磷研究较少。技术薄弱成为水体有机磷研究滞后的主要瓶颈。31P核磁共振(31P-NMR)技术的发展为水体有机磷研究提供了强有力的技术支撑。本项目以典型富营养化湖泊- - 太湖为研究对象，采用野外采样与室内模拟实验方法相结合，利用31P-NMR对太湖水体有机磷的组成、空间分布及其季节变化进行研究，分析水体有机磷组成及其时空变化与水环境之间的关系，并提取与水体有机磷组成变化显著相关的水环境因子；通过室内模拟实验，研究提取的水环境因子对水体有机磷转化的影响，并对不同环境介质中有机磷组成和转化特征进行研究，进而深入探讨富营养化湖泊水体有机磷的组成特征及其转化规律。项目的研究成果可为阐明水体磷的生物地球化学循环特征提供科学依据，并对研究水体磷在湖泊富营养化中的作用具有重要意义。

磷是导致湖泊发生富营养化的重要营养因子之一。关于磷对湖泊富营养化影响的研究主要围绕水体无机磷展开，而对水体有机磷研究较少。技术薄弱成为水体有机磷研究滞后的主要瓶颈。31P核磁共振(31P-NMR)技术的发展为水体有机磷研究提供了强有力的技术支撑。本项目以典型富营养化湖泊——太湖为研究对象，采用野外采样与室内模拟实验方法相结合，利用31P-NMR对太湖水体有机磷的组成、空间分布及其季节边化进行研究，分析水体有机磷组成及其时空变化与水环境之间的关系；通过室内模拟实验，研究水环境因子对水体有机磷转化的影响，并对不同环境介质中有机磷组成和转化特征进行研究，进而深入探讨富营养化湖泊水体有机磷的组成特征及其转化规律。研究成果包括（1）确定了基于31P-NMR技术分析太湖水体溶解态和颗粒态有机磷的最优前处理方法；（2）太湖水体磷组成包括正磷酸盐、单酯、二酯（主要是DNA）、膦酸盐、焦磷酸盐及多聚磷；（3）颗粒态有机磷和溶解态有机磷组成差异较大，膦酸盐主要以溶解态存在，而焦磷酸盐主要以颗粒态形式存在；并且溶解态有机磷中二酯与单酯的比例要高于颗粒态有机磷，在10月份表现得尤为显著；（4）重污染区域水体溶解态有机磷组成的季节变化与轻污染区域呈相反的变化规律，而颗粒态有机磷在重污染区域季节性差异较小；（5）温度和溶解氧对水体有机磷的转化速率影响较大。温度越高，有机磷的转化速率越大；厌氧促使有机磷转化速率减慢，并且温度越高，溶解氧含量对有机磷的转化速率影响越明显。上述研究成果对于阐明水体磷的生物地球化学循环特征提供了科学依据，并对研究水体磷在湖泊富营养化中的作用具有重要意义。